2024宁夏中考物理二轮复习 微专题 伏安法测电阻、电功率实验（课件）

伏安法测电阻、电功率实验一、对比法过实验测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率实验原理______________

电路图

P＝UI测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率电路连接注意事项欧姆定律实验滑动变阻器的作用(1)保护电路(2)改变待测电阻两端的电压(1)保护电路(2)改变小灯泡两端的电压电流表量程的选择根据Imax＝(当滑动变阻器阻值最小时)根据小灯泡的额定电流

测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率电压表量程的选择根据电源电压根据小灯泡的额定电压

滑动变阻器规格的选取(1)滑动变阻器的最大电流需大于测量过程中的最大电流(2)滑动变阻器的最大阻值R滑max≥－R(1)滑动变阻器的最大电流需大于测量过程中的最大电流(2)滑动变阻器的最大阻值R滑max≥测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率实验操作闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电流表示数和电压表示数，并填在表格中移动滑片，分别使电压表的示数略小于、等于和略大于(不超过额定电压的1.2倍)小灯泡的额定电压，读出每次电压及对应电流表的示数，并将对应的测量数据记录在表格中

测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率使小灯泡正常发光的操作/移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压(电压表的示数)等于小灯泡额定电压

滑片移动方向的判断要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器向阻值_____的方向移动要增大小灯泡两端的电压，滑动变阻器向阻值_____的方向移动

变小变小测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率多次测量的目的求取平均值减小误差测量小灯泡在不同电压下的电阻测量小灯泡在不同电压下的实际功率实验表格与图像

实验序号U/VI/AR/ΩR/Ω1

2

3

实验序号U/VI/AR/ΩP/W发光情况1

2

3

测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率实验装置延伸本实验装置____(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系本实验装置______(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系；原因是：______________________________能不能小灯泡阻值随温度的变化而变化二、特殊方法测电阻、电功率实验设计思路电路设计实验步骤及表达式缺电流表测电流：用电压表＋已知电阻，代替电流表与待测电阻(小灯泡)串联

(已知R0)(已知U额、R0)(1)将电压表接在a、b两点间，闭合开关S，调节滑片使Rx两端的电压为Ux(使L两端的电压为U额)(2)将电压表改接在a′、b′两点间，保持滑片位置不变，测得R0两端的电压为U0，则I＝I0＝(3)则Rx＝_____；P额＝______设计思路电路设计实验步骤及表达式缺电流表测电流：用电压表＋已知电阻，代替电流表与待测电阻(小灯泡)串联(已知R0)(已知I额、R0)(1)闭合开关S、S1，调节滑片使电压表示数为U0(I额R0)(2)断开开关S1，闭合开关S2，保持滑片位置不变，此时电压表示数为U(3)则Rx＝_______；P额＝____________设计思路电路设计实验步骤及表达式缺电流表测电流：用电压表＋已知电阻，代替电流表与待测电阻(小灯泡)串联(已知R2最大值)(已知U额、R2最大值)(1)闭合开关S，调节R2的滑片到最左端，调节R1的滑片使电压表示数为Ux(U额)(2)保持R1的滑片位置不变，R2的滑片移动到最右端，读出电压表的示数U(3)则Rx＝______，P额＝_________设计思路电路设计实验步骤及表达式缺电流表用电阻箱等效替代待测电阻(小灯泡)(已知I额、R0)(1)只闭合开关S和S1，调节滑片使电压表的示数为U0(I额R0)(2)保持滑片位置不变，只闭合开关S和S2，调节电阻箱R1的阻值，使电压表的示数仍为U0(I额R0)(3)则Rx＝____，P额＝______R1设计思路电路设计实验步骤及表达式缺电压表测电压：用电流表＋已知电阻，代替电压表与待测电阻(小灯泡)并联(已知R0)(已知U额、R0)(1)闭合S、S2，调节滑片使电流表的示数为I0＝

