2024年中考 物理专题提升 伏安法实验（含答案）

　伏安法实验
微点突破
微点1　连接电路图
例1　如图所示是利用伏安法测量额定电压为2.5 V小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10 Ω)的电路图，请将图中电路连接完整．(要求：向右移动滑片，小灯泡变亮)
例1题图
思路引导
①连接点：导线端点应该接在接线柱上．
②连接线：用光滑曲线连接，且连线不交叉．
③电流表：测通过小灯泡的电流，正进负出，与小灯泡____联；
量程选择：方法一：通过已知的额定电压、电阻计算通过小灯泡的电流约为I＝＝＝0.25 A，应选择________量程；
方法二：若已知额定电压、额定功率，则可通过P＝UI求得通过小灯泡的额定电流，进而选择电流表量程．
④电压表：测小灯泡两端电压，正进负出，与小灯泡____联；
量程选择：方法一：根据用电器规格进行选取，如小灯泡的额定电压为2.5 V，应选择______量程；
方法二：若小灯泡额定电压未知，则可以根据电源电压进行选取，如电源电压为3 V，应选择________量程．
⑤滑动变阻器：遵循____________原则接入电路，起保护电路、调节电路电流的作用；闭合开关前，应将滑片移至阻值最________处．
例2　(根据电路图连接实物图)在探究电流与电压关系的实验中，电源电压恒为3 V，请你根据电路图甲用笔画线替代导线，将图乙的实物图连接完整．
例2题图
例3　(实物图纠错)如图所示，在测量某未知电阻的阻值实验中，某小组同学连接的电路有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉).
例3题图
例4　(电路设计)如图所示，是小宇设计的测量定值电阻的电路图，请在两虚线框中画出定值电阻和电流表．
例4题图
微点2　电路故障分析
方法指导
1. 根据电表示数判断电路故障
先根据电流表情况判断电路故障类型，再根据电压表情况判断电路故障具体位置．
2. 灯泡不亮的原因
①灯泡被短路；②灯泡断路；③电路其他部分断路；④灯泡实际功率过小．
例1　如图甲所示，“测量小灯泡电功率”实验中，电源电压不变，电压表和电流表均完好，将2.5 V小灯泡接入电路．
例1题图
故障判断
(1)闭合开关，发现电流表示数如图乙所示，出现该现象的原因是：________________________．
(2)闭合开关后，发现电流表指针不动，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________________．
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片，两表示数不变，产生这一现象的原因是________________．
(4)闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器滑片，电流表示数不断变化，电压表依然无示数，则故障可能是________________．
(5)闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡亮度很暗且不变，电流表与电压表均有较小示数且不变，则电路中的故障可能是____________________________．
故障检测
(6)(电压表检测)闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，小明用电压表进行电路故障检测，当把电压表分别正确接在电流表、小灯泡两端时，电压表示数均为零，当把电压表正确接在滑动变阻器两端时，电压表有示数，出现这种现象的原因是________________．
(7)(导线检测)闭合开关后，发现移动滑片时小灯泡始终不发光，两电表均无示数，小明将一根导线分别并联在小灯泡、滑动变阻器和开关两端，发现只有当导线并联在开关两端时，灯泡才发光、两电表有示数，出现这种现象的原因是________________．
故障现象推理
(8)小明在连接电路时，不小心将电压表、电流表位置互换，闭合开关后，小灯泡________(选填“发光”或“不发光”)，电流表________，电压表________．(后两空均选填“有示数”或“无示数”).
例2　小明按图示电路图正确连接电路，电阻R标有“5 Ω”，灯L标有“3.8 V　0.3 A”．闭合开关S，L发光，电流表和正常工作，示数均为0.24 A. 小明认为出现上述现象的原因是R被短路．
该说法是否正确？________；若正确，写出理由；若不正确，分析出现该实验现象的原因并写出分析过程．_________________________________________________________
　例2题图
微点3　滑动变阻器规格的相关判断
例1　小明同学利用如图甲所示电路测量标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率，可供选择的滑动变阻器规格有“20 Ω　1 A”和“30 Ω　0.5 A”．闭合开关，多次改变滑片的位置，测得多组电压、电流值，并据此绘出如图乙所示的I－U图象．由图象可知，所选滑动变阻器规格为________________________________________．
思路引导
第一步：电路识别：由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器________；
第二步：电路分析及计算最大值：根据串联分压可知，当小灯泡两端的电压最小时，滑动变阻器两端电压最________，此时滑动变阻器连入电路的电阻最________，所以滑动变阻器的阻值应不小于________ Ω；
最大电流：由图乙得出，小灯泡正常发光时的电流为________A，所以电路中的电流应不大于________A.
例1题图
例2　在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、定值电阻R四只(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω)、滑动变阻器多个规格、开关、导线若干．
例2题图
(1)小明选择电源电压3 V，保持电阻两端的电压为2 V不变，为了能用四个电阻进行实验，则电路中最大电流为______A，当定值电阻为______Ω时，滑动变阻器接入电路阻值最大，为______Ω，应选择的滑动变阻器的规格是______(选填序号：A“20 Ω　1 A”或B“30 Ω　0.3 A”).
(2)小红选择电源电压为6 V，滑动变阻器的规格为“35 Ω　1 A”的滑动变阻器，思考定值电阻两端的电压应控制多少合适，提出1.5 V、2.0 V和3.0 V三个电压值．为了使四只定值电阻都能顺利完成实验，根据串联电路分压原理，当滑动变阻器接入电路阻值最大，且定值电阻最大时，定值电阻两端电压为________V，此时为满足实验要求的最小电压，所以这三个电压值中能选的是________ V．
(3)小明若想在(2)的基础上，再想用40 Ω的电阻再测一组数据，所选用滑动变阻器的最大阻值不能小于________ Ω.
【典型试题拓展】 例2题　1．(进一步追问)若电源电压恒为4.5 V、滑动变阻器规格为“50 Ω　0.5 A”，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的位置，记录下电压表和电流表示数．老师指出其中一组数据“0.6 V　0.06 A”不是实验测量的，原因是______________________
　伏安法实验
微点突破
微点1　连接电路图
例1　如答图所示
例1题答图
【思路引导】③串　0～0.6 A　④并　0～3 V　0～3 V
⑤“一上一下”　大
例2　如答图所示
例2题答图
例3　如答图所示
例3题答图
例4　如答图所示
例4题答图
微点2　电路故障分析
例1　(1)电流表正负接线柱接反了　(2)开关接触不良
(3)小灯泡断路　(4)小灯泡短路　(5)滑动变阻器接了下面两个接线柱　(6)滑动变阻器断路　(7)开关断路　(8)不发光　无示数　有示数
例2　不正确　L发光，电流表和正常工作，示数均为0.24 A，这说明干路中的电流与通过灯泡的电流是相同的，根据并联电路的电流规律可知，通过R的电流为0，所以故障是R断路
微点3　滑动变阻器规格的相关判断
例1　“30 Ω　0.5 A”
【思路引导】串联　大　大　25　0.25　0.25
例2　(1)0.4　25　12.5　A　(2)2.5　3.0　(3)40
【典型试题拓展】 例2题　当电压表示数为0.6 V时，滑动变阻器阻值R＝＝＝65Ω>50Ω，超过了滑动变阻器的最大阻值