2024四川中考物理二轮重点专题研究 微专题 实验对比复习法——伏安法测电阻、测小灯泡电功率（课件）

这是一份2024四川中考物理二轮重点专题研究 微专题 实验对比复习法——伏安法测电阻、测小灯泡电功率（课件），共60页。PPT课件主要包含了P＝UI，保护电路，额定电压，求平均值减小误差，不可行，创新设问，小灯泡断路，不合理，小灯泡的发光情况，已知R0等内容，欢迎下载使用。
实验1 常规方法测电阻、电功率
实验2 特殊方法测电阻、电功率
常规方法测电阻、电功率
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
例1　小明用如图所示电路测量电阻的阻值，电源电压保持不变．滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整.(2)请根据实物图在虚线框中画出对应的电路图.
(3)电路中滑动变阻器除对电路起保护作用外，另一个作用是______________________.(4)(难点·电路故障分析)连接好电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，造成这一现象的原因是_____________________________.
改变定值电阻两端电压
滑动变阻器接了下面两个接线柱
变式1　(2021盐城改编)电路正确连接后，实验时，将滑动变阻器滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数．经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了_____.变式2　(2021自贡改编)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，则故障可能是定值电阻R______.
(5)排除故障后，实验中当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图丙所示，请将这次实验数据及计算结果填入下表.
(6)老师看了小明的数据后，发现有一组数据不是本实验中测得的，它是第__组(选填实验序号)，你判断的依据是____________________________________________________________________________________.
当电流为0.1 A时，滑动变阻器接入电路中的阻值为25 Ω，而滑动变阻器的最大阻值只有20 Ω
(7)排除错误的数据后，请帮助小明根据表中数据，在图丁中画出电阻的I－U图像．　
(8)(2021河南)本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是___(选填序号).A. 用刻度尺测量铅笔的长度B. 测量小灯泡的电阻C. 测量小灯泡的电功率(9) (2020陕西)现有另一个未知电阻R′(阻值约为400 Ω)，若仅将图甲中的R替换为R′.其余器材和电路连接不变，不能测出R′的值，其原因是实验中_____表无法读数.
(10)(2022丽水改编)小明根据实验数据先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Rx的平均值，请判断该方法是否可行_______,理由：______________________________________________________________________.
运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值
(11)(方案改进)如图戊所示是另一小组同学小亮设计的测量未知电阻Rx的实验电路图，和同学讨论，它有哪些不完备的地方：_______________________，应怎样改进：___________________________．　
该电路只能测量一次数据
加一个滑动变阻器(合理即可)
例2　小明和同学们用“伏安法”测小灯泡电阻，小灯泡额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω.
(1)如图甲是小明连接的电路图，闭合开关后，出现的现象可能是______________________________________.(2)图甲中有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确.(3)请根据改正后的实物图在虚线框内画出对应的电路图.
电流表无示数，电压表示数接近电源电压
(4)在连接电路时，开关应______ ，滑动变阻器的滑片应位于最____(选填“左”或“右”)端；这样操作的目的是_________.(5)正确连接好电路后，“试触”时，发现电压表指针偏转很小，移动滑动变阻器滑片，发现指针仍偏转很小，为了准确的测量这一电压，接下来应进行的操作是___________________________.
断开开关，改接电压表小量程　
(6)排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，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，进行的操作是______________________________________________.
将滑动变阻器的滑片向左移直至电压表示数为2.5 V
(7)小明在实验中测得的实验数据记录如下：
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___.
(8)小明画出小灯泡的U－I曲线如图丙所示，在这个图像中，横轴应该表示的是_____(选填“电压”或“电流”).
(9)(2020随州)同学小强合理地连接好电路， 闭合开关，发现小灯泡不亮， 但电流表、电压表示数都不为零， 接下来他应进行的操作是___.A. 检查灯泡是否断路B. 检查灯泡是否短路C. 检查开关是否接触良好D. 移动滑动变阻器的滑片
(10)另外一组同学做此实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I－U图像如图丁所示．你认为错误的原因可能是______________________________.(11)(2021南充改编)小明_____(选填“能”或“不能”)用本实验器材探究电流与电压的关系．你判断的依据是_____________________________________________________________________________.
电压表接在了滑动变阻器两端　
探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，但灯丝的电阻随温度的变化而变化
例3　在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5 V的电源，额定电压为2.5 V的待测小灯泡，电阻约为8 Ω，电流表(0～0.6 A，0～3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)，开关和导线若干．另有标有“30 Ω　2 A”的滑动变阻器R1和标有“5 Ω　1 A”的滑动变阻器R2.
