初中伏安法测电阻的常见变式

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  电阻测量是初中阶段重要的电学实验,能很好的考察学生分析问题、解决问题的能力,因此电阻的测量一直是中考实验命题的热点.纵观电阻的测量,伏安法测电阻是基本,再此基础上根据给定条件的变化,可以得到伏安法测电阻的很多变式以及该问题的拓展.一、伏安法
  例1 现有一个电源、一个电压表、一个滑动变阻器、一个
  开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R的阻值?
  解析:(1)按图1所示的电路图连接实验电路;
  (2)闭合开关,三次改变R′阻值,分别读出
  电压表和电流表的示数;
  (3)算出三次R的值,求出平均值R.
  二、电压表和定值电阻替代法
  例2 有一个阻值已经看不清楚的电阻器R,我们要测出它的
  阻值,但手边只有一个电源、一个电压表、一个已知阻值的
  电阻R0和几根导线,你如何测量?
  解析:(1)如图2所示,将被测电阻R与已知电阻R0串联接入
  电路,用电压表测电阻R两端的电压U1;
  (2)用电压表测电阻R0两端的电压U2;
  (3)利用串联电路电流相等的特点由
  U1R
  =U2R0
  ,得R=U1U2
  R0.
  三、电流表和定值电阻替代法
  例3 现有电源、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值
  电阻R0,没有电压表,你如何测出被测电阻R的阻值?
  解析:(1)如图3所示,将被测电阻R与定值电阻R0并联接入电路,
  用电流表接入电路,用电流表测通过被测电阻的电流I1;
  (2)用电流表测通过定值电阻R0的电流I2;
  (3)利用并联电路电各支路电压相等的特点由I1R=I2R0
  得R=I2I1R0.[ P<1 13
  四、电压表和滑动变阻器替代法
  例4 给你以下器材:一个电源,一个标有
  “20 Ω,1 A”的滑动
  变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻RX.
  请你设计一个能测出RX电阻值的电路,要求电压表连入电路后
  位置不可更动.
  解析:(1)如图4连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下
  电压表示数U1;
  (2)将滑片移到阻值最大的位置,记下电压表示数U2;
  (3)利用串联电路电流相等的特点由
  U2RX
  =U1-U2R′,
  得RX=
  U2U1-U2
  R′=
  U2U1-U2
  ×20 Ω.
  五、电流表和滑动变阻器替代法
  例5 现有电源、电流表、一个标有“20 Ω,1 A”的滑动
  变阻器、导线及开关,你如何测出被测电阻RX的阻值?
  解析:(1)如图5所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,
  记下电流表示数I1;
  (2)将滑片移到阻值最大的位置,记下电流表示数I2;
  (3)串联电路的总电压等于各部分电路两段电压之和,I1RX=I2(RX+R′),得RX=
  I2I1-I2R′=
  I2I1-I2
  ×20 Ω.
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