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中考总复习物理（安徽）12-2第十二讲 第二节“伏安法”实验课件
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这是一份中考总复习物理（安徽）12-2第十二讲 第二节“伏安法”实验课件，共60页。PPT课件主要包含了目录安徽·中考，探究电流与电压的关系，实验1，不应使用小灯泡，补充设问，滑动变阻器断路，命题归纳，情景拓展，探究电流与电阻的关系，实验2等内容，欢迎下载使用。
第二节 “伏安法”实验
实验 1 探究电流与电压的关系实验 2 探究电流与电阻的关系实验 3 “伏安法”测电阻实验 4 测量小灯泡的电功率
例1 为了探究导体中的电流与电压的关系,某同学设计了如图甲所示的实验.(1)按照电路图连接好器材后,就在他
准备闭合开关进行实验时,一旁的另一同学指出了实验中两处不合理的地方,分别是:① ;② .(2)改正不足之后,这位同学得到了如上表所示的数据,从数据中可以看出,他进行了多次测量,这么做的目的是 . (3)根据实验的探究数据,可以得出结论:_________________________________________________.
滑动变阻器连入电路的阻值没有调到最大
寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
(4)根据表格中的数据,在图乙中作出实验对象的电流—电压图像.
(5)该同学在第5次实验后,还想测量当电压表示数为2.8 V时电路中的电流,他应向 (选填“C”或“D”)端移动滑动变阻器的滑片;测得电流表
的示数如图丙所示,为 A;若实验中发现电流表和电压表的示数都突然变为零,且将一根导线接到A、D之间时,电流表和电压表都有了示数,则电路故障可能是 .
(6)实验中的实验对象的阻值是_______Ω;若电源为两节新干电池,忽略电源、电表的内阻和导线、开关的电阻对实验的影响,依据实验数
据判断本实验中使用的滑动变阻器的最大电阻至少是 Ω.(7)如果考虑电表的内阻对实验的影响,则实验中测得的电流值偏 .
(8)利用该同学最初设计的电路(即图甲电路)可以探究小灯泡中的电流随电压变化的规律.实验中发现小灯泡中的电流与电压不成正比,原因是________________________________.
小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大
1.实物图的连接.2.连接电路的注意事项:连接电路时,开关要保持断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.3.滑动变阻器的作用:①改变定值电阻两端的电压;②保护电路.4.电流表和电压表的使用和读数.5.电路故障分析.6.控制变量法的体现:探究电流与电压的关系时,须保持电阻R的阻值不变,故应使用同一个定值电阻进行实验,改变定值电阻两端的电压,记录电流如何变化.
1.滑动变阻器可采用“分压式”接法,好处是可以增大电压的可变范围(从零到电源电压).2.将定值电阻换成小灯泡,可以探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系;由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此作出的I-U图线会随电压增大而向下弯曲.
例2 科学兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”实验中,设计了如图甲所示的电路.已知电源电压为4.5 V且保持不变,所给的定值电阻的阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω,不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5 V.(1)某同学连接好电路,闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 .
电流表的正、负接线柱接反了
(2)他将电路重新连接,检查无误后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有明显示数,若电路中只有一处故障,则故障原因可能是 .
R1短路(或电压表断路)
(3)实验中,他做完第一次实验后,立即断开开关,将10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻,然后闭合开关,接下来的操作是________________________________________________________,观察并记录电流表示数. (4)为了使所给的四个定值电阻都能用于实验,滑动变阻器R2的最大阻值至少应为 Ω.
将滑动变阻器R2的滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5 V
(5)按照图甲中的电路图连接图丙中的实物电路.
(6)一位同学根据实验数据,作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图线为曲线,同学们认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系.你认为他们的改进方法是 .(7)该实验的实验结论是 .
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
1.实物图的连接.2.连接电路的注意事项:①连接电路时,开关要保持断开;②闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.3.滑动变阻器的作用:①更换电阻后,通过移动滑片使电阻两端的电压保持不变;②保护电路.4.电流表和电压表的使用和读数.5.电路故障分析.
