中考物理专题复习 测电阻、电功率课件 苏科版.ppt

测电阻 电功率 科目说明要求 电阻的测量会用电流表 电压表测量电阻 了解伏安特性曲线的意义 测量小灯泡的电功率会测量小灯泡的电功率 2012年 19题6分 在 测量小灯泡的电阻 实验中 小灯泡的额定电压是2 5v 1 请你用笔画线代替导线将如图甲所示电路连接完整 甲乙丙丁 2 小梦在接完最后一根导线时 小灯泡立即发光 请你分析产生这一现象的原因是 3 排除故障后 继续实验 如图乙所示是小灯泡正常发光时的电流 此时灯丝的电阻为 4 大梦和小梦按照老师的要求 设计了如下在缺少电流表时测量小灯泡电阻的方案 大梦 用如图丙所示电路 滑动变阻器最大阻值已知 闭合开关 分别读出滑片在a b两端时电压表的示数 然后计算出小灯泡的电阻 小梦 把一个电压表分别接在小灯泡和阻值已知的定值电阻两端 如图丁所示 闭合开关 读出电压表的示数 然后计算出小灯泡的电阻 你认为 设计的方案好 理由是 图16是小伟组测量标有 2 5v 的小灯泡电阻的实物连线图 已知滑动变阻器最大阻值为r0 1 请用铅笔画线代替导线将电路补充完整 2 小伟检查电路连接无误后 闭合开关 发现小灯泡不亮 立即举手要求老师更换灯泡 这种做法 填 妥当 或 不妥当 经同组成员提示还发现电压表无示数电流表有示数 则灯泡不亮的原因可能是 问题解决后 小伟调节滑动变阻器 使小灯泡正常工作 电流表示数如图17所示 则小灯泡此时的电阻为 3 完成实验后 小伟想用原电路测某一定值电阻rx的阻值 他用该电阻替换灯泡后 发现电压表损坏了 便将其拆除 请你在不改变其他元件连接的方式下 帮他完成实验 实验步骤 a b 表达式 用所测物理量符号表示 在测量小灯泡电功率的实验中 实验室所提供的器材有 电源 电压恒为6v 额定电压为2 5v 电阻约为10 的小灯泡 电流表 电压表 开关各一个 导线若干 滑动变阻器规格有 10 la 50 1 5a 两个 l 图甲是小壮连接的部分实物图 请你用笔画线代替导线 将实物图连接完整 2 检查电路连接无误后 将滑动变阻器的滑片置于端 选填 a或b 闭百开关后 小壮立即发现小灯泡发光过亮不能进行实验 为了完成实验 接下来他的操作是 3 小壮改正错误后 闭合开关 改变滑动变阻器的阻值 记下各组对应的电压表和电流表的示数 并绘制如图乙所示的i u图像 根据图像可知小灯泡的额定功率是w 图中从原点到m点再到n点的曲线 反映灯丝的电阻是 4 实验中 某同学的小灯泡先由暗变亮 然后发出耀眼的光后被烧坏 为了避免灯丝烧断 请你提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项 对中考题分析 1 画图 熟悉常用电路元件的符号 会看 会画简单的电路图 2 故障 会用电流表 电压表等分析判断电路故障 3 读图 读数 计算 会正确使用电流表和电压表 理解欧姆定律 并能进行简单计算 理解电功和电功率 并用电功和电功率公式进行简单计算 理解电功率和电流 电压之间的关系 并能进行简单计算 4 分析 交流实验 设计 常考点三伏安法测电阻 1 原理 欧姆定律 即 2 电路图 如图所示 3 要测量的量 待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流 4 串 并联电路的电阻规律 1 串联电路的电阻规律 串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和 2 并联电路的电阻规律 并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体的电阻的倒数之和 实验强化过关 实验一探究电流与电压 电阻的关系 命题角度 1 根据电路图画实物图 2 电路故障分析 3 分析表格数据得出结论 4 多次移动变阻器滑片的目的 5 电路图的设计 6 实验器材的选择 例1探究电流与电压 电阻的关系 