苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十一)特殊方法测电阻课件

这是一份苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十一)特殊方法测电阻课件，共23页。

1.(新考法·分析论证) (2024江苏无锡梅梁中学期末)小海设计如图所示电路测量待测电阻Rx的阻值,R0为阻值已知的定值电阻。步骤如下:①闭合S、断开S1,用电压表测出　    (选填“R0”“Rx”或“电源电压”)两端的电压为U1;②再闭合S1,电压表示数为U2;则闭合S、断开S1时,待测电阻Rx两端的电压为　　     ,阻值Rx=　　　　    。(后两空均用U1、U2和R0表示)
解析　①闭合S、断开S1,两电阻串联,电压表测量R0两端的 电压,为U1,根据欧姆定律可知电路中的电流I= ;②再闭合S1,Rx短路,电路为R0的简单电路,电压表测量电源电压,电压表 示数为U2,根据串联电路的电压特点可知①中待测电阻Rx两 端的电压为U2-U1,根据欧姆定律可知Rx= = 。
2.(新考法·设计实验)(2024陕西西安汇知中学期末)有一个电 压约为2 V的电源(电压保持不变)、一个电流表(量程0~0.6 A)、一个电压表(量程0~3 V)、一个电阻箱(电路符号 ),开关和导线若干。请你合理选择器材设计实验,测出约为60 0 Ω的未知定值电阻Rx的阻值。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要实验步骤和需要测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
答案    (1)如图所示    (2)见解析    (3)Rx=  
解析    (1)电压约2 V,未知定值电阻Rx阻值约为600 Ω,由欧姆 定律知,电路的电流远远小于电流表的分度值0.02 A,故用提 供的电流表无法测量出电路中的电流;可利用伏阻法测量,电 路设计如答案图所示;(2)①断开开关,电阻箱调到阻值最大 处,按图连接实物图; ②闭合开关,将电阻箱调到适当的位置, 接入电路的电阻为R0,读出电压表的示数为U1; ③将电阻箱调 到0位置,读出电压表的示数为U2;(3)由(2)可知,电源电压为U 2,当电阻箱接入电路的阻值为R0时,电阻箱两端的电压U0=U2-
U1,电路中的电流I0= = ,未知电阻Rx的表达式是Rx= = 。
3.(新考向·创新实验)(2024江苏常州武进期末)在测量定值电阻Rx的实验中,电压表和滑动变阻器都已经损坏。经过思考,小明用已知阻值的定值电阻R1、开关S1及原来剩下的器材继续测量实验,设计的实验电路图如图所示。实验步骤如下:①只闭合开关S,记录下电流表的示数I1;②再闭合开关S1,记录下电流表的示数I2;③未知电阻的表达式:Rx=　　　　    。(用已知量和测量量表示)
解析　在步骤①中,电路为R1的简单电路,电流表测R1的电流, 根据欧姆定律可知:电源电压U=I1R1;在步骤②中,R1和Rx并联, 电流表测干路电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流 之和可知,流过Rx的电流Ix=I2-I1;并联电路中各支路电压相等, 则待测电阻两端的电压Ux=U=I1R1,所以待测电阻Rx= = 。
4.(新考法·分析论证) (2024江苏南京金陵汇文学校月考)伏安法测电阻实验中电压表已损坏,电流表完好,设计了如图所示的电路,也完成了实验,请将下列实验步骤填写完整(滑动变阻器最大阻值为R0 ):①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电流表的示数,记为I1;②　　　　　 　　    ,读出此时电流表的示数,记为I2;③未知电阻Rx=　　　　　    (用已知量和测量量表示)。
解析　由电路图可知,定值电阻Rx与滑动变阻器R0串联,电流 表测电路中的电流。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当 滑片位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电流 表示数为I1,则电源电压:U=I1Rx①;再将滑片移到最右端时,变 阻器接入电路中的电阻最大,此时电流表示数为I2,则电源电 压:U=I2R总=I2(R0+Rx)②,由①②可得:Rx= 。
5.(新考向·创新实验)(2024江苏常州二十四中期末)用如图所示电路测量未知电阻的实验中,Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。实验中,首先按电路图连好电路,并将R0和R的阻值均调至最大;只闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器R到适当位置,读出电流表示数为I,并记录;只闭合开关S1和S3,调节　    (选填“R0”或“R”),使电流表示数仍为I,记录下此时电阻箱的阻值为R0。
则待测电阻Rx的阻值为　     (选用题目中给定的R、R0、I来表示)。这种物理研究方法叫作　     　    法。
解析　由电路图可知,当闭合开关S1,同时闭合开关S2或S3时, 保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,调节电阻箱的阻值,使 电流表的示数相同,待测电阻Rx和电阻箱R0的阻值相等,运用 了等效替代法。
6.(新考向·创新实验)(2024江苏南京南师附中树人学校期末)小明设计用“伏安法”测量未知定值电阻Rx(阻值范围为400~600 Ω)的实验。实验器材:两节干电池(总电压接近3 V),电压表(量程0~3 V、 0~15 V)、电流表(量程0~0.6 A、0~3 A)、滑动变阻器R0(500 Ω    0.5 A)各一个,导线、开关若干。(一)小明在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无 法测量出电路中的电流。
(二)小明又找来一个阻值可连续调节且可读数的变阻器R1(电路符号用“ ”表示),再用除电流表以外的其他原有器材进行实验,设计出电路图,实验过程中不能拆接电路。 请你按照上面要求帮小明完成这个实验。(1)在虚线框内画出实验电路图;(2)写出主要实验步骤。
答案    (1)如图所示    (2)见解析 
解析    (1)电路总电压接近3 V,未知定值电阻Rx阻值范围为400~600 Ω,由欧姆定律知,电路的最大电流为I= = ≈0.007 5 A,小于电流表的分度值0.02 A,故用提供的电流表无法 测量出电路中的电流;可采用等效替代法测量,实验电路图如 答案图所示。(2)实验步骤:①将R0的滑片移动到最右端,闭合 S、S1,移动R0的滑片使电压表示数为一定值U;②断开S1,再闭 合S2,控制R0的滑片不动,调节变阻器R1,使电压表示数为U;
③由等效替代法知,此时待测电阻大小等于变阻器R1连入电路的电阻。
一题多解　此题还可以用串联分压的知识(即伏阻法)进行 测量。
7.(新考向·创新实验)(2024北京大兴期末)某同学利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,图中R是电阻箱。他连接好实验电路后进行如下操作:①将电阻箱调至阻值最大;②只闭合开关S1和S2,读出并记录电流表的示数I;③断开S2,闭合S3;④调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,记录电阻箱的读数R。 于是他得出了未知电阻的阻值Rx=R。
(1)请你说明Rx=R的依据。(2)实验中不能用滑动变阻器代替电阻箱,请你说明理由。