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初中三年级物理

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    用如图所示的电路来测量未知电阻RX的阻值,R0阻值已知。
    (1)将实验过程补充完整:
    a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;
    b.闭合开关,__________________________________________。
    c.断开开关,整理器材。
    (2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻RX=_____________。
    (3)写出本实验中滑动变阻器的作用:_______________________________________。

    本题信息:2010年安徽省中考真题物理实验题难度极难 来源:牛青丹
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本试题 “用如图所示的电路来测量未知电阻RX的阻值,R0阻值已知。(1)将实验过程补充完整:a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;b.闭合开...” 主要考查您对

其他方法测电阻

滑动变阻器

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  • 其他方法测电阻
  • 滑动变阻器

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,还有几种测量电阻阻值的特殊方法。

有电流表,无电压表的“另类方法”
 
1.安安法
若器材要求只能用两个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻。方法如下:(如图1所示):

(1)闭合开关,测出通过R0和Rx的电流I2和I1
Rx的计算式:


2.安滑法
若器材要求只能用一个电流表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图2所示):

(1)闭合开关,测出通过当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时的电流值I1和当滑动变阻器阻值最小时的电流值I2
(2)Rx的计算式:


3.安阻法
若器材要求只能用一个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图3所示):

(1)当S1闭合,S2断开时,电流表测的是通过R0的电流I0
(2)当S1断开,S2闭合时,电流表测的是通过Rx的电流Ix
(3)Rx的计算式:


有电压表,无电流表的“另类方法”
此类测电阻的方法,其设计思想是:由于不能利用电流表测出电流,所以必须应用电压表多次测电压,运用串联电路中电流相等求出电流,进行等效电路设计。
1.伏伏法

(1)闭合开关,测出R0和Rx两端的电压U1和U2
 (2)Rx的计算式:


2.伏滑法
若器材要求只能用一个电压表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图5所示):

(1)闭合开关,测出当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时Rx两端的电压值U1和当滑动变阻器阻值最小时的电压值U2
(2)Rx的计算式:


3.伏阻法
若器材要求只能用一个电压表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图6所示):

(1)当S1闭合,S2断开时,电压表测的是R0两端电压U0
 (2)当S1、S2都闭合时,电压表测的是电源电压U。
 (3)Rx的计算式:

一、有电流表,无电压表的“另类方法”
 
1.安安法
若器材要求只能用两个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻。方法如下:(如图1所示):

(1)闭合开关,测出通过R0和Rx的电流I2和I1
Rx的计算式:

2.安滑法
若器材要求只能用一个电流表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图2所示):

(1)闭合开关,测出通过当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时的电流值I1和当滑动变阻器阻值最小时的电流值I2
(2)Rx的计算式:

3.安阻法
若器材要求只能用一个电流表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图3所示):

(1)当S1闭合,S2断开时,电流表测的是通过R0的电流I0
(2)当S1断开,S2闭合时,电流表测的是通过Rx的电流Ix
(3)Rx的计算式:

二、有电压表,无电流表的“另类方法”
此类测电阻的方法,其设计思想是:由于不能利用电流表测出电流,所以必须应用电压表多次测电压,运用串联电路中电流相等求出电流,进行等效电路设计。
1.伏伏法

(1)闭合开关,测出R0和Rx两端的电压U1和U2
 (2)Rx的计算式:

2.伏滑法
若器材要求只能用一个电压表,且有一只滑动变阻器,方法如下:(如图5所示):

(1)闭合开关,测出当滑动变阻器阻值最大(最大电阻为Rm)时Rx两端的电压值U1和当滑动变阻器阻值最小时的电压值U2
(2)Rx的计算式:

3.伏阻法
若器材要求只能用一个电压表,且有一只已知阻值的定值电阻,方法如下:(如图6所示):

(1)当S1闭合,S2断开时,电压表测的是R0两端电压U0
 (2)当S1、S2都闭合时,电压表测的是电源电压U。
 (3)Rx的计算式:


定义:
    滑动变阻器是电路中的一个重要元件,它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。在电路分析中,滑动变阻器既可以作为一个定值电阻,也可以作为一个变值电阻。


