1、微专题微专题实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升1山东近年中考试题山东近年中考试题精编精编2实验1 测量定值电阻的阻值实验2 测量小灯泡的电阻实验3 测量小灯泡的电功率实验突破实验突破科学探究素养提升科学探究素养提升1.“伏安法伏安法”测电阻、电功率测电阻、电功率“伏安法伏安法”测定值电阻的测定值电阻的阻值阻值“伏安法伏安法”测小灯泡的测小灯泡的电阻电阻“伏安法伏安法”测小灯泡的测小灯泡的电功率电功率实验实验原理原理RPUI 请画请画出电出电路图路图UI温馨提示:若因软件问题视频无法打开,请在实验视频文件夹打开原视频温馨提示:若因软件问题视频无法打开,请在实验视频文件夹打开原视频.
2、“伏安法伏安法”测定值电测定值电阻的阻值阻的阻值“伏安法伏安法”测小灯泡测小灯泡的电阻的电阻“伏安法伏安法”测小灯泡测小灯泡的电功率的电功率电路连接电路连接注意事项注意事项同欧同欧姆定律实验姆定律实验(详见详见微专题微专题4【欧姆定律实验对比复习】【欧姆定律实验对比复习】)电流表量电流表量程的选取程的选取当滑动变阻器接入当滑动变阻器接入电路的阻值最小时,电路的阻值最小时,根据小灯泡的额定电流根据小灯泡的额定电流I额额,I额额 或或 I额额电压表量电压表量程的选取程的选取根据电源电压根据电源电压根据根据_0URUR额额PU额额额额小灯泡的额定电压小灯泡的额定电压Imax“伏安法伏安法”测定值电阻
3、的测定值电阻的阻值阻值“伏安法伏安法”测小灯泡测小灯泡的电阻的电阻“伏安法伏安法”测小灯泡测小灯泡的电功率的电功率滑动变阻滑动变阻器规格的器规格的选取选取(1)滑动变阻器允许通过滑动变阻器允许通过的最大电流要大于测量的最大电流要大于测量过程中的最大电流过程中的最大电流(2)R滑滑 R0(1)滑动变阻器允许通过的最大电流要滑动变阻器允许通过的最大电流要大于测量过程中的最大电流大于测量过程中的最大电流(2)R滑滑滑动变阻滑动变阻器在电路器在电路中的作用中的作用(1)保护电路保护电路(2)改变待测电阻两端的改变待测电阻两端的电压电压(1)保护电路保护电路(2)_minUI额额UUI 源源额额额额改变
4、小灯泡两端的电压改变小灯泡两端的电压“伏安法伏安法”测定值电阻的阻测定值电阻的阻值值“伏安法伏安法”测小灯测小灯泡的电阻泡的电阻“伏安法伏安法”测小灯测小灯泡的电功率泡的电功率实验操作实验操作闭合开关闭合开关,多次移动滑动多次移动滑动变阻器的滑片变阻器的滑片,改变待测改变待测电阻两端的电压电阻两端的电压,记下相记下相应的电流表示数和电压表应的电流表示数和电压表示数示数,并将相应的测量值并将相应的测量值填写在表格中填写在表格中闭合开关闭合开关,移动滑动变阻器的移动滑动变阻器的滑片滑片,分别使电压表的示数略小于、等于、分别使电压表的示数略小于、等于、略大于略大于(不超过额定电压的不超过额定电压的1
5、.2倍倍)小小灯泡的额定电压灯泡的额定电压,记下相应的电流记下相应的电流表示数和电压表示数表示数和电压表示数,并将对应的并将对应的测量值填写在表格中测量值填写在表格中使小灯泡使小灯泡正常发光正常发光的操作的操作/闭合开关闭合开关,移动滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数使电压表的示数(小灯泡两端的电压小灯泡两端的电压)等于小灯泡的额定电压等于小灯泡的额定电压“伏安法伏安法”测定值电阻测定值电阻的阻值的阻值“伏安法伏安法”测小灯测小灯泡的电阻泡的电阻“伏安法伏安法”测小灯泡测小灯泡的电功率的电功率滑片移动方滑片移动方向的判断向的判断 要增大滑动变阻器两要增大滑动变阻器两端的电压端
6、的电压,滑动变阻滑动变阻器的滑片要向阻值器的滑片要向阻值_的方向移动的方向移动要增大小灯泡两端的电压要增大小灯泡两端的电压,滑动变阻滑动变阻器的滑片要向阻值器的滑片要向阻值_的方向移动的方向移动电路连接正电路连接正常常,小灯泡小灯泡不亮的原因不亮的原因/滑动变阻器接入电路的阻值太大滑动变阻器接入电路的阻值太大,电电路中的电流太小路中的电流太小,小灯泡的实际功率小灯泡的实际功率太小太小,没有达到发光功率没有达到发光功率 多次测量多次测量的的目的目的获得多组实验数据求获得多组实验数据求平均值平均值,减小误差减小误差测量小灯泡不同测量小灯泡不同电压下的电阻电压下的电阻比较小灯泡在不同比较小灯泡在不同
7、电压下的实际功率电压下的实际功率增大增大减小减小“伏安法伏安法”测定值电阻的阻值测定值电阻的阻值“伏安法伏安法”测小测小灯泡的电阻灯泡的电阻“伏安法伏安法”测小测小灯泡的电功率灯泡的电功率不能求不能求平均值平均值的原因的原因/小灯泡的电阻小灯泡的电阻随温度的变化随温度的变化而变化而变化,求平求平均值无意义均值无意义小灯泡在不同小灯泡在不同电压下的实际电压下的实际功率不同功率不同,求求平均值无意义平均值无意义表格及表格及图像图像 实验次数实验次数 U/VI/AR/平均值平均值R/1 2 3 实验次数实验次数U/V I/A R/亮度亮度1 2 3 -“伏安法伏安法”测定值电阻测定值电阻的阻值的阻值
