电阻的测量
一、 知识回顾
知道电压和电阻,求电流的公式:
知道电流和电阻,求电压的公式:
知道电压和电流,求电阻的公式:
电压的单位: ,电压表又叫 表;
电流的单位: ,电流表又叫 表。
二、 知识点
测电阻的实验方法 测电阻实验原理
多次实验的目的 测电阻的步骤
用 和 分别测出未知电阻的电压和电流,然后根据欧
姆定律可以算出未知电阻的阻值,这种方法叫 法
实验原理:
根据电路图连接实物
实验步骤
连接电路时,开关应
变阻器接线柱应 连入电路,并且要将阻值调至
电流表应 联在电路中,令电流从 接线柱流入,从 接线柱流
出,还要注意量程的选择;
电压表应 联在电路中,令电流从 接线柱流入,从 接线柱
流出,还要注意量程的选择。
检查电路无误后,闭合开关 S,多次改变滑动变阻器的阻值,分别读
出电流表、电压表的示数,填入表格,并至少算出三次电阻值。
整理器材并讨论:
(1)本实验中多次实验的目的是
(2)滑动变阻器的作用是
(3)(选作)实验中电阻阻值偏小的原因是
三、特殊方法测电阻
1. 利用安培表和已知电阻来测量未知电阻——安阻法
电流表可以测电流 I,已知电阻阻值 R,根据电压公式 U=IR 可以算出
电压值,所以,电流表和已知电阻就相当于一个特殊的电压表。
并联:(电压处处相等)
①闭合开关,A1 示数为 I1,A2 示数为 I2,R0 已知
R0 两端电压 U0= (用已知物理量表示)
RX 与 R0 并联,所以 RX 两端电压 UX=
RX 的电流 IX=
所以:未知电阻 RX=
②电流表 A1 示数为 I1,A2 示数为 I2,R0 已知
R0 的电流 I0= (用已知物理量表示)
R0 两端电压 U0= (用已知物理量表示)
RX 与 R0 并联,所以 RX 两端电压 UX=
RX 的电流 IX=
所以:未知电阻 RX=
如果将 RX 与 R0 位置互换,其余元件及示数不变,
则未知电阻 RX=
③闭合 S1,断开 S2,电流表示数为 I1;
闭合 S2,断开 S1,电流表示数为 I2 ,R0 已知
R0 的电流 I0= (用已知物理量表示)
R0 两端电压 U0= (用已知物理量表示)
RX 与 R0 并联,所以 RX 两端电压 UX=
RX 的电流 IX= 所以:未知电阻 RX=
④闭合 S,断开 S1,电流表示数为 I1;
闭合 S、S1,电流表示数为 I2,R0 已知
R0 的电流 I0= (用已知物理量表示)
R0 两端电压 U0= (用已知物理量表示)
RX 与 R0 并联,所以 RX 两端电压 UX=
RX 的电流 IX=
所以:未知电阻 RX=
如果将 RX 与 R0 位置互换,其余元件及示数不变,
则未知电阻 RX=
串联:(电流处处相等)
闭合 S,电流表示数为 I1;
断开 S,电流表示数为 I2. R0 已知
当开关 S 闭合时,RX 被 ,电路中只有 R0
工作,此时电源电压 U 总 R0 两端电压,
所以,U 总=
当开关 S 断开时,RX 与 R0 串联,电源电压不变,U 总仍为
此时 RX 与 R0 的电流相等,都等于 ;
R0 两端电压 U0= (用已知物理量表示)
所以 RX 两端电压 UX= ,则未知电阻 RX=
如果将 RX 与 R0 位置互换,其余条件不变,
则未知电阻 RX=
2. 利用伏特表和已知电阻来测量未知电阻——伏阻法
电压表可以测电压 U,已知电阻阻值 R,根据电流公式 I=U/R 可以算
出电流值,所以,电压表和已知电阻就相当于一个特殊的电流表。
串联(电流处处相等)
1 闭合 S,电压表 V1 示数为 U1,V2 的示数为 U2,R0
已知,则 RX 两端电压 UX= ,
R0 两端电压 U0= ;
通过 R0 的电流 I0= ,RX 与 R0 串联,所以
通过 Rx 的电流 Ix= ;
则未知电阻 RX=
2 闭合 S2,断开 S1,电压表示数为 U1;
闭合 S1,断开 S2,电压表示数为 U2;R0 已知
当闭合 S2,断开 S1 时,电压表测电源电压,
所以电源电压 U 总=
当闭合 S1,断开 S2 时,电压表测 R0 的电压 U0=
