2024河北物理中考备考重难专题：伏安法测电阻、电功率实验对比复习（课件）(共26张PPT)

(共26张PPT)
伏安法测电阻、电功率实验对比复习
电学实验题
2024中考备考重难专题课件
河北 物理
课件说明
一、课件设计初衷
基于老师在二轮专题复习中，找好题、选好题来攻克重难题型有较大的需求，特设计重难专题课件.在制作过程中，通过设计启发式问题、思维过程性分析，有助于学生掌握解题思路和方法，提高课堂效率.
二、课件亮点
1.依据区域考情，针对性选题
按照本地区考情及考法选题，针对性强，有效提高老师备课效率
2.一题多设问，提高课堂效率
通过改编题，做变式或补充设问，让老师可以用一道题讲透一类题，为老师提供原创好题
3.一题多解与思路引导，体现思维过程
通过问题启发式激发学生思考，为学生提供多种的解题思路和方法；利用思路引导的形式分析解题思路，解题的关键点挖空进行设问，形成解题思维
三、课件使用场景
适用于中考二轮专题复习
伏安法测电阻、电功率实验对比复习
典例精讲
实战演练
1
实验回顾
2
3
考情总结
“伏安法”测小灯泡的电功率，10年4考，均在实验与探究题中考查：
①考查类型：探究小灯泡电功率与电阻的关系、测小灯泡的额定功率、探究小灯泡的发光程度的影响因素；
②考查内容：实物图连接、电路故障分析、补充步骤、电表读数、数据分析、创新装置.
实验回顾
实验 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
原理 P=UI
电路图
实验 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
连接实 物图
滑动变阻器作用 (1)保护电路 (2)改变待测电阻/小灯泡两端的电压
实验 伏安法测定值电阻的电阻 伏安法测小灯泡电功率
多次测量目的 求平均值，减小______ 测小灯泡在不同电压下的_______
图像
误差
电功率
Ix
A
Rx
Ux
V
等效替代
这两个电阻如何连接比较好
在串联电路中，电流处处相等
R0
U0
V
I0
电压表与定值电阻并联
电流表
等效替代
A
特殊方法测电阻
缺电流表
类型1
【设计思路】利用电压表并联定值电阻(阻值为R0)，等效代替电流表
【拓展】如果没有R0，只有一个滑动变阻器，如何测量Rx的值？
将滑动变阻器的滑片移到最大阻值R0处与电压表并联，等效代替电流表
Rx
S1
V1
A
Rx
V1
S1
V2
P
R0
例 在“伏安法”测电阻的实验中，小明发现电流表已损坏，而电压表完好，于是他设计了如图所示的电路，最终也完成了实验，请你将下列实验步骤填写完整(滑动变阻器最大阻值为R0)：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片
位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U1；
②_________________________________________，
读出此时电压表的示数，记为U2；
③未知电阻Rx＝__________(用已知量和测量量表示).
Rx
S1
P
R0
调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最右端时
U=U1
U=U2+
电源电压不变，列方程组
V
I
A
Rx
Ux
V
V
等效 替代
电流表与定值电阻串联
电压表
这两个电阻如何连接比较好
U0
A
R0
I0
在并联电路中，各支路两端电压相等
缺电压表
类型2
【设计思路】利用电流表串联定值电阻(阻值为R0)，等效代替电压表
【拓展】如果没有R0，只有一个滑动变阻器，如何测量Rx的值？
将滑动变阻器的滑片移到最大阻值R0处与电流表串联，等效代替电压表
Rx
V
S1
A1
A2
R0
P
Rx
S1
A1
例 伏安法测电阻实验中电压表已损坏，电流表完好，设计了如图所示的电路，也完成了实验，请将下列实验步骤填写完整
(滑动变阻器最大阻值为R0)：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片
位于最左端时，读出此时电流表的示数，记为I1；
②________________________________________，
读出此时电流表的示数，记为I2；
③未知电阻Rx＝________(用已知量和测量量表示).
Rx
S1
P
R0
A
U=I1Rx
U=I2(Rx+R0)
电源电压不变，列方程组
调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最右端时
典例精讲
例 小组同学在做测量小灯泡的电阻实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压恒为3 V的电源、标有“2.5 V”的小灯泡，滑动变阻器及导线若干.
[实验操作]
(1)用笔画线代替导线，将图2中
的实物电路按照图1所示的电路
图连接完整.
图1
图2
电压表与L并联
图1
图2
【解题方法】滑动变阻器滑片：远离下方接线柱的位置就是阻值最大处
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最______(选填“左”或“右”)端.
(3)闭合开关，向左移动滑片，直到观察到___________________时，表明小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得其电阻.
电压表示数为2.5 V
右
额定电压为2.5 V
[故障分析]
(4)连接好电路闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则故障的原因可能是_____________.
