2024浙江中考物理二轮重点专题研究 微专题 伏安法测电阻、电功率（课件）

这是一份2024浙江中考物理二轮重点专题研究 微专题 伏安法测电阻、电功率（课件），共59页。PPT课件主要包含了ACD，小灯泡断路，P＝UI，改变小灯泡两端的电压，减小误差，阻值最大处，求出电阻的平均值，不可行，断开S1闭合S2，保护电路等内容，欢迎下载使用。
伏安法测电阻、电功率实验对比
1. (2023杭州30题9分)实验室购买了一捆标注长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2，查得此类铜导线每1 m的电阻为1.7×10－2 Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、滑动变阻器R1(5 Ω，1 A)、滑动变阻器R2(25 Ω，1 A)、电源(电压6 V)、开关、导线若干。
请完成下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选______(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_____(选填“a”或“b”)端。(2)请在图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接。(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.5 A时，电压表示数如图乙所示，读数为______V。(4)导线实际长度为________m(保留1位小数)。
(5)(2020台州21题)为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是___________________________________________________。
移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流表的示数
2. (2022绍兴28题12分)小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值。
(1)闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到______(选填“A”或“B”)端。(2)闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的原因是____________________________。
电压表和电流表的位置接反了
(3)排除故障后，进行三次实验，测得数据如表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为________欧(保留一位小数)。
(4)下列实验电路图中，也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有________。
3. (2023衢州27题6分)小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600 Ω)的实验。器材：干电池两节(总电压为2～3 V)，电压表(量程0～3 V、0～15 V)、电流表(量程0～0.6 A、0～3 A)、滑动变阻器(500 Ω　0.5 A)各一个，开关、导线若干。
(1)要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。小科设计实验电路如图甲。请分析：
①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值 。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是：_________________________。
被测电阻阻值范围为400～600 Ω，2节干电池的总电压最大为3 V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.007 5 A，比电流表最小刻度值0.02 A小得多，因此电流表无法测量电路中电流
a处在最右端，b处在最左端
(2)要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2 V；②再断开开关S1，闭合开关S2，________________________________，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
调节Y的阻值，使电压表示数为2 V
4. (2021杭州30题6分)小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5 V，电源电压恒定。
(1)依据图甲，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
(2)小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为_____V。接下来调节滑动变阻器的滑片向____(选填“A”或“B”)端移动，直至小灯泡正常发光。
5. (2022杭州32题8分)某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6伏，小灯泡L的额定电压为2.5伏，他按图甲所示的电路图进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数(如下表所示)，请回答下列问题：(1)请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整。
(2)分析表中实验数据，可知小灯泡L的额定功率为______瓦。
(3)小施同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值，你认为小施同学的做法对吗？请说明理由。
不对，因为在三种情况下小灯泡的电阻逐渐增大，这表明小灯泡的电阻不是一个定值，会随电流(温度)的增大而增大，所以不能用取平均值的方法求小灯泡电阻。
6. (2021绍兴26题12分)在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5 V”字样。(1)按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出_________________________________。
滑动变阻器滑片没有处于阻值最大处
(2)闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3 V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是____________。
(3)排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。(4)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”)。
7. (2023台州27题9分)图甲是测定小灯泡(额定电压2 V)电功率的实验电路。
(1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为________瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是__________________________________________________________________。
当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁(或电源电压只有3 V)
(2)另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5 V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图像，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为________欧姆。
8. (2020杭州30题6分)小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3 V，定值电阻R0的阻值为3 Ω，滑动变阻器R1上标有“2 A　5 Ω”字样。实验数据如表所示。
(1)用笔画线代替导线，完成图乙的电路连接。
(2)表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据①是________。(3)根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是____________________________________________________________________。
