2020中考人教版物理题考点复习《特殊方法测电阻》
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2024年中考物理专题复习—抓住“本质”突破“特殊方法”测电阻利用特殊方法测电阻,是同学们在学习完欧姆定律以后,又一个老大难的问题。
这类题目,主要是考察大家对欧姆定律的综合应用,需要同学们具有一定的逻辑能力和思维能力。
下面主要探讨四种测电阻的类型:类型一:伏安法测电阻(基础方法)类型二:伏阻法测电阻(特殊方法之一)类型三:安阻法测电阻(特殊方法之二)类型四:等效替代法测电阻(特殊方法之三)解决这类问题的“本质”是:缺啥找啥。
类型一:伏安法测电阻(基础方法)如图所示,用电流表测出通过电阻的电流,用电压表测出电阻两端的电压,再通过URI=算出电阻值的方法叫伏安法测电阻。
滑动变阻器的作用:①保护电路②改变待测电阻两端的电压和通过电阻的电流,实现多次测量原理:U RI =练习1.如图甲所示电路测量小灯泡发光时的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表的示数如图乙所示,则此时通过灯泡的电流是________A,灯泡的电阻是________Ω。
解析:U =2.7V ,I =0.3A , 2.7V =90.3AU R I ==Ω答案:0.3A ;9Ω。
练习2.为测量某定值电阻R 的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验,根据实验数据,该小组作出了电压U 随电流I 的变化图像,如图乙所示,根据图像,可得电阻R x =_______Ω。
解析:a 点,滑片P 在右端时,U =2.4V ,I =0.1A , 2.4V =240.1AU R I ==ΩU 总=I 总R 总=0.1A ×(R x +24Ω)………………………………①b 点时:U 总=I 总′R 总′=0.5A ×R x ………………………………………②抓住电源电压不变,由①②式有:0.1A ×(R x +24Ω)=0.5A ×R x解得:R x =6Ω类型二:伏阻法测电阻(特殊方法之一)——缺电流表——找电流——串联想要测量未知电阻R x 的大小,实质是要测得未知电阻在电路中的电压和电流,然后根据欧姆定律求解R x。
特殊方法测电阻一、伏阻法测电阻核心思路:利用电压表与已知的定值电阻并联,即可等效为一个电流表,I x =I 0=U 0R 0。
方案一、移动电压表改变电压表的测量对象,如图1甲所示。
先将电压表并联在R 0两端,记下电压表的示数为U 0,再将电压表并联在R x 两端,记下电压表的示数为U x ,R x =U x U 0R 0。
方案二、利用开关不同的通断改变电压表的测量对象,如图1乙所示。
S 、S 1都闭合,记下电压表的示数为U ;S 闭合、S 1断开,记下电压表的示数为U 0,R x =U-U 0U 0R 0。
方法三、利用最大阻值已知的滑动变阻器的两个端点,改变电压表的测量对象,如图1丙所示。
闭合开关,P 到a 时,电压表的示数为U 1,闭合开关,P 到b 时,电压表的示数为U 2,R x =U 2U 1-U 2R 0。
方案四、用单刀双掷开关,改变电压表的测量对象,如图1丁所示。
开关打向1时,电压表的示数为U 1,开关打向2时,电压表的示数为U 2,R x =U 2-U 1U 1R 0。
(说明:四个方案中被测电阻的表达式只是形式不同而已,分子上的电压都是被测电阻两端的电压,分母上的电压都是已知电阻两端的电压)二、安伏法测电阻核心思路:利用电流表与已知的定值电阻串联,即可等效为一个电压表,U x =U 0=I 0R 0。
方案一、通过开关的开闭改变电流表的测量对象(两支路电流),如图2甲所示。
S 2断开、S 1闭合,电流表的示数为I 1,S 1断开、S 2闭合,电流表的示数为I 2,R x =I 2I 1R 0。
甲乙丙丁方案二、通过开关的开闭改变电流表的测量对象(一干一支电流),如图2乙所示。
S1闭合、S2打开,测出电流表的示数为I1;S1、S2闭合,测出电流表的示数为I2,R x=I1I2-I1 R0。
方案三、通过调节滑动变阻器的滑片改变电流表的测量对象(一串一独电流),如图2丙所示。
P到a时,电流表的示数为I a;P到b时,电流表的示数为I b,R x=I bI a-I b R0。
第五讲 特殊方法测电阻一、伏安法测电阻1.原理:U R I=用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出经过小灯泡的电流,即可计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法.2.实验电路图如图所示,记录实验数据的表格如下:3.实验需要的器材有:电压表、电流表、电源、开关和导线、滑动变阻器. 4.注意事项:(1)在选取器材时,电流表的量程要大于电路中的最大电流;滑动变阻器的最大电阻应略大于或接近小灯泡的电阻,以使调节效果明显.(2)连电路时要断开开关,并按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将他们正确地接入电路,电压表、电流表要注意量程的选择、连接、读数等,使用滑动变阻器也要注意规格的选择、连接、如何调节滑片改变电路中的电流和电压等.