(I0＝

)(2)保持滑片位置不变，断开S2，闭合S1，读出电流表的示数I1(3)则Rx＝_____，P额＝__________(I1－I0)U额设计思路电路设计实验步骤及表达式缺电压表测电压：用电流表＋已知电阻，代替电压表与待测电阻(小灯泡)并联(已知电源电压U)(已知I额、电源电压U)(1)只闭合S1，调节滑片使电流表示数为Ix(I额)(2)保持滑片P位置不变，再闭合S2，电流表此时示数为I(3)则Rx＝_____，P额＝___________设计思路电路设计实验步骤及表达式缺电压表用电阻箱等效替代待测电阻(小灯泡)(已知I额)(1)只闭合S1，调节滑片使电流表示数为Ix(I额)(2)断开S1，闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱，当电流表示数为Ix(I额)时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R(3)则Rx＝___，P额＝_____R一题多设问例1某实验小组在进行“测量定值电阻的阻值”实验中，设计了如图甲所示电路图，于是找出2节新干电池为电源，且滑动变阻器的最大阻值为20Ω.(1)请你根据电路图用笔画线代替导线，将图乙的电路连接完整.设计与进行实验(2)在连接电路时，当把最后一根导线连接完时，如果发现电压表和电流表都有很大示数，则该小组的同学在连接电路时出现的两个问题是：①_______________________；②__________________________________.(3)(重点·电路故障分析)完成电路连接后，现闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．如果电路只有一个元件有故障，该故障是_____________________________.连接电路时没有断开开关滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处滑动变阻器断路(或电流表断路)变式练变式1：(2021山西改编)正确连接电路后，闭合开关，如果发现电流表指针不动．但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是__________________________.开关接触不良(答案合理即可)(4)排除故障后，向左调节滑动变阻器滑片时，电压表示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为___Ω.(5)实验小组经过讨论，认为计算出的定值电阻阻值并不准确，原因是__________________________________________．为了使得出的结果更准确，接下来应该进行的操作是____________________________________________________________.变大5根据一次测量的数据计算出的结果误差比较大改变滑片位置，测得多组电流值和电压值，分别求出电阻取平均值(6)根据讨论后的操作进行实验，并将数据记录在下表中，而老师检查后发现有一组数据不是本实验中测得的，它是第___组(填实验序号)，你判断的依据是____________________________________________________________________________________.交流与评估实验次数1234电压U/V0.51.522.5电流I/A0.10.30.41当电流为0.1A时，滑动变阻器接入电路的阻值应该是25Ω，超过了所给滑动变阻器的最大阻值(7)排除错误数据后，小组同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再求出电阻的平均值，请判断该方法是否可行：_______，理由是____________________________________________________________________________.(8)(2023湖州改编)实验中若考虑电压表内阻，则所测电阻的阻值_____(选填“偏大”或“偏小”).不可行运用欧姆定律时，相对应的电流、电阻、电压必须是同一时刻、同一导体对应的数值偏小(9)(难点·特殊方法测电阻)(2021河南)他们利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丁所示的电路，也测出了Rx的阻值．请你完成下列实验步骤：①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数为U1；②_______________，读出电压表的示数为U2；③待测电阻的阻值Rx＝_________．(用已知量和测得量的字母表示)图丁闭合开关S1、S2变式练变式2：(2021荆州改编)如果没有电压表，电源电压未知，也可以用最大阻值为R0′的滑动变阻器，设计出如图所示的电路来测量电阻Rx的阻值：①闭合开关后，将滑动变阻器的滑片移到最左端，读出此时电流表的示数，记为I1；②_________________，读出此时电流表的示数，记为I2；③未知电阻Rx＝______(用已知量和测量量表示).将滑片移到最右端例2小明和同学们分别用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω.(1)图甲是小明根据电路图连接的实物图．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡的亮度_____(选填“变亮”“变暗”或“不变”)；经检查，是由于一根导线连接错误．请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线(要求滑片向右移动时小灯泡变亮).设计与进行实验不变×(2)闭合开关前，应向___(选填“左”或“右”)端调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小，目的是为了_________.(3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数、电压表示数接近3V，取下小灯泡，两表的示数不变，出现故障的原因可能是___________.左保护电路小灯泡断路(4)排除故障后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数．接下来他应该进行的操作是________________________________________.(5)当滑动变阻器移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为____V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向___(选填“左”或“右”)移.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光2.1右分析与论证(6)移动滑动变阻器的滑片，继续实验，并将测得的实验数据记录在下表中：①在分析实验数据时，发现一个数据有明显错误，这个数据是_____；若此错误是由于看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是_____.②由表格数据可知小灯泡正常发光的电阻为_____Ω，小灯泡正常发光时的功率是____W，小灯泡不接入电路时，其电阻最接近___Ω.③分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，其灯丝的电阻越___.序号12345电压(V)0.30.5122.5电流(A)0.060.100.160.900.200.1812.50.55小0.90交流与评估(7)(2020安徽)实验中调节滑动变阻器的滑片，让小灯泡两端的电压变小，发现灯泡变暗直至完全不发光，可以猜想此过程中灯丝的温度_____(选填“升高”“不变”或“降低”).(8)(2023绵阳改编)同学小红找来另一只灯泡进行实验，电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关无论怎么样移动滑动变阻器的滑片，且电压表示数始终达不到小灯泡的额定电压，则可能的原因是_____________．改变这种现象可以采取的相应的措施是__________________________.降低电源电压太低增加电池节数(或更换新电池)(9)(2023南充改编)同学小红又用电源电压为6V的“伏安法”电路测量额定电压为3.8V小灯泡正常发光时的电阻，实验时发现电压表0～15V量程损坏，而0～3V量程完好，在不增加器材的情况下，请设计测量小灯泡正常发光时电阻的实验，写出必要的调整步骤：____________________________________________________________________________________________________________________________.将电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为6V－3.8V＝2.2V时，小灯泡正常发光，记下此时电流表示数I，由计算即可(10)(2020铁岭改编)另外一个组的小兰同学在做小明组做的这个实验时发现本组的干电池数量不足，于是换用电压恒为6V的学生电源，且从规格分别为A(15Ω

