2024年中考物理一轮复习 考点精讲 学案 第15章 电学模块突破（模块3 电学三大实验对比复习）

第15章 电学模块突破（模块3 电学三大实验对比复习）
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 探究电流跟电阻、电压的关系 7 实验探究题
用电压表和电流表测量电阻
测量小灯泡的电功率
【回归教材】
知识清单
考点1 “探究电流与电压的关系”对比“探究电流与电阻的关系”
实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
设计实验电路
连接电路 (1)开关:连接电路时,开关应处于 状态。 (2)滑动变阻器:“ ”接入电路(下接线柱的接法应与题中要求相符)。 (3)电表连接:电流从正极流入,负极流出;电流表与被测元件 联,电压表与被测元件 联
电流表量 程的选择 (1)根据题目中的实验数据判断; (2)根据题图中的电表量程判断
电压表量 程的选择 根据电源电压U判断 根据控制不变的电压U0判断
滑动变阻 器的作用 (1)保护电路; (2) (1)保护电路; (2)控制
实验操作 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处(滑片离下端接线越远,阻值越大)
闭合开关后,控制定值电阻的阻值不变,移动滑动变阻器,改变定值电阻两端的电压,观察并记录两表示数(为了方便分析数据,每次实验时,电压表示数成整数倍变化) 闭合开关后,换用不同阻值的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,控制定值电阻两端的电压不变,观察并记录电流表示数
滑动变阻器的阻值应按由大到小的顺序变化 当小电阻换成大电阻时,滑动变阻器滑片应向阻值变大的方向移动
实验操作 移动滑片时,眼睛应观察电压表的示数,当电压表得到想要的示数时,才停止移动滑片
多次测量的目的 得出普遍规律
设计记录实验数 据的表格 实验次数R/ΩU/VI/A123
实验次数U/VR/ΩI/A123
实验图像
实验结论 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
【答案】考点1:断开　一上一下　串　并　改变电阻R两端的电压　电阻R两端的电压不变　正比　反比
考点2 “测电阻实验”对比“测电功率实验”
实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 测小灯泡的功率
实验原理 　　　
实验电路
连接电路 (1)开关:应处于断开状态 (2)滑动变阻器:①串联接入电路;②接线柱的连接应“ ”,补连电路时,应注意最大阻值处的要求 (3)电表连接:电流从正极流入,负极流出;电流表与被测元件 联,电压表与实验对象(R或L) 联
电流表量 程的选择 根据估测实验对象(R或L)在实验过程中通过的电流判断(具体使用见电流表的使用,一般情况下,初中的实验中,电流表选择的是小量程)
电压表量 程的选择 根据电源电压U判断(一般情况下不会让学生选择) 根据小灯泡的额定电压U额判断(该实验中,让学生连接电路时需要选择电压表量程的情况较多)
滑动变阻 器的作用 (1)保护电路 (2) (1)保护电路 (2)
实验操作 闭合开前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处(滑片离下端接线越远,阻值越大)
闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻R两端的电压和通过的电流,记下相应的电流表示数和电压表示数,并需要多次测量 闭合开关后,移动滑片,分别使电压表的示数略小于、等于和略大于(不超过额定电压的1.2倍)小灯泡的额定电压,读出每次电压表及对应电流表的示数
滑动变阻器滑片P移动的方向:要使电压表示数变大,滑片P应靠近下端接线移动,反之,滑片P应远离下端接线方向移动。 移动滑片时,眼睛应观察电压表的示数,当电压表得到想要的示数时,才停止移动滑片
多次测量 的目的 多次测量,求平均值, 测量不同电压下灯丝电阻(注意:不能求电阻的平均值) 测量小灯泡在不同电压下的实际功率
请设计记 录实验数 据的表格 实验 次数U/VI/AR/Ω平均 值123
实验 次数U/VI/AR/Ω123
实验 次数U/VI/AP/W亮度123
实验图像
实验结论 / 小灯泡的电阻随温度的升高而 小灯泡的亮暗由实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越
电表引起 的实验误 差分析 电压表:电压表测量值为实验对象(R或L)的值,所以电压测量值不会总是偏大或偏小。电流表:因为电流表测量值为干路电流(电压表与实验对象并联),所以电流表测量值与测量对象通过的电流相比,总是偏 的。这样的误差会导致电阻的测量偏 ,电功率的测量偏 (初中阶段的实验中,测量对象的电阻均比较小,一般在10 Ω左右,电压表分流的影响可以忽略不计)
【答案】考点2:R=　P=UI　一上一下　串　并　改变定值电阻两端的电压和通过R的电流　改变小灯泡两端的电压　减小误差　增大　亮　大　小　大
核心突破
例题1 探究“电流与电阻的关系”时,可供选择的实验器材有三节新的干电池(电压为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω　2 A”字样)、定值电阻5个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、50 Ω)、开关一个、导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
☆制订计划与进行实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大。
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则故障原因是 。