(3)进行实验时,在闭合开关前,要把变阻器调到最大阻值,使电路中的电流最小,目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全. (4)注意把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析总结. (5)分析处理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较几次实验测得的电阻,找出其中的规律.二、单表测电阻1.单伏法测电阻 (1)设计思路:该实验的关键是如何得到待测电阻的电流.可利用串联电路电路处处相等,将待测电阻与已知电阻串联,求得通过已知电阻的电流即可.先用电压表测得已知电阻两端电压,将测得值除以已知阻值即可,然后用电压表再测出待测电阻两端的电压,将测得值除以电实验次数/V U/A I/R Ω1 2 3流即可,电路图如图所示.(2)实验原理: 由欧姆定律可得000U I R =,再由串联电路电流处处相等的规律得000x x xx x U U U R R I I U ===. 因而只需测出已知电阻和未知电阻两端的电压即可.总结:上面方法是运用一只电压表测量两次(需要拆电路),再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值.对于特殊电路可以采用短路某个用电器,改变电路结构来解决问题.2.单安法测电阻 (1)设计思路:该问题的关键是如何找到未知电阻两端的电压.可利用并联电路支路电压相等,将待测电阻与已知电阻并联,只要求出已知电阻两端电压即可.显然,已知电阻两端电压可通过电流与自身阻值相乘来获得,前者由电流表直接测出,后者则是已知条件.电路图如图.(2)实验原理:由欧姆定律可得000U I R =,再由并联电路各支路电压相等的规律得000x x x x xU U I R R I I I ===,因此只需测定通过未知电阻和已知电阻的电流即可. 总结:上述方法测电阻都是利用一只电流表测两次(需要拆电路),再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值.对于特殊电路可以采用短路某个用电器,改变电路结构来解决问题.【例1】小明利用“伏安法”测量定值电阻R的阻值.(1)请你添加一条导线,将图15甲所示的电路连接完整;(2)电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图15乙所示,电流表的示数如图15丙所示,电阻R的阻值为 .【例2】在“测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻”的实验中,按图甲所示电路图连好电路,开关试触确认电路无误后开始实验,实验中测出了三组数据,记录在实验数据记录表中。
2020中考物理第二轮复习专项训练:特殊方法测电阻一、单选题1.实验中,某同学认为在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0也可以测量未知电阻R x的阻值,并设计了电路图,下列图中不可以实现测量R x阻值的电路图是()A.B.C.D.2.现如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻R x 阻值的电路是A.B.C.D.3.如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表,测出未知电阻R x的阻值,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中方法可行的有几种?(电源电压恒定且未知)()A.1种B.2种C.3种D.4种4.以下设计的电路图中电源电压保持不变,某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和阻值己知的定值电阻R0,来测量未知的定值电阻R x的阻值,不能实现测量R x阻值的是( )A.B.C.D.5.某同学利用阻值己知的电阻R0和电流表(或电压表)测量未知电阻R x的阻值,下列设计的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)A.B.C.D.6.某同学想测量一个阻值约为500Ω的电阻R x,可供选用的器材有:干电池两节、电压表(量程为0~3V、0~15V)、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(10Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω 5A)各一个、开关、导线若干。
下列四个设计方案中,能测出R x阻值的最合理的方案是()A.B.C.D.7.如图所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,同学们分别设计了如下的电路,其中不可行的是A.B.C.D.8.如图所示的四个电路,整个实验过程中电池的电压不变,R已知,则不能测出R x阻值的电路是( )A .B .C .D . 9.如图所示是某同学测从未知电阻R x 的实验电路,电源两端电压为 U 不变,其中R 0为阻值已知的定值电阻.当开关S 1、 S 2闭合,开关S 3断开时,电压表示数为U 1;当开关S 1、 S 3闭合,开关S 2断开时,电压表示数为U 2.则下列四个表达式中正确的是A .U 1 = UB .U 1 = U 2C .1x 021U R R U U =⨯-D .21x 01U U R R U -=⨯ 二、多选题10.