题目内容
在测定未知电阻RX的实验中,实验室为同学们提供了一个电压表、一个电流表、一个阻值为R0的定值电阻、三个开关(电源和开关S已给出),一个电压未知的电源,待测电阻RX和若干导线.请画出三种不同类型的实验电路图,并写出数学表达式.(电流表、电压表在使用过程中不超过量程)
| 电路图 | |||
| 表达式 |
分析:掌握伏安法测电阻的实验原理:R=
;
(1)要测量电阻的阻值,可分别用电压表、电流表测出导体两端的电压及通过导体的电流,根据公式计算出电阻值;
(2)掌握等效替代法:
若没有电流表,则可用电压表和定值电阻代替电流表,与被测电阻串联,可根据I=
计算出电路中的电流,等于通过待测电阻的电流;
若没有电压表,则可用电流表和定值电阻代替电压表,与被测电阻并联,可根据U=IR计算出定值电阻两端的电压,等于待测电阻两端的电压.
| U |
| I |
(1)要测量电阻的阻值,可分别用电压表、电流表测出导体两端的电压及通过导体的电流,根据公式计算出电阻值;
(2)掌握等效替代法:
若没有电流表,则可用电压表和定值电阻代替电流表,与被测电阻串联,可根据I=
| U |
| R |
若没有电压表,则可用电流表和定值电阻代替电压表,与被测电阻并联,可根据U=IR计算出定值电阻两端的电压,等于待测电阻两端的电压.
解答:解:方法一:用电流表和电压表测量电阻,如图所示:
;
闭合开关,读出电流表的示数I,电压表的示数U,则R=
;
方法二:没有电流表,只有电压表和定值电阻,如图所示:
;
闭合开关S、S1,断开开关S2,读出电压表的读数U0,则Ix=I0=
;
闭合开关S、S2,断开开关S1,读出电压表的读数U,则Ux=U-U0;
则Rx=
=
=
?R0;
方法三:没有电压表,只有电流表和定值电阻,如图所示:
;
闭合开关S、S1,断开S2,读出电流表的示数I0,则Ux=U0=I0R0;
闭合开关S、S2,断开开关S1,读出电流表的示数I,则Ix=I-I0;
所以Rx=
=
.
闭合开关,读出电流表的示数I,电压表的示数U,则R=
| U |
| I |
方法二:没有电流表,只有电压表和定值电阻,如图所示:
闭合开关S、S1,断开开关S2,读出电压表的读数U0,则Ix=I0=
| U0 |
| R0 |
闭合开关S、S2,断开开关S1,读出电压表的读数U,则Ux=U-U0;
则Rx=
| Ux |
| Ix |
| U-U0 | ||
|
| U-U0 |
| U0 |
方法三:没有电压表,只有电流表和定值电阻,如图所示:
闭合开关S、S1,断开S2,读出电流表的示数I0,则Ux=U0=I0R0;
闭合开关S、S2,断开开关S1,读出电流表的示数I,则Ix=I-I0;
所以Rx=
| Ux |
| Ix |
| I0R0 |
| I-I0 |
点评:此题考查了学生对伏安法测电阻的掌握,关键是想办法测出电阻的电压和电流,若没有电压表,则用电流表和定值电阻代替电压表与待测电阻并联;若没有电流表,则用电压表和待测电阻串联代替电流表与待测电阻并联.
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