2024贵阳中考物理二轮重点专题研究 微专题 伏安法测电阻、电功率实验对比复习 习题课件(共47张PPT)

(共47张PPT)
伏安法测电阻、电功率实验对比复习
微专题
实验突破—科学探究素养提升
1
实验1 测量电阻的阻值
实验2 测量小灯泡的电功率
实验突破—科学探究素养提升
图示法过实验
测量定值电阻的阻值(2022.29) 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率(2023.25，2023.25)
实验原理 ______________ ______________
电路图 　 　 P＝UI
测量定值电阻的阻值(2022.29) 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率(2023.25，2023.25)
滑动变阻器的作用 (1)保护电路； (2)改变待测电阻两端的电压和电流 (1)保护电路； (2)_______________________ 改变小灯泡两端的电压
测量定值电阻的阻值(2022.29) 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率(2023.25，2023.25)
实验表格设计 表一： 表二： 表三：
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/ 电阻平均值/
1
2 3 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻RL/
1
2
3
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡的亮度
1
2
3
测量定值电阻的阻值(2022.29) 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率(2023.25，2023.25)
实验操作要点 移动滑动变阻器的滑片，测量不同电压下的电流值 (1)移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于、等于、略大于(不超过额定电压的1.2倍)小灯泡的额定电压 (2)使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于________________ 小灯泡的额定电压
测量定值电阻的阻值(2022.29) 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率
实验图像 　　 测量定值电阻的阻值(2022.29) 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率(2023.25，2023.25)
对图像的分析 I－U图像是一条过原点的直线 I－U图像不是直线的原因：_______________________________ 电路故障分析 见电学微专题4 电路故障分析 多次测量的 目的 __________________ 测量小灯泡在不同电压下的电阻 _________________________________
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
求平均值减小误差
测量小灯泡在不同电压下的实际功率
测量定值电阻的阻值(2022.29) 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率(2023.25，2023.25)
不能求平均值的原因 / 小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能求平均值 小灯泡在不同电压下的实际功率不同，不能求平均值
实验装置延伸 本实验装置________ (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系 本实验装置________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系 能
不能
一题多设问
例1　某实验小组做测量定值电阻阻值的实验，电源
为两节新干电池，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)按图甲电路图连接完毕后， 实验小组的小丽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：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
实验1　测量电阻的阻值
设计与进行实验
电流表、电压表的正、负接线柱是否接正确(电流表、电压表选用的量程是否恰当；所有元件的接线柱是否有松动；滑动变阻器是否“一上一下”接入电路；滑动变阻器的滑片是否位于最大阻值处等，合理即可)
(2)闭合开关，发现电流表和电压表的指针均不动．断开开关S，检查电路无误后，把电压表接在滑动变阻器两端，再次闭合开关，发现电流表指针仍不动，但电压表指针有明显偏转．若电路中只有一处故障，则故障是________________________________.
滑动变阻器断路
电路故障分析变式
变式1　(2021盐城)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　(2022绍兴改编)实验时，若不小心将电压表和电流表位置接反，可能出现的现象是电压表________示数，电流表
________示数(均选填“有”或“无”).
断路
有
无
分析与论证
(3)排除故障后继续实验，多次移动滑片，并将所得数据记录在表中：
①当电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示为________A.
②老师看完数据后指出有一组数据是拼凑的，它是第________组，你的判断依据是____________________________________________________
______________________________.
③排除错误数据后，计算可知定值电阻的阻值为________Ω.
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.2 1.5 2 2.5
电流/A 0.04 0.30 0.40
0.5
1
当U＝0.2 V、I＝0.04 A时，滑动变阻器接入电路的电阻
5.0
实验数据分析变式
变式3　(2023贵港改编)小华用电压恒为3 V的电源也做了此实验，根据自己记录的实验数据绘制了如图所示的图像，他发现自己的图像与其他同学绘制的图像不同，原因是：____________________________，他所用待测电阻的阻值为________Ω.
电压表并联在滑动变阻器两端
10
(4)(2021荆州改编)另一实验小组用图丙所示电路测电阻Rx的阻值，滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知，闭合开关，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I1；滑动变阻器滑片在最
右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx＝________
(用题中所给物理量的符号表示).
丙
特殊方法测电阻变式
变式4　(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，测出了未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整：
①只闭合开关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).
只闭合开关S、S2
例2　小明和同学们用“伏安法”测小灯泡的电阻，所用小灯泡的额定电压为2.5 V.