8、“伏安法伏安法”测小灯泡测小灯泡的电阻的电阻“伏安法伏安法”测小灯泡的测小灯泡的电功率电功率对图像对图像的分析的分析UI图像是一条过原图像是一条过原点的直线点的直线UI图像不是直线的原因:小灯泡灯丝图像不是直线的原因:小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大的电阻会随温度的升高而增大故障故障分析分析(1)根据现象判断故障:根据电流表有无示数判断电路故障类型根据现象判断故障:根据电流表有无示数判断电路故障类型,再根据电压表有无示数确定发生故障的元件再根据电压表有无示数确定发生故障的元件(2)根据故障判断现象:结合电路故障判断电路的实际连接情况根据故障判断现象:结合电路故障判断电路的实际连接情况,再分
9、析电表示数的变化再分析电表示数的变化电阻电阻/电电功功率的率的计算计算结合实验数据或图像结合实验数据或图像上的点上的点,根据根据R计算计算,需求平均值需求平均值结合实验数据或图结合实验数据或图像上的点像上的点,计算小计算小灯泡正常发光时的灯泡正常发光时的电阻电阻R结合实验数据或图结合实验数据或图像上的点像上的点,计算小计算小灯泡正常发光时的灯泡正常发光时的电功率电功率PU额额I额额UI额额额额UI“伏安法伏安法”测定值电测定值电阻的阻值阻的阻值“伏安法伏安法”测小灯泡的测小灯泡的电阻电阻“伏安法伏安法”测小灯泡的电功率测小灯泡的电功率其他其他知识知识点点(1)利用本实验的器利用本实验的器材还可
10、以完成的实材还可以完成的实验验_(2)尽量缩短通电时尽量缩短通电时间间,并且电流不宜并且电流不宜过大过大,避免温度对避免温度对电阻阻值产生影响电阻阻值产生影响(1)不能用本实验的器不能用本实验的器材探究电流与电压关材探究电流与电压关系的原因:小灯泡灯系的原因:小灯泡灯丝的电阻不是定值丝的电阻不是定值(2)正确连接电路后正确连接电路后,闭合开关闭合开关,发现小灯发现小灯泡不亮泡不亮,电流表、电电流表、电压表均有示数压表均有示数,接下接下来他的操作是:来他的操作是:_(1)实验中电压表示数太大无实验中电压表示数太大无法测量小灯泡电功率法测量小灯泡电功率,应采应采取的措施取的措施(减小电源电压或减小
11、电源电压或_(2)提高测量精度提高测量精度,改进实验改进实验电路电路(当小灯泡额定电压为当小灯泡额定电压为3.8 V,电源电压为电源电压为6 V时时,为提为提高测量数据精确度高测量数据精确度,可将电可将电压表并联在滑动变阻器两端压表并联在滑动变阻器两端,并用并用“03 V”量程量程)探究电流与电探究电流与电压的关系压的关系滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片,观观察小灯泡是否发光察小灯泡是否发光移动移动换最大阻值更大的滑动变阻器换最大阻值更大的滑动变阻器2.特殊方法测电阻、电功率特殊方法测电阻、电功率设计思路设计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验步骤及表达式只只有有电电压压表表有电压表有电压
12、表,可以分别可以分别测量待测电阻测量待测电阻(小灯小灯泡泡)和已知电阻两端和已知电阻两端的电压的电压,算出通过已算出通过已知电阻的电流知电阻的电流,若待若待测电阻与已知电阻串测电阻与已知电阻串联联,则通过待测电阻则通过待测电阻的电流也可得到的电流也可得到R0阻值、小灯泡阻值、小灯泡U额额已知已知(1)闭合闭合S、S1,移动滑动变阻移动滑动变阻器滑片器滑片,使电压表的示数为使电压表的示数为Ux(U额额)(2)保持滑片位置不变保持滑片位置不变,断开断开S1,闭合闭合S2,读出电压表的示读出电压表的示数为数为U1 1表达式:表达式:Rx_,P额额_01xxU RUU 10UUUR 额额额额设计思路设
13、计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验步骤及表达式只只有有电电压压表表有电压表有电压表,可以分别可以分别测量待测电阻测量待测电阻(小灯小灯泡泡)和已知电阻两端和已知电阻两端的电压的电压,算出通过已算出通过已知电阻的电流知电阻的电流,若待若待测电阻与已知电阻串测电阻与已知电阻串联联,则通过待测电阻则通过待测电阻的电流也可得到的电流也可得到R0阻值、小灯泡阻值、小灯泡I额额已知已知(1)闭合闭合S、S1,移动滑动变移动滑动变阻器滑片阻器滑片,使电压表的示数使电压表的示数为为Ux(I额额R0)(2)保持滑片位置不变保持滑片位置不变,断断开开S1,闭合闭合S2,读出电压表读出电压表的示数为的示数为
