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初中物理电路测量方法和相关例题

2026-01-25 09:45:00信息公告830

初中物理电路测量方法主要有两种:伏安法与伏阻法和安阻法。伏安法是通过测量电路中的电流和电压,来计算电阻;而伏阻法和安阻法则是通过测量电路中的电阻值。3n5物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:3n5物理好资源网(原物理ok网)

例题:某同学在探究“电流与电阻的关系”时,实验小组的同学们选用了若干不同阻值的定值电阻R,电源电压恒为6V且不变,滑动变阻器滑片P从某一位置开始移动,滑片移动过程中电压表和电流表的示数变化范围如下表所示。3n5物理好资源网(原物理ok网)

| 电阻R的阻值(Ω)| 电压表示数变化范围(V)| 电流表示数变化范围(A)|3n5物理好资源网(原物理ok网)

| 10 | 2.4~2.6 | 0.24~0.26 |3n5物理好资源网(原物理ok网)

| 20 | 1.2~1.4 | 0.12~0.14 |3n5物理好资源网(原物理ok网)

| 30 | 0.72~0.9 | 0.06~0.08 |3n5物理好资源网(原物理ok网)

请根据实验数据回答下列问题:3n5物理好资源网(原物理ok网)

(1)实验中滑动变阻器的作用是_____________。3n5物理好资源网(原物理ok网)

(2)实验中应选择的电阻R的阻值范围是_____________。3n5物理好资源网(原物理ok网)

(3)实验中当滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电压表的示数为_____________V。3n5物理好资源网(原物理ok网)

(4)实验中当滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时电路中的电流为_____________A。3n5物理好资源网(原物理ok网)

参考答案:3n5物理好资源网(原物理ok网)

(1)保护电路和改变电阻两端的电压3n5物理好资源网(原物理ok网)

(2)$10sim 30Omega$3n5物理好资源网(原物理ok网)

(3)$6$3n5物理好资源网(原物理ok网)

(4)$0.3$或$0.36$3n5物理好资源网(原物理ok网)

解析:本题考查了欧姆定律的应用和滑动变阻器的使用,关键是知道滑动变阻器的作用和欧姆定律的应用。3n5物理好资源网(原物理ok网)

(1)实验中滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端的电压;3n5物理好资源网(原物理ok网)

(2)由表格中数据可知,当电阻R的阻值在$10sim 30Omega$时,电压表示数变化范围在$2.4sim 0.9V$之间,电流表示数变化范围在$0.24sim 0.08A$之间,所以实验中应选择的电阻R的阻值范围是$10sim 30Omega$;3n5物理好资源网(原物理ok网)

(3)当滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时电路中的电流为$I = frac{U}{R_{R}} = frac{6V}{30Omega} = 0.2A$;此时电压表的示数为$U_{R} = IR_{R} = 0.2A times 30Omega = 6V$;3n5物理好资源网(原物理ok网)

(4)当滑动变阻器的滑片P移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时电路中的电流为$I = frac{U}{R_{R} + R_{滑}} = frac{6V}{30Omega + 0} = 0.3A$或$I = frac{U}{R_{R} + R_{滑}} = frac{6V}{30Omega + R_{滑}}$,当$R_{滑} = 0$时,电流为$I = frac{U}{R_{R}} = frac{6V}{30Omega} = 0.2A + frac{6V}{3Omega}$,所以此时电路中的电流为$I = 0.3A$或$I = 0.36A$。3n5物理好资源网(原物理ok网)

初中物理电路测量方法:3n5物理好资源网(原物理ok网)

1. 电流表内接法:如果电压表与待测电阻的电阻相差不大,应采用电流表内接法。3n5物理好资源网(原物理ok网)

2. 电流表外接法:如果电流表与待测电阻的电阻相差不大,应采用电流表外接法。3n5物理好资源网(原物理ok网)

3. 电压表并联法:电压表与待测电阻并联。3n5物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:3n5物理好资源网(原物理ok网)

例题1:有一个阻值为10欧的电阻,要测量它连入电路中的实际电流,手边只有一量程为0.6安的电流表,应该如何测量?3n5物理好资源网(原物理ok网)

分析:由于电流表量程偏小,所以不能用电流表直接测量,但可以利用串联分压原理先求出电阻两端的实际电压,再利用电压表和电流表分别测量电压和电流。3n5物理好资源网(原物理ok网)

解:由于电源电压未知,所以不能直接用电压表测量电阻两端电压。但可以利用串联分压原理先求出电阻两端的实际电压。3n5物理好资源网(原物理ok网)

设电源电压为U,当开关S闭合时,电流表的示数为I_{1},则有:I_{1}R_{R} = U_{R} + U_{A}3n5物理好资源网(原物理ok网)

当开关S断开时,电压表的示数为U_{V},则有:U_{R} = U - U_{V}3n5物理好资源网(原物理ok网)

联立解得:U_{R} = 0.6U - 0.6V3n5物理好资源网(原物理ok网)