6.控制变量法的体现:探究电流与电阻的关系时,须保持电压U不变,即换用不同的定值电阻进行实验,保持电阻两端的电压不变,记录电流如何变化.7.移动滑片不能使电压表示数保持不变的原因:①电源电压太小;②滑动变阻器的最大阻值太小.8.根据实验数据绘制I-R图像:先描点,然后用平滑曲线连接;正确的图像应是双曲线的一支(在第一象限的部分).9.换用不同电阻进行多次测量的目的:保证实验结论具有普遍性.10.利用欧姆定律计算电阻两端的电压:U=IR.实验结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
例3 小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”实验.(1)请你按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中小明未连接好的电路连接完整.
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端. (3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 (填序号). A.滑动变阻器断路B.定值电阻断路C.定值电阻短路
(4)排除故障后进行实验,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为 A,它的阻值是 Ω. (5)该实验通常需要进行多次测量并取平均值,其目的是 .
(6)小明设计的实验表格如下,①处应填写 .
(7)3次实验小明测得的电阻值分别为9.0 Ω、9.0 Ω、9.2 Ω,则他通过实验测得的定值电阻的阻值是 Ω.
(8)[2008安徽,20(2)]考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,那么用这种方案测量出来的电阻值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值,其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________.
(9)实验后,小明拆去电压表,用剩余的电路又粗测了一次定值电阻的阻值,请你将他的实验步骤补充完整.(电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值Rm已知)①将滑动变阻器的滑片滑至最右端,闭合开关,记录电流表示数I1;② ,记录电流表示数I2; ③计算出定值电阻的阻值R= .
将滑动变阻器的滑片滑至最左端
例4 在“测量小灯泡的电阻”实验中,实验小组的同学选用的是额定电压为2.5 V的小灯泡.(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整.(要求:闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于A端)
(2)若小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω.(保留1位小数) (3)某同学没有使用电压表,而是用了两个电流表和一个5 Ω的定值电阻R,设计了如图丙所示的电路,同样测出了小灯泡正常发光时的电阻.具体操作是:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数为 A,小灯泡正常发光;若此时电流表A2的示数为I,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为RL= .
(4)同学们又利用图甲中的电路探究了小灯泡的电阻的变化规律,得到的数据如下表.
求小灯泡在不同电压下的电阻的平均值没有意义
表格设计中存在的问题是 .请你根据表格中的数据在图丁中作出小灯泡的电流随电压变化的图像.
(5)根据实验中得到的数据可知小灯泡的电阻随电压的增大而 ,这是因为灯丝的电阻会随 发生变化.
实验操作要点3.实物图的连接:注意电表的量程和正、负极;滑动变阻器要“一上一下”接入电路.4.连接电路的注意事项:①连接电路时,开关要保持断开;②闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.
5.“伏安法”电路故障分析总结.(以右图为例)
6.电流表、电压表的使用和读数.7.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻或小灯泡两端的电压,以收集多组数据.8.实验操作的补充.
实验分析9.实验表格的设计①测定值电阻的阻值时,实验表格中要记录的数据包括电压、电流、电阻、电阻的平均值;②测小灯泡的电阻时,实验表格中要记录的数据包括电压、电流、电阻,注意:不能求小灯泡电阻的平均值.10.实验数据的计算:利用欧姆定律计算电阻.
11.I-U图像的分析①定值电阻:正比例函数的图像——一条过原点的直线(在第一象限的部分).②小灯泡:随电压增大而向下弯曲的曲线.原因是小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大.12.电表内阻引起的实验误差:用“伏安法”测电阻时,若采用电流表外接法,则测出的电流值偏大,测出的电阻值偏小;若采用电流表内接法,则测出的电压值偏大,测出的电阻值偏大.
13.多次测量的目的①测量定值电阻的阻值:求平均值以减小误差;②测量小灯泡的电阻:探究小灯泡的电阻变化的规律.
例5 [2009安徽,20]要测量小灯泡的电功率,提供的器材包括:小灯泡(2.5 V 0.5 A),电源(电压为3 V),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干.(1)请用笔画线代替导线将图a中的电路连接完整.
(2)要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为:______________________________________________________________________________________,最后利用公式求出额定功率.
移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压(或2.5 V),读出此时电流表的示数
(3)某次实验时电压表和电流表的示数如图b所示,则此时小灯泡的实际功率为________W.(4)实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量,这样做是为了_____________________________________________________________________.
