请你根据学过电学知识,设计出三种测定导体电阻的方法,并按要求填入下表.
| 实验电路图 | 已知量和测得量 | 计算电阻的表达式 (用已知量和测得量表示) | |
方法一 | ________ | ________ | ________ |
方法二 | ________ | ________ | ________ |
方法三 | ________ | ________ | ________ |
试题答案
定值电阻两端的电压U和通过的电流I R= 已知定值电阻的阻值R,测出干路电流I1和通过R的电流I2; Rx=R 已知定值电阻的阻值R1,用电压表分别测出Rx和R1两端的电压Ux、U1, Rx=R1
试题解析
(1)测定导体电阻的阻值,一般采用伏安法,即用电压表测出导体电阻两端的电压、电流表测出通过的电流,然后根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)若只用电流表和已知阻值的电阻,则可以根据并联电路的电压特点进行设计实验,即已知电阻和待测电阻并联,分别用电流表测出已知电阻支路的电流和干路电流,利用并联电路的电流特点求出未知电阻支路的电流,然后根据并联电路各支路两端的电压相等,并利用欧姆定律得出等式即可得出待测电阻的阻值;
(3)若只用电压表和已知阻值的电阻,则可以根据串联电路的电流特点设计实验,即已知电阻和待测电阻串联,用电压表分别测出他们两端的电压,然后根据串联电路各处的电流相等,并利用欧姆定律得出等式即可求出待测电阻的阻值.
解答:方法一:
实验电路图:
待测量:定值电阻两端的电压U和通过的电流I,
待测电阻的表达式:R=.
方法二:
实验电路图:已知电阻和待测电阻并联,电流表分别测出两支路的电流,如下图所示:
已知量和待测量:已知定值电阻的阻值R,测出干路电流I1和通过R的电流I2;
待测电阻的表达式:
通过Rx的电流Ix=I1-I2,
∵并联电路各支路两端的电压相等,
∴U=IxRx=I2R,即(I1-I2)Rx=I2R,
解得Rx=R.
方法三、实验电路图:
(3)如图,待测电阻与定值电阻串联,如下图所示
已知量和待测量:已知定值电阻的阻值R1,用电压表分别测出Rx和R1两端的电压Ux、U1;
待测电阻的表达式:
∵串联电路各处的电流相等,
∴I==,
解得Rx=R1.
故答案如下表所示:
实验电路图已知量和测得量计算电阻的表达式
(用已知量和测得量表示)
方法一定值电阻两端的电压U和通过的电流IR=
方法二已知定值电阻的阻值R,测出干路电流I1和通过R的电流I2Rx=R
方法三 已知定值电阻的阻值R1,用电压表分别测出Rx和R1两端的电压Ux、U1Rx=R1
点评:本题考查了测导体电阻的方法,涉及到了电路图的设计、测量的方法和得出表达式,关键是欧姆定律和串并联电路特点的综合应用,要求学生平时要注意多总结、多积累.
