1、专题训练(二) 特殊方法测电阻类型一 伏阻法测电阻1如图 2ZT1 所示,R x和 R0 组成串联电路,开关 S 闭合后,用电压表分别测出Rx和 R0 两端的电压 Ux3 V 和 U05 V,已知 R0 的阻值为 10 ,求 Rx的阻值。图 2ZT12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 2ZT 2 中不能测出 Rx阻值的电路图是( )图 2ZT23用如图 2ZT3 所示的电路来测量未知电阻 Rx的阻值,R 0 阻值已知。图 2ZT3(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闭合开关,_。c
2、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 Rx_。(3)滑动变阻器的作用:_。4利用如图 2ZT4 所示的电路可以测量未知电阻 Rx的阻值,其中 R 为已知电阻。(1)请将电压表连入电路,使电路完整。图 2ZT4(2)当开关 S1、S 2 闭合时,电压表示数 U16 V;当开关 S1 闭合、S 2 断开时,电压表示数 U24 V。已知 R10 ,则电源电压 U_V,R x_。(3)实验中若由于某个元件出现故障( 短路或断路),导致电压表的示数 U1U 26 V,则该元件及故障可能是_。类型二 安阻法测电阻5如图 2ZT5 所示,闭合开关 S 后,电流表 A1 的示
3、数为 0.2 A,电流表 A2 的示数为 0.1 A,已知定值电阻 R0 的阻值为 10 ,求 Rx的阻值。图 2ZT56(多选) 做完“伏安法测电阻”的实验后,老师向同学们提出了一个问题: “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,加上桌面上原有的仪器,测出一个未知阻值 R 的电阻呢?要求:(1) 可以增加导线和开关;(2) 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,如图2ZT 6 所示。请你分析一下,其中可行的是( )图 2ZT67为测量电阻 Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻 Rx、已知阻值的定值电阻R0、电压
4、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 2ZT7 所示的电路图。请将实验步骤补充完整: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;_;由实验可得出表达式 Rx_。图 2ZT78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、滑动变阻器、单刀双掷开关 S及导线若干,设计了如图 2ZT8 所示的电路。图 2ZT8(1)小刚设计的实验操作步骤:将开关掷向触点 a,移动滑片 P 至某一位置,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。保持
5、滑动变阻器滑片的位置不变,将开关掷向触点 b,读出电流表的示数,记为I2。(2)请你用测得的物理量 I1、I 2 和已知物理量 U、R 0 写出 Rx的表达式:Rx_。类型三 替代法测电阻9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2ZT 9 甲所示的实验电路,其中 R是电阻箱,R 0 是定值电阻。图 2ZT9(1)图甲中,为测出电阻 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;然后再把开关 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)
6、 ,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,也能测出电阻 Rx的阻值。你认为可行吗?答:_。10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一个、电阻箱 R1 一个 (用符号 “ ”表示) 、滑动变阻器 R2 一个、电流表一个、开关 S1 和 S2 各一个、电源一个( 其电压略大于电阻 Rx允许的最大电压)、导线若干。(1)请根据下面的操作情况,在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图后,进行了以下主要实验操作:A开关 S1 断开、 S2 闭合,调节电阻箱,使电流表的示数为 I1B读出电阻箱 R1 的示数C开关
7、S1 闭合、S 2 断开,读出电流表的示数为 I2D将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大E改变滑动变阻器 R2 的滑片 P 的位置,再测出 I1、I 2 和 R1 的数值上述步骤的合理顺序是_( 只需填写序号) 。(3)小扬认为当滑动变阻器的滑片 P 在同一位置时,只要保证 I1_(选填“”“”或“”)I 2,R 1 的示数即待测电阻 Rx的阻值。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 IxI 0 0.5 U0R0 5 V10 A,电阻 Rx的阻值为 Rx 6 。UxIx 3 V0.5 A2B3(1)调节滑动变阻器,读出电压表 V1、V 2 的示数分别为 U0、U
8、 x(2) (3)保护电路,并可以进行多次测量UxR0U0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、U x。(2)根据串联电路电流相等,所以有 ,则 Rx 。U0R0 UxRx UxR0U0(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处,电路中电阻最大 ,电流最小,对电路起保护作用。不同电压下,定值电阻的阻值不变,为了减小误差,需要移动滑片,多次测量求平均值。4(1)如图所示(2)6 20 (3)电阻 R 短路或 Rx开路解析 (2)当开关 S1、S 2 闭合时,电压表测电源电压,电压表的示数 U16 V,则电源电压 UU 16 V;当
9、开关 S1 闭合、S 2 断开时,电压表测待测电阻 Rx两端的电压,电压表的示数 U24 V,此时电路中电流 I 0.2 A,则待测电阻的阻值URR U1 U2R 6 V 4 V10 Rx 20 。U2I 4 V0.2 A(3)电压表的示数 U1U 26 V,说明两种情况下,电压表都测电源电压,定值电阻两端电压为零,则电阻 R 发生短路或 Rx发生开路。5此电路是并联电路,各支路两端的电压相等。即:Ux U0I 1R00.2 A10 2 V,则电阻 Rx 20 。UxI2 2 V0.1 A6AC7S 1 S 2 闭合开关 S2,断开开关 S1,读出此时电流表的示数 I2 R0(答案不唯一 )I1I28 R0U(I2 I1)I1I2解析 开关 S 掷向触点 a 时 ,测出电路中电流 I1,电源电压 UI 1(RR x);当开关 S掷向触点 b 时,保持滑动变阻器的滑片不变,测出电路中电流 I2,电源电压 UI 2(RR 0),则 R R 0。 I1(RxR)I 2(R0R) ,把 R R 0 代入上式得 ,R x R 0。UI2 UI2 U(I2 I1)I1I29(1)1 18 (2) 不可行10(1)如图所示(2)DCABE(3)