14、U1;表达式:表达式:Rx_,P额额_10 xxUURU(U1I额额R0)I额额设计思路设计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验步骤及表达式只只有有电电压压表表有电压表,可以分有电压表,可以分别测量待测电阻别测量待测电阻(小灯泡小灯泡)和已知电和已知电阻两端的电压,算阻两端的电压,算出通过已知电阻的出通过已知电阻的电流,若待测电阻电流,若待测电阻与已知电阻串联,与已知电阻串联,则通过待测电阻的则通过待测电阻的电流也可得到电流也可得到R2 的最大的最大阻值、小阻值、小灯泡灯泡U额额已知已知(1)闭合开关闭合开关S,调节,调节R2的滑的滑片到最左端,调节片到最左端,调节R1的滑片的滑片使电压表
15、示数为使电压表示数为Ux(U额额)(2)保持保持R1的滑片位置不变,的滑片位置不变,R2的滑片移动到最右端,读的滑片移动到最右端,读出并记录电压表的示数出并记录电压表的示数U1表达式:表达式:Rx_,P额额_21xxURUU 12UUUR 额额额额设计思路设计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验步骤及表达式只只有有电电流流表表有电流表,可以测量待有电流表,可以测量待测电阻测电阻(小灯泡小灯泡)和滑动和滑动变阻器串联时的电流;变阻器串联时的电流;然后利用电源电压已知然后利用电源电压已知和滑动变阻器单独接入和滑动变阻器单独接入电路时的电流算出滑动电路时的电流算出滑动变阻器接入电路的电阻,变阻器
16、接入电路的电阻,即可算出两者串联时待即可算出两者串联时待测电阻两端的电压测电阻两端的电压电源电压电源电压U、小、小灯泡灯泡I额额已知已知(1)只只闭合开关闭合开关S1,移动滑移动滑动变阻器滑片,使电流表动变阻器滑片,使电流表示数为示数为Ix(I额额)(2)保持滑片保持滑片P位置不变,位置不变,再闭合再闭合S2电流表此时示数电流表此时示数为为I表达式:表达式:Rx_,P额额_xUUII()UUIII 额额额额设计思路设计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验步骤及表达式只只有有电电流流表表有电流表,可以分别测量有电流表,可以分别测量通过待测电阻通过待测电阻(小灯泡小灯泡)和和已知电阻的电流,算
17、出已已知电阻的电流,算出已知电阻两端的电压,若待知电阻两端的电压,若待测电阻测电阻(小灯泡小灯泡)与已知电与已知电阻并联,则待测电阻两端阻并联,则待测电阻两端的电压也可得到的电压也可得到R0阻值、小灯阻值、小灯泡泡U额额已知已知(1)只只闭合开关闭合开关S、S2,移移动滑动变阻器滑片,使电动滑动变阻器滑片,使电流表示数为流表示数为I0()(2)保持滑片保持滑片P位置不变,位置不变,断开断开S2,闭合,闭合S1,读出电,读出电流表流表的的示数为示数为I1表达式:表达式:Rx_,P额额_UR额额0 00010I RII 10()UIUR 额额额额设计思路设计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验
18、步骤及表达式只只有有电电流流表表有电流表,可以分有电流表,可以分别测量通过待测电别测量通过待测电阻阻(小灯泡小灯泡)和已知和已知电阻的电流,算出电阻的电流,算出已知电阻两端的电已知电阻两端的电压,若待测电阻压,若待测电阻(小小灯泡灯泡)与已知电阻并与已知电阻并联,则待测电阻两联,则待测电阻两端的电压也可得到端的电压也可得到R0阻值、小灯泡阻值、小灯泡I额额已知已知(1)只只闭合开关闭合开关S、S2,移动滑移动滑动变阻器滑片,使电流表示数动变阻器滑片,使电流表示数为为Ix(I额额)(2)保持滑片保持滑片P位置不变,位置不变,断开断开S2,闭合,闭合S1,读出电,读出电流表流表的的示示 数为数为I
19、1表达式:表达式:Rx_,P额额_10()xxIIRI(I1I额额)R0I额额设计思路设计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验步骤及表达式等等效效替替代代法法用电阻箱等效用电阻箱等效替代待测电阻替代待测电阻(小灯泡小灯泡),使,使电压表电压表(电流表电流表)的示数不变的示数不变只有电压表只有电压表 ,小灯泡小灯泡U额额已知已知(1)只只闭合开关闭合开关S1,移动滑动变阻器移动滑动变阻器滑片,使电滑片,使电压压表示数为表示数为U0(U额额)(2)保持滑片保持滑片P位置不变,位置不变,只闭合开只闭合开关关S2,调节电阻箱,调节电阻箱R1,当电压表的,当电压表的示数仍为示数仍为U0(U额额)时,
20、读出电阻箱的时,读出电阻箱的电阻为电阻为R表达式表达式:RxR,P额额_2UR额额设计思路设计思路电路设计电路设计实验步骤及表达式实验步骤及表达式等等效效替替代代法法用电阻箱等用电阻箱等效替代待测效替代待测电阻电阻(小灯小灯泡泡),使电压,使电压表表(电流表电流表)的示数不变的示数不变只有电只有电流流表表 ,小灯小灯泡泡I额额已知已知(1)只只闭合开关闭合开关S1,移动滑动变阻移动滑动变阻器滑片,使电器滑片,使电流流表示数为表示数为Ix(I额额)(2)断开断开S1,闭合,闭合S2,滑片不动,滑片不动,调节电阻箱调节电阻箱R1,当电当电流表示数为流表示数为Ix(I额额)时,读出电阻箱的电阻为时,