测量在不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)
(5)请在方框中画出图a电路连接完整后的电路图.(6)在连接实验电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到 (根据图a选填“最右端”或“最左端”).
(7)[2007安徽,21(3)]为了比较小灯泡在不同发光情况下的电功率,同时方便调节和读数,请你设计出实验过程中,小灯泡两端应该调节出的几个电压值,并填入下表中.
(8)若在实验中,电流表示数突然变为零,电压表示数变为3 V,调节滑动变阻器,两电表示数不变,则电路中的故障可能为 .
(9)实验中发现,当小灯泡两端电压为0.5 V时,电流表示数为0.2 A,此时小灯泡不发光;小灯泡不发光的原因是 ;小灯泡此时的电阻是______Ω, ________(选填“大于”或“小于”)小灯泡正常发光时的电阻,这是因为_________________________________________.
(10)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω.
灯丝的电阻随温度的升高而增大
(11)若考虑电表的内阻对实验的影响,则电功率的测量结果与实验中小灯泡的实际功率相比偏_________ (选填“大”或“小”) . (12)用图c的电路也能测出该小灯泡的额定功率,已知R0=5 Ω.实验中调节滑动变阻器的滑片,使电流表_________的示数为 A,读出另一只电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率为 .
实验原理1.实验原理:P=UI.2.实验电路图如下图.
实验操作要点3.实物图的连接:注意电表的量程(分析最大电流、电压或进行试触)和正负接线柱;滑动变阻器要“一上一下”接入电路.4.连接电路的注意事项:连接电路时,开关要保持断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.5.电流表、电压表的使用和读数.6.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变小灯泡两端的电压,以收集多组数据.
10.电路故障分析(1)小灯泡不亮:①若电流表和电压表均有较小的示数,则说明电路完好,是滑动变阻器连入电路的阻值较大导致小灯泡的实际功率小于发光功率;②若电表示数异常,则可能是短路或断路.
(2)电表示数异常:①若电流表无示数,可能是电路中存在断路或电流表被短路(罕见);②若电流表示数异常偏大,可能是小灯泡或滑动变阻器短路,或电流表所选量程偏小;③若电压表无示数,可能是与电压表并联的电路(即小灯泡)发生了短路;④若电压表示数接近电源电压,可能是与电压表并联的电路(即小灯泡)发生了断路.
(3)滑动变阻器调节异常:移动滑片,电表示数、小灯泡亮度均不变,可能是滑动变阻器同时接入了两个上接线柱或两个下接线柱,或滑动变阻器短路.11.电路故障的处理:首先断开开关.12.实验操作、实验步骤的补充.
实验分析13.实验数据收集和处理:多次改变小灯泡两端的电压,得到多组数据,记录数据,计算电功率(P=UI),分析电功率的变化规律、分析小灯泡亮度与实际功率的关系;绘制U-I图像,分析灯丝电阻的变化规律.14.不能求功率的平均值的原因:实际功率随实际电压变化,求不同电压下的电功率的平均值没有物理意义.15.小灯泡的亮度与实际功率的关系:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮.
16.小灯泡的电阻变化的规律和原因:灯丝电阻随温度的升高而增大.17.实验中多次测量的目的:需要多组数据来总结电功率及灯泡亮度变化的规律.实验结论:①不同电压下,小灯泡的电功率不同;对于同一只完好的小灯泡,实际电压越大,小灯泡的实际功率越大.②小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮.
1.电表内阻对测量结果的影响(1)无论采用电流表内接法还是电流表外接法,由于电流与电压的两个测量值中,总有一个与测量时的实际值相等,另一个比测量时的实际值大,因此测出小灯泡的功率值相比实验中小灯泡的实际功率总是偏大.(2)已知小灯泡的额定电压测额定功率,若采用电流表外接法,电压表示数等于额定电压时,电流表测得的电流偏大,故测得的额定功率偏大;若采用电流表内接法,电压表示数等于额定电压时,小灯泡两端的实际电压小于额定电压,因此小灯泡并未正常发光,电流表测出的电流小于额定电流,故测得的额定功率偏小.
(3)已知小灯泡的额定电流测额定功率,若采用电流表内接法,电流表示数等于额定电流时,电压表测得的电压偏大,故测得的额定功率偏大;若采用电流表外接法,电流表示数等于额定电流时,小灯泡中的实际电流小于额定电流,因此小灯泡并未正常发光,电压表测出的电压小于额定电压,故测得的额定功率偏小.