提出问题 通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系 猜想 导体的电阻一定时 通过导体的电流与其两端电压成正比 导体的电阻一定时 通过导体的电流与其两端电压的平方成正比 导体两端的电压一定时 通过导体的电流与导体的电阻成反比 实验器材 电源 电压恒为4 5v 电流表 电压表各一只 开关一个 三个定值电阻 5 10 15 两只滑动变阻器 20 2a 50 1a 导线若干 实验过程 1 根据电路图连接实物图 如答图所示 图1图2例1答图 例1图 2 小明按图连接电路后 闭合开关 发现电流表有示数 电压表指针超过量程 小明操作中的错误是 滑动变阻器阻值没有全部接入电路 3 小明改正错误后继续实验 通过改变定值电阻两端的电压 测得电流 电压的值如表一 分析数据可得出猜想是正确的 表一 表二 4 小红在探究猜想 时 先将5 的电阻连入电路中 闭合开关 移动滑片 使与电阻并联的电压表的示数为1 5v 并记下电流值 再分别改接10 15 的电阻 重复上述实验 得到了表二中的实验数据 分析数据得出 猜想 是正确的 实验中 小红多次移动变阻器滑片的目的是 保持电阻两端电压不变 5 小华在探究猜想 时 重新设计了电路 保持电压表的示数为3v 得到了与表二相同的数据 也完成了实验探究 小华与小红的实验相比不同之处是 知识拓展 6 小明实验时选择的是 电阻 7 小红实验时选择的变阻器规格是 电压表与滑动变阻器并联 10 50 1a 解析 1 如答图所示 2 闭合开关 电流表有示数 电路不存在断路 由电路图知 滑动变阻器滑片在最左端 接入电路的阻值为零 闭合开关时 滑动变阻器滑片应在最右端 滑动变阻器滑片位置错误 3 由表一数据可知 在电阻一定的情况下 流过导体的电流与导体两端的电压成正比 由此可知猜想 是正确的 4 要验证猜想 需要保持电阻两端电压不变 每次更换电阻后移动滑片的目的是保持电阻两端电压不变 5 由表二可知电阻两端的电压 由串联电路特点知 滑动变阻器两端的电压是4 5v 1 5v 3v 而电压表示数是3v 则电压表与滑动变阻器并联 测滑动变阻器两端的电压 6 由表一数据可知 小明所用电阻阻值 7 由题意知 滑动变阻器两端的电压是3v 由表二可知 当电路电流i 0 10a时 滑动变阻器接入电路的阻值 因此小红实验时选择的变阻器规格是 50 1a 实验二伏安法测电阻 命题角度 1 分析电路中电流表和电压表示数的变化 2 电路故障的分析 3 电流表的读数 4 欧姆定律公式的应用 例2用伏安法测电阻的实验中 某同学连接了如图所示的电路 电路元件完好 接线柱接线牢固 甲乙 例2图 1 在未检查电路连接是否正确的情况下 闭合开关 调节滑动变阻器滑片 电流表的示数将 电压表示数将 选填 发生变化 或 保持不变 发生变化 保持不变 2 检查电路 发现有一处连接错误 请指出连接错误的导线是 选填 a b c 或 d 3 纠正错误后 闭合开关 测得几组数据如下表 第三次实验时电流表示数如图乙所示 电流表的示数为a 待测电阻值为 4 接下来将定值电阻换成小灯泡接入电路 闭合开关后 小灯泡不亮 电流表无示数 电压表示数接近电源电压 出现这种故障的原因可能是 0 18 15 2 发生断路 d 常考点三测小灯泡的电功率 1 原理 用表测出小灯泡两端电压u 用表测出通过小灯泡的电流i 用公式算出小灯泡的功率p 电压 电流 p ui 2 电路图 如图所示 3 滑动变阻器的作用 1 2 改变 从而实现多次测量 保护电路 小灯泡两端电压 帮你归纳 多次测量的目的 1 在测量小灯泡电功率的实验中 多次测量的目的是为了研究小灯泡亮度 或电功率 与灯泡两端电压的关系 2 在测量小灯泡电阻的实验中 多次测量的目的是为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关 3 在测量定值电阻的实验中 多次测量的目的是为了求平均值 