☆ 分析论证
(3)排除故障后,将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时,应向 (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其数值为 。
☆ 评估
(5)实验中,在接入50 Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是 。(多选)
A.增大电源电压
B.更换一个最大阻值为30 Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10 Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
拓展设问
(6)下列图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 。
A　　　　B
C　　　　D　　
例题2 小华做测量定值电阻Rx阻值的实验,现有器材:待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
☆制订计划与进行实验
(1)请按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。
(2)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 处。
☆分析论证
(3)正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3 V,则故障可能是 (选填标号)。
A.滑动变阻器断路
B.Rx断路
C.Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为1.3 V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx的电流大小为 A,它的阻值是 Ω。
☆评估
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是 。
拓展设问
(6)小华对实验进行进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路,也能测出Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1;
② ,读出电流表示数I2;
③根据实验数据,计算出待测电阻Rx=　　　　(用R0、I1、I2表示)。　　
例题3 在测量小灯泡的电功率实验中,小明设计了如图甲所示的电路图,然后连接了如图乙所示的实物电路。已知电源电压恒为6 V,灯泡的额定电压为3.8 V,滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样。
☆制订计划与进行实验
(1)小明连接好实物电路之后,闭合开关,灯泡不亮,经检查,发现有一根导线连接错误。请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线。
☆分析论证
(2)排除故障后,小明想测量小灯泡的额定功率。他闭合开关,发现电压表的示数只有1.5 V,此时他应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为3.8 V;当电压表示数为3.8 V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W,此时滑动变阻器连入电路中的阻值约为 Ω。
☆评估
(3)小明测量了小灯泡不同电压下的电功率之后 (选填“需要”或“不需要”)求电功率的平均值。小明又计算了小灯泡在不同电压下的电阻,发现不同电压下灯泡的阻值不同,原因是 。
拓展设问
(4)完成上述实验后,小明又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U(U>U额),请你完成下面的实验步骤。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;
③小灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　(用测量量和已知量的符号表示)。
【答案】
例1　(1)如图所示:
(2)定值电阻断路　(3)右　(4)电阻两端的电压　3 V　(5)BC
拓展设问　(6)C
例2　(1)如图所示:
(2)最大　(3)B　(4)0.26　5　(5)减小误差
拓展设问　(6)②再闭合开关S1　③
例3　(1)如图所示:
(2)左　1.672　5　(3)不需要　灯丝电阻受温度的影响
拓展设问　(4)①U-U额　③U额×
【真题精粹】
命题点1 探究电流与电压、电阻的关系(10年3考)
1.(2022·河北)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)、滑动变阻器(10 Ω　1 A)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线。(连线不要交叉)
(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端。
(3)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A
(4)小明将电源电压调为3 V时,按(3)设计的方案进行实验。
①图丙是第2次实验时电流表的示数,示数为 A。
②当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为 Ω。
(5)小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像,可以得出结论: 。
【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验:
