九年級物理上冊 第十四章《探究歐姆定律》“單表法”測電阻 （新版）粵教滬版.doc

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“單表法”測電阻 一、安阻法（“電流表+定值電阻”等效為電壓表） 常見的電路設(shè)計如下： 甲 乙 丙 圖1 （1）設(shè)計如圖1甲所示的實驗電路圖并連接好電路；用電流表先后測出通過R0、Rx的電流分別為I1、I2；則：由U＝ I1 R0＝ I2 Rx 得Rx＝ R0。 （2）設(shè)計如圖乙所示的實驗電路圖并連接好電路；斷開開關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I斷；閉合開關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I閉；則：Ix＝I閉—I斷，Ux＝I斷R0，得Rx＝Rx。 （3）如計如圖丙所示的實驗電路圖并連接好電路；斷開開關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I斷；閉合開關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I閉；則：由U＝ I斷（R0+Rx）＝ I閉R0 得Rx＝ R0。 上述電路設(shè)計的核心是利用電流表與定值電阻串聯(lián)，“計算”出電源電壓。 例1 曉亮利用阻值為R0的定值電阻和一塊電流表測量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足這個實驗要求的器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示。 （1）為了測出電阻Rx的阻值，請?zhí)砑右桓鶎?dǎo)線完成如圖所示的實驗電路的連接。 （2）開關(guān)S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)為I1；只閉合開關(guān)S2時，電流表的示數(shù)為I2。請用I1、I2和R0表示Rx。Rx＝ 。 圖2 解析 （1）實驗中沒有電壓表，故設(shè)計成并聯(lián)電路找電壓相等，題中已經(jīng)有一個開關(guān)S2作為總開關(guān)，故S1應(yīng)在被測電阻Rx所在的支路上，將已知電阻R0的右 端與開關(guān)S1的右端連接起來即可； （2）只閉合開關(guān)S2時，電路為R0的簡單電路，電流表的示數(shù)為I2，則電源的電壓為U＝I2R0；開關(guān)S1、S2都閉合時，電路為R0、Rx并聯(lián)，電流表的示數(shù)為I1；因電源的電壓不變，所以并聯(lián)時通過R0的電流不變，所以通過Rx的電流為Ix＝I1-I2，Rx的阻值可以表示為Rx＝。 答案 （1）如圖3所示。（2） 圖3 二、伏阻法（“電壓表+定值電阻”等效為電流表） 常見的電路設(shè)計如下： 圖4 甲 乙 （1）設(shè)計如圖4甲所示的實驗電路圖并連接好電路；用電壓表先后測出R0、Rx兩端的電壓分別為U0、U；則I＝＝，得Rx＝R0。 （2）設(shè)計如圖4乙所示的實驗電路圖并連接好電路；斷開開關(guān)S，記下電壓表的示數(shù)U斷；閉合開關(guān)S，記下電壓表的示數(shù)U閉（即電源電壓）；則：I＝＝，得Rx＝ R0。 上述電路設(shè)計的核心是利用電壓表與定值電阻并聯(lián)，“計算”出電路中的電流。 例2 綜合作圖——測量電阻： 現(xiàn)有一個電壓恒定的電源（電壓值未知）、一個電壓表（量程大于電源電壓值）、一個阻值為R1的定值電阻、一個單刀雙擲開關(guān)和若干導(dǎo)線，要利用以上器材測量的待測電阻R2的阻值。請在方框內(nèi)設(shè)計出實驗電路圖（電路連接好后實驗中不能拆卸）并完成下列步驟。 （1）根據(jù)電路圖連接實物電路； （2） ； （3）利用上述測量值算出待測電阻的阻值R2＝ 。 解析 沒有電流表，利用已知電阻和被測電阻串聯(lián)找電流相等。被測電阻和定值電阻串聯(lián)，利用一個單刀雙擲開關(guān)使電壓表先與電源并聯(lián)測電源電壓，然后再測出被測電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，求定值電阻電壓，求定值電阻電流，即被測電阻電流。再根據(jù)R＝計算電阻。如圖所示，根據(jù)串聯(lián)電路電壓等于各部分電路兩端電壓之和可知：R1兩端電壓U1＝U-U2，則I1＝＝，又串聯(lián)電路中I1＝I2，根據(jù)歐姆定律得：R2＝＝R1。 答案 （1）如圖5所示； 圖5 （2）先把開關(guān)S接a，測出電源電壓U，把開關(guān)S接b，測出R2兩端電壓U2， （3）R1