以减小测量误差 4 测量小灯泡电功率的实验与测量小灯泡电阻的实验的对比 1 同 器材 电路图 滑动变阻器作用 实验故障 2 异 实验原理 3 联系 利用测量小灯泡电功率的实验数据也可以计算小灯泡的电阻 同样 利用测量小灯泡电阻的实验数据也可以计算小灯泡的电功率 5 实验中常见的故障及其产生的原因 1 故障现象 灯泡不亮 电流表无示数 电压表示数较大 指示电源电压 产生原因 灯泡 2 故障现象 小灯泡不亮 电流表有示数 电压表无示数 产生原因 灯泡 3 故障现象 灯泡发光较暗 移动滑动变阻器的滑片 电流表和电压表的示数均不变 产生原因 滑动变器 4 故障现象 灯泡发光较亮 移动滑动变阻器的滑片 电流表和电压表的示数均不变 产生原因 滑动变阻器 5 故障现象 灯泡发光 移动滑动变阻器的滑片 发现电流表的示数变大 而电压表的示数变小 产生原因 电压表 6 故障现象 灯泡发光较暗 无论怎样移动滑动变阻器的滑片 发现电压表的示数都不能达到灯泡的额定电压 产生原因 电源电压灯泡的额定电压 7 故障现象 灯泡发光 无论怎样移动滑动变阻器的滑片 发现电压表和电流表的示数变化均很小 产生原因 滑动变阻器的最大值太相对于灯泡的电阻 断路 短路 接入的是下面两个接线柱 接入的是上面两个接线柱 接在了滑动变阻器两端 小于 小 实验强化过关 实验一测定小灯泡的电功率 命题角度 1 实验电路图的连接 2 在连接电路时 开关应该断开 3 滑动变阻器的使用 4 电路故障分析 5 电流表和电压表的使用和读数 6 电功率的计算公式的应用 例1在 测定小灯泡额定功率 的实验中 电源电压为6v 小灯泡的额定电压为3 8v 例1图 1 小明同学在连接实验电路时还有导线未接上 如图甲所示 请你用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好 导线不得交叉 如答图所示 例1答图 2 在连接电路时 开关应该是 3 小明同学在检查电路连接时 滑动变阻器的滑片应该移到端 选填 a 或 b 另一同学小红接好电路后 闭合开关 发现电流表和电压表指针的转向情况如图乙所示 则可能的原因是 电流表 电压表 断开的 b 正负接线柱接反了 量程太小 4 要使小灯泡正常发光 小明应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为v 若此时电流表的示数如图丙所示 其示数为a 那么小灯泡的额定功率是w 3 8 0 3 1 14 解析 1 如答图所示 2 在连接电路时 开关应该是断开的 3 由实物电路图知 滑片在b端时 滑动变阻器接入电路的阻值最大 因此在检查电路连接时 滑动变阻器的滑片应该移到b端 由图乙知 电流表指针反向偏转 向左偏转 是因电流表正负接线柱接反造成的 由图乙知 电压表指针超过电压表的最大刻度线 这是所选电压表量程太小造成的 4 当电压表示数等于灯泡额定电压3 8v时灯泡正常发光 由图丙知 电流表量程是0 6a 最小分度值是0 02a 电流表示数是0 3a 灯泡的额定功率p ui 3 8v 0 3a 1 14w 电阻测量方法的总结 一 伏安法测电阻 根据欧姆定律i u r可得r u i 用电压表和电流表测出待测电阻两端的电压和通过的电流 就可以计算出电阻 这种同时用电压表和电流表测电阻的方法称为伏安法 1 实验器材 电压表1只 电流表1只 滑动变阻器1只 单刀开关1个 电源 导线 待测电阻1只 2 实验电路图如图1 1所示 3 测量的物理量及待测电阻的表达式闭合开关s 移动滑动变阻器的滑片使电压表上有合适的读数 读出电压表的示数u和电流表的示数i 则 实际测电阻时 一般测三组读数 求出每一组读数对应的电阻 再求三个电阻值的平均值作为待测电阻的阻值 分析实验 这种方法的优点为 可多次测量求平均值 以减小测量误差 缺点是 因为电压表的分流作用 测量结果偏小 二 分压法 一 电压表和定值电阻替代法有一个阻值已看不清楚的电阻器r 