初中物理-“单表法”测电阻

初中物理-

“单表法”测电阻

一、安阻法（“电流表+定值电阻”等效为电压表）常见的电路设计如下：

甲乙丙

（1）设计如图1甲所示的实验电路图并连接好电路；用电流表先后测出通过R 0、R x 的电流分别为I 1、I 2；则：由U ＝ I 1 R 0＝ I 2 R x 得R x ＝ I 1

I 2

R 0。

（2）设计如图乙所示的实验电路图并连接好电路；断开开关S ，记下电流表的示数I 断；闭合开关S ，记下电流表的示数I 闭；则：I x ＝I 闭—I 断，U x ＝I 断

R 0，得R x ＝I 断R 0

I 闭—I 断R x

。

（3）如计如图丙所示的实验电路图并连接好电路；断开开关S ，记下电流表的示数I 断；闭合开关S ，记下电流表的示数I 闭；则：由U ＝ I 断（R 0+R x ）＝ I 闭R 0 得R x ＝I 闭—I 断

I 断

R 0。

上述电路设计的核心是利用电流表与定值电阻串联，“计算”出电源电压。

图1

例1

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。他选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）为了测出电阻R x的阻值，请添加一

根导线完成如图所示的实验电路的连接。

（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数

为I1；只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。

请用I1、I2和R0表示R x。R x＝。

解析（1）实验中没有电压表，故设计成并联电路找电压相等，题中已经有一个开关S2作为总开关，故S1应在被测电阻R x所在的支路上，将已知电阻R0的右

端与开关S1的右端连接起来即可；

（2）只闭合开关S2时，电路为R0的简单电路，电流表的示数为I2，则电源的电压为U＝I2R0；开关S1、S2都闭合时，电路为R0、R x并联，电流表的示数为I1；因电源的电压不变，所以并联时通过R0的电流不变，所以通过R x的

电流为I x＝I1-I2，R x的阻值可以表示为R x＝

I2R0

I1－I2

。

答案（1）如图3所示。（2）

I2R0

I1－I2

图2

图3

二、伏阻法（“电压表+定值电阻”等效为电流表）

常见的电路设计如下：

甲乙

（1）设计如图4甲所示的实验电路图并连接好电路；用电压表先后测出

R0、R x两端的电压分别为U0、U；则I＝U0

R0＝

U x

R x，得R x＝

U x

U0R0。

（2）设计如图4乙所示的实验电路图并连接好电路；断开开关S，记下电

压表的示数U

断；闭合开关S，记下电压表的示数U

闭

（即电源电压）；则：I＝

U断R0＝

U闭

R0+R x，得R x＝

U闭—U断

I断

R0。

上述电路设计的核心是利用电压表与定值电阻并联，“计算”出电路中的电流。

例2综合作图——测量电阻：

现有一个电压恒定的电源（电压值未知）、一个电压表（量程大于电源电压值）、一个阻值为R1的定值电阻、一个单刀双掷开关和若

干导线，要利用以上器材测量的待测电阻R2的阻值。请在方

框内设计出实验电路图（电路连接好后实验中不能拆卸）并

完成下列步骤。

（1）根据电路图连接实物电路；

（2）；

图4

（3）利用上述测量值算出待测电阻的阻值R2＝。

解析没有电流表，利用已知电阻和被测电阻串联找电流相等。被测电阻和定值电阻串联，利用一个单刀双掷开关使电压表先与电源并联测电源电压，然后再测出被测电阻两端的电压，根据串联电路电压特点，求定值电阻电压，

求定值电阻电流，即被测电阻电流。再根据R＝U

I计算电阻。如图所示，根据

串联电路电压等于各部分电路两端电压之和可知：R1两端电压U1＝U-U2，则

I1＝U1

R1＝

U－U2

R1，又串联电路中I1＝I2，根据欧姆定律得：R2＝

I2＝

U－U2

R1。

答案（1）如图5所示；

（2）先把开关S接a，测出电源电压U，把开关S接b，测出R2两端电压U2，

（3）U2

U－U2R1

图5