21、读出电阻箱的电阻为R表达式:表达式:Rx_,P额额_R2I R额额实验实验 1 测量定值电阻的阻值测量定值电阻的阻值(烟台烟台2023.25,淄博淄博2考考,日照日照2考考)一题多设问一题多设问例例1 某实验小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值某实验小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值,电源电压保电源电压保持不变滑动变阻器的最大阻值为持不变滑动变阻器的最大阻值为20.设计与进行实验设计与进行实验(1)伏安法测电阻的实验原理是伏安法测电阻的实验原理是_.(2)该小组发现如图甲所示的电路中有一该小组发现如图甲所示的电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打根导线连接错误,请在这根导线上打“”,
22、用笔画线代替导线在图中改正,用笔画线代替导线在图中改正.URI(3)连接电路时,开关应处于连接电路时,开关应处于_状态闭合开关前,滑动变阻器的状态闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最滑片应移到最_端的位置端的位置.(4)电路中滑动变阻器除对电路有保护作用外,另一个作用是电路中滑动变阻器除对电路有保护作用外,另一个作用是_.断开断开右右改变定值电阻两端的电压改变定值电阻两端的电压(5)闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,则造成这一现象的原因可能闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,则造成这一现象的原因可能是是_.A.滑动变阻器阻值过小滑动变阻器阻值过小 B.电阻电阻R短路短路C.电池电压过低电池电
23、压过低 D.电流表正负接线柱接反电流表正负接线柱接反D(6)(重点重点电路故障分析电路故障分析)电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则故障可能是滑片时,发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则故障可能是待测电阻待测电阻_.短路短路变式变式变式变式1小敏用如图所示电路来测量某定值电阻小敏用如图所示电路来测量某定值电阻的阻值闭合开关后,发的阻值闭合开关后,发现只有一只电表的指针发生偏转,请结合如图电路分析产生此现象的原现只有一只电表的指针发生偏转,请结合如图电路分析产生此现象的原因是因是_.电压表
24、和电流表的位置接反了电压表和电流表的位置接反了变式变式2(2020德阳改编德阳改编)小强用如图所示电路来测量定值电阻小强用如图所示电路来测量定值电阻Rx的阻值的阻值,闭合开关闭合开关,发现电流表和电压表的指针均不动断开开关发现电流表和电压表的指针均不动断开开关S,检查电路无检查电路无误后误后,把电压表接在滑动变阻器两端把电压表接在滑动变阻器两端,再次闭合开关再次闭合开关,发现电流表指针发现电流表指针仍不动仍不动,但电压表指针有明显偏转若电路中只有一处故障但电压表指针有明显偏转若电路中只有一处故障,则故障是则故障是_.滑动变阻器断路滑动变阻器断路(7)排除故障后排除故障后,调节滑动变阻器滑片调节
25、滑动变阻器滑片,当向左移动滑片时当向左移动滑片时,观察发现电观察发现电压表示数压表示数_(选填选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”).(8)当电压表示数为当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图丙所示,则定值电阻的阻值时,电流表示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为为_.你认为这个实验结果可靠吗?你认为这个实验结果可靠吗?_,理由,理由_为了使得出的结果更准确,他接下来应该为了使得出的结果更准确,他接下来应该_.变大变大5不可靠不可靠次实验次实验,误差太大误差太大移动滑动变阻器滑片移动滑动变阻器滑片,多测几组电流与多测几组电流与电压值电压值,求出电阻的平均值求出电阻的平均值只进行了一只
26、进行了一分析分析论证论证(9)(难点难点数据分析数据分析)(2023岳阳改编岳阳改编)小明记录的数据如下表所示小明记录的数据如下表所示,老师看老师看了小明的数据后了小明的数据后,发现有一组数据不是本实验中测得的发现有一组数据不是本实验中测得的,它是第它是第_组组(填实验序号填实验序号),你判断的依据是你判断的依据是_.实验次数实验次数12345电压电压U/V0.511.522.5电流电流I/A0.10.20.30.41 当电流为当电流为0.1 A时时,滑动变阻器接入电路滑动变阻器接入电路中的电阻为中的电阻为25,而滑动变阻器的最大阻值只有而滑动变阻器的最大阻值只有20 变式变式变式变式3(20