但手边只有一个电池组 一个电压表 一个已知阻值的电阻器r0和几根导线 你有办法测出r的阻值吗 1 如图所示 将被测电阻r与已知电阻r0串联接入电路 先把电压表并联接在r两端 测出电阻r两端的电压u1 2 将电压表拆下 与r0并联接入电路测出电阻r0两端的电压u2 3 求解 由 得 分析实验 说明 这种方法的缺点为 需要进行两次电压表连接 实验时间加长 优点为 测量较为准确 元件使用较少 二 电压表和滑动变阻器替代法给你以下器材 一个电源 其电压未知 一个标有 20 1a 的滑动变阻器 导线若干 一个开关 一只电压表 一个待测电阻rx 请你设计一个能测出rx电阻值的电路 要求 1 画出你所设计的电路图 电压表连入电路后位置不可变动 2 简要写出实验操作步骤 3 根据你所测出的物理量写出表达式rx 解析1 电路如图所示 2 如图所示连接电路 将滑片移到阻值为零的位置 记下电压表示数u1 将滑片移到阻值最大位置 记下电压表示数u2 3 求解 分析实验 说明 该方法的优点为 使用电器元件少 连接简单 缺点是 因为电压表的分流作用 测量结果偏小 且不能进行多次测量求平均值以减小误差 三 电压表和开关替代法 给你一个电池组 一个电压表 一个已知阻值的定值电阻r0 两个开关及几根导线 请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值 画出电路图 写出实验步骤及未知电阻的表达式 解析 1 如图所示连接好电路 闭合 替代开关 s 记下电压表示数u1 2 断开 替代开关 记下电压表示数u2 3 求解 因为 所以 分析实验 说明 该方法的优点为 使用电器元件少 连接简单 缺点是 由于没有使用滑动变阻器 电路中的电压表应该接在较大的量程上 所以测量结果误差较大 三 分流法 一 电流表和定值电阻替代法现有电池组 电流表 开关 导线和一个已知阻值的定值电阻r0 没有电压表 你如何测出被测电阻的阻值 解析 1 如图所示 将被测电阻r与定值电阻r0并联接入电路 用电流表测通过被测电阻r的电流i1 2 将电流表拆下 与定值电阻串联接入电路 测出通过定值电阻r0的电流i2 3 求解 由得 实验分析说明 这种方法的缺点为 需要进行两次电流表连接 实验时间加长 优点为 测量较为准确 元件使用较少 二 电流表和滑动变阻器替代法 现有电池组 电流表 已知最大阻值的滑动变阻器 导线及开关 你如何测出被测电阻的阻值 方法一 1 如图所示 将被测电阻与变阻器并联接入电路 滑片位于阻值最大位置 先用电流表测出通过变阻器电路i1 2 将电流表拆下 与定值电阻串联接入电路中 测出通过被测电阻的电流i2 3 求解 因为 所以 实验分析 说明 该方法的定值电阻等效于一个定值电阻 其缺点为 需要进行两次电流表连接 实验时间加长 优点为 测量较为准确 元件使用较少 方法二 1 如图所示连接电路 滑片位于阻值最小的位置 记下电流表示数i1 2 滑片位于阻值最大的位置 记下电流表示数i2 3 求解 因为所以 实验分析 说明 这种方法优点为 使用元件少 操作简单 缺点是 不能进行多次测量以减小误差 三 电流表和开关替代法 有一个阻值看不清的电阻rx 我们要测它的阻值 但手边只有一只电流表 一个已知阻值的定值电阻r0 二个开关和几根导线 1 画出实验电路图 2 写出实验步骤 3 用测出量和已知量写出未知电阻rx的表达式 解析 因题中只有电流表可测出电流 而无法测知电压 故可根据并联电路电流分配规律求解 并联电路中电流的分配跟电阻成反比 1 实验原理图如图 2 实验步骤 按图连接好电路 将电路瞬时接通 进行试触 若电流表指针偏转 不至过大 再接通电路 先闭合s1断开s2 测出通过r0的电流i0 再断开s1 闭合s2 测出通过rx的电流ix 根据并联电路的分流规律进行计算 即 所以 实验分析 说明 该方法的优点为 使用电器元件少 实验操作简单 缺点是 由于没有使用滑动变阻器 