变式1 小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，两电表均无示数，为判断原因，将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则故障的原因是_______________.
小灯泡断路
滑动变阻器断路
图1
图2
与电压表并联以外的电路断路
与电压表并联的电路断路
变式2 小丽连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，小灯泡正常发光，则故障的原因可能是________________.
变式3 小红连接好电路后，闭合开关，小灯泡亮度很暗，移动滑片小灯泡亮度不变，则故障的原因可能是________________________________.
电压表断路
滑动变阻器接了下面的两个接线柱
图1
图2
存在故障：电压表
接入电路的阻值过大
[实验设计与分析]
(5)排除故障后，闭合开关，移动滑片，将实验数据记录在下表中：
①图3是第1次实验时电压表的示数，为________V，则此时小灯泡的电阻为______Ω.(保留两位小数)
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 0.24
2 2.5 0.26
3 2.8 0.28
图3
2.2
9.17
【读数方法】一看量程，二看分度值，三看指针所指的位置；
量程：0~3 V
分度值：0.1 V
②多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录了多组电压U、电流I的对应数据，然后画出小灯泡的I－U曲线如图乙所示，符合实际的是______.
A
小灯泡的电阻随温度的升高而变大
斜率为
斜率变小
[交流与合作]
(6)为了测量小灯泡的电阻，小组间讨论表格中需不需要设计一栏“平均电阻/Ω” _______为什么？__________________________________________
_____________.
(7)实验结束后，小组继续用该电路来测量小灯泡的电功率，为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，
除了表中记录电表示数和电功
率，还需要增加记录的内容是
__________________.
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2.2 0.24
2 2.5 0.26
3 2.8 0.28
不需要
因为灯丝电阻温度随温度的升高而增大，求平
均值没有意义
小灯泡的亮度
(8)全国新考法 对实验数据进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮.但某同学发现：标有“220 V 8.5 W”的LED灯与标有“220 V 60 W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当. 请分析造成这一现象的原因可能是________.
A. 两灯的实际功率相同
B. 相同时间内，电流通过两灯做功不同
C. 两灯将电能转化为光能的效率不同
C
两灯转化的光能相同
消耗的电能多
消耗的电能少
光能
内能
相同时间：
【拓展】实验完成后，小组再用标有“1.5 V”字样的小灯泡L1替换L，然后调节滑动变阻器使L1正常发光，读取电流表示数从而得到L1的额定功率. 若L与L1的额定功率差ΔPL与对应的滑动变阻器的功率差
ΔP滑相等，则L1的额定功率为________W.
图1
0.39
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2.2 0.24
2 2.5 0.26
3 2.8 0.28
L正常发光时，P额=2.5 V×0.26 A＝0.65 W
→P滑1＝U滑1I＝(3 V－2.5 V)×0.26 A＝0.13 W
ΔPL＝ΔP滑
→1.5 V×I1－0.65 W＝0.13 W－(3 V－1.5 V)×I1
解得I1＝0.26 A
→P1＝U1I1＝1.5 V×0.26 A＝0.39 W
实战演练
1.(2022河北定心卷)小明在实验室做伏安法测电阻
实验，现有恒为3 V的电源电压、待测电阻R、电
流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个以及导
线若干，电路连接情况如图甲所示.
(1)小明没有检查电路就闭合了开关，发现两电表
指针的偏转情况是_________________________________________.
(2)仔细检查电路后，发现有一根导线连接错误，请你在图甲错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画一根正确的导线.
与 串联
V
A
×
电流表指针不偏转，电压表指针偏转
(3)正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移动到______(选填“A”或“B”)处.闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图乙所示，实验中其他数据如表格所示，请将表格中横线部分补充完整；通过数据可知，该待测电阻R的阻值为________Ω.
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A
1 2.0 0.2
2 2.4 _____
3 2.6 0.26
4 2.8 0.28
×
B
0.24
10
(4)同桌小红提出：“把小明正确连接的电路中的滑动变阻器去掉，在不损坏待测电阻R的前提下，通过更改电源电压来获取三组数据，再求出待测电阻R的阻值”.请你对小红的方案作出科学性评价：_____________
______________________________________________________________
_______________________.
×
方案可行，改
变电源电压相当于调节滑动变阻器，都可以实现改变待测电阻两端的电
压和通过的电流的目的
【拓展】同组的小华利用小明实验中除电压表外的其他器材设计了如图丙所示的电路，也测出了另一未知电阻Rx的阻值.已知滑动变阻器的最大阻值为R0，具体步骤如下：
①移动滑片P至最右端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关，移动滑片P至最左端，记录电流表示数为I0；
则未知电阻Rx＝__________(用I0、I1和R0表示).
Rx与R0并联
U=I1R0
Rx被短路
通过R0的电流为I1
通过Rx的电流为I0-I1
电源电压不变