2024长沙中考物理二轮专题复习 微专题“伏安法”测电阻、电功率实验对比复习 （课件）

“伏安法”测电阻、电功率实验对比复习微专题实验突破—科学探究素养提升对比法过实验实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)实验原理____________________________P＝UI实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)电路图

实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)电路连接注意事项见【欧姆定律实验对比复习】滑动变阻器的作用(1)保护电路；(2)改变待测电阻(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实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)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或等于测量过程中的最大电流(2)RPmax≥－R(1)滑动变阻器的最大电流需大于或等于测量过程中的最大电流(2)滑动变阻器的最大阻值RPmax≥实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)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，并记录在表格中移动滑片，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实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)电路连接正确，小灯泡不亮的原因/滑动变阻器接入电路的阻值太大，电路中的电流太小，小灯泡的实际功率太小，没有达到发光功率多次测量的目的获得多组数据，__________________测量小灯泡不同电压下的电阻测量小灯泡在不同电压下的实际功率求平均值，减小误差实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)实验图像相关计算结合实验数据或图像，根据R＝，需求平均值结合实验数据或图像，根据R额＝求额定电阻，根据P额＝U额I额计算额定功率实验名称测量定值电阻的阻值(2023.36)测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率(10年4考)装置拓展本实验装置____(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系本实验装置不能探究电流与电压的关系；小灯泡阻值不是定值，所以不能探究能一题多设问例1某实验小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值，电源电压保持不变.设计与进行实验(1)图甲连接的实验电路中有一条导线连接有误，若此时闭合开关，电压表所测量的电压___(选填“会”或“不会”)超过它的量程．请将连接错误的导线画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确.会×(2)正确连接电路后，先将滑动变阻器的滑片移到最___(选填“左”或“右”)端，闭合开关，调节滑片发现电流表的示数发生变化，但电压表的示数始终为零．电路中的故障可能是定值电阻_____(选填“断路”或“短路”).(3)排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量．在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为_____A.左短路0.48分析与论证(4)(难点·数据分析)下表是小明记录数据的表格，其不足之处是_____________________.根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为____Ω.(结果保留一位小数)实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.310.40

电阻Rx/Ω4.85.0没有电阻5.0的平均值栏数据分析变式变式1：另一同学小伟根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值，请判断该方法________(选填“可行”或“不可行”).不可行变式2：(2023贵港改编)另一组同学用3V的电源进行实验时，根据自己所记录的实验数据绘制了如图所示的U－I图像．结果发现绘制的U－I图像和其他组绘制的图像不同，你认为其原因是______________________________．根据图像也可计算出待测电阻Rx＝___Ω(实验过程中电源电压保持不变).将电压表并联在滑动变阻器10两端(5)(2020齐齐哈尔改编)若现有两个滑动变阻器R1(10Ω

1A)和R2(20Ω

0.5A)可供选取，则由表中的数据可知，本实验可选用的滑动变阻器是____(选填“R1”或“R2”).R2实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.310.40

电阻Rx/Ω4.85.0交流与评估(6)(2021淄博改编)同组的小雨还想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P.发现实验无法进行，原因是_____________________________________________________.(7)(2021武汉改编)若将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻．当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为_____(选填“0.20”、“0.25”、“0.28”

或“0.30”)A.电路中的最大电流约为0.012A，小于电流表的分度值0.02A0.28(8)(难点·特殊方法测电阻)同学们在实验结束后的讨论环节，又提出了以下几种测量定值电阻阻值的实验电路图，请你帮他们判断，不能达到目的的是___．(只有一个选项符合题意)B例2在“测量小灯泡的电阻”实验中，电源电压为6V，且保持不变，选用的小灯泡标有“2.5V”字样.设计与进行实验(1)在图甲中，有一根导线未连接请用笔画线代替导线将电路连接完整.(2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是___(选填字母代号).A.断开开关，更换小灯泡B.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光B分析与论证(4)排除故障后，闭合开关，调整滑片到某一位置后，电压表的示数如图乙所示，其示数为____V．此时应向___(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，并记录电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是___Ω.1.8左10(3)在上述操作中小灯泡仍不发光，电流表有示数，则电路故障可能是小灯泡发生了_____(选填“短路”或“断路”).短路(5)(2021随州改编)根据图丙所示的I－U图像，你还有什么新的发现____________________________________(写出一条即可).小灯泡的阻值不是定值(答案合理即可)交流与评估(6)(2021宁夏改编)小明建议根据所记录的数据计算出电阻再求平均值作为小灯泡的电阻值，你认为小明的建议是_____(选填“正确”或“错误”)的，原因是____________________________________.错误不同电压下小灯泡所对应的电阻值不同(7)(2023南充改编)小红在用电源电压为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，写出操作方法：__________________________________________________________________________________________________________________.