2.特殊方法测小灯泡的额定功率(已知额定电压为U额)(1)不用电流表
第二节 “伏安法”实验
实验 1 探究电流与电压的关系实验 2 探究电流与电阻的关系实验 3 “伏安法”测电阻实验 4 测量小灯泡的电功率
例1 为了探究导体中的电流与电压的关系,某同学设计了如图甲所示的实验.(1)按照电路图连接好器材后,就在他
准备闭合开关进行实验时,一旁的另一同学指出了实验中两处不合理的地方,分别是:① ;② .(2)改正不足之后,这位同学得到了如上表所示的数据,从数据中可以看出,他进行了多次测量,这么做的目的是 . (3)根据实验的探究数据,可以得出结论:_________________________________________________.
滑动变阻器连入电路的阻值没有调到最大
寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
(4)根据表格中的数据,在图乙中作出实验对象的电流—电压图像.
(5)该同学在第5次实验后,还想测量当电压表示数为2.8 V时电路中的电流,他应向 (选填“C”或“D”)端移动滑动变阻器的滑片;测得电流表
的示数如图丙所示,为 A;若实验中发现电流表和电压表的示数都突然变为零,且将一根导线接到A、D之间时,电流表和电压表都有了示数,则电路故障可能是 .
(6)实验中的实验对象的阻值是_______Ω;若电源为两节新干电池,忽略电源、电表的内阻和导线、开关的电阻对实验的影响,依据实验数
据判断本实验中使用的滑动变阻器的最大电阻至少是 Ω.(7)如果考虑电表的内阻对实验的影响,则实验中测得的电流值偏 .
(8)利用该同学最初设计的电路(即图甲电路)可以探究小灯泡中的电流随电压变化的规律.实验中发现小灯泡中的电流与电压不成正比,原因是________________________________.
小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大
1.实物图的连接.2.连接电路的注意事项:连接电路时,开关要保持断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.3.滑动变阻器的作用:①改变定值电阻两端的电压;②保护电路.4.电流表和电压表的使用和读数.5.电路故障分析.6.控制变量法的体现:探究电流与电压的关系时,须保持电阻R的阻值不变,故应使用同一个定值电阻进行实验,改变定值电阻两端的电压,记录电流如何变化.
1.滑动变阻器可采用“分压式”接法,好处是可以增大电压的可变范围(从零到电源电压).2.将定值电阻换成小灯泡,可以探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系;由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此作出的I-U图线会随电压增大而向下弯曲.
例2 科学兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”实验中,设计了如图甲所示的电路.已知电源电压为4.5 V且保持不变,所给的定值电阻的阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω,不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5 V.(1)某同学连接好电路,闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 .
电流表的正、负接线柱接反了
(2)他将电路重新连接,检查无误后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有明显示数,若电路中只有一处故障,则故障原因可能是 .
R1短路(或电压表断路)
(3)实验中,他做完第一次实验后,立即断开开关,将10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻,然后闭合开关,接下来的操作是________________________________________________________,观察并记录电流表示数. (4)为了使所给的四个定值电阻都能用于实验,滑动变阻器R2的最大阻值至少应为 Ω.
将滑动变阻器R2的滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5 V
(5)按照图甲中的电路图连接图丙中的实物电路.
(6)一位同学根据实验数据,作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图线为曲线,同学们认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系.你认为他们的改进方法是 .(7)该实验的实验结论是 .
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
1.实物图的连接.2.连接电路的注意事项:①连接电路时,开关要保持断开;②闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.3.滑动变阻器的作用:①更换电阻后,通过移动滑片使电阻两端的电压保持不变;②保护电路.4.电流表和电压表的使用和读数.5.电路故障分析.
6.控制变量法的体现:探究电流与电阻的关系时,须保持电压U不变,即换用不同的定值电阻进行实验,保持电阻两端的电压不变,记录电流如何变化.7.移动滑片不能使电压表示数保持不变的原因:①电源电压太小;②滑动变阻器的最大阻值太小.8.根据实验数据绘制I-R图像:先描点,然后用平滑曲线连接;正确的图像应是双曲线的一支(在第一象限的部分).9.换用不同电阻进行多次测量的目的:保证实验结论具有普遍性.10.利用欧姆定律计算电阻两端的电压:U=IR.实验结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
例3 小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”实验.(1)请你按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中小明未连接好的电路连接完整.