在用伏安法测未知电阻R x 时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻R 1和开关来解决,下图的四种方案中哪些是可行的( )A .B .C .D .11.下列四幅图中,能测出未知电阻阻值的是A.B.C.D.12.下列四个图中,电阻R0的阻值已知,电源电压未知且保持不变,以下四个图中能测出R x阻值的是()A.B.C.D.13.某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻R x的阻值,其中电源电压未知,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知,下列电路中,不能测出R x阻值的是A.B.C.D.三、填空题14.晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻R x的阻值。
2020秋人教版九年级物理期末复习专题(10):测量未知电阻的特殊方法1.为了测出未知电阻R x的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)()A.(2)(4)B.(2)(3)C.(1)(3)D.(3)(4)2.小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0 测量电阻Rx 的阻值。
小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1 和A2,并连接了部分实验电路,如图所示。
⑴请帮助小乐完成图所示的实验电路的连接,并画出电路图。
⑴电流表A1 的示数用I1 表示,电流表A2 的示数用I2 表示,请用I1、I2 和R0表示Rx。
Rx=。
3.在“伏安法测电阻”实验中,某小组的实验电路如图甲所示。
(1)本实验是根据_____算出电阻Rx的阻值。
(2)由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是_____V。
(3)闭合开关前,应将变阻器滑片放在其最_____端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现两个电表中只有一个电表有示数,初步检查确认,接线完好和两个电表无故障,则发生故障的元件应是_____(选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”)。
(4)排除故障后,小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线,得到如图乙所示的U-I 图像,由图可得电阻Rx=_____Ω。
(5)由于没有电压表,小红设计了如图甲所示的电路图,其中电阻R0=20Ω,电流表A1、A2为两个完全相同的电流表,连接好电路后,闭合开关,发现两个电流表指针均偏转了相同的角度,如图乙所示,则通过电阻Rx’的电流是_____A,Rx’=_____Ω。
4.小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压是2.5V,电源电压4.5V.(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.(2)在连接电路时,开关应______,滑动变阻器滑片P应位于______端.(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为______Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压绘制成I-U图象,发现I-U图线是一条曲线,原因是.(4)如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15V 量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是5.如图甲所示是测量定值电阻阻值的实验电路,器材可以满足实验要求:(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示。
初中物理测电阻的特殊方法
测电阻的特殊方法有很多,以下是一些常见的方法。
1.电桥法:电桥法是一种常用的测量电阻的方法。
它通过在一个平衡状态下比较两个电阻的大小来确定未知电阻的值。
电桥由四个电阻和一个动态未知电阻组成,当电桥平衡时,两个电桥支路的平衡条件可用下面的公式表示:R1/R2=R3/R4,通过调整已知电阻的比例使电桥平衡,可以确定未知电阻的值。
2.伏安法:伏安法是一种使用电流和电压进行测量的方法。
在测量电阻时,通过将一个已知电压施加到电阻上,然后测量通过电阻的电流,可以使用欧姆定律来计算电阻的值。
该方法需要使用一个电流表和一个电压表。
3.恒流法:恒流法是另一种常用的测量电阻的方法。
恒流法使用一个恒定的电流源来驱动电路,并且测量在电阻上的电压来计算电阻的值。
该方法需要使用一个电流源和一个电压表。
4.瞬态法:瞬态法是一种利用电路中的瞬态响应特征来测量电阻的方法。
在测量电阻时,通过在电路中施加一个短暂的电压或电流脉冲,然后测量电路中的响应,可以计算电阻的值。
该方法通常需要使用示波器来测量电路的瞬态响应。
5.电压比较法:电压比较法是一种通过将未知电阻与一个已知电阻连接在一起,并测量两个电阻上的电压来测量电阻的方法。
通过测量两个电阻上的电压,使用电压分压规律可以计算未知电阻的值。
