特殊方法测电阻
【考情分析】
关于“特殊方法测电阻”这一节主要单安法、单伏法、双安法、双伏法、等效替代法。
【知识点睛】
伏安法测电阻实验是初中物理最重要的实验之一，但除此方法外，还有几种测量电阻的特殊方法。
1.有电流表、无电压表的方案设计
由于不能直接利用电压表测出电压，所以可以利用电流表多次测量电路中的电流，运用并联分立原理，或利用开关的断开、闭合引起电路结构的改变，设计等效实验方案。
2.有电压表、无电流表的方案设计
由于不能利用电流表测出电流，所以必须利用电压表多测电压，运用串联分压原理进行设计。
例1（2016·南宁·7分）如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx_________．
（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为__________A，则未知电阻Rx=___________________Ω．
（4）若实验中电压表损坏，利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值．实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到_______________，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx=________________（用已知量和测量量符号表示）
【试题解析】本题考查特殊方法测电阻。
（1）滑动变阻器应和电流表串联，接线柱应该“一上一下”接入电路，如下图：
（3）如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.24A；由I=U/R 得未知电阻的阻值：Rx=U/I =2.4V /0.24A =10Ω；
（4）②根据题意可知，应将滑片移到b端，记录电流表示数I2．Rx表达式的推导：步骤②，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，电流表示数为I2；所以电源电压：U=I2R0，
步骤①，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，两电阻并联，总电流为I1；两次实验中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流Ix=I1-I2，并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压：Ux=U=I2R0，所以待测电阻Rx=
【答案】
（1）见解析
（2）阻值最大断路
（3）0.2410
（4）②b端③I2
【总结】
学会利用滑动变阻器来测量未知电阻的阻值
例2（2016·泸州·5分）某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量电源U和待测电阻Rx的值，已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω，其实验步骤如下：
（1）这个小组的同学按电路图连接好电路后，将滑动变阻器滑片P滑到最右端b点，闭合开关S1，断开开关S2
，无论怎样移动滑片P发现电压表有示数但始终保持不变．电路故障的原因可能是______（写出一种原因即可）
（2）排除故障后，将滑动变阻器的划片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2．电压表的示数为3V；再断开开关S2，此时电压表的示数为2.4V，则电源电压U=__________V，待测电阻Rx=____________Ω
（3）保持S1闭合，S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，电压表的示数应为______V，待测电阻Rx的电功率为__________W．
（2）将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测量电源电压，所以电源电压U=3V；
再断开开关S2，滑动变阻器与电阻Rx串联，则电路中的电流为I=U滑/Rb =2.4V /20Ω =0.12A，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：
Ux=U-U滑=3V-2.4V=0.6V，由I=U /R 得：Rx=Ux /I =0.6V /0.12A =5Ω；
（3）保持S1闭合，S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：
则电流I′=U /R总=3V /15Ω =0.2A，所以，由I=U /R 得：电压表的示数
Rx的电功率
【答案】
（1）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
（2）35
（3）20.2
【总结】
利用滑动变阻器判断未知电阻的阻值是一个较难的判断方法，结合不同的题意，达到扎实的掌握
1.如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中.
(1)连接电路时,开关应________.请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于________(填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是________(选填“Rx短路”或“Rx断路”).
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为________A,则所测电阻Rx的值是________Ω.
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:Rx=________.
2.在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干.
(1)图甲是实验的电路图.小明按照电路图连接电路时,开关应________.
①闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动.他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转.若电路中只有一处故障,则故障是________.
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为________A,Rx=________Ω.
(2)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量.如图所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路.
① 请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整.(只添加一条导线).
实验步骤:
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;
C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>I1).
②请你用I1、I2和R0表示Rx,则Rx=________
【答案】
1.
（1）断开
（2）A
（3）Rx断路
（4）0.1 10Ω
（5）
2.
(1)①断开②bc间断路③0.32 5Ω
(2)
①
②
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