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端. (3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 (填序号). A.滑动变阻器断路B.定值电阻断路C.定值电阻短路
(4)排除故障后进行实验,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为 A,它的阻值是 Ω. (5)该实验通常需要进行多次测量并取平均值,其目的是 .
(6)小明设计的实验表格如下,①处应填写 .
(7)3次实验小明测得的电阻值分别为9.0 Ω、9.0 Ω、9.2 Ω,则他通过实验测得的定值电阻的阻值是 Ω.
(8)[2008安徽,20(2)]考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,那么用这种方案测量出来的电阻值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值,其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________.
(9)实验后,小明拆去电压表,用剩余的电路又粗测了一次定值电阻的阻值,请你将他的实验步骤补充完整.(电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值Rm已知)①将滑动变阻器的滑片滑至最右端,闭合开关,记录电流表示数I1;② ,记录电流表示数I2; ③计算出定值电阻的阻值R= .
将滑动变阻器的滑片滑至最左端
例4 在“测量小灯泡的电阻”实验中,实验小组的同学选用的是额定电压为2.5 V的小灯泡.(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整.(要求:闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于A端)
(2)若小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω.(保留1位小数) (3)某同学没有使用电压表,而是用了两个电流表和一个5 Ω的定值电阻R,设计了如图丙所示的电路,同样测出了小灯泡正常发光时的电阻.具体操作是:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数为 A,小灯泡正常发光;若此时电流表A2的示数为I,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为RL= .
(4)同学们又利用图甲中的电路探究了小灯泡的电阻的变化规律,得到的数据如下表.
求小灯泡在不同电压下的电阻的平均值没有意义
表格设计中存在的问题是 .请你根据表格中的数据在图丁中作出小灯泡的电流随电压变化的图像.
(5)根据实验中得到的数据可知小灯泡的电阻随电压的增大而 ,这是因为灯丝的电阻会随 发生变化.
实验操作要点3.实物图的连接:注意电表的量程和正、负极;滑动变阻器要“一上一下”接入电路.4.连接电路的注意事项:①连接电路时,开关要保持断开;②闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.
5.“伏安法”电路故障分析总结.(以右图为例)
6.电流表、电压表的使用和读数.7.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻或小灯泡两端的电压,以收集多组数据.8.实验操作的补充.
实验分析9.实验表格的设计①测定值电阻的阻值时,实验表格中要记录的数据包括电压、电流、电阻、电阻的平均值;②测小灯泡的电阻时,实验表格中要记录的数据包括电压、电流、电阻,注意:不能求小灯泡电阻的平均值.10.实验数据的计算:利用欧姆定律计算电阻.
11.I-U图像的分析①定值电阻:正比例函数的图像——一条过原点的直线(在第一象限的部分).②小灯泡:随电压增大而向下弯曲的曲线.原因是小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大.12.电表内阻引起的实验误差:用“伏安法”测电阻时,若采用电流表外接法,则测出的电流值偏大,测出的电阻值偏小;若采用电流表内接法,则测出的电压值偏大,测出的电阻值偏大.
13.多次测量的目的①测量定值电阻的阻值:求平均值以减小误差;②测量小灯泡的电阻:探究小灯泡的电阻变化的规律.
例5 [2009安徽,20]要测量小灯泡的电功率,提供的器材包括:小灯泡(2.5 V 0.5 A),电源(电压为3 V),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干.(1)请用笔画线代替导线将图a中的电路连接完整.
(2)要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为:______________________________________________________________________________________,最后利用公式求出额定功率.
移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压(或2.5 V),读出此时电流表的示数
(3)某次实验时电压表和电流表的示数如图b所示,则此时小灯泡的实际功率为________W.(4)实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量,这样做是为了_____________________________________________________________________.
测量在不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)
(5)请在方框中画出图a电路连接完整后的电路图.(6)在连接实验电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到 (根据图a选填“最右端”或“最左端”).
(7)[2007安徽,21(3)]为了比较小灯泡在不同发光情况下的电功率,同时方便调节和读数,请你设计出实验过程中,小灯泡两端应该调节出的几个电压值,并填入下表中.