将电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为2.2V时，小灯泡正常发光，记下此时电流表示数，根据R＝

计算即可例3在“测小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为6V保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω.设计与进行实验(1)为了比较精确地测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0～___V，电流表的量程应选0～____A.(2)实验中所用滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有_______________________的作用.3

0.6两端的电压改变小灯泡(3)按图甲连接电路时，刚连接好最后一根导线时小灯泡立即发光，且发现电压表的指针如图乙所示偏转．则连接电路时存在的问题是____________________________________________.(4)(重点·电路故障分析)正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障可能是小灯泡_____(选填“断路”或“短路”).

连接电路时开关未断开，电压表正负接线柱接反断路电路故障分析变式变式1：(2021山西改编)正确连接电路后，闭合开关，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_____________(答案合理即可).变式2：(2021威海改编)连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路．她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想___是错误的；又进一步观察到电压表有示数，

最终确定猜想____是正确的(两空均选填“①”、“②”或“③”).开关接触不良②①分析与论证(5)(难点·数据分析)排除故障后继续进行实验，将测得的数据记录在表格中，请将表格中的表头补充完整．小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W.实验序号12345电压/V0.51.01.52.53电流/A0.160.20.25

0.32________

发光情况不发光较暗较亮正常发光强烈发光

电功率/W0.75数据分析变式变式3：(2023台州改编)如图所示是某同学根据测量的小灯泡(额定电压2V)电功率的实验数据作出的I－U图像，老师认为曲线右半段不符合实验事实，理由是____________________________________________.当小灯泡两端电压远大于额定电压时小灯泡烧坏(6)(2020襄阳改编)第1次实验中，发现小灯泡不发光，原因是___________________.交流与评估(7)(2020恩施改编)通过大量的实验研究，我们必须养成一定的科学态度．比如，通过移动变阻器的滑片，获得多次实验数据很重要；小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的．你对小敏此观点的评价是____________________________________________________________________(需说明理由).功率过小

小敏的观点不正确；小灯泡在不同电压下的实际功率不同，求平均值无意义小灯泡实际(8)(2020桂林改编)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实___

P额(选填“>”、“<”或“＝”).(9)(2021绍兴改编)实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比_____(选填“偏大”或“偏小”).>偏大(10)(2022莱芜改编)小明还想在去掉一只电表的情况下测出小灯泡的额定功率，他增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0和一个单刀双掷开关，图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是___(填序号).A.两种方案都能

B.两种方案都不能C.A方案能，B方案不能

D.A方案不能，B方案能丁B长沙近年真题及拓展考向1伏安法测电阻(2023.36)1.(2023长沙36题6分)小天同学在做“用伏安法测电阻”的实验时，除了滑动变阻器的铭牌不清楚之外其他实验器材齐全且完好，电源电压不变，电流表和电压表对电路的影响均忽略不计．以下是他的实验过程，请回答下列问题：(1)小天连接了如图甲所示的电路测量待测电阻Rx的阻值，请指出电路连接的错误之处：_________________________________________________________________________(写出一种即可)．电压表并联在滑动变阻器两端(或滑动变阻器下端的两个接线柱同时接到了电路中)(2)更正电路之前，小天发现可以利用图甲所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值；他闭合开关，读出电压表的示数为10V，电流表的示数为0.2A，则可计算出滑动变阻器的最大阻值为____Ω.50(3)小天按照图乙所示电路图正确连接好电路后，为了减小实验误差，他选用了合适的量程进行了多次测量，以下是他的实验记录．第一次：当滑动变阻器的滑片位于最左端时，电压表的指针位置如图丙所示；第二次：当滑动变阻器的滑片位于某位置时，电流表的示数为0.58A，电压表的指针位置如图丁所示；第三次：当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电流表的示数为1.1A．则Rx的平均阻值为_____Ω(精确到0.1Ω)．10.4伏安法测小灯泡的电功率(10年4考)考向22.(2021长沙21题6分)实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡．(1)小伟将一个灯泡连接在如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：________________________；甲滑动变阻器未接入最大阻值(2)改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为_____W；(3)小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为___V.乙丙0.7533.(2023长沙36题6分)小海同学用如图所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V.(1)请你在图甲中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整；(2)小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压．为了排除故障，小海接下来的操作合理的是___(选填字母符号)；A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱B.拧紧开关两端的接线柱C.检查滑动变阻器是否短路甲A(3)排除故障后，小海选择合适的