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1、1专题训练专题训练( (六六) ) 特殊方法测电阻特殊方法测电阻类型一 伏阻法测电阻 1如图 ZT61 所示，Rx和R0组成串联电路，开关 S 闭合，用电压表分别测出Rx和 R0两端的电压，其中Ux3 V、U05 V，已知R0的阻值为 10 ，求Rx的阻值。图 ZT612某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电 阻Rx的阻值，图 ZT62 中不能测出Rx阻值的电路图是( )图 ZT62 3用如图 ZT63 所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值，R0阻值已知。图 ZT63 (1)将实验过程补充完整： a对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处； b
2、闭合开关，_； c断开开关，整理器材。 (2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻RxRx_。 (3)写出本实验中滑动变阻器的作用：_。 4为测量待测电阻Rx的阻值，小敏设计了如图 ZT64 所示的电路，R0的阻值已知 且电源电压不变，她_(选填“能”或“不能”)测出Rx的阻值，因为 _。请对电路进行改进，使它能正确测量，并在图右侧虚线框2内画出正确的电路图。图 ZT64 5用如图 ZT65 所示的电路能测出未知电阻Rx的阻值，电路中电源电压未知，电 压表的量程可根据需要任意选用，滑动变阻器最大阻值R0已知。图 ZT65 (1)请将步骤补充完整并写出需要测量的物理量。 a根据电路图连接
3、实物，检查无误后闭合开关 S； b_ ； c_ ； d整理实验器材。 (2)Rx_。(用测量的物理量和已知量R0表示) 6在测电阻的实验中，晓彤同学设计了如图 ZT66 甲所示的实验电路，其中R0为 已知电阻，电源电压未知但保持不变。图 ZT66 (1)请你帮助晓彤设计具体的实验步骤： _ _。被测电阻的表达式为 Rx_。 (2)小雪认为晓彤的方案虽然可以测量电阻Rx的阻值，却有一定的不足，请你指出晓彤 方案中的不足之处：_。 (3)小雪为了克服上述不足，设计了如图乙所示的电路，小南认为图乙的方案不能满足 测量要求。请你利用图乙所示的实验器材，设计一个电路，要求：既能克服上述不足，又能 测出电
4、阻Rx的阻值。将你设计的电路图画出来。3类型二 安阻法测电阻 7如图 ZT67 所示，闭合开关后电流表 A1的示数为 0.2 A，电流表 A2的示数为 0.1 A，已知R0的阻值为 10 ，求Rx的阻值。图 ZT678(多选)做完“伏安法测电阻”实验后，老师向同学们提出一个问题：“如果实验中 发现电压表已经损坏，那么能否借助一个稳压电源，一个已知阻值的电阻，加上桌面上原有 仪器，测出一个未知阻值R的电阻呢？要求是：可以增加导线和开关；电路连接好后不 能改变元件的位置。”同学们积极思考，热烈讨论，提出了以下方案，请你分析一下，其中 可行的是( )图 ZT68 9为测量电阻Rx的阻值，老师提供了以
5、下器材：待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻 R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。小明设计 了如图 ZT69 所示的电路图。图 ZT69 请补充实验步骤： 按电路图连接电路； 闭合开关_，断开开关_，读出此时电流表的示数I1；4_ _； 得出表达式：Rx_。 10晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满 足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图 ZT610 所示。图 ZT610 (1)为了测出电阻Rx的阻值，请添加一根导线完成实验电路的连接。 (2)开关 S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；只闭合开关 S2时，电流