(8)若在实验中,电流表示数突然变为零,电压表示数变为3 V,调节滑动变阻器,两电表示数不变,则电路中的故障可能为 .
(9)实验中发现,当小灯泡两端电压为0.5 V时,电流表示数为0.2 A,此时小灯泡不发光;小灯泡不发光的原因是 ;小灯泡此时的电阻是______Ω, ________(选填“大于”或“小于”)小灯泡正常发光时的电阻,这是因为_________________________________________.
(10)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω.
灯丝的电阻随温度的升高而增大
(11)若考虑电表的内阻对实验的影响,则电功率的测量结果与实验中小灯泡的实际功率相比偏_________ (选填“大”或“小”) . (12)用图c的电路也能测出该小灯泡的额定功率,已知R0=5 Ω.实验中调节滑动变阻器的滑片,使电流表_________的示数为 A,读出另一只电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率为 .
实验原理1.实验原理:P=UI.2.实验电路图如下图.
实验操作要点3.实物图的连接:注意电表的量程(分析最大电流、电压或进行试触)和正负接线柱;滑动变阻器要“一上一下”接入电路.4.连接电路的注意事项:连接电路时,开关要保持断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.5.电流表、电压表的使用和读数.6.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变小灯泡两端的电压,以收集多组数据.
10.电路故障分析(1)小灯泡不亮:①若电流表和电压表均有较小的示数,则说明电路完好,是滑动变阻器连入电路的阻值较大导致小灯泡的实际功率小于发光功率;②若电表示数异常,则可能是短路或断路.
(2)电表示数异常:①若电流表无示数,可能是电路中存在断路或电流表被短路(罕见);②若电流表示数异常偏大,可能是小灯泡或滑动变阻器短路,或电流表所选量程偏小;③若电压表无示数,可能是与电压表并联的电路(即小灯泡)发生了短路;④若电压表示数接近电源电压,可能是与电压表并联的电路(即小灯泡)发生了断路.
(3)滑动变阻器调节异常:移动滑片,电表示数、小灯泡亮度均不变,可能是滑动变阻器同时接入了两个上接线柱或两个下接线柱,或滑动变阻器短路.11.电路故障的处理:首先断开开关.12.实验操作、实验步骤的补充.
实验分析13.实验数据收集和处理:多次改变小灯泡两端的电压,得到多组数据,记录数据,计算电功率(P=UI),分析电功率的变化规律、分析小灯泡亮度与实际功率的关系;绘制U-I图像,分析灯丝电阻的变化规律.14.不能求功率的平均值的原因:实际功率随实际电压变化,求不同电压下的电功率的平均值没有物理意义.15.小灯泡的亮度与实际功率的关系:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮.
16.小灯泡的电阻变化的规律和原因:灯丝电阻随温度的升高而增大.17.实验中多次测量的目的:需要多组数据来总结电功率及灯泡亮度变化的规律.实验结论:①不同电压下,小灯泡的电功率不同;对于同一只完好的小灯泡,实际电压越大,小灯泡的实际功率越大.②小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮.
1.电表内阻对测量结果的影响(1)无论采用电流表内接法还是电流表外接法,由于电流与电压的两个测量值中,总有一个与测量时的实际值相等,另一个比测量时的实际值大,因此测出小灯泡的功率值相比实验中小灯泡的实际功率总是偏大.(2)已知小灯泡的额定电压测额定功率,若采用电流表外接法,电压表示数等于额定电压时,电流表测得的电流偏大,故测得的额定功率偏大;若采用电流表内接法,电压表示数等于额定电压时,小灯泡两端的实际电压小于额定电压,因此小灯泡并未正常发光,电流表测出的电流小于额定电流,故测得的额定功率偏小.
(3)已知小灯泡的额定电流测额定功率,若采用电流表内接法,电流表示数等于额定电流时,电压表测得的电压偏大,故测得的额定功率偏大;若采用电流表外接法,电流表示数等于额定电流时,小灯泡中的实际电流小于额定电流,因此小灯泡并未正常发光,电压表测出的电压小于额定电压,故测得的额定功率偏小.
2.特殊方法测小灯泡的额定功率(已知额定电压为U额)(1)不用电流表
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