2A)、B(20Ω

1A)、C(50Ω

0.1A)的三个滑动变阻器选一个进行实验，要能顺利完成实验，小兰所在小组应选___(填字母)滑动变阻器.B(11)(特殊方法)(2022益阳改编)实验中若电压表发生故障，但有已知阻值的定值电阻R0以及最大阻值为R1的滑动变阻器，下列电路不能测出小灯泡电阻的是(

)C例3小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，准备了以下器材：电压恒为4.5V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、开关各一个、导线若干、滑动变阻器.(1)请用笔画线代替导线，将图甲实物电路连接完整，并在虚线框内画出对应的电路图.(2)该实验的原理是_______.设计与进行实验P＝UI(3)小明开始连接电路，当连完最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你指出实验中操作不当之处.①_____________________；②_______________________________.(4)(重点·电路故障分析)改正后重新连接电路并闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，如果发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是___________.连接电路时开关未断开滑动变阻器滑片未置于最大阻值处小灯泡短路变式练变式1：(2021雅安改编)闭合开关，如果发现两电表均无示数，小灯泡不亮，为排查电路故障小明将电压表改接到滑动变阻器两端，发现电压表有示数，则故障可能是_______________.(5)排除故障后，闭合开关，当移动滑片到某一位置时，电压表示数如图丙为____V，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是_________________________________________________.滑动变阻器断路2.0将滑动变阻器滑片向右移动，直到电压表示数为2.5V(6)(难点·数据分析)小明继续实验，并将实验所得的数据和观察到灯泡的发光情况记录在下表中：①小明设计的实验表格中存在的问题是_________________.②由表格数据可知小灯泡正常发光时的电功率为____W.实验序号12345电压/V1.31.52.12.52.9电流/A0.200.220.260.280.30发光情况不发光较暗较亮正常发光强烈发光没有电功率这一栏0.7③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：__________________________.④得到第1组数据时，电压表和电流表虽然都有示数，却观察到灯泡不发光的主要原因是_____________________________________.实验序号12345电压/V1.31.52.12.52.9电流/A0.200.220.260.280.30发光情况不发光较暗较亮正常发光强烈发光实际功率越大，小灯泡越亮小灯泡实际功率过小，没有达到发光条件⑤小明根据实验数据描绘出的小灯泡的U－I图像是一条曲线不是直线的原因：_______________________________.实验序号12345电压/V1.31.52.12.52.9电流/A0.200.220.260.280.30发光情况不发光较暗较亮正常发光强烈发光小灯泡电阻随着温度的变化而变化变式练变式2：(2020云南改编)同学小海用伏安法测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V．小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据．粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上(如图所示)而没有填写在对应的表格中．请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为_____W.0.75(7)测量完成后，应先_________，拆除_____两端的导线，再拆除其他导线并整理实验仪器．整理仪器时发现滑动变阻器电阻丝滑片右边比左边热，原因是____________________________________________.交流与评估(8)(2023本溪改编)小明想用该电路继续测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，但是发现电压表0～15V量程不能使用，应该如何改进电路：_____________________________，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为____V时小灯泡正常发光.断开开关电源滑动变阻器右边电阻丝有电流流过，产生了电热将电压表并联在滑动变阻器两端0.7(9)(难点·特殊方法)(2021常德改编)在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了a、b两种电路图．