6、表的示数为I2。 请用I1、I2和R0表示Rx，Rx_。 11为了测出未知电阻Rx的阻值，小刚根据实验桌上已备有的实验器材：电压为U的 满足实验要求的电源，已知阻值为R0的定值电阻，电流表 A、滑动变阻器、单刀双掷开关 S 及导线若干，设计了如图 ZT611 所示的电路。图 ZT611(1)小刚设计的实验操作步骤如下： 将开关掷向触点a，移动滑片P至某位置，使电流表的示数为某一适当数值，读出电 流表的示数，记为I1； 将开关掷向触点b，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电流表的示数，记为I2。 (2)请你用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0，写出Rx的表达式： Rx_。 12老师让同学们
7、用如图 ZT612 所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。器材有：一 个电源(电压未知且恒定不变)，一个量程合适的电流表，一个最大阻值为R0的滑动变阻器。 请你写出简要的操作步骤及需要测量的物理量：_ _。 Rx的数学表达式：Rx_。图 ZT612513在测电阻Rx的实验中，若电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx 的阻值，实验电路如图 ZT613 所示(滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变)， 请将下列相关实验步骤补充完整。图 ZT613 闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1； 闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片P移到_，记录 电流表示数I2； 写出待
8、测电阻的表达式：Rx_(用已知量和测量量符号表示)。 类型三 等效替代法测电阻 14在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻Rx的阻值时，小明设计了如图 ZT614 甲所示的实验电路，其中R是电阻箱，R0是定值电阻。图 ZT614 (1)图甲中，为测出Rx的阻值，闭合开关 S 后，小明应该先把开关 S1接到触点 _(选填“1”或“2”)，记录电压表的示数U；然后把开关 S1接到另一触点，并调节 电阻箱R，直到电压表示数也为U，读出此时电阻箱R的示数(各旋钮的位置如图乙所示)， 则待测电阻Rx的阻值为_。 (2)小兰认为将图甲中的电阻R0去掉，也能测出Rx的阻值。你认为可行吗？答： _。(无需说明
9、理由) 15小扬想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻Rx、电阻箱R1(用表示)、滑动变阻器R2、电流表一个、开关 S1和 S2、电源一个(其电压略大于Rx允许的最大电压)、导线若干。 (1)请根据下面的操作情况，在下列虚线框内替小扬画出正确的实验电路图。(2)小扬按正确的电路图连好实物后，进行了以下主要实验操作： AS1断开、S2闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为I1 B读出电阻箱R1的示数 CS1闭合、S2断开，读出电流表的示数为I2 D将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大 E改变R2的滑片P的位置，再测出I1、I2和R1的数值6上述步骤的合理顺序是_(只需填写序号)。 (
10、3)小扬认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证I1_(选填“” “”或“”)I2，R1的示数即为待测电阻Rx的阻值。7详解详析详解详析1因为Rx和R0组成串联电路，根据串联电路电流相等得：IxI00.5 U0 R05 V 10 A，故Rx6 。Ux Ix3 V 0.5 A2B 解析 只用电压表和阻值已知的定值电阻R0测未知阻值的电阻Rx，需要将R0 和Rx串联，用电压表分别测两者两端的电压，借助R0求出电路中的电流，再利用欧姆定律 求出Rx。由于只有一只电压表，两者的电压不能同时测，需要借助一个隐含条件：电源电 压不变，以及串联电路的电压特点，来计算不能直接测量的电压。B 电路不满足条件