电路中的电流表应先进行试触选择量程或接在较大量程上 所以测量结果误差较大 总结 纵观以上测量电阻的几种方法 可归纳为 1 测电阻两端电压 2 测流过该电阻的电流 3 利用求出电阻 利用这几种方法不仅可以测出未知电阻 还可以在电学计算中用此方法计算电阻 四 电阻箱替代法 如图所示电路用的是等效替代法测量未知电阻 其中rx是待测电阻 阻值大约几百欧 r是滑动变阻器 r是电阻箱 电阻箱的最大电阻值大于rx 请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐 按电路图连好电路 并将电阻箱r的阻值调至最大 闭合开关s1 闭合开关s3 调节滑片p 使电流表指针指在适当的位置 记下此时电流表的示数i 先断开开关s1 再闭合开关s2 保持滑动变阻器的电阻不变 调节电阻箱 使电流表的示数仍为i 1 2014河北34题7分 探究 电流与电阻的关系 器材有 滑动变阻器 开关 电源 电压恒为6v 各一个 电流表 电压表各一块 三个定值电阻 10 15 20 导线若干 1 图1是小明连接的实物电路 图中有一根导线连接错误 请你在连接错误的导线上打 并补画出正确的连线 第1题图 学生课堂巩固 如答图所示 第1题答图 2 电路连接正确后 闭合开关前 滑片应置于端 选填 a 或 b 3 闭合开关后 移到滑片 使与电阻 20 并联的电压表示数为4v 读出电流表示数 再分别改接15 10 的电阻 重复上述实验 收集的实验数据如表1所示 老师告诉小明有一组数据误差较大 便找来一个5 的电阻让他再测一组数据 当他把5 的电阻接入电路时 要使电压表示数仍为4v 实验不能继续进行 其原因是 改变连接后 当电压表示数仍为4v时 电流表示数为a 如图2所示 综合分析数据可得 电压一定时 a 电流超过了电流表所选的量程 0 8 导体中的电流跟导体的电阻成反比 拓展 小明又利用上述实验器材探究 电流与电压的关系 将滑片从一端移到另一端的过程中 收集的实验数据填入了表2中 1 分析表2中数据可得 电阻一定时 2 分析可知 小明使用的变阻器的最大阻值为 导体中的电流跟导体两端的电压成正比 20 20 解析 1 电路连接时 电阻被短路了 修改如答图所示 2 在闭合开关前 滑动变阻器的滑片应为最大阻值处 所以滑片应位于a端 3 若再接入5 的电阻时 实验不能正常进行 是由于超过了电流表所选的量程 电阻两端的电压为4v 根据 电流表应选择0 3a量程 所以示数为0 8a 综合数据分析可知 电压一定时 导体中的电流跟导体的电阻成反比 拓展 1 综合表2中数据可知 电阻一定时 导体中的电流跟导体两端的电压成正比 2 当滑片移到最小阻值处 即接入电路中的电阻为0时 电路中电流i 0 6a 定值电阻的阻值 当滑片移到最大阻值处 电路中电流i 0 2a 电路中的阻 滑动变阻器的阻值r r串 r 30 10 20 2 2013河北34题7分 小明学习了电功率后 用额定电压分别为2 5v 6v的灯泡l1和l2设计了如图所示的电路图 来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关 1 小灯泡发光时 将电能转化为能和光能 2 探究l1的亮度时 只闭合s s1 发现电压表有示数 电流表无示数 则电路故障可能是 排除故障后 继续实验 收集的数据及现象如表一 第2题图 灯泡断路 内 3 探究l2的亮度时 只闭合s s2 进行实验 收集的数据及现象如表二 4 分析两表可知 同一规格的小灯泡发光亮度有关 不同规格的小灯泡发光亮度还应与的转化效率有关 拓展 完成探究后 小明用电源 电流表 滑动变阻器 电阻箱 各1个 2个开关及若干条导线 对额定电流为0 1a的小灯泡的额定功率进行了测定 请在虚线框内画出他设计的电路图 并写出实验步骤及测定额定功率的表达式 实际功率 电能转化为光能 如答图所示 第2题答案 实验步骤 表达式 p额 根据电路图连接实物电路图 