伏安法测电阻电阻的作用(伏安法测电阻专题)

导语：伏安法测电阻的灵活应用～初中物理电学典题

典题80:一个未知电阻 Rx的阻值估计在 10Ω和20Ω之间,为了尽可能准确地测出 Rx的值,有下列器材可供选择:

①0.5Ω, 0.1W、15Ω,1W、100Ω,1W三种型号的定值电阻各一个;

②一个有0~0.6V 和0~3V两个量程的电流表;

③一个电压稳定的电池组;

④一个开关;

⑤足够的导线。

要求:

(1)画出实验电路图.

(2)说明所用的定值电阻的型号,

(3)简述实验步骤.

(4)写出用定值电阻 R0及所测物理量表示的 Rx的计算式.

解析:

1本题可采用伏安法测电阻,但需清楚电源电压应由定值电阻阻值及电流表示数的乘积 U=I1×R0求出.实验电路如下图所示。

2因为有题意可知，Rx阻值的范围在10Ω～20Ω，所以在所提供的三只电阻中,选“15Ω,1 W”最为合适,因为它最接近 Rx,可以减小实验误差。

3实验步骤：

①按照电路图接好电路；

②断开开关S,记下电流表的示数I1;

③闭合开关S,记下电流表的示数I2。

4计算式：

4.1断开开关S时,电路图如下图所示:

则电源电压U=I1×R0①

4.2闭合开关S时,电路图如下图所示:

则电源电压U=I2x(R0Rx/R0+Rx)②

因为电源电压不变,故由①式和②式可知:

I1xR0= I2x(R0Rx/R0+Rx)

解方程可知Rx=(I1/I2-I1)xR0。

小结:

1进行电学实验设计的原则是要根据所提供的器材来设计。本题中只有电流表和定值电阻,因此可作出如图的设计。

2伏安法测电阻实验是初中物理电学部分的重要实验，务必掌握。

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