11、，不管 S 断开还是闭合，电压表总是测电路两端的总电压。 3(1)调节滑动变阻器，读出电压表 V1、V2的示数分别为U0、Ux(2)UxR0 U0(3)保护电路；可以进行多次测量 解析 (1)连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，测出定值电阻和被测电阻 两端的电压U0、Ux。(2)根据串联电路电流处处相等，所以，Rx。U0 R0Ux RxUxR0 U0(3)闭合开关前，滑片处于最大阻值处，电路电阻最大，电流最小，对电路起保护作用。 定值电阻的阻值不变，不同电压下，阻值也不变，为了减小误差，需要移动滑片，多次测量 求平均值。 4不能 会造成电压表的正、负接线柱接反 如图所示解析 (1)若开
12、关接 2 时，电压表正、负接线柱接法正确，此时电压表可以测出R0两 端的电压，但接下来把开关接到 1 时，电压表的正、负接线柱就变得相反了，测不出Rx两 端的电压，所以也就无法利用串联电路的电压分配规律求出Rx的阻值。 (2)要使电压表能正确测量，可以改变电压表的位置，如上图所示。 5(1)滑片P置于a点时，读出此时电压表的示数U1滑片P置于b点时，读出此时电 压表的示数U2(2)R0U2 U1U2解析 (2)当滑片P在b点时，Rx两端的电压为UxU2，UR0U1U2，则I，UR0 R0U1U2 R0RxR0。U2 IU2 U1U26全品导学号：12942062(1)闭合开关 S1、S2，读出
13、电压表的示数U；断开开关8S2，读出电压表的示数Ux R0Ux UUx(2)测量的数据只有一组，不能减小误差(3)如图所示解析 (1)实验步骤：闭合开关 S1、S2，只有电阻Rx接入电路，电压表测电源电压 U； 断开开关 S2，两电阻串联，电压表测Rx两端电压Ux，由串联电路电压的特点和欧姆定律可以求出电路中的电流，即I。UUx R0被测电阻的表达式：RxR0。Ux IUx UUx(3)使被测电阻、定值电阻、滑动变阻器串联，当开关 S1闭合、S2断开时，电压表测量 被测电阻和定值电阻的总电压，当开关 S2闭合、S1断开时，电压表测量被测电阻两端的电 压，如上图所示。 7此电路是并联电路，支路电
14、压相等。 由欧姆定律得： UxU0I1R00.2 A10 2 V，则Rx20 。Ux I22 V 0.1 A8AC 解析 A 选项中电源电压不变，与R并联的开关闭合时，测出电路中电流，由 欧姆定律求出电源电压，然后断开该开关，测出电路中电流，由串联电路特点与欧姆定律求出待测电阻阻值。C 选项中只闭合干路开关，可以测出流过电阻R0的电流I0，因为I ，U R所以电源电压UI0R0，再闭合支路开关，可以测出两电阻的并联总电流I，则流过电阻R的电流：IRII0，因为I ，所以电阻阻值：R，该电路能测出电阻R的阻U RU IRI0R0 II0值。9S1 S2 闭合开关 S2，断开开关 S1，读出此时电
15、流表的示数I2 R0I1 I210(1)如图所示(2)I2R0 I1I2解析 (1)添加导线的目的是使R0与Rx并联，并且 S1能控制Rx的接入。(2)开关9S1、S2都闭合时，R0与Rx并联，I1为总电流，只闭合开关 S2时，只有R0接入，所以电源电压UI2R0。R0与Rx并联时，通过Rx的电流为I1I2，所以Rx。I2R0 I1I211全品导学号：12942063R0 U（I2I1） I1I2解析 S 掷向b时，测出电路中电流为I2，UI2(RPR0)，所以RPR0。S 掷向aU I2时，测出电路中电流为I1，UI1(RPRx)，有两个未知量，无法表示出Rx。所以要测出 Rx，当 S 掷向
16、b时，要保持滑动变阻器的滑片位置不变。这样I1(RxRP)I2(R0RP)，把RPR0代入UI1(RxR)得：RxR0。U I2U（I2I1） I1I212把滑动变阻器的滑片P移到a端，读出电流表的示数为I1；再把滑动变阻器的滑片P移到b端，读出电流表的示数为I2 I2R0 I1I213b端 R0I2 I1I2解析 闭合开关，当滑片移到最左端a时，R0与Rx并联，此时干路电流为I1；把滑片 移到最右端b时，Rx被短路，电路中只有R0，此时电流为I2，所以电源电压UI2R0；通过Rx的电流Ix为I1I2，由欧姆定律I 变形得：RxR0。U RU IxI2R0 I1I2I2 I1I214(1)1 18 (2)不可行 解析 (1)小明应该先把开关 S1接到触点 1；由电阻箱图示可知，电阻RxR18 。 (2)去掉电阻R0，电压表测的是电源电压U，不能用等效替代法测出电阻Rx的阻值，故 将图甲中的电阻R0去掉不可行。1015.(1)如图所示(2)DCABE (3)