27、23贵港改编贵港改编)用用“伏安法伏安法”测未知电阻的阻值实验中测未知电阻的阻值实验中,小宇根据小宇根据自己所记录的实验数据绘制了如图所示的自己所记录的实验数据绘制了如图所示的UI图像小宇发现自己绘制图像小宇发现自己绘制的的UI图像与其他同学绘制的图像不同图像与其他同学绘制的图像不同,你认为其原你认为其原因是小宇因是小宇_(实验过程中电源电压仍为实验过程中电源电压仍为3V)根据小宇的根据小宇的UI图像也可计算出待测电阻图像也可计算出待测电阻Rx_.阴影部分的面积阴影部分的面积,表示的表示的物理意义是物理意义是_.将电压表将电压表并联在滑动变阻器两端并联在滑动变阻器两端10滑动变阻器的电功率滑动
28、变阻器的电功率(10)(2022铜仁改编铜仁改编)排除错误的数据后排除错误的数据后,小明根据上表求出电压的平均值小明根据上表求出电压的平均值和电流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,请判断该方法是再运用欧姆定律求出电阻的平均值,请判断该方法是否可行,并说明理由否可行,并说明理由_.不可行不可行;运用欧姆定律时,公式中的;运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须必须是同一时刻、同一导体所对应的数值是同一时刻、同一导体所对应的数值实验次数实验次数12345电压电压U/V0.511.522.5电流电流I/A0.10.20.30.4交流与交流与评估评估(11)(2020陕西改编陕西改
29、编)现有另一个未知电阻现有另一个未知电阻R1(阻值约阻值约400),若仅将图甲中若仅将图甲中的定值电阻更换为的定值电阻更换为R1,其他器材和电路连接不变其他器材和电路连接不变,则不能测出则不能测出R1的阻值的阻值,原因是实验中原因是实验中_表无法读数表无法读数.(12)(2023湖州改编湖州改编)实验中电压表测定值电阻实验中电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路电流,若考虑电两端的电压,电流表测电路电流,若考虑电压表内阻,则所测电阻的阻值压表内阻,则所测电阻的阻值_(选填选填“偏大偏大”或或“偏小偏小”).电流电流偏小偏小(13)(难点难点特殊方法测量特殊方法测量)(2021遂宁改编遂宁改编
30、)实验中电压表损坏实验中电压表损坏,小明观察了小明观察了滑动变阻器铭牌后滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁设计电路如图丁,主要操作步骤如下:主要操作步骤如下:连接电路,将滑片移到连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为端,闭合开关,电流表示数为I1;再将滑片移到再将滑片移到A端,电流表示数为端,电流表示数为I2;若滑动变阻器最大若滑动变阻器最大 阻值为阻值为R0,则待,则待测电阻测电阻R_(用字母表示用字母表示).丁丁1021I RII 变式变式变式变式4(2022绍兴改编绍兴改编)(多选多选)下列实验电路图中下列实验电路图中,也
31、能够得出定值电阻也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有阻值的电路有_.ACD请你跟小明一起完成对电阻请你跟小明一起完成对电阻Rx的测量的测量.闭合开关闭合开关S1,断开开关,断开开关S2后,电流表的示数为后,电流表的示数为I;将电阻箱的电阻值调到将电阻箱的电阻值调到_;开关开关S1、S2都闭合后,调节电阻箱使电流表都闭合后,调节电阻箱使电流表的示数为的示数为_,此时电阻箱的示数如图,此时电阻箱的示数如图2所示;所示;待测电阻待测电阻Rx_.变式变式5同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻值电阻Rx的阻值小明连接的实验电
32、路如图的阻值小明连接的实验电路如图1所示所示.最大最大2I3.6测量小灯泡的电阻测量小灯泡的电阻(烟台烟台2023.25,济宁济宁2022.20)实验实验 2一题多设问一题多设问例例2 小明和同学们分别用小明和同学们分别用“伏安法伏安法”测小灯泡电阻测小灯泡电阻,小灯泡额定电压为小灯泡额定电压为2.5 V.设计与进行实验设计与进行实验(1)请你将连接好的实物图对应的电路图画在虚线框中请你将连接好的实物图对应的电路图画在虚线框中.(2)在连接电路时在连接电路时,开关应开关应_,滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P应位于最应位于最_(选填选填“左左”或或“右右”)端端.(3)实验开始时,滑动变阻器连