只闭合s1 移动变阻器滑片 使电流表示数为0 1a 断开s1 闭合s2 滑片不动 调节电阻箱 当电流表示数为0 1 a时 读出电阻箱连入电路中的电阻为r 0 1a 2r 解析 1 小灯泡发光时 将电能转化为内能和光能 2 由电路图可知 只闭合s s1 电源 电流表 灯l1 滑动变阻器组成简单电路 电流表无示数 说明电路存在断路 电压表有示数 说明电压表与电源两极相连 电压表并联电路之外电路不存在断路 与电压表并联的灯泡断路 4 由表中实验数据可知 同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关 不同规格的小灯泡发光亮度还应与电能转化为光能的转化效率有关 拓展 实验电路 只用电流表而没有电压表测灯泡额定功率的实验电路图如答图所示 实验步骤 根据电路图连接实物电路图 只闭合s1 移动变阻器滑片 使电流表示数为0 1a 断开s1 闭合s2 滑片不动 调节电阻箱 当电流表示数为0 1a时 读出电阻箱连入电路中的电阻为r 灯泡的额定功率 由实验步骤可知 灯泡正常发光时的电阻为r 则灯泡的额定功率p额 ir 0 1a 2r 3 2012河北34题7分 测量 小灯泡的电功率 小灯泡的额定电流为0 3a 灯丝阻值在10 15 之间 所提供的器材有 电流表 电压表 电源 电压恒为6v 开关各一个 滑动变阻器 5 2a 20 1a 两个 导线若干 1 如图1是小明没有连接完的实物电路 请你用笔画线代替导线将实物图补充完整 第3题图 第3题答图1 如答图所示 2 小明选用的滑动变阻器的规格为 3 闭合开关 移动滑片 当电流表的示数为0 3a时 电压表的示数如图2所示 读数为v 小灯泡的额定功率为w 20 1a 4 0 1 2 第3题答图2 4 小红没用电压表 但多用了一个开关 其他器材与小明的相同 也测出了小灯泡的额定功率 请在虚线框内画出她设计的电路图 并写出实验步骤及测定额定功率的表达式 实验步骤 按电路图2连接实物电路图 只闭合s1 移动滑片p 使电流表示数为0 3a 滑片p位置不变 再闭合s2 电流表的示数为i 求灯泡额定功率 解析 本题考查了测量小灯泡电功率的知识点 1 连接实物图时要注意电压表量程的选择 由于灯泡的额定电流为0 3a 电阻最小为10 所以灯泡的额定电压u ir 0 3a 10 3v 所以电压表应该选用0 15v的量程 2 由于电源电压为6v 所以当灯泡正常发光时 电路中的总电阻为 由于灯泡的电阻最大为15 所以变阻器的阻值应该大于5 即选用 20 1a 的 3 电压表的示数为4v 灯泡额定功率p ui 4v 0 3a 1 2w 4 只闭合s1时 变阻器与灯泡串联 电流为0 3a灯泡正常发光 灯泡两端的电压u 6v 0 3a r 再闭合s2时 灯泡被短路 此时变阻器的阻值为根据 针对考情特练 1 2014广州 24 如图1是 探究电压一定时电流与电阻关系 的电路图 第1题图 1 按电路图1在图2中连接实物图 电压表选用0 3v量程 如答图所示 第1题答图 2 正确连接电路后 实验步骤如下 闭合开关 记录定值电阻的阻值及电流表示数 断开开关 换阻值不同的定值电阻 闭合开关 记录定值电阻的阻值及电流表示数 重复 步骤 按上述步骤操作 观察到更换阻值不同的定值电阻 电压表示数分别如图3 4 5所示 图5电压表的示数为v 根据各电压表显示的正确示数 指出实验的失误之处 2 5 每次更换电阻后 未控制电阻两端电压相同 解析 1 根据实验要求 滑动变阻器与定值电阻串联 电压表并联在定值电阻两端 电流表选择小的量程 连接电路 连接电路如答图所示 2 图5电压表使用的量程为0 3v 分度值为0 1v 此时读数为2 5v 对比前两次电压表示数可知 每次更换电阻后 未控制电阻两端电压相同 2 2014苏州 30 在 测量小灯泡的额定功率 实验中 已连接的部分电路如图a所示 图中电源电压恒定 小灯泡上只能看到 3 8v 