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(9分)现有器材:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干.

一、题文

(9分)现有器材:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω  5A)各一个,开关、导线若干.同学们要利用这些器材测量未知电阻的阻值。
(1)小明设计了如图甲所示电路用来测量阻值约为10Ω的电阻。图乙中电路已经部分连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。

(2)小明连接电路后,在闭合开关前看到电流表指针指在零刻线的左边,原因是__________________________________________.
(3)清除故障后,闭合开关,当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是____________________。
(4)老师还要求小明测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx.小明思考后认为:用图甲所示电路不能测出测出该电阻的阻值,原因是________________________。
⑸为了测出这个几百欧的电阻Rx的阻值,小明设计如图丁所示电路,请帮他完成实验步骤:

(a)按图连接好电路;
(b)闭合S1调节滑动变阻器至适当位置,读出电压表的电压值U
(c)断开S1闭合S2,调节___________________(选填“电阻箱”或“电阻箱和滑动变阻器”)接入电路的电阻,使___________________;
(d)读出电阻箱的阻值R0如图所示,则电阻Rx=_________________Ω。

考点提示:其他方法测电阻

二、答案


(1)

(2)电流表使用前没有校零
(3)不可靠  应再测几组电压、电流,求电阻,取平均值,减小误差
(4)电阻太大,电路中电流太小,无法用电流表测出电流值
⑸电阻箱     电压表示数仍为U     108

试题分析:(1)电源电压为3V,所以电压表接“-”和“3V”的接线柱,阻值约为10Ω,I===0.3A,电流表选“-”和“0.6A”的接线柱,连接如下:

(2)电流表和电压表在使用之前必须要校零,在闭合开关前,指针指在零刻线的左边,原因是电流表使用前没有校零;
(3)由图丙可知:电压为2.6V,电流为0.26A,电阻R===10Ω,结果不可靠,应再测几组电压、电流,求电阻,取平均值,减小误差;
(4)几百欧的电阻,电阻太大,电路中电流太小,无法用电流表测出电流值;
⑸为了测出这个几百欧的电阻Rx的阻值,小明设计如图丁所示电路,请帮他完成实验步骤:(a)按图连接好电路;
(b)闭合S1调节滑动变阻器至适当位置,读出电压表的电压值U;
(c)断开S1闭合S2,调节电阻箱接入电路的电阻,使电压表示数仍为U;
(d)读出电阻箱的阻值R0如图所示,则电阻108Ω.
考点:伏安法测电阻

三、考点梳理

知名教师分析,《(9分)现有器材:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干.》这道题主要考你对 其他方法测电阻 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:其他方法测电阻

考点名称:其他方法测电阻
  • 伏安法测电阻实验是初中物理最重要的实验之一,但除此方法外,还有几种测量电阻阻值的特殊方法。
  • 有电流表,无电压表的“另类方法”
     
    1.安安法
    若器材要求只能用两个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻。方法如下:(如图1所示):

    (1)闭合开关,测出通过R0和Rx的电流I2和I1
    Rx的计算式:


    2.安滑法
    若器材要求只能用一个电流表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图2所示):

    (1)闭合开关,测出通过当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时的电流值I1和当滑动变阻器阻值最小时的电流值I2
    (2)Rx的计算式:


    3.安阻法
    若器材要求只能用一个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图3所示):

    (1)当S1闭合,S2断开时,电流表测的是通过R0的电流I0
    (2)当S1断开,S2闭合时,电流表测的是通过Rx的电流Ix
    (3)Rx的计算式:


    有电压表,无电流表的“另类方法”
    此类测电阻的方法,其设计思想是:由于不能利用电流表测出电流,所以必须应用电压表多次测电压,运用串联电路中电流相等求出电流,进行等效电路设计。
    1.伏伏法

    (1)闭合开关,测出R0和Rx两端的电压U1和U2
     (2)Rx的计算式:


    2.伏滑法
    若器材要求只能用一个电压表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图5所示):

    (1)闭合开关,测出当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时Rx两端的电压值U1和当滑动变阻器阻值最小时的电压值U2
    (2)Rx的计算式:


    3.伏阻法
    若器材要求只能用一个电压表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图6所示):

    (1)当S1闭合,S2断开时,电压表测的是R0两端电压U0
     (2)当S1、S2都闭合时,电压表测的是电源电压U。
     (3)Rx的计算式:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    一、有电流表,无电压表的“另类方法”
     
    1.安安法
    若器材要求只能用两个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻。方法如下:(如图1所示):

    (1)闭合开关,测出通过R0和Rx的电流I2和I1
    Rx的计算式:

    2.安滑法
    若器材要求只能用一个电流表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图2所示):

    (1)闭合开关,测出通过当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时的电流值I1和当滑动变阻器阻值最小时的电流值I2
    (2)Rx的计算式:

    3.安阻法
    若器材要求只能用一个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图3所示):

    (1)当S1闭合,S2断开时,电流表测的是通过R0的电流I0
    (2)当S1断开,S2闭合时,电流表测的是通过Rx的电流Ix
    (3)Rx的计算式:

    二、有电压表,无电流表的“另类方法”
    此类测电阻的方法,其设计思想是:由于不能利用电流表测出电流,所以必须应用电压表多次测电压,运用串联电路中电流相等求出电流,进行等效电路设计。
    1.伏伏法

    (1)闭合开关,测出R0和Rx两端的电压U1和U2
     (2)Rx的计算式:

    2.伏滑法
    若器材要求只能用一个电压表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图5所示):

    (1)闭合开关,测出当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时Rx两端的电压值U1和当滑动变阻器阻值最小时的电压值U2
    (2)Rx的计算式:

    3.伏阻法
    若器材要求只能用一个电压表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图6所示):

    (1)当S1闭合,S2断开时,电压表测的是R0两端电压U0
     (2)当S1、S2都闭合时,电压表测的是电源电压U。
     (3)Rx的计算式:

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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