利用一只电压表和一个已知电阻测未知导体的电阻(伏阻法)

第一种方法

实验电路图:

注:虚线的部分表示第一次接了电压表的地方。
实验步骤:
1.连接如图所示的电路。
2.先用电压表测出Rx两端的电压Ux
3.再用电压表测出R0两端的电压U0
4.整理实验器材。
实验数据分析:
因为:R0Rx串联

Rx 的表达式为:

第二种方法

实验电路图:
实验步骤:
1.连接如图所示的电路;
2.只闭合开关S0,测出R0两端的电压U0 ;
3.同时闭合开关S0S,测出电源电压U;
4.整理实验器材。
实验数据分析:
1.同时闭合开关S0SRx被短路,电路中只接入R0,电压表测电源电压,所以电源电压为U
2.只闭合开关S0RxR0串联,电压表测量R0两端电压为U0
Rx 与R0串联时:

Rx的表达式为:

用电流表测未知电阻

利用一只电流表和一个已知电阻测未知导体的电阻(安阻法)

第一种方法

实验电路图:
实验步骤:
1.连接如图所示的电路;
2.只闭合开关S1,测出通过R0的电流I0 ;
3.只闭合开关S2,测出通过RxIx
4.整理实验器材。
实验数据分析:
(1)当只闭合开关S1时,电路中只接入R0,此时电路中电流为I0,所以电源电压U=U0=I0×R0
(2)当只闭合开关S2时,电路中只接入Rx,此时电路中电流为IxUx=U=I0×R0
(3)所以:

第二种方法

实验电路图:

注:虚线的部分表示第一次接了电流表的地方
实验步骤:
1.连接如图所示的电路。
2.先用电流表测出Rx中通过的电流Ix
3.再用电流表测出R0中通过的电流I0
4.整理实验器材。
实验数据分析:
因为:R0Rx并联;
U0 = I0 × R0Ux = U0 = I0 × R0
所以:

第三种方法

实验电路图:
实验步骤:
1.连接如图所示的电路;
2.断开开关 S ,用电流表测出R0中通过的电流I0
3.闭合开关 S ,用电流表测出电路的总电流I
4.整理实验器材。
实验数据分析:
(1)S断开时,电路中只接入R0,此时测得通过R0的电流为I0,可以计算出电源电压,U=U0=I0×R0
(2)S闭合时,R0Rx并联,此时测得通过通过干路的电流为I,所以,Ix=II0U0=Ux=U= I0×R0;(注:由于,开关S断开或者闭合时,R0两端的电压不变,所以,开关S断开或者闭合时,通过R0的电流不发生改变。)
所以:

第四种方法

实验电路图 :
实验步骤:
1.连接如图所示的电路;
2.断开开关 S ,用电流表测出电路中通过的电流I
3.闭合开关 S ,用电流表测出通过Rx电流Ix
4.整理实验器材。
实验数据分析:
(1) S断开时,R0Rx串联,此时测得电路中的电流为I,可以表示出电源电压为:U=I×(Rx +R0);
(2)S闭合时,R0被短路,电路中只接入Rx,此时,通过Rx的电流为Ix,同样表示出电源电压为:U=Ix×Rx
( 注:根据电源电压不变,可以解出 Rx
所以:

利用一只电流表和一个滑动电阻器,最大电阻已知(最大电阻为Rmax)测未知电阻的阻值

用电压表测未知电阻

实验电路图:
实验步骤:
1.连接如图所示的电路;
2.将滑片 P移到最右端,用电流表测出电路中通过的电流 I1
3. 将滑片 P移到最左端,用电流表测出电路中通过的电流I2
4.整理实验器材。
实验数据分析:
(1)当滑片P移到最右端时,RxR串联,R=Rmax,此时电路中的电流为I1U=I1×(Rx+ Rmax);
(2)当滑片P移到最左端时,RxR串联,R=0,此时电路中的电流为I2U=I2×Rx
( 注:根据电源电压不变,可以解出 Rx
所以:

利用一只电压表和一个滑动电阻器,最大电阻已知(最大电阻为Rmax)测未知电阻的阻值

实验电路图:
实验步骤:
1.连接如图所示的电路;
2.将滑片 P移到最右端,用电压表测出 Rx 两端的电压为 U1
3. 将滑片 P移到最左端,用电压表测出电源电压为 U2
4.整理实验器材。
实验数据分析:
(1)当滑片P移到最左端时,RxR串联,R=0,此时测得电源电压为 U2
(2)当滑片P移到最右端时,RxR串联,R=Rmax,此时测得 Rx 两端的电压为 U1 ,所以,通过滑动变阻器的电流为:;
所以:

等效替代法测导体的电阻

实验器材:电源、电流表、两个开关、一个电阻箱和几根导线,滑动变阻器,待测电阻Rx
实验电路图:
实验步骤:
1.连接如图所示的电路;
2.断开开关,根据电路图,连接实物,将滑动变阻器及电阻箱的阻值调至最大;
3.把开关S2闭合,调节滑动变阻器到适当位置,读出电流表的示数为I
4.把开关S1闭合S2断开,调节电阻箱,使电流表的示数为I
5.读出电阻箱的示数,并记录为R.
所以: Rx =R

课后练习

1.现有下列实验器材:一只已知阻值的定值电阻R0、两只电流表、电池、开关、足量的导线.请你利用这些器材设计实验,测出一只未知电阻Rx的阻值.要求:(1)在框内画出实验电路图.(2)简述实验过程并用已知量和测量量表示Rx.

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