①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5 V。
②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5 V。通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
2.(2023·河北)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明把电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。
(1)图1是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的指针都不偏转。图中a为电源的正极,b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右端的接线柱,用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测,结果如表一所示。发生故障的元件是 。
表一:
导线连接点 a和b a和c
电压表指针是否偏转 否 是
电流表指针是否偏转 否 是
(3)排除故障后进行实验。某次实验时,电压表的示数如图2所示,示数为 V。移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据填入表二。
表二:
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24
(4)小明根据表二中的数据画出图像,如图3所示。从图像可以看出,第 (选填数据序号)组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉。
根据以上数据,小明得出结论:电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值。
(5)小红按图4连接电路,测量并记录几组电压和电流值,如表三所示,其中R1=10 Ω、R2=5 Ω,U1、U2、I分别表示电压表V1、V2和电流表A的示数。
表三:
数据序号 1 2 3 4 5
电压U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
电压U2/V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
小红在与小明的交流中,发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关系,于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③,如图5所示,其中 是由表三中的I和U2的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个定值电阻的电流与电压的关系,证据更充分。交流评估后得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【拓展】某小灯泡L的额定电流是I0,但额定电压的标识模糊不清,为测定L正常发光时的电阻,小明设计了下列的电路,其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知,但电源电压未知。为保证电路安全,滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路图中,能够达到目的的有图 。
命题点2 测量小灯泡的电功率(10年4考)
3.(2020·河北)学习了电功率后,小明利用如图1所示的电路图来探究小灯泡功率跟电阻的关系。L1规格为“2.5 V　0.25 A”、L2额定电压是4.5 V、L3额定电压是6 V,电源电压可调。图3是小灯泡L2和L3的I-U图像。
(1)请根据图1所示电路图用笔画线代替导线将图2所示实物图补充完整。
(2)电路连接完成后,小明只闭合开关S1,发现电流表有示数,但小灯泡不发光,原因是 。
(3)实验中的相关数据如表所示。
实验 次数 开关 状态 电源 电压 电流表 示数 小灯泡 电阻 小灯泡 功率
1 只闭合S1 U 0.25 A R1=10 Ω P1=0.625 W
R2=2 Ω P2=0.125 W
R3 P3=0.25 W
2 只闭合 S1、S2 2.5 V 0.50 A R3=5 Ω P3=1.25 W
3 只闭合 S1、S3 0.25 A R1=10 Ω P1=0.625 W
4 S1、S2、S3 均闭合 1.30 A R2=4.55 Ω P2=1.375 W
第1次实验中电源电压U= V,L3的阻值 R3= Ω。
(4)分析表中数据可得出,规格不同的小灯泡消耗的实际功率跟电阻的关系是:
① ;
② 。
【拓展】完成实验后,老师告诉小明用一个稳压电源和一个滑动变阻器可以制作成一个可调电压电源。将自制的可调电压电源(稳压电源电压恒为6 V)、电流表、小灯泡L3和开关串联,如图4所示。将滑片置于阻值最大处,闭合开关,向左移动滑片,当滑片从A点滑到最左端B点时(A、B两点图中未标出),电流表示数变化了 0.1 A,则RAB= Ω。
4.(2017·河北)小明利用如图1所示的实验器材“测量小灯泡的额定功率”,已知电源电压恒为6 V,小灯泡正常工作时的电压为3.8 V,电阻约为12 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω　2 A”。
　(1)请用笔画线代替导线,完成图1实物电路的连接。
(2)正确连接电路后,用开关试触,灯泡不亮,电压表瞬间满偏,电流表指针几乎不动,电路的故障是 。(电路只有一处故障)
(3)排除故障后,继续实验,闭合开关,移动滑片,当电压表的指针在某电压值时(请在图2中标出相应的电压值),小灯泡正常发光,电流表的示数如图3所示,小灯泡的额定功率是 W。