设计与进行实验
(1)[HK九年级P106第4(1)题]如图甲是实验电路图，图上的圆圈表示电表，请在圆圈内填入相应的字母．
V
A
(2)实验时连好最后一根导线后，发现小灯泡立即发出耀眼的白光，然后迅速熄灭，小明操作中存在的问题是：①___________________________________________________________；
②___________________________________________________________.
(3)正确操作后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表
无示数、电压表示数接近3 V，取下小灯泡，两表的
示数均不变，若电路中仅有一处故障，则故障可能
是_______________________.
连接电路时开关未断开
滑动变阻器滑片未移至阻值最大处
小灯泡断路
V
A
电路故障分析变式
变式1　(2021恩施州改编)其他小组同学实验时使用了旧灯泡(灯丝已烧断且不知晓，电源电压4.5 V，电压表量程接0～3 V量程)，闭合开关继续实验，很容易造成________损坏，为避免此事故发生，可以采用的办法是____________.
电压表
试触
V
A
变式2　(创新—猜想与假设)当闭合开关后，发现小灯泡不亮，请你根据电路结构猜想一种原因，并在下表中写出对应的电压表和电流表的示数情况.
猜想 电压表示数情况 电流表示数情况
V
A
小灯泡短路
为零
有示数
小灯泡断路
接近3 V
接近零
滑动变阻器断路
为零
为零
为零
为零
开关断路
(4)排除故障后，当滑动变阻器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，应进行的操作是______________，同时眼睛观察________的示数.
2.1
向左移动滑片
电压表
V
A
分析与论证
(5)移动滑动变阻器的滑片，多次实验所得的数据如表所示：
①由表格数据可知，小灯泡正常发光的电阻为______Ω；
②对比不同电压下小灯泡的电阻值，你有什么发现？把你的发现写成一句具有概括性的结论：__________________________________________.
实验次数 1 2 3 4 5
电压(V) 0.5 1 2 2.5 2.8
电流(A) 0.10 0.14 0.18 0.20 0.22
电阻(Ω)
12.5
小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大(合理即可)
实验数据分析变式
变式3　(2020宁夏改编)小明根据实验数据描绘的小灯泡的I－U大致图像如图所示，小灯泡的I－U图像是曲线的原因是____________________________________.
小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大
变式4　(2023岳阳改编)其他小组记录的数据如下表，发现有一组测量数据存在错误．请指出错误数据的序号并说明理由_____________________
______________________________________________________________________________________________________________________________.
序号 1 2 3 4
U/V 0.1 1.3 2.1 3.0
I/A 0.05 0.11 0.26 0.3
2，灯丝电阻随温度升高而增大(第 3、4组数据的电压比第 2组高，但算出的电阻比第 2组小，所以第 2组数据错误．其他合理解答均可)
(6)(2020聊城)小明计划将5次实验小灯泡的电阻求平均值作为小灯泡的电阻值，他认为这样可以减小误差，你认为小明的做法是________的，原因是_________________________________________________________.
错误
灯丝电阻随温度发生变化，不能求平均值
(7)小王在测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的电阻时，发现电压表已损坏，于是去掉电压表，额外找来一只电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路．请你帮助小王将下列测量过程补充完整.
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，_________
________________，此时小灯泡正常发光；
②读出此时另一只电流表的示数为I；
③小灯泡正常发光时的阻值RL＝_____________(用已知量和测量量表示).
使电流表
的示数为
丙
对接中考
例3　(2022贵阳29题6分)为了用电流表、电压表测定值电阻Rx的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路.
请你回答下列问题：
(1)连接电路时，开关应处于________状态，滑动变阻器的滑片应位于__________端.
断开
b(或最右)
(2)实验中当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如图乙所示，则此时电阻的测量值Rx＝________Ω.
(3)滑动变阻器在实验中的作用是：
①__________________________________________________________；
②__________________________________________________________.
9
保护电路
多次改变Rx两端的电压和通过Rx的电流
一题多设问
例1　在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电源为两节新干电池，额定电压为2.5 V的小灯泡，电阻约为10 Ω，电流表、电压表、滑动变阻器，开关和导线若干.
实验2　测量小灯泡的电功率
设计与进行实验
(1)如图甲是小明连接的部分电路，请你帮他将电路连接完整(要求滑片向右移动时，小灯泡变亮).
