01伏安法测电阻
命题点:
(1)实验原理:电阻的计算公式,R=U/I。
(2)连接电路注意对象(开关断开、滑动变阻器滑片移动到最大阻值处)。
(3)实物电路的连接、画电路图。
(4)滑动变阻器在电路中的作用:保护电路、改变电流和电压值,便于多次测量电流、电压值,测出未知电阻的阻值。
(5)电路故障分析:串联忌断,一断俱断;并联忌短,一损俱损。
(6)多次测量实验数据求电阻平均值的目的:减小实验误差,得出的电阻值更准确。
实验步骤:
1.断开开关,调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大端。
2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中;
3.根据公式R=U/I计算出R 的值,并记录在表格中。
4.通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
02单伏法测电阻
【方案一】缺电流表。利用电压表和已知阻值的定值电阻R0(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电流表,如下图所示:
03单安法测电阻
【方案二】缺电压表。利用电流表和已知阻值的定值电阻R0(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电压表,如下图所示:
见善如不及,见不善如探汤。——《论语》
译:见到好的人,生怕来不及向他学习,见到好的事,生怕迟了就做不了。看到了恶人、坏事,就像是接触到热得发烫的水一样,要立刻离开,避得远远的。
04典例分析
考点一:电表示数变化与电路故障分析
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是( )
A.一定是灯L断路,电流表的示数变小
B.一定是电阻R断路,电流表的示数变小
C.可能是灯L短路,电压表的示数变大
D.可能是电阻R短路,电压表的示数变小
2.关于如图所示的电路图,下列分析正确的是( )
A.当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L变亮
B.当开关S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在最右端时若灯不亮,但电压表有示数可能是灯泡短路
C.当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表V的示数变小
D.当开关S、S1闭合且滑动变阻器的滑片P在最中点时若灯不亮,但电压表有示数可能是灯泡断路
考点二:电阻的测量
3. 在如图所示的电路中,电源电压为18V且不变,电阻R2的阻值为12Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5A。电压表有“0~3V、0~15V”两个量程,使电流表有“0~0.6A、0~3A”两个量程。求:
(1)电阻R2两端的电压______;
(2)电阻R1的阻值______;
(3)现有三个滑动变阻器,A:“20Ω 2A”、B:“50Ω 2A”、C:“100Ω 1A”,请选择其中一个来替换电阻R1或R2要求:闭合电键后,在移动变阻器滑片P的过程中两电表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作。
①应选择______变阻器替换______电阻。
②满足上述要求时,该滑动变阻器连入电路的阻值变化范围_______。(写出分析过程)
4.小康设计实验测量小灯泡正常发光时的电阻。他使用的器材有:额定电压为3.8V的小灯泡、符合实验要求的学生电源(输出电压未知且不变)、已知阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只,开关三个和导线若干。
(1)如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路,请你利用笔画线添加一根导线将电路连接完整______;
(2)请你将小康所写的部分实验步骤补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1=______V并记录;
②保证______,断开______,闭合______,记录电压表的示数U2;
(3)小康测得小灯泡的电阻的表达式RL=______(用R、U1、U2表示)。