方法二:“开关控制法” RX=?: ∵ (3)如图所示RX和Ro组成串联电路,开关S1与电阻并联: ∴
操作要点:
Ⅱ、只有一块电流表: 如何利用“定值电阻Ro、开关S、滑动变阻器 R P ” 等辅助器材
RX=?: ∵ 完成实验设计和测量。
∴
(4)如图所示RX和Ro组成串联电路 操作要点: R X= RX=?: ∵ ∴ 方法三:“已知最大阻值为Rmax的滑动变阻器” (5) 如图所示未知电阻RX和滑动变阻器RP组成串联电路: 操作要点: R P RX=?: ∵
∴ 方法四:“开关控制 + 已知最大阻值为Rmax的滑动变阻器”
(6) 如图所示未知电阻RX和滑动变阻器RP组成串联电路,S1与未知电阻RX
并接,电压表与滑动变阻器并接: 操作要点:
【等效替代】
①设计原理: ②电表功能转换: ③“等效条件”
对应的电路结构?
方法一:“移动电表法” (1)如图所示RX和Ro组成并联电路: 操作要点: RX=?: ∵
∴ (2) 如图所示RX和Ro组成并联电路: 操作要点: RX=?: ∵ ∴ 方法二: “开关控制法 ”
(3) 如图所示RX和Ro组成并联电路,开关S1与电阻串接: 操作要点:
操作要点:
RX=?: ∵ RX=?: ∵ ∴
∴
(4) 如图所示RX和Ro组成并联电路: 操作要点: RX=?: ∵
∴ (5)如图所示RX和Ro组成串联电路,开关S1与电阻并接: 操作要点: RX=?: ∵ ∴ (6) 如图所示电路,开关S1、 S2并接在电路中、S串接在电路中,Ro和RX
可串联,也可并联: 操作要点: RX=?: ∵ ∴ 方法三:“已知最大阻值为Rmax的滑动变阻器”
(7) 如图所示未知电阻RX和滑动变阻器RP组成串联电路
RP
方法四:“开关控制 + 已知最大阻值为Rmax的滑动变阻器”
(8) 如图所示滑动变阻器 RP和未知电阻RX组成并联电路,S1与未知电阻RX
串接: 操作要点: RX=?: ∵ ∴
(9) 如图所示未知电阻 RX和滑动变阻器RP组成串联电路,S1与未知电阻RX 并接:
操作要点: R P
RX=?: ∵ ∴
三.替代法:【电阻箱 + 单刀双掷开关(或两只单开关) + 滑动变阻器 + 某算出待测电阻的电阻值RX。图24所示为小利所连接的部分电路。 只电表】 ⑴电路中还缺少一根导线,请你帮助小利完成电路的连接,并画出实验①原理: 电路图。 ②器材:
电路图:
(主要作用: ) ③电路图: ④实验步骤:(操作要点、注意事项)
练习:
1.物理小组活动时,老师要求大家试着用一块电压表和阻值为R0的定值电阻
等器材,通过实验测、
⑵正确连接电路后,只闭合开关S1时,电压表的示数为U1;开关S1、S2都闭合时,电压表的
示数为U2。如果电源两端电压恒定不变,则RX=________。
2.某同学想要测量一个已知额定电压为UL的小灯泡L正常发光时灯丝的电阻
RL,由于只有电压表,没有电流表,他找到了一个已知阻值的定值电阻
R0,设计了如图21所示的实验电路,并测出了小灯泡L正常发光时灯丝电阻阻值。下面是他的实验步骤,请补充完整并写出 RS L的表达式:
(1)检查实验器材完好后,连接电路,将滑动变阻器 A阻值调到最大; R0 (2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表示数为UL ; (3)断开开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变,
,闭合开关S,读出电压表示数为U0 ; (4)断开开关S,整理器材。小灯泡正常发 光时灯丝电阻的表达式:图 21 RL= 。
RX
3. 为了测量电阻Rx的电阻值,小明选择了一块已经调好的电流表,一个电阻值已知的定值电阻R0,一个符合要求的电源,以及两个开关S1和S2.他首先根据电路图连接好了如图18所示的电路,但是没有连接完整。请你补充一条线,将电路连接完整。连接好电路后,进行下面的操作,请帮助小明完成这个实验。
(1)闭合开关S1和S2,读出电流表示数为I1;
(2)______________ ____,读出电流表示数 为I2;
(3)用R0、I1和I2表达写出电阻RX的表达式为:RX= ________。
4.如图9所示,电源电压为6V,甲图为伏安法测电阻的电路图;乙图为连接不完整的实物图。
图9
(1) 对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。 (2) 实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误,如果出现:电流表示数较大,电压表示数为0的现象。其错误属于( )
A.电流表的正负接线柱接反 B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路 D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向右移动时,电压表示数 (填
R0 S2 S1 “变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图9丙所示,此时测得的Rx= Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是 。
5.如图11(甲)所示,是用伏安法测定未知电阻RX的实验电路实物图。
(1)请根据实验要求用笔画线代替导线在图11(甲)中连接实验电路。滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数减小。
图18 (2)小明同学正确连接好实验电路,检查连接无误后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路中只有一处故障,请你判断电路中出现的故是: 。
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,观察到两电表的读数如图11(乙)所示,则U= V,I = A,RX = Ω。
P S1 A V1 RX B + S A -
图11(甲)
图11(乙)
(4) 如果另一组同学做同样的实验,当调节滑动变阻器的滑片时, 小红发现电压表示数始终没有发生变化,已知实验中使用的是 S稳压电源,电源两端电压保持不变,则出现这一现象的原因是 电压表接到了 的两端。(选填:“电源”、
R0 “滑动变阻器”或“待测电阻” )
(5)若在图11(甲)的实验器材中缺少滑动变阻器和电压表, 再给一只电流表、已知阻值为R0电阻和一个开关。 ①请你帮助小明同学完成图12所示的实验电路的连接。
②若电流表A1的示数用I1表示,电流表A2的示数用I2表示, 请写出RX的表达式。RX = 。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为____Ω。则待测电阻的阻值为___Ω。
7.利用电源、滑动变阻器和定值电阻R0(阻值已知)以及两个电流表A1、A2A2 A1 来测量未知电阻Rx的阻值。同学们设计了如下图A、B、C三个
电路。
RX —+ S1
(1)经过讨论,认为测量未知电阻Rx阻值的最佳方案为图_____ 电路。 (2)根据所选电路图,请用笔画线代替导线完成实物连接图。
图12
(3)小宇在某次实验中,测得电流表A1的示数为 6.用如图13甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,
I1,A2的示数为I2,则待测电阻Rx=_________。 R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻。某同学用该电路进行实验,
(4)在某次测量中,小宇发现无论怎样移动滑动变 主要步骤有:
阻器的滑片P,两个电流表A1、A2的示数始终 A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;
相等,即I1=I2,由此判断出Rx处的故障是____ B.读出电阻箱的示数R;
_ 。 C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是:_________ D.根据电路图连接实物,将电阻箱的阻值
______和_________ 。 调至最大;
Rx (1)上述步骤的合理顺序是 a ?100 ?1000 S 8.小明想利用一块电流表和阻值已知的___________________ (只需填写序号)。 R 电阻R0测量未知电阻RX的阻值。小明选 A b R0
择了满足这个实验要求的实验器材,并连 ?10 ?1 接了部分实验电路,如图所示。
甲 乙
图13