(1)若小明设计的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线将实验电路图连接完整，并根据实物图将电路图画在图乙虚线框内.
(2)本实验选择的滑动变阻器是___(选填“R1”或“R2”).(3)(难点·电路故障分析)实验电路接好以后，发现电路故障，主要有下表列的两种情况，请根据实验现象和检查结果指出故障的可能原因.
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
变式1　(2021山西改编)正确连接电路后，闭合开关，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______________．变式2　(2020雅安改编)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，发现两电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____.(选填字母序号)A. 小灯泡断路　　　　 B. 小灯泡短路C. 滑动变阻器断路 D. 滑动变阻器短路
开关接触不良
(4)排除电路故障后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是________________________________________．(5)实验时移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表示数为2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___(选填“A”或“B”)端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，其示数为_____A;
移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
(6)(重点·实验数据分析)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
①小明设计的数据表格中设置的“平均电功率”是_______(选填“合理”或“不合理”)的，原因是____________________________________________________________．
小灯泡的实际电压不同，实际功率也不同，求平均值没有意义
②小灯泡的额定功率为___W；③分析表中数据，得出的结论是，小灯泡的实际功率_____(选填“越大”或“越小”)，小灯泡越亮．
变式3　(创新设问)(2020云南改编)在测量标有“2.5 V”小灯泡额定功率的实验中，同组小华先后三次移动滑片，依次将正确的数据随手写在草稿纸上(如图所示).下表是他在组内其他同学的帮助下设计的记录数据和现象的表格，请你补出阴影处所缺的内容：________________；分析数据可知，小灯泡的额定电流为____A，额定功率为_____W.
(7)(2020张家界)实验中多次测量的目的是__________________________________．(8)(2021广安改编)实验结束后小明根据实验数据画出的小灯泡的U－I图像如图丁所示，小明发现该图像不是一条直线，原因是_________________________________．
测量小灯泡在不同电压下的实际功率
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
(9)(2022大庆改编)小明还做了小灯泡的功率与电压二次方、电流二次方的关系图像如下图所示，其中表示功率与电压二次方关系的是___，表示功率与电流二次方关系的是___．
(10)(2021连云港)在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究__的关系(选填“A”或“B”)．A. 电流与电阻　　　　B. 电流与电压
特殊方法测电阻、电功率
(已知U额、R2最大值)
(已知I额、电源电压U)
例1　(2020大庆改编)实验中发现电流表已损坏，电压表完好，添加了一个阻值为R0的定值电阻和两个开关，设计了如图所示的电路，测出了定值电阻的阻值，请将实验步骤补充完整：①闭合开关S、S1，电压表示数为U1；②______________________，电压表示数为U2；③未知电阻Rx＝__________(用已知量和测量量表示)
闭合开关S、S2，断开S1
例2　(2021泰州改编)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱(0～999.9 Ω)、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图所示电路，测出了已知额定电流为I额的小灯泡的额定功率．请你帮助小华补全实验方案：①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使_______________，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节滑动变阻器R2，使电流表示数为I额；
③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片_____________(填滑动变阻器滑片的位置变化情况)，并读出电流表示数为I；④则小灯泡额定功率的表达式为P＝_______(用已知量和所测物理量的符号表示)；⑤实验后小华发现，电路中只需将___________和_______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率.
例3　(2021眉山改编)若电压表损坏，小明利用如下电路也顺利测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率(R0为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器)①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为___时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝________(用物理量U0、R0和I表示).
1．[2023绵阳26(3)题9分]某实验小组的同学用如图所示的电路测大约几十欧的电阻的阻值．实验室提供的器材：待测电阻Rx，电压约3 V的电源，电压表 (量程为3 V)，开关S，导线若干．供选择的器材：滑动变阻器R1(500 Ω，0.5 A)，滑动变阻器R2(30 Ω，0.5 A)，电流表 (量程0.6 A)，电流表 (量程60 mA)．
实验过程：(i)选择合适的器材，断开开关，按电路图连接电路；(ii)调节滑动变阻器滑片，让接入电路的阻值最大，闭合开关；(iii)缓慢调节滑动变阻器滑片到不同位置，稳定后，读取电流表和电压表示数I和U，下表是该组同学按正确操作测得的六组数据：
(iV)断开开关，拆除电路，复原实验器材．回答下列问题：①电流表应该选____，滑动变阻器应该选____．②滑动变阻器接入电路的阻值减小，电压表的示数______(选填“减小”“不变”或“增大”)．③利用表中数据，可算得待测电阻Rx＝____Ω.(结果保留整数)
2. (2020宜宾26题9分)小马同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5 Ω.