构造:
滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。

符号:常用Rx表示,元件符号位
结构示意图:

工作原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度,可以逐渐改变电阻。

作用:改变电流、调节电压和保护用电器。

使用方法:滑动变阻器一般串联在电路中。连接时应“一上一下”的把接线柱接人电路中。连接电路时应把滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。

铭牌:观察滑动变阻器的铭牌,能够了解它的最大阻值和允许通过的最大电流。例如铭牌上标有 “20Ω  1.5A”的字样,说明该滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1.5A。

优缺点:
优点:能连续地改变接人电路的电阻值;缺点:不能直接读出电阻值的大小。


用滑动变阻器改变电流的方法
1.根据实际需要对滑动变阻器进行选择。每个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值,通过它的电流不能超过最大电流值。
例如:滑动变阻器铭牌上的“20 Ω2A”是指滑动变阻器连入电路的最大阻值为20Ω,通过滑动变阻器的电流不能超过2A。
2.滑动变阻器一般与被控制部分串联。
3.为了保护电路,在闭合开关前要使滑片处于滑动变阻器阻值最大的位置。
4.滑动变阻器在接入电路时必须采用两个接线柱 “一上一下”的连接方法。
5.要使灯泡的亮度变亮,即需要使电路中的电流变大,则应该让滑动变阻器连入电路中的阻值变小。

例:李明想用如图所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。要求:

(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;
(2)电流表测通过灯泡的电流(灯泡的电阻约为 10Ω),电压表测灯泡两端的电压。李明检查电路连接无误后,闭合开关,电流表和电压表示数如图甲、乙所示,则通过灯泡的电流是____ A,灯泡两端的电压是__V。

解析:本题考查滑动变阻器、电压表、电流表的使用。由于电源为两节干电池,所以电压表的量程选择0~3V,灯泡的电阻约为10Ω,故电流表的量程选择0~0.6A。

答案:电路图如下图0.26   2.4

判断滑动变阻器阻值变化的方法:
    判断电路中滑动变阻器的阻值变化时,一要弄清滑动变阻器的哪部分被连入电路;二是要看清滑动变阻器滑片的移动方向。

例1如图所示的是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是(   )

A.油量表是由电流表改装而成的
B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高,流过R的电流越大
D.油位越高,R两端的电压越大

解析:观察电路可知油量表显然不能是电流表,因为电流表是不能被并联在电路中的,这个油量表应该是电压表。两个电阻是串联在电路中的,油位越高,油量表的示数应该越大,通过电路冈可以看出油量表测的电压是转动式变阻器两端的电压,因此可以判断,油位越高电压越高。

答案:D


滑动变阻器的接法:
限流式
以下情况可选用限流式接法:
①待测用电器电阻接近滑动变阻器电阻(也可选用分压式接法)。
②简化电路,节约能源。


分压式
以下情况必须使用分压式接法:①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻。②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化(例如测小灯泡的伏安特性曲线)。③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大。④采用限流式接法时,无论如何调节变阻器,电流、电压都大于对应电表的量程。
串分压公式:U1/U2=R1/R2
并分流公式:I1/I2=R2/R1

实验室接法
连接的方法有6种,分别为AC、AD、BD、BC、CD、AB。

其中只有AC,AD,BD,BC这四种方法,也就是所谓的“一上一下”,可以改变阻值。剩下的两种不能改变阻值。
具体情况如下:
1.当导线接AD和AC时,滑片P向左移动时电阻变小,电流变大。当滑片P向右移动时,电阻变大,电流变小。
2.当导线接BC和BD时,滑片P向左移动时电阻变大,电流变小。当滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大。
3.当划片接CD时,这时的电阻几乎为0.电流十分大。同时电阻的阻值不可以通过移动滑片P来改变,所以这时就相当于一个定值电阻。另外,如果这样直接接到电源上,就会发生短路。
4.当划片接AB时。这时的电阻是最大的,那么通过的电流也很小。同时电阻的阻值也不可以通过移动滑片P来改变,也相当于一个定值电阻。
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