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八年级物理下册测量电阻的方法,
测量电阻实验,能够检验学生对基本电学仪器的使用、对电学基本规律的掌握,还能够培养学生的发散思维能力和创新意识。
【问题】同学们要测量电阻
RW、2A”)、开关各一只、导线若干。x的阻值(其阻值约几百欧),实验室能提供的器材有:干电池两节、电流表、电压表、滑动变阻器(“100
(1)某同学设计的实验电路如图1所示,并要用此电路测量待测电阻
Rx的阻值,你认为这个方法是否可行?简述你的观点。
(2)如果上述方法可行,画出电路图,并写出主要实验步骤和
Rx表达式.如果上述方法不可行,请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案。画出电路图,并写出主要实验步骤和
Rx表达式。
分析:“伏安法”是测量未知电阻的基本方法,用电流表测出通过电阻的电流
I,用电压表测出电阻两端的电压
U,再利用
R=
U/
I就可以计算出电阻的阻值。从图1看出,这就是“伏安法”测量电阻的典型电路图。不过,你要认为它能测量待测电阻
Rx的阻值,好像还为时过早。因为题目告诉我们电阻
Rx的阻值约几百欧,而电源电压最大只有3V。你可以估算一下电路中的电流,也就是零点零几安,与图中电流表的最小分度值大致相当。换句话说,用电流表是无法准确测出电路中的电流的。所以,无法用这种方法测量电阻的阻值。
那么如何利用题中已有的器材测量出
RW),分别记下电压表的读数,再利用串联电路中的规律即可计算出Rx的阻值。这样看来,利用图1也能测出Rx,只是不用关心电流表了。所以题目第一问回答“可行”、“不可行”都对,关键是理由不同。 x呢?只有在实验原理上想办法。既然电流表无法正常使用,那么用电压表和滑动变阻器能否测出
Rx?当然能。方法是让滑动变阻器的阻值一次为零,一次最大(100
答案:方案一:(1)不可行。因为按此电路用“伏安法”测量未知电阻时,电路中的电流太小,电流表无法准确测出电路中的电流。
(2)按图2连接好电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,记下电压表的示数
U1;再把滑片移到阻值为零处,记下电压表的示数
U2(即电源电压)。
根据
方案二:(1)可行。按此图实验时,可以不用管电流表示数,通过电压表和滑动变阻器就能测出R
x。
(2)按图3连接好电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,记下电压表的示数
U1;再把滑片移到阻值为零处,记下电压表的示数
U2(即电源电压)。
根据
【反思】题目考查在具体情景下电阻的测量。给我们的启发是,实际的事物是复杂的,理论上可行的,实际中受各种条件的制约,可能不一定行的通。所谓“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”就是这个道理。、
链接:测量电阻值的其它方法
若给你以下实验器材:电源(电压未知且不变)一个、开关一个、导线若干、未知电阻一个,请自己选择添加实验器材,设计一测未知电阻的实验,要求:说明实验原理,画出电路图,简要写出实验过程并及未知电阻的数学表达式。
【
方案一】
添加器材:电压表两只、定值电阻(已知阻值
R0)一只。
实验原理:串联电路电流处处相等。
实验过程:按图4所示电路图连接电路,电压表选择合适量程,闭合开关后分别读出两表的示数分别是
U1、
U2。
表达式:由于在串联电路中各处的电流相等。所以有:
则
【
方案二】
添加器材:电流表两只、定值电阻(已知阻值
R0)一只。
实验原理:并联电路各支路两端的电压相等。
实验过程:按图5所示电路图连接电路,电流表选择合适量程,闭合开关后分别读出两表的示数分别是
I1、
I2。
表达式:由于在并联电路中各支路两端的电压相等,所以有:
,则:
。
【
方案三】
添加器材:[1] [2] 下一页
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