(4)测量完灯泡的额定功率后,小明又测量了几组数据,计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,原因是 。
【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量,实验电路图如图4所示,实验结束后,两人对实验进行了交流与评估。
①小红的实验结果误差较大,理由是 ;
②小明的实验更不容易操作,理由是 。
【答案】1.(1)如图所示:
(2)左　(3)导体电阻　(4)0.2　②30　(5)在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比　②4
2.(1)如图所示:
(2)滑动变阻器　(3)1.2　(4)4　(5)③　【拓展】　ACD
3.(1)如图所示:
(2)电源电压太低,小灯泡的实际功率太小　(3)4　4　(4)①当电流相同时,电功率与电阻成正比　②当电压相同时,电功率与电阻成反比　拓展　7
4.如图所示:
(2)滑动变阻器断路　(3)1.14　如图所示:
(4)灯丝电阻随温度升高而增大　电压表应选择0~15 V量程,量程过大,所以电压的测量不够精确　②电源电压6 V,操作前电压表先使用0~15 V量程,调节变阻器后再使用0~3 V量程,操作比较麻烦
本章拓展1　电阻的特殊测量
方法归纳
特殊方法测电阻思维过程
单表法测电阻→实验原理“R=”→
①缺电压表→利用实验所给的其他器材,想办法得到待测电阻的电压。
②缺电流表→利用实验所给的其他器材,想办法得到待测电阻的电流。
电路设计 实验步骤及表达式
缺电流表 ①将电压表接在定值电阻R0两端测得U0;②再将电压表接在待测电阻Rx两端测得Ux。 表达式:Rx=R0
缺电流表 ①将电压表接在待测电阻Rx两端,只闭合S1,测得Rx、R0串联时Rx两端的电压Ux;②再闭合S2,将R0短接,测得电源电压U。 表达式:Rx=R0
缺电流表 ①先将滑片移至变阻器阻值最大(为R0)的一端,测得Rx、R0串联时Rx两端电压Ux;②再将滑片移至变阻器阻值最小(为零)的一端,记下此时电压表的读数U(总电压)。 表达式:Rx=R0
缺电流表 等效替代法 ①只闭合S1记下电压表的示数U0;②只闭合S2,调节电阻箱,直到电压表示数再次等于U0;③观察电阻箱各旋钮位置,读出电阻箱连入电路的阻值R。 表达式:Rx=R
缺电压表 闭合开关S,分别测得已知电阻R0和待测电阻Rx中的电流I0和Ix。 表达式:Rx=
①只闭合开关S1,记录电流表示数I1;②再闭合S2,记录电流表示数I2。 表达式:Rx=R0
缺电压表 ①先将滑片移至变阻器阻值最大(为R0)的一端,记下此时电流表读数I1;②再将滑片移至变阻器阻值最小(为零)的一端,记下此时电流表的读数I2。 表达式:Rx=R0
缺电压表 等效替代法 ①只闭合开关S1,记下电流表示数I;②只闭合开关S2,调节电阻箱直到电流表示数再次为I。③观察电阻箱各旋钮位置,读出电阻箱连入电路的阻值R0。 表达式:Rx=R0
例题1　由于没有电压表,小明设计了如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当 时,电流表读数为I1。
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2。
③待测电阻Rx=　　　　用已知和测出的物理量符号表示)。
例题2 聪明的小明利用实验室中已知额定电压为U额、额定电流为I额的小灯泡,设计了如图所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤:
(1)闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点 ,移动滑动变阻器滑片, 。
(2)开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应 (填滑动变阻器滑片位置的变化情况),读出电压表示数为U。
(3)写出Rx的表达式:Rx=　　　　(用所测物理量和已知量的符号表示)。
例题3　如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器和如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值。第一步:闭合开关,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1;第二步: (填操作方法),电流表示数为I2,则电阻Rx=　　　　(用相关物理量的符号表示)。
例题4　课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6 A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9 Ω、开关、导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图甲所示,请根据电路图用笔画线代替导线把未完成的实物图(图乙)补充完整。
(2)连接好电路,闭合开关S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“a”或“b”)端。
(3)调节滑动变阻器滑片,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为I1= A、I2= A。
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx= Ω。
(5)调节滑动变阻器的滑片,使A1和A2的读数都变大,为保证A2不被烧坏,则A1的读数不能超过 A。
(6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行 请说出你的理由。