33、入电路的阻值为最大值的作用是实验开始时,滑动变阻器连入电路的阻值为最大值的作用是_,实验过程中滑动变阻器的另一个作用实验过程中滑动变阻器的另一个作用是是_.(4)(重点重点电路故障分析电路故障分析)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡灯闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡灯丝烧断,此时电压表的示数丝烧断,此时电压表的示数_(选填选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”),此时移动滑动变阻器滑片,此时移动滑动变阻器滑片,电压表指电压表指针针_(选选填填“几乎不动几乎不动”或或“明明显偏转显偏转”).断开断开左左保护电路保护电路改变小灯泡两端的电压改变小灯泡两端的电压变大变大几乎不动
34、几乎不动闭合开关闭合开关,发现小灯泡不亮发现小灯泡不亮,经过分析经过分析,小明猜想了一些可能的原因小明猜想了一些可能的原因,见表请你将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整见表请你将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整.变式变式猜想猜想电压表示数情况电压表示数情况电流表示数情况电流表示数情况灯泡断路灯泡断路_示数接近零示数接近零灯泡短路灯泡短路示数为零示数为零_有示数有示数示数接近电源电压示数接近电源电压(5)排除故障后排除故障后,向右移动滑动变阻器的滑片向右移动滑动变阻器的滑片,观察到观察到_时时,表明小灯泡正常发光表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示此时电流表示数如图
35、乙所示,则小灯泡正常则小灯泡正常发光时的阻值为发光时的阻值为_(计算结果保留一位小数计算结果保留一位小数),继续向右移动滑片继续向右移动滑片,则可能出现的现象是则可能出现的现象是_(写出一条即可写出一条即可).乙乙电压表示数为电压表示数为2.5 V8.3小灯泡变亮小灯泡变亮分析分析论证论证(6)小明在实验中测得的实验数据记录如下:小明在实验中测得的实验数据记录如下:在分析实验数据时在分析实验数据时,发现一个数据有明显错误发现一个数据有明显错误,这个数据是这个数据是_;若此错误是由于看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错电表量程导致的,则该数据的正确值应是_.由表格数据可知小
36、灯泡不接入电路时,其电阻最接近由表格数据可知小灯泡不接入电路时,其电阻最接近_.分析表中数据,可分析表中数据,可以发现小灯泡两端的以发现小灯泡两端的电压越低,其灯丝的电压越低,其灯丝的电阻越电阻越_.次数次数12345电压电压(V)0.511.522.5电流电流(A)0.100.150.201.30 电阻电阻()平均电阻平均电阻()1.300.265小小(7)小明画出小灯泡灯丝的小明画出小灯泡灯丝的UI曲线如图丙所示曲线如图丙所示,在这个图像中在这个图像中,横轴应横轴应该表示的是该表示的是_(选填选填“电压电压”或或“电流电流”)电流电流交流与交流与评估评估(8)另外一组同学用相同的器材和电路
37、图也做这个实验时另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误由于接线错误,根据测量的数据绘出的根据测量的数据绘出的IU图像如图丁所示你认为错误的原因可能是图像如图丁所示你认为错误的原因可能是_.(9)(2023黔南州改编黔南州改编)小明小明_(选填选填“能能”或或“不不能能”)用本实验的器材探究电流与电压的关系你判用本实验的器材探究电流与电压的关系你判断的依据是断的依据是_.电压表接在了滑动变阻器两端电压表接在了滑动变阻器两端不能不能 灯丝电阻随温度的变化而变化,不是定灯丝电阻随温度的变化而变化,不是定值值(10)(难点难点特殊方法测量特殊方法测量)(2022葫芦岛改编葫芦岛改
38、编)完成上述测量后完成上述测量后,小明不用电小明不用电压表压表,用图戊所示的电路也可测量小灯泡正常发光时的电阻用图戊所示的电路也可测量小灯泡正常发光时的电阻,已知小灯已知小灯泡的额定电流为泡的额定电流为I额额,定值电阻阻值为,定值电阻阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:,实验步骤如下,请补充完整:_;闭合闭合S、S1,断开,断开S2,记录下此时电流表的示数为,记录下此时电流表的示数为I;小灯泡正常发光的电阻表达式为小灯泡正常发光的电阻表达式为R_.闭合开关闭合开关S、S2,断开断开S1,移动滑动变阻器移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为小滑片,使电流表示数为小灯泡的额定电流灯泡的额定电流I额额