则能测出额定电流为I的小灯泡的额定电功率的是___.ab图丁a变式练变式3：(2021黄石改编)小明设计了如图所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω，其测量过程如下：①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V；②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片使电压表读数为____V时，小灯泡正常发光；③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片的位置不变，此时电压表示数为2V；④根据上述测量，可知小灯泡的额定功率P额＝____W.1.50.75变式4：(2020娄底改编)用如图所示的电路测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R4.实验步骤如下，请补充完整：①闭合开关S、S2,断开开关S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为I额；②保持滑动变阻器滑片不动，断开开关S2，闭合开关S、S1，记下此时电流表的示数为I；③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝___________.(I－I额)I额R4宁夏近年真题及拓展命题点1伏安法测电阻(10年3考)1.(2021宁夏37题6分)在测量标有2.5V小灯泡电阻的实验中如图1是甲同学连接好的电路．(1)乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可．请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”．再用笔画线把它改接到正确的位置上．一题多设问图1×(2)闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最___(选填“左”或“右”)端．(3)闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是_____________．(写出一种可能即可)图1图2左灯泡灯丝断了(4)排除故障后，甲同学先闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低，实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图2所示为____A，则此时小灯泡的电阻约为____Ω.序号12345发光情况明亮较亮较暗暗不发光电压U/V2.52.01.51.00.5电流I/A0.220.20

0.140.12电阻R/Ω11.410.0

7.14.20.188.3图2(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻，乙同学认为这样处理不正确．请你说明理由：_______________________________.序号12345发光情况明亮较亮较暗暗不发光电压U/V2.52.01.51.00.5电流I/A0.220.20

0.140.12电阻R/Ω11.410.0

7.14.2小灯泡的电阻随温度的变化而变化(6)(2021临沂改编)由上述表格数据可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变小的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变大的，则小灯泡电阻的变化量ΔRL_____(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动变阻器的变化量ΔR.(7)(2023宁夏20题改编)同组的丙同学根据自己实验的数据分别作出了a、b、c、d四条I－U图像，如图3所示，表示小灯泡灯丝电阻的图像是___(选填字母序号)，他判断的依据是_________________________________________________________________.拓展设问图3小于b小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，此时电流与电压不成正比例关系2.[2022宁夏40(1)题2分]如图所示，小明进行“伏安法测量电阻”的实验：(1)请帮助小明根据电路图甲将实物电路乙连接完整(导线不能交叉)．(2)电路连接好后，当小明准备闭合开关开始实验时，滑动变阻器的滑片应该滑到___(选填“A”或“B”)端．(3)小明闭合开关，并调节滑动变阻器，发现电流表没有示数，但电压表有示数且无变化，则电路故障原因可能是___________．B电阻Rx断路(4)小明排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表读数为2.6V时，电流表的示数如图丙所示，则该定值电阻的阻值是___Ω.(5)小明还想探究电流与电阻的关系，请你帮助小明设计数据记录表格．10物理量实验次数电压U/V电阻R/Ω电流I/A1

2

3

命题点2伏安法测小灯泡的电功率(10年6考)3.(2023宁夏21题8分)小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样．(1)图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正．(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数．则可能的故障是___________．一题多设问小灯泡短路×(3)排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中．当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把