例题5　某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 (选填“左”或“右”)端,这样做的目的是 。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4 V,电流表的示数I如图丙所示,则I= A,待测电阻Rx= Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下:
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx=　　　　(用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是 。
【答案】例1　①开关S1闭合、开关S2断开　③
例2　(1)2　使电压表的示数为U额　(2)保持滑片P的位置不动　(3)
例3　将滑动变阻器滑片移到最右端　×R
例4　(1)如图所示:
(2)b　(3)0.32　0.48　(4)4.5　(5)0.4　(6)可行。图丁中,两电阻并联,两电流表分别测两支路的电流,因各支路的电压相等,由Rx==可测出Rx的值,该方法可行。
例5　(1)①如图所示:
②右　保护电路　③0.24　10　(2)③×R0　(3)A组实验可通过移动变阻器的滑片多次测量取平均值,达到减小误差的目的,而B组却不可以
本章拓展2　电功率的特殊测量
方法归纳
电路设计 实验步骤及表达式
缺电流表 适用条件: 已知U额 ①闭合S、S1,移动滑动变阻器滑片使电压表的示数为U额; ②断开S1,闭合S2,电压表示数为U1。 表达式:P额=U额
适用条件: 已知I额 ①闭合S、S1,移动滑动变阻器滑片使电压表的示数为I额R0; ②断开S1,闭合S2,电压表示数为U1。 表达式:P额=(U1-I额R0)I额
缺电流表 适用条件: 已知U额 ①移动R0的滑片到最左端; ②再调节变阻器R的滑片,使电压表的示数等于U额; ③保持R滑片位置不变,将R0的滑片移动到最右端,读出并记录电压表的示数U1。 表达式:P额=U额
缺电压表 适用条件: 已知U额 ①闭合S、S2,移动滑动变阻器使电流表的示数为I=; ②保持滑片位置不动,断开S2,闭合S1,电流表示数为I1。 表达式:P额=U额(I1-)
缺电压表 适用条件: 已知I额 ①闭合S、S2,移动滑动变阻器使电流表的示数为I额; ②保持滑片位置不动,断开S2,闭合S1,电流表示数为I1。 表达式:P额=(I1-I额)R0I额
适用条件: 已知I额 ①只闭合S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额; ②断开S1,闭合S2,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数等于I额时,读出电阻箱连入电路中的电阻R0。 表达式:P额=R0
适用条件: 已知电源电 压U和I额 ①只闭合S,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额; ②保持滑片位置不动,再闭合S1,此时电流表示数为I。 表达式:P额=(U-I额)I额
例题1　小聪做“测量小灯泡的额定功率”实验,灯泡上标有“3.8 V”字样,电源电压恒定。但由于没有电流表,小聪向同学借了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图所示的电路。请你帮他完成下列实验步骤:
(1)闭合开关S1,将S2拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 V;
(2)再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
(3)灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　(用已知量和测量量表示)。
例题2　为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器测量额定电流为I额的小灯泡的额定电功率,小聪设计了如图所示的电路。操作步骤为:
(1)闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额,此时小灯泡正常发光。
(2)保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关S、S2,断开S1,调节电阻箱R,使电流表的示数为I额,读出此时电阻箱的电阻值为R0,则小灯泡的额定电功率的表达式为P额= 。
例题3　在测量小灯泡额定电功率的实验中,小灯泡额定电压U额=2.5 V,若电压表损坏,小明利用一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图所示的电路,并进行实验:
(1)只闭合开关S和S1,调节滑片P,使电流表示数为　　　　。
(2)保持滑片P位置不动,断开开关 ,闭合S、S2,读出电流表示数为I。
(3)小灯泡的额定功率表达式为P额=　　　(用已知量和测量量表示)。
例题4　做“测小灯泡额定功率”的实验时,小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,却发现电流表损坏了,他又找来一个滑动变阻器R1(最大阻值为R1),设计了如图所示的电路,连接电路进行实验。
(1)小明移动滑片P0到b0端,闭合开关S,接下来操作步骤的合理顺序是 (用字母表示)。
A.移动滑片P到a端
B.保持滑片P0位置不动
C.调节滑片P0使电压表的示数为U额
D.移动滑片P到b端,记录此时电压表的示数为U
(2)小灯泡的额定功率P额=　　　　(请用题中符号U额、U、R1表示)。
【答案】例1　(1)2　3.8　(2)1　(3)
例2　(2)R0
例3　(1)　(2)S1 　(3)U额×(I-)
例4　(1)ACBD　(2)
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