39、0IIRI 额额额额戊戊实验实验 3测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率(烟台烟台3考考,淄博淄博3考考,济宁济宁3考考,日照日照2023.18)一题多设问一题多设问例例3“测小灯泡电功率测小灯泡电功率”的实验中的实验中,提供的器材有:电源提供的器材有:电源(三节干电池三节干电池),额定电压为额定电压为 2.5 V的待测小灯泡的待测小灯泡(电阻约为电阻约为 8),电流表电流表(00.6 A,03 A),电压表电压表(03 V,015 V),开关和导线若干另有标有开关和导线若干另有标有“20 2 A”的滑动变阻器的滑动变阻器R1和标有和标有“10 1 A”的滑动变阻器的滑动变阻器R2.设计与进行
40、实验设计与进行实验(1)小明设计的电路如图甲所示小明设计的电路如图甲所示,请选择合适的量程请选择合适的量程,并用笔画线代替导并用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整线将图甲的实物电路连接完整.(2)小明按电路图连接电路小明按电路图连接电路,当连成最后一根导线时当连成最后一根导线时,小灯泡立即发出耀眼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请你指出实验中操作不当之处._;_.连接电路时开关未断开连接电路时开关未断开 连接电路时滑动变阻器滑片没有移至阻连接电路时滑动变阻器滑片没有移至阻值最大处值最大处(3)完成实验电路连接,若
41、试触时发现电流表指针如图乙所示,原因是完成实验电路连接,若试触时发现电流表指针如图乙所示,原因是_.(4)(重点重点电路故障分析电路故障分析)实验时,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始实验时,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是终不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是_.电流表所选量程太大电流表所选量程太大小灯泡短路小灯泡短路变式变式变式变式1(2021山西改编山西改编)在测量额定电压为在测量额定电压为2.5 V的小灯的小灯泡电功率的实验中泡电功率的实验中,正确连接电路后正确连接电路后,闭合开关闭合开关,电电流表指针不动流表指针不动,但用手
42、按住开关但用手按住开关,发现电流表指针摆发现电流表指针摆动,出现这种现象的原因是动,出现这种现象的原因是_.开关接触不良开关接触不良变式变式2(2021雅安改编雅安改编)闭合开关后闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片调节滑动变阻器的滑片,发现两电发现两电表的指针始终处于如图所示的位置表的指针始终处于如图所示的位置,则电路中可能发生的故障为则电路中可能发生的故障为_(选填字母序号选填字母序号)A.小灯泡断路小灯泡断路 B.小灯泡短路小灯泡短路C.滑动变阻器断路滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路滑动变阻器短路C(5)排除电路故障后闭合开关排除电路故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片
43、P.当滑动变阻器的当滑动变阻器的滑片滑片P移到某一位置时移到某一位置时,观察到电压表示数如图丙所示观察到电压表示数如图丙所示,根据所选正确量根据所选正确量程程,其示数为其示数为_为使小灯泡两端电压达到额定电压为使小灯泡两端电压达到额定电压,应将滑动应将滑动变阻器滑片变阻器滑片P向向_(选填选填“A”或或“B”)端移动端移动.2 VB分析分析论证论证(6)(难点难点数据分析数据分析)小明设计数据记录表格并记录数据如下:小明设计数据记录表格并记录数据如下:实验序号实验序号 12345电压电压U1.31.52.12.52.9电流电流I0.20.220.26 0.30发光情况发光情况 不发光不发光较暗
44、较暗较亮较亮正常发光正常发光 强烈强烈发光发光小明设计的实验表格有没有问题?如果有小明设计的实验表格有没有问题?如果有,是什么?是什么?_.小灯泡正常发光时,电流表示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为小灯泡正常发光时,电流表示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率为_W;第一次实验中,发现小灯泡不发光,原因是第一次实验中,发现小灯泡不发光,原因是_;有问题有问题,所测物所测物理量没有标单位且缺电功率一栏理量没有标单位且缺电功率一栏0.7小灯泡的实际功率太小小灯泡的实际功率太小变式变式变式变式3(2021咸宁改编咸宁改编)如图是其他小组根据实验数据绘制的通过小灯泡如图是其他小组根据实验数据绘制的通过小