(2)连接电路时，开关应________；滑动变阻器滑片应移至________(选填“A”或“B”)端.
断开
A
(3)(2020攀枝花改编)实验电路接好后，闭合开关，发现电路故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因.
序号 故障现象 检测 故障原因
① 灯泡较亮，两表的示数均较大 移动滑动变阻器滑片，现象不变 ________________
② 灯泡不亮，电压表示数较大，电流表无示数 取下灯泡，两表的示数不变 ________
滑动变阻器短路
灯泡断路
电路故障分析变式
变式1　(2021威海)连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小明猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路．他再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想________是错误的；又进一步观察到电压表
有示数，最终确定猜想________是正确的. (两空
均选填“①”“②”或“③”)
②
①
变式2　(2021雅安)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
C
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，观察到电压表示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定电功率，应将滑动变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)移动.
右
分析与论证
(5)(2021烟台改编)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
①小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W.
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.9
电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.22 0.26
电功率P/W
亮度变化 暗→亮 0.6
②根据上表的实验数据以及小灯泡的发光情况，你有什么发现？__________________________________________________________________________.
③请你根据表中数据在图丁所示的坐标纸上作出小灯泡的I－U图像.
实际功率越大，小灯泡的亮度越亮(或灯丝电阻随电压的增大而增大)(合理即可)　
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.9
电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.22 0.26
电功率P/W
亮度变化 暗→亮
实验数据分析变式
变式3　(2021甘肃省卷改编)同学小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED灯(发光二极管)的额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED灯的I－U图像如图所示，由图像
可知LED灯的电阻随电压的增大而________
(选填“增大”“不变”或“减小”)．图中阴影部分
面积表示的是___________________________．
减小
电压为2.5 V时LED灯的功率
(6)(2020张家界改编)实验中移动滑动变阻器的滑片，多次测量的目的是___________________________________________．
测小灯泡在不同电压下的电功率
(7)同学小亮设计了如图戊所示的电路，测出了额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，R0为已知阻值的定值电阻．
①闭合开关S1，使开关S2接1，调节滑动变阻器的滑片，
使电压表示数为________；
②使开关S2接2，保持____________________________，
读出电压表示数为U1.
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)．
2.5 V
滑动变阻器滑片位置不变
戊
特殊方法测电阻变式
变式4　某实验小组设计了如图所示的电路图做“测量小灯泡的额定功率”实验，图中小灯泡标有“2.5 V”字样，电源电压不变， 为电阻箱，可以调节并显示其接入电路中的阻值．请你将以下实验步骤补充完整．
①电路连接后，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________；
②保持滑片位置不动，断开S1，闭合开关S、S2，调节电阻箱接入电路的阻值，____________________，记下电阻箱的阻值R；
③小灯泡的额定功率P＝________(用已知量和
测量量表示)．
2.5 V
使电压表示数为2.5 V
(8)(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
B
对接中考
例2　(2023贵阳25题9分)在“测量小灯泡电功率”的实验中，小宏设计了如图甲所示的电路．电源电压恒为3 V，小灯泡额定电压为2.5 V.
(1)连接电路时，开关应处于________状态
断开
(2)通电后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度始终不变且电压表指针保持在3 V的位置．小宏检查电路发现连线时错将导线接在了如图乙所示的滑动变阻器________两个接线柱上．(填写字母)
(3)改正错误后，小宏移动滑片使电压表示数为2.5 V 时， 电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W.
C、D
0.75
(4)在进行误差分析时，老师说：虽然电压表内部电阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表．请你根据这一事实并结合电路图分析判断，实验中测得小灯泡的额定功率比真实值偏________(选填“大”或“小”)，原因是：_______________________________________________________
______________________________________________________________.
大　
电压表中有电流流过，电流表测得的电流大于小灯泡的实际电流，由P＝UI可知，测得的小灯泡电功率偏大
例3　(2023贵阳25题9分)在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压恒定不变．
(1)在连接器材时，为保证实验电路的安全，小明应该________开关．
(2)小明所连接的实物电路如图甲所示，图中小灯泡与滑动变阻器的连接方式是________联．
断开
串
(3)小明移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5 V，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流是______A，则小灯泡的额定功率是______W.
(4)若为了测量小灯泡发光较暗时的实际功率，小明应将滑动变阻器的滑片向阻值________(选填“增大”或“减小”)的方向移动，并测量相关物理量进行计算.
0.5
1.25
增大