(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接．(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于___(选填“A”或“B”)端．
(3)实验过程中得到的部分数据如下表所示．第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，请将读数填入表格中．
(4)在图丁中，把上表中的数据在I－U坐标系上描点并连线．(5)本实验所测得未知电阻的阻值为___Ω.
(6)小马又设计了如图戊所示的另一个电路，也测出了Rx的阻值．图中电源电压未知，R0是滑动变阻器，R是电阻箱(可连续调节电阻值大小，且能读数的变阻器)，其调节范围0～999.9 Ω， 是电流表(刻度有些模糊)，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关．完成下列实验步骤中的填空：
①先断开S、S1，将电阻箱R阻值调至最大；②将S拨向接点1，闭合S1，调节____(选填“R”或“R0”)，使电流表指针偏转到适当位置，标记电流表指针的位置；
③然后将S拨向接点2，调节__(选填“R”或“R0”)，使电流表指针在_________，记下电阻箱R的阻值；④多次重复上述过程，计算电阻箱R读数的_______，此即为被测电阻Rx的阻值．
3.(2023绵阳33题6分)测量标有“2.5 V”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻，小灯泡的额定功率估计在0.8 W左右．实验室提供的器材有：两节干电池、电压表 (量程0～3 V)、滑动变阻器、导线若干、开关、待测小灯泡．供选择的电流表 ：(量程0～0.6 A)、 (量程0～3 A)．回答下列问题：量程0～3 A)．回答下列问题：
(1)电流表应选用____(选填“ ”或“ ”)．
(2)连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有较大的示数．电路的故障可能是____(选填序号)．A. 电压表断路B. 小灯泡断路C. 电压表短路，且小灯泡断路D. 电流表短路，且小灯泡断路(3)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5 V，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻是____Ω(小数点后保留一位数字)．
4. (2022宜宾16题8分)如图甲所示是测定“小灯泡电功率”的实验线路图，电源电压为3.0 V保持不变，小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω.电流表有0～0.6 A 和0～3 A两个量程，电压表有0～3 V和0～15 V两个量程．
(1)在连接电路过程中开关应_____，滑动变阻器的滑片P应位于___(选填“A”或“B”)端，电压表的量程应选_______;
(2)按所选量程连接电压表，闭合开关，移动滑片P到某一点时，如图乙电压表示数为____V，要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向___(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5 V；
(3)移动滑片P，记录多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的U－I图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是__W；
(4)实验室中实际提供的电压表内阻并非无穷大且有明显的电流通过，实验中灯泡两端电压达到2.5 V时，额定功率的测量值_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值；(5)若在实验中连接好电路并闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是___________(写出一种即可)．
5. (2022绵阳34题9分)在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知待测小灯泡的额定电压为3.8 V，额定电功率估计在0.9 W左右．可供选择的电流表有： (量程0～0.3 A)， (量程0～3 A)．
(1)连接电路时，应选用的电流表是___(选填“ ”或“ ”)．(2)图甲是某小组连接的实物电路图．图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正．
(3)改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3.0 V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电功率是_____W.
(4)不用电流表，另增加两只开关和一个阻值为12 Ω的定值电阻R0，该小组设计了如图丙所示的电路图，测量小灯泡的额定功率．正确连接电路后，断开S3，闭合S1、S2，调节滑动变阻器，让电压表示数为3.8 V；然后只断开S2，再闭合S3，读出电压表示数为6.5 V，则测得小灯泡的额定功率是_____W.
6. (2021内江24题12分)某同学要测量小灯泡L的电功率.所用的实验器材有：A. 电源E(电压恒为4.5 V)；B. 电流表 (量程0～200 mA)；C. 电流表 (量程0～500 mA)；D. 定值电阻R0(阻值为20 Ω)；E. 滑动变阻器R(阻值为0～20 Ω)；F. 待测小灯泡L(额定电压3.6 V)；G. 开关S一个，导线若干，则：
(1)如图甲所示，是该同学设计的电路图．请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整；(2)若电流表 和 流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为_____，通过小灯泡的电流为______；