量电阻值的其它方法若给你以下实验器材:电源(电压未知且不变)一个、开关一个、导线若干、未知电阻一个,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(已知阻值R0)一只。实验原理:串联电路电流处处相等。
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f实验过程:按图4所示电路图连接电路,电压表选择合适量程,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:
则
【方案二】添加器材:电流表两只、定值电阻(已知阻值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,电流表选择合适量程,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支路两端的电压相等,所以有:
,则:
。
【方案三】添加器材:电压表一只、定值电阻(已知阻值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,电压表选择合适量程,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(已知阻值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,电流表选择合适量程,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通的运用知识分析问题、解决问题。
大家都知道,伏安法测电阻是电阻测量的基本方法。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻的电流I,用电压表测出待测电阻两端的电
压U,则可以根据RU求出待测电阻的阻值。为了使测I
量误差较小,实验时一般用滑动变阻器来进行多次测量求出
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f平均值以减小r