随着滑动变阻器接入电路电阻值的增大(或减小)，其电功率先增大后减小
9. (2023丽水28题9分)小科连接好如图所示电路，闭合开关，按一定操作来测量“小灯泡的电阻”，获得实验数据如下表：
(1)表中第2次实验时，小灯泡电阻为______欧；(2)将表中电流、电压数据制成I－U图像，正确的是_____；
(3)小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光，出现这种现象的原因是_______________________；(4)小君按小科的方法连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表指针不偏转，电压表指针偏转。若此电路只有一处故障，你认为该故障是______________。
小灯泡的实际功率太小
改变定值电阻两端的电压
例1　小明用如图甲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，要求滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大。
(2)连接电路时，开关应________，滑动变阻器滑片应移到_____________。(3)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__________________________________。
滑动变阻器接了下面两个接线柱
(4)(实验数据分析)排除故障后，小明将测得的数据填入下表中，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，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)，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电阻为25 Ω，而滑动变阻器的最大阻值只有20 Ω
(5)小明由此得出定值电阻的阻值为____Ω，为了使得出的结果更准确，他接下来应该____________________________。(6)排除错误的数据后，请根据表中数据，在图丙中画出电阻的I－U图像。
(7)(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
(8)(真实验探究)(2020无锡改编)实验过程中老师提醒小明尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量，这样做的理由是：______________________________________________________________________________________________________________________。(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′，其他器材和电路连接不变，则不能测出R′的值，其原因是实验中________表无法读数。
电阻随温度的升高而变大，根据Q＝I2Rt，在电阻一定时，电流越小，通电时间越短，电流产生的热量越小，对电阻的阻值影响较小
(10)(电路改进)如图丁所示是另一同学小亮设计的测量未知电阻的实验电路图，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
给未知电阻串联一个滑动变阻器(合理即可)
(11)(2020大庆改编)另一同学小张在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，设计了如图戊所示的电路，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)。
(2021荆州改编)同桌小丽想用一只电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx阻值，可用仪器还有两节干电池和两个开关，请你帮她设计一个电路，画在虚线框内。
例2　小明和同学们分别用“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。
电流表无示数，电压表示数接近电源电压，小灯泡不亮
(3)改正电路后，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应位于最右端；这样操作的目的是_______________。
(4)(电路故障分析)(2020随州)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
变式1　(2021张家界改编)电路“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，故障可能是______________。
变式2　(2021荆州改编)问题解决后，连接电路，闭合开关，发现两电表均无示数，为排查故障他将电压表改接到变阻器两端，发现电压表有示数，则电路故障可能是____________。
变式3　(2021宁夏改编)闭合开关后，小明发现两电表指针处于如图所示的位置，则此时灯泡__________(选填“不发光”“发光较暗”或“比正常亮”)；造成这种现象的原因可能是_________________。
(5)(开放性设问)(2020山西改编)经检查改正无误后重新进行实验，向左移动滑动变阻器的滑片，观察到____________________，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为___Ω；继续向左移动滑片，则可能出现的现象有______________(写出一条即可)。
电压表示数为2.5 V时
(6)(2020聊城改编)某同学的实验记录和有关计算如表所示。他把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，可以减小实验误差，你认为他的做法是________(选填“正确”或“错误”)的。为什么：____________________________________________________。
小灯泡的阻值随温度的变化而变化，算其平均值无意义
(7)请在图丙的坐标系中描绘出第一组数据对应的点，并根据描出的4个数据点画出小灯泡的U－I图像。
(8)由表中数据可知，小灯泡的电阻在发生变化，这是因为________(选填“长度”“温度”或“横截面积”)对小灯泡的电阻有影响。
(9)小明________(选填“能”或“不能”)用本实验器材探究电流与电压的关系。(10)(2022益阳)小黄同学实验时发现一个电表发生故障，但有已知的定值电阻R0可提供的情况下，下列电路中不能测出小灯泡电阻的是(　　)
例3　“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)(开放性设问)(2020河南)连接完毕后，同桌小王建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容：_________________________________。
(3)本实验选择的滑动变阻器是____(选填“R1”或“R2”)。
滑动变阻器滑片是否在阻值最大处
(4)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。
滑动变阻器两个下接线柱接入电路
(5)排除故障后，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。
(6)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
①小灯泡的额定功率为________W；
②第1次实验时，小灯泡不发光，原因是____________________________________。
实际电功率过小，肉眼不能分辨发光
③分析表中数据及小灯泡发光情况，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。
(7)(2020随州改编)小明想用该电路继续测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率，但是发现电压表0～15 V量程不能使用，你认为利用上述器材怎样测定该3.8 V的小灯泡的额定功率？简要步骤：______________________________________________________________________。
(8)(2023河北)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____(选填“>”“