则 RX 两端电压 UX= ;通过 R0 的电流 I0= ,RX 与 R0 串联,所
以通过 Rx 的电流 Ix= ;则未知电阻 RX=
如果将 RX 与 R0 位置互换,其余条件不变,则未知电阻 RX=
3 闭合 S,电压表 V 示数为 U1,断开 S,电压表示数
为 U2;R0 已知
当开关 S 闭合时,RX 被 ,电路中只有 R0 工作,此时电源电压 U
总 R0 两端电压,所以,U 总=
当开关 S 断开时,RX 与 R0 串联,电源电压不变,U 总仍为 ,
此时 R0 的电压 U0= ,RX 两端电压 UX= ;通过 R0 的电流
I0= ,所以通过 Rx 的电流 Ix= ;则未知电阻 RX= 。
如果将 RX 与 R0 位置互换,其余条件不变,则未知电阻 RX=
3.将未知电阻替换成可以直接读出阻值的电阻箱——等效替代法
①移动滑片 P,使滑动变阻器
接入电路的阻值最大;
将 S 拨到 a 处,调节滑片,使
电流表的示数为 I1;
保持滑片 P 的位置不变,将开
关 S 拨到 b 处,调节电阻箱,
使电流表的示数仍为 I1;
则未知电阻 RX 的阻值就等于电阻箱的阻值。
(1)接入电路前为什么要将滑动变阻器阻值调到最大?
(2)将开关 S 拨到 b 处时,为什么要保持滑片位置不变?
(3)调节电阻箱时,为什么要调节电流表示数仍为 I1?
②移动滑片 P,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;
将 S 拨到 1 处,调节滑片,使
电压表的示数为 U1;
保持滑片 P 的位置不变,将开关
S 拨到 2 处,调节电阻箱,使电压表
的示数仍为 U1;
则未知电阻 RX 的阻值就等于电阻箱的阻值。
(1)接入电路前为什么要将滑动变阻器阻值调到最大?
(2)将开关 S 拨到 2 处时,为什么要保持滑片位置不变?
(3)调节电阻箱时,为什么要调节电压表示数仍为 U1?
四、综合练习
注:灯泡电功率 P=UI,只要测出灯泡正常工作时的 U 和 I 即可
1、(2013 年河南中考)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知
阻值为 Ro 的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分
现有的实验器材,设计了如图 14 所示的电路,也测出了灯泡的额定
功率。灯泡正常发光时电压为 2.5V,请完成下列实验步骤:
①闭合开关 Sl,将 S2 拨到触点____(选填“1”或“2”),移动滑片,
使电压表的示数为________V;
②保持滑片的位置不动,再将开关 S2 拨到触点____(选填“1”或“2”),
读出电压表的示数 U;
③灯泡额定功率的表达式为 P=__ __(用已知量和测量量表
示)
2、(2018 年河南中考)
小芳又设计了一种方案,也测出了 Rx 的阻值。电路如图 16 所示,
R0 为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不
变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读书为 I1;
②当开关 S1、S2 都闭合时,电流表读书为 I2;
③待测电阻 Rx= 。(用已知和测出的物理量表示)
3(2019 年河南中考)
完成实验后,爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,
灯泡正常工作的电压为 U 额,设计了如图 16 所示的电路,电源电压恒
为 8V,所用电压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S拨至
“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数
为
②滑片不动,再将开关 S 拨至“2”,读出电压
表示数为 U0;
③小灯泡的额定功率:P= 。(用 U 额、U0、R0 表示)