用電流表和電壓表進(jìn)行測量時(shí),通常并不考慮它們本身電阻對電路的影響.比如圖甲所示為常用的“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)電路的一部分.實(shí)際上電流表測量的并不是RX中的電流,而是RX和電壓表并聯(lián)的總電量.由于電壓表的電阻很大,通過電壓表的電流很。晕覀兏鶕(jù)電壓表和電流表的比值算出的未知電阻RX,其實(shí)只是RX實(shí)際阻值的一種近似.
我們可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓的其阻值很大的電阻,把電壓表接入電路時(shí),就相當(dāng)于在電路中并聯(lián)了一個(gè)電阻.利用此電路,若電壓表的電阻為R0,圖甲所示電路可以等效成圖乙所示.則根據(jù)該等效方法,當(dāng)電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I時(shí),請推導(dǎo)出未知電阻RX的實(shí)際阻值應(yīng)為多少?
分析:由等效的思想可知,圖甲相等于電壓表的電阻R0和Rx并聯(lián),電壓表測并聯(lián)部分的電壓,電流表測干路電流;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過電壓表的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過Rx的電流,利用歐姆定律求出Rx的實(shí)際阻值.
解答:解:圖甲相等于電壓表的電阻R0和Rx并聯(lián),電壓表測并聯(lián)部分的電壓,電流表測干路電流;
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
∴根據(jù)歐姆定律可得,通過電壓表里的電流:
IV=
U
R0
,
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
∴通過待測電阻里的電流:
IX=I-IV=I-
U
R0
,
待測電阻的阻值:
RX=
U
IX
=
U
I-
U
R0
=
UR0
IR0-U

答:RX的實(shí)際阻值應(yīng)為
UR0
IR0-U
點(diǎn)評:本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是理解等效代替的思想能把電壓表看成定值電阻和純電壓表并聯(lián).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

在“用電流表和電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,電路如圖甲所示
(1)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)
b
b
(選填“a”或“b”)端.
(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針有明顯偏轉(zhuǎn),電流表的指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),則電路發(fā)生故障可能是以下四種的
A
A
.(填序號)
A.R1發(fā)生斷路          B.滑動(dòng)變阻器斷路
C.R1發(fā)生短路          D.電流表斷路
(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)整滑片P到某一位置后,若兩表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示,電壓表的示數(shù)為
2
2
V,電流表的示數(shù)為
0.4
0.4
A,此次測得的結(jié)果為R1=
5
5
Ω
(4)小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,僅做了上述一次實(shí)驗(yàn),得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就確定了R1的阻值,這樣做實(shí)驗(yàn)的誤差會(huì)
(選填“大”或“小”)一些;你的改進(jìn)方法是
改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,改變定值電阻兩端電壓,進(jìn)行多次測量
改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,改變定值電阻兩端電壓,進(jìn)行多次測量

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

小麗和小華在做“用電流表和電壓表測電阻”的實(shí)驗(yàn).
(1)請你幫助他們在實(shí)物連接圖1中,用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連線補(bǔ)充完整.
(2)當(dāng)小麗完成電路連接后準(zhǔn)備閉合開關(guān)時(shí),同伴小華提醒她電路還有一處不妥當(dāng),你認(rèn)為是:
沒有將滑片置于最大阻值處
沒有將滑片置于最大阻值處

(3)糾正實(shí)驗(yàn)不妥之處后開始實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān),小麗突然發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),而電壓表有示數(shù)(Rx是完好的,a、b、c、d、e、f表示接線柱),且接近于電源電壓,則故障可能是:
導(dǎo)線df未連接好或在某處斷開
導(dǎo)線df未連接好或在某處斷開

(4)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),做完實(shí)驗(yàn)后才發(fā)現(xiàn)把測量的電流值都寫在草稿紙上(如圖2)而忘記填入記錄表格中.請你幫助小麗和小華把記錄在草稿紙上的電流值對應(yīng)填入表格中,你這樣填寫所依據(jù)的物理規(guī)律是
電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電流I/A
0.10
0.10
0.18
0.18
0.30
0.30
0.42
0.42
0.50
0.50
(5)根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算該定值電阻的阻值為
5.1Ω
5.1Ω

(6)若電源電壓恒定且未知,用已知阻值為R0的定值電阻代替滑動(dòng)變阻器,同時(shí)撤去電壓表,請用余下的器材(不要再添加其它任何器材)設(shè)計(jì)測量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路,并在圖3的方框內(nèi)畫出.

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科目:初中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用電流表和電壓表測一個(gè)電阻器的阻值,通過改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),三次測量時(shí)兩電表的指針分別指在如圖所示的a、b、c位置,請?zhí)顚懴旅娴谋砀瘢ǖ脭?shù)保留一位小數(shù))
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電流表指針的位置 電壓表示數(shù)(V) 電流表示數(shù)(A) 電阻值(Ω)
1 a      
2 b    
3 c    

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科目:初中物理 來源:雙色筆記初中物理總復(fù)習(xí) 題型:022

某同學(xué)在做“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)時(shí),用電流表和電壓表進(jìn)行測量,如果電流表和電壓表的連接情況及指針指示情況如圖所示.則通過被測電阻的電流是_______A,被測電阻的阻值是_______Ω.

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