1、1“单表法”测电阻一、安阻法(“电流表+定值电阻”等效为电 压表)常见的电路设计如下:甲 乙 丙(1)设计如图 1甲所示的实验电路图并连接好电路;用电流表先后测出通过R0、 Rx的电流分别为 I1、 I2;则:由 U I1 R0 I2 Rx 得 Rx R0。I1I2(2)设计如图乙所示的实验电路图并连接好电路;断开开关 S,记下电流表的示数I 断 ;闭合开关 S,记下电流表的示数 I闭 ;则: Ix I 闭 I 断 , Ux I 断 R0,得 RxRx。I断 R0I闭 I断(3)如计如图丙所示的实验电路图并连接好电路;断开开关 S,记下电流表的示数I 断 ;闭合开关 S,记下电流表的示数 I
2、闭 ;则:由 U I断 ( R0+Rx) I 闭 R0 得 RxR0。I闭 I断I断上述电路 设计的核心是利 用电流表与定值电阻串联, “计算”出电源电压。例 1 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,如图所示。(1)为了测出电阻 Rx的阻值,请 添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接。(2)开关 S1、S 2都闭合时,电流表的示数为I1;只闭合开关 S2时,电流表的示数为 I2。请用I1、 I2和 R0表示 Rx。 Rx 。解析 (1)实验中没有电压表,故设计成并联电路找电压相等,题中已经有一个开关 S2作
3、为总开关,故 S1应在被 测电阻Rx所在的支路上,将已知电阻 R0的右端与开关 S1的右端连接起来即可;图 1图 22(2)只闭合开关 S2时,电路为 R0的简单电路,电流表的示数为 I2,则 电源的电压为 U I2R0;开关 S1、S 2都闭合时,电路为 R0、R x并联,电流表的示数为 I1;因电源的电压不变,所以并联时通过 R0的电流不变,所以通过 Rx的电流为 Ix I1-I2, Rx的阻值可以表示为 Rx 。I2R0I1 I2答案 (1)如图 3所示。 (2)I2R0I1 I2二、伏阻法(“电压表+定值电阻”等效为电流表)常见的电路设计如下:甲乙(1)设 计如图 4甲所示的实验电路图
4、并连接好电路;用电压表先后测出 R0、 Rx两端的电压分别为 U0、 U;则I ,得 Rx R0。U0R0 UxRx UxU0(2)设计如图 4乙所示的实验电路图并连接好电路;断开开关 S,记下电压表的示数 U 断 ; 闭合开关 S,记下电压表的示数 U 闭 (即电源电压) ;则: I ,得U断R0 U闭R0+RxRx R0。U闭 U断I断上述电路设计的核心是利用电压表与定值电 阻并联, “计算”出电路中的电流。例 2 综合作图测量电阻:现有一个电压恒定的电源(电压值未知) 、一个电压表(量程大于电源电压值) 、一个阻值为 R1的定值电阻、一个单刀双掷开关和若干导线,要利用以上器材测量的待测电
5、阻 R2的阻值。请在方框内设计出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸)并完成下列步骤。图 3图 43(1)根据电路图连接实物电路; (2) ;(3)利用上述测量值算出待测电阻的阻值 R2 。解析 没有电流表,利用已知电阻和被测电阻串联找电流相等。被测电阻和定值 电阻串联,利用一 个单刀双掷开关使电压表先与电源并联测电源电压,然后再测出被测电阻两端的电压,根据串联电路电压特点,求定值电阻电压,求定值电阻电流,即被测电阻电流。再根据 R 计算电阻。如图所示,根据串联电路电压等于各部分电路两端电压UI之和可知: R1两端电压 U1 U-U2,则 I1 ,又串联电路中 I1I 2,根据欧姆U1R1 U U2R1定律得: R2 R1。U2I2 U2U U2答案 (1)如图 5所示;(2)先把开关 S接 a,测出电源电压 U,把开关 S接 b,测出 R2两端电压 U2,(3) R1U2U U2图 5