中考测电阻实验题的类型及对阵思路

电阻是导体本身的一种性质, 在一般情况下, 它是个定值, 不同的导体, 其电阻值一般也不相同。电阻的测量既是初中物理中的一个重点, 又是一个难点, 因其涵盖的知识面和应用的技能技巧较多, 故深受命题人的青睐, 是各省市近年来中考命题的热点。那么, 我们如何测量导体电阻的阻值呢?对导体电阻的测量从涉及的试题类型和对阵思路上可分为以下几种:

一、试题类型I:同时给出一个电压表和一个电流表

对阵思路:用电压表和电流表分别测出加在待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流, 即利用伏安法测量导体的电阻, 这是一种最基本、最简单的测量电阻的方法。

例1、器材:给你一个电源 (电源电压未知且不变) 、一个电压表、一个电流表、一个待测电阻Rx、一个滑动变阻器和几根导线, 如何测量待测电阻Rx的阻值。

分析:连接的电路如图1所示。调节滑动变阻器的滑片P, 分别读出电压表和电流表的示数Ux、Ix, 所以Rx=Ux/Ix。

二、试题类型II:只给出一个电压表 (或电流表) 和一个开关、一个定值电阻

对阵思路:可把待测电阻Rx和定值电阻R0组成串联电路, 开关S与待测电阻Rx并联, 通过控制开关S的闭合与断开, 形成两种电路, 即利用控制开关法测量导体的电阻。

例2、器材:给你一个电源 (电源电压未知且不变) 、一个电压表、一个开关、一个阻值为R0的定值电阻R0和几根导线, 如何测量待测电阻Rx的阻值。

分析:连接的电路如图2所示。闭合开关S时, Rx被短路, 只有Rx接入电路, 这时电压表的示数 (测R0两端电压) 即为电源电压U;断开开关S时, 读出电压表示数U0, Rx与R0串联, 故加在Rx两端的电压U x=U-U0, 通过Rx的电流I x=U0/R0, 所以Rx=Ux/Ix= (U-U0) R0/U0。

三、试题类型III:只给出一个电压表 (或电流表) 和一个定值电阻

对阵思路:用串联电阻分压原理或并联电阻分流原理, 即利用串联分压法或并联分流法测量导体的电阻。

例3、器材:给你一个电源 (电源电压未知且不变) 、一个电压表、一个阻值为R0的定值电阻R0和几根导线, 如何测量待测电阻Rx的阻值。

分析:连接的电路如图4所示。用电压表分别测出加在Rx、R0两端的电压Ux、U0, 因串联电阻分压, 故Ux/U0=Rx/R0, 所以Rx= (RxUx) /U0。

四、试题类型IV:只给出一个电压表 (或电流表) 和一个已知最大阻值的滑动变阻器

对阵思路:把待测电阻和滑动变阻器组成串联电路, 电压表和待测电阻并联或电流表串联在电路中, 移动滑片P至其最左端和最右端, 分别读出两次电压表或电流表的示数, 即利用滑动变阻器极值法测量导体的电阻。

例4、器材:给你一个电源 (电源电压未知且不变) 、一个电压表、一个已知最大阻值为Rab的滑动变阻器和几根导线, 如何测量待测电阻Rx的阻值。

分析:连接的电路如图6所示。移动滑片P至其最左端和最右端, 分别读出两次电压表的示数U (即电源电压) 、U0。易知:U0/Rx= (U-U0) /Rab, 所以Rx= (Rab U0) / (U-U0) 。

例5、器材:给你一个电源 (电源电压未知且不变) 、一个电流表、一个已知最大阻值为Rab的滑动变阻器和几根导线, 如何测量待测电阻Rx的阻值。

分析:连接的电路如图7所示。移动滑片P至其最左端和最右端, 分别读出两次电流表的示数I1、I2, 则电源电压U=I1Rx=I2 (Rx+Rab) , 所以Rx= (I2Rab) / (I1-I2) 。