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1、测量电阻的方法DIV.MyFav_1300773498392 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300773498392 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; T
2、EXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300773498392 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300773498392 P.MsoBodyTextIndentTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT
3、: 21pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300773498392 LI.MsoBodyTextIndentTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300773498392 DIV.MsoBodyTextIndentTEXT-JUSTIFY: i
4、nter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 21pt; FONT-FAMILY: Times New Roman; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300773498392 A:linkCOLOR: black; TEXT-DECORATION: noneDIV.MyFav_1300773498392 SPAN.MsoHyperlinkCOLOR: black; TEXT-DECORATION: noneDIV.MyFav_1300773498392 A:visitedCO
5、LOR: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1300773498392 SPAN.MsoHyperlinkFollowedCOLOR: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1300773498392 PFONT-SIZE: 12pt; MARGIN-LEFT: 0cm; MARGIN-RIGHT: 0cm; FONT-FAMILY: Arial Unicode MSDIV.MyFav_1300773498392 PREFONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt
6、; FONT-FAMILY: Arial Unicode MSDIV.MyFav_1300773498392 DIV.Section1page: Section1测量电阻实验 ,能够检验学生对根本电学仪器的使用、对电学根本规律的掌握 ,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Rx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(“100W、2A)、开关各一只、导线假设干。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
7、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根本方法 ,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 ,好似还为时过早。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
8、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Rx呢？只有在实验原理上想方法。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100W ,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。所以题目第一问答复“可行、“不可行都对 ,关键是理由不同。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；
9、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Rx。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假设给你以下实验器材：电源电压未知且不变一个、开关一个、导线假设干、未知电阻一个 ,
10、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 ,电压表选择适宜量程 ,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：那么【方案二】添加器材：电流表两只、定值电阻阻值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 ,电流表选择适宜量程 ,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
11、支路两端的电压相等 ,所以有： ,那么：。【方案三】添加器材：电压表一只、定值电阻阻值R0一只。实验原理：串联电路中电流处处相等。实验过程：按图6所示电路图连接电路 ,电压表选择适宜量程 ,读出开关闭合前后电压表的示数分别是U1、U2。表达式：开关闭合前R0与Rx组成串联电路 ,电压表测的U1是Rx两端的电压；开关闭合后R0被短路 ,电压表测的U2是Rx的电压也是电源电压。在串联电路中 ,由于流过R0与Rx的电流相等 ,即：。所以：【方案四】添加器材：电流表一只、定值电阻阻值R0一只。实验原理：电源电压相等实验过程：按图7所示电路图连接电路 ,电流表选择适宜量程 ,读出开关闭合前后电流表的示数分别是I1与I2。表达式：开关闭合前R0与Rx组成串联电路 ,电流表测的I1为串联电路的电流；开关闭合后 ,电路中只有Rx ,电流表测的I2为Rx的电流 ,由于开关闭合前后电源电压不变 ,所以： ,解得：。以上四种设计方案 ,从不同的角度结合串、并联电路的特点及欧姆定律等知识点解决了同一个问题 ,此题的设计方案还有很多 ,限于篇幅在此就不一一列举。当然 ,一题多解的目的不是在于“多 ,而是启迪思维、开拓思路、培养发散思维能力 ,从而让学生学会融会贯穿的运用知识分析问题、解决问题。第 页