45、灯泡的电流的电流I与其两端电压与其两端电压U的关系图像的关系图像,分析图像可知分析图像可知,当小灯泡两端的电当小灯泡两端的电压为压为1.5 V时时,小灯泡的电阻是小灯泡的电阻是_.当小灯泡两端电压升高时当小灯泡两端电压升高时,其其电阻的变化情况是电阻的变化情况是_(选填正确选项前的字母选填正确选项前的字母).A.保持不变保持不变 B.逐渐减小逐渐减小 C.逐渐增大逐渐增大6C变式变式4(2023台州改编台州改编)如图所示是某同学根据测量的小灯泡如图所示是某同学根据测量的小灯泡(额定电压额定电压2 V)电功率的实验数据作出的电功率的实验数据作出的IU图像图像,老师认为曲线右半段不符合实验老师认为
46、曲线右半段不符合实验事实事实,理由是理由是_.当实际电压远大于小灯泡的额定电压时当实际电压远大于小灯泡的额定电压时,小灯泡会烧毁小灯泡会烧毁(7)本实验选择的滑动变阻器是本实验选择的滑动变阻器是_(选填选填“R1”或或“R2”).交流与交流与评估评估(8)(2023怀化改编怀化改编)实验中多次测量的目的是:实验中多次测量的目的是:_.(10)(2023南通改编南通改编)小明在进行实验数据处理时小明在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功算出了小灯泡的平均功率率,你认为这样处理数据是你认为这样处理数据是_(选填选填“合理合理”或或“不合理不合理”)的的,理由:理由:_.(9)当加在灯泡两端的电
47、压当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实实_(选填选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)P额额.14R1 比较小灯泡在不同电压下比较小灯泡在不同电压下的实际功率的实际功率大于大于不合理不合理小灯泡两端的电压不同小灯泡两端的电压不同,小灯小灯泡的实际功率不同泡的实际功率不同(11)(2022大庆改编大庆改编)小明还作了小灯泡的功率与电压二次方、电流二次方小明还作了小灯泡的功率与电压二次方、电流二次方的关系图像的关系图像,如图所示如图所示,其其中表示功率与电压二次方关中表示功率与电压二次方关系的是系的是_,功率与电,功率与电流二次方关
48、系的是流二次方关系的是_.(12)另一同学电路连接正确另一同学电路连接正确,电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用用,在实验中闭合开关无论怎么样移动滑动变阻器的滑片在实验中闭合开关无论怎么样移动滑动变阻器的滑片,灯泡发光灯泡发光,电压表示数有变化但始终达不到小灯泡的额定电压电压表示数有变化但始终达不到小灯泡的额定电压,则可能的原因是则可能的原因是_改变这种现象可以采取的相应的措施是改变这种现象可以采取的相应的措施是_.BC电源电压太低电源电压太低更换新电池或者增加电池节数更换新电池或者增加电池节数(13)(2023来宾改编来宾改编)小明想用该电路继续测量额定
49、电压为小明想用该电路继续测量额定电压为3.8 V的小灯泡的的小灯泡的额定功率额定功率,但是发现电压表但是发现电压表015 V量程不能使用量程不能使用,你认为利用上述器材你认为利用上述器材怎样测定该怎样测定该3.8 V的小灯泡的额定功率?的小灯泡的额定功率?简要步骤:简要步骤:_.(14)(难点难点误差分析误差分析)(2021绍兴改编绍兴改编)实验结束后实验结束后,小组同学对测量结果进小组同学对测量结果进行误差分析行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测的小灯泡的额该电路所测的小灯泡的额定定功率与真实值相比功率与真实值相比_(选填选填“偏大偏大”或或“偏小偏小
50、”).将电压表接在滑动变阻器的两端调节滑动变阻器滑片将电压表接在滑动变阻器的两端调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为使电压表的示数为0.7 V,读出电流表的示数读出电流表的示数I,则灯泡的额定功率为则灯泡的额定功率为3.8 VI偏大偏大变式变式变式变式5(2023遂宁改编遂宁改编)在在“测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率”实验中实验中,小灯泡的额定小灯泡的额定电压为电压为2.5 V移动滑动变阻器的滑片到某一位置移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表、电流表的示电压表、电流表的示数分数分别为别为2 V、0.22 A,计算出灯泡的电阻计算出灯泡的电阻RL,再根据再根据 计算出灯计算出灯泡的额定功