这些是一些常见的特殊测量电阻的方法,每种方法都有其适用的情况和限制。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的方法来测量电阻。
伏安法和特殊方法测电阻伏安法测电阻是欧姆定律一章的重要的的一节,是欧姆定律的一个重要应用,也是各省市考试的一个主要实验题目。
通过伏安法测电阻能促进学生对欧姆定律的正确理解,还能通过实验扩展出单电表测电阻等特殊方法,这样就考查了学生的创新能力和应用能力。
一、伏安法测定值电阻和小灯泡的电阻:1、原理:通过电压表测电压,电流表测电流,利用公式IUR 计算得出电阻的阻值。
2、实验方法:伏安法。
3、实验器材(七种)及电路图:电流用电流表测量,电压用电压表测量, 还必须有电源、开关、导线,另外还有电阻(或小灯泡)、滑动变阻器,共七种。
电路图如下图:4、实验设计及记录表格:移动滑动变阻器的滑片,改变电阻(或小灯泡)两端的电压,从而改变通过电阻(或小灯泡)的电流,测出不同电压下的电阻或(小灯泡)的阻值。
测定值电阻的实验表格 测小灯泡的电阻实验表格实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 1 2.0 0.22 2 2.5 0.24 33.00.28实验次数 电压/V 电流/A 电阻 /Ω 电阻的 平均值/Ω 1 1.5 0.142 2.0 0.20 32.50.265、进行实验,将数据入表格中:①连接电路时,开关应断开。
除电压表以外的元件串联,电压表并在待测的电阻或小灯泡两端,滑动变阻器注意是“一上一下”接入电路。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处(离下面的接线柱最远)。
③电流表、电压表接线柱接入电路时应为“正入负出”,注意电流表和电压表量程的选择。
④电路连接完毕,经检查无误后,闭合开关应先试触。
⑤读数后,立即断开电路,以免电阻通电时间过长而发热,影响实验。
6、分析论证及数据处理:定值电阻的阻值:小灯泡的电阻:第1次测的电阻Ω===7.10A14.0V5.1111IUR;第2测的电阻Ω===10.20A.0V2222IUR;第3测的电阻Ω===6.9A26.0V5.2333IUR;电阻的平均值:Ω=Ω+Ω+Ω=++=1.1036.91010.73321RRRR测定值电阻的阻值,取三次电阻的平均值作为待测电阻的阻值,这样可以减小实验误差。
专题27 特殊方法测电阻考点一电压表法1.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻R x阻值,图中不能实现测量R x阻值的电路图是()A.B.C.D.【分析】测量电阻的原理为R=,已知电压表测量的电压,并利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过R X中的电流是分析的关键。
【解答】解:A、当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关断开时,R0与R X串联,电压表测R X的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1﹣U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出R X=R0,故此电路可以测出R X阻值。
B、当开关闭合时,R X被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,R X与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过R X的电流,故此电路不能测出R X阻值。
C、当开关掷到1档时,只有R X接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,R X与R0串联,电压表测R X的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1﹣U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出R X=R0,故此电路可以测出R X阻值。
D、当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,R X与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时R X两端电压为U1﹣U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出R X=R0,故此电路可以测出R X阻值。
故选:B。
2.(多选)如图所示是小安测量未知电阻R x的实验电路,电源两端电压为U不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。
当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S3闭合,开关S2断开时,电压表示数为U2.则下列四个表达式中正确的是()A.U1=U B.U2=UC.R x=R0D.R x=R0【分析】由电路图可知,当开关S1、S2闭合,开关S3断开时,R0与R x串联,电压表测R x两端的电压;当开关S1、S3闭合,开关S2断开时,R0与R x串联,电压表测电源两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R x的阻值。