字样 1 请你用笔画线代替导线 将图中的实物电路连接完整 第2题图 第2题答图1 第2题答图2 如答图1所示 如答图2所示 2 正确连接实验电路后 开关试触时 发现灯泡不亮 电流表无示数 电压表有示数 其故障原因可能是 3 故障排除后开始实验 当变阻器滑片滑到图示位置时 电压表的示数为3 0v 接着应将滑片向滑动 直至灯泡两端电压为额定电压 此时电流表的示数如图b所示 则灯泡的额定功率为w 4 实验时某小组学生发现电流表损坏 他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验 于是向老师要了一个r0的定值电阻 阻值适当 和一个单刀双掷开关 符号为 借助原有的实验器材 顺利完成了实验 接着由你来做实验 要求电路只连接一次 请设计实验方案 在虚线框内画出实验电路图 简述实验步骤 用相应的字母表示测出得出物理量 1 52 灯泡断路 右 a 根据电路图连接实物电路 开关s1 s2接1 调节滑动变阻器 使电压表示数为3 8v 保持滑动变阻器滑片位置不变 s2接2 读出电压表示数u 写出灯泡额定功率的表达式p额 用已知量和测量量表示 解析 1 在实验中 电压表测灯泡两端电压 电流表测通过灯泡的电流 实物电路图如答图1所示 2 灯泡不亮 电流表无示数 说明电路存在断路 电压表有示数 而电压表与电源两极相连 说明电压表并联电路之外电路不存在断路 因此是与电压表并联的灯泡断路 3 电压表示数为3v小于灯泡额定电压 为测灯泡额定电压 由电路图可知 应向右移动滑片 使电压表示数等于灯泡额定电压3 8v 由电路图可知 电流表量程为0 0 6a 由图示电流表可知 其分度值为0 02a 示数为0 4a 灯泡额定功率p ui 3 8v 0 4a 1 52w 4 实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流 可以把灯泡与定值电阻串联 测出定值电阻两端电压 由欧姆定律求出通过定值电阻的电流 由于灯泡与定值电阻串联 可以求出通过灯泡的电流 然后由p ui求出灯泡额定功率 实验电路图如答图2所示 实验步骤 a 根据电路图连接实物电路 闭合开关s1 s2接1 调节滑动变阻器 使电压表示数为3 8v b 保持滑动变阻器滑片位置不变 s2接2 读出电压表示数u 通过灯泡的电流 灯泡额定功率 3 2014泰州 28 如图1所示是 探究电流与电压 电阻关系 的实验电路 其中r是定值电阻 第3题图 第3题答图 如答图所示 1 电路中有一根导线的连接不适宜 需要改接 请在这段导线上打 并画出改接的导线 闭合开关前 应将滑动变阻器的滑片p移到最端 选填 左 或 右 2 闭合开关 三次调节变阻器 得到表中的数据 右 由这些数据 可看出电流与的关系 可概括出结论 3 在探究电流与另一个物理量的关系时 需要多次更换 并且每次更换后都要调节变阻器 使电压表的示数选填 增大 减小 或 不变 4 小明根据自己的想法设计了另一种实验电路 如图2所示 其中 mn是一根金属电阻丝 q是一个金属夹 主要实验步骤是 先将q移到最左端 再调节滑动变阻器 确保电流不超过电流表所选用的量程 然后从左向右且有间隔地改变金属夹的位置 得到表中的数据 最后分析数据得出结论 电压 电阻不变 导体中的电流和它两端的电压成正比 不同阻值的电阻 不变 但是 由小明的实验 虽然可看出 电阻越大电流越小 但无法得到 电流与电阻成反比 的关系 可得 电压越大电流越小 但这个结论明显是错误的 请分析小明的实验 具体指出存在问题 未控制变量 实验中电压和电阻均发生了变化 解析 1 由图1知 电源由两节干电池组成 最大电压为3v 所以电压表应选择0 3v的量程 而图中选择的是0 15v的量程 选择不当 改图如答图所示 由图知 滑动变阻器的下面接了左边的a接线柱 闭合开关前 应将滑片移至右端 2 由表格中数据知 电压变化 电流也变化 所以可以看出电流和电压的关系 分