由于电压表内阻较大,所以此时电流表的示数接近于通过电阻的电流值I_{R} = frac{U_{R}}{R_{R}} = frac{0.6U - 0.6V}{10Omega} = 0.6A - 0.6 × 10^{- 3}A3n5物理好资源网(原物理ok网)

答:电阻两端的实际电压为0.6V。3n5物理好资源网(原物理ok网)

例题2:有一个阻值为15欧的电阻,要测量它连入电路中的实际功率,手边只有一个量程为0~3伏的电压表和一个量程为0~5安的电流表。应该如何测量?3n5物理好资源网(原物理ok网)

分析:由于电压表量程偏小,而电流表量程偏大,所以不能用电压表直接测量电阻两端的实际电压,也不能用电流表直接测量通过电阻的实际电流。但可以利用并联电路的分流原理先求出通过电阻的实际电流值再求出功率。3n5物理好资源网(原物理ok网)

解:由于电源电压未知,所以不能直接用电流表和电压表测量电阻的实际功率。但可以利用并联电路的分流原理先求出通过电阻的实际电流值再求出功率。3n5物理好资源网(原物理ok网)

设电源电压为U,当开关S断开时,通过电阻的电流为I_{R} = frac{U}{R_{R}} = frac{U}{15Omega}3n5物理好资源网(原物理ok网)

当开关S闭合时,通过电阻的电流为I_{R}^{prime} = I_{A} - I_{V}3n5物理好资源网(原物理ok网)

由于并联电路中总功率等于各支路功率之和,所以有P_{R}^{prime} = P_{A} + P_{V} = I_{A}^{2}R_{R} + U^{2}/R_{R} = frac{U^{2}}{R_{R}} + frac{I_{A}^{2}U^{2}}{(15Omega)^{2}}3n5物理好资源网(原物理ok网)

联立解得P_{R}^{prime} = frac{U^{2}}{3Omega}3n5物理好资源网(原物理ok网)

答:电阻两端的实际功率为frac{U^{2}}{3Omega}。3n5物理好资源网(原物理ok网)

初中物理电路测量方法主要包括观察法、电压降法、电表法等。观察法是观察电路中各元件的颜色、形状、位置,从而判断电路的连接方式及电路中的故障;电压降法是通过测量各电路上电压的大小,根据电压和电阻的关系来找出未知的电阻;电表法是通过测量电阻上的电流或电压,来计算电阻值。3n5物理好资源网(原物理ok网)

在电路测量中,常见问题包括:3n5物理好资源网(原物理ok网)

1. 电路短路:电路中部分或全部节点之间无电流通过,这是由于电阻过小或电路连接方式错误导致的。3n5物理好资源网(原物理ok网)

2. 电路断路:电路中某处因接触不良或损坏导致电流无法流通。3n5物理好资源网(原物理ok网)

3. 测量电阻时使用电流表或电压表测量电阻两端电压时,电压表没有与被测电路并联。3n5物理好资源网(原物理ok网)

4. 测量电阻时使用电流表或电压表测量电阻流过的电流时,电流表没有与被测电路串联。3n5物理好资源网(原物理ok网)

针对以上常见问题,以下是一些例题供大家参考:3n5物理好资源网(原物理ok网)

例题一:小明想测量一个未知阻值的电阻Rx,他手边有一个电源(电压未知)、一个已知阻值的定值电阻R0、一个开关、一些导线。请你帮他设计一个能测出未知电阻Rx的电路图,并说明实验步骤和计算表达式。3n5物理好资源网(原物理ok网)

答案:设计图略。实验步骤如下:3n5物理好资源网(原物理ok网)

1. 将开关断开,用电压表测量电源电压U。3n5物理好资源网(原物理ok网)

2. 将开关接通,用电压表分别测量Rx两端的电压Ux和定值电阻R0两端的电压U0。3n5物理好资源网(原物理ok网)

3. 根据U = Ux + U0和欧姆定律可求出Rx的阻值。3n5物理好资源网(原物理ok网)

计算表达式:Rx = (U - U0) / Ux × R0。3n5物理好资源网(原物理ok网)

例题二:小华想测量一个阻值约为5Ω的未知电阻Rx的阻值,他手边有一个电源(电压未知)、一个电流表和一个已知阻值的定值电阻R0。请你帮他设计一个能测出未知电阻Rx的电路图,并说明实验步骤和计算表达式。3n5物理好资源网(原物理ok网)

答案:设计图略。实验步骤如下:3n5物理好资源网(原物理ok网)

1. 将电流表与定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来接到电源上。3n5物理好资源网(原物理ok网)

2. 用电压表分别测量定值电阻R0两端的电压U0和电流表两端的电压Ux。3n5物理好资源网(原物理ok网)

3. 根据I = U / R和欧姆定律可求出未知电阻Rx的阻值。3n5物理好资源网(原物理ok网)

计算表达式:Rx = Ux × R0 / (U - Ux)。3n5物理好资源网(原物理ok网)

以上只是初中物理电路测量方法和相关例题的简单介绍,实际学习中可能遇到更多复杂的问题,需要大家灵活运用所学知识来解决。3n5物理好资源网(原物理ok网)

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