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(共36張PPT)
模塊四　電和磁
第28講　伏安法測(cè)電阻和電功率
核心考點(diǎn) 年份及分值 考查頻率
2020 2021 2022 2023 2024
伏安法測(cè)量性實(shí)驗(yàn) — — 6 — — ★
主要考點(diǎn)有：伏安法測(cè)電阻和測(cè)小燈泡電功率。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是中考物理的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。涉及的主要考點(diǎn)有：實(shí)驗(yàn)原理；電路連接；連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和滑動(dòng)變阻器滑片的位置；滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)；實(shí)驗(yàn)器材選擇；誤差分析；數(shù)據(jù)分析以及特殊測(cè)量方法。
1．會(huì)應(yīng)用歐姆定律測(cè)量電阻。
2．會(huì)測(cè)量小燈泡的電功率。
【教材導(dǎo)航】 人教教材九年級(jí)P80~82；粵滬教材九上P84~86
知識(shí)點(diǎn)　伏安法測(cè)電阻
1．測(cè)量工具：〔1〕_________、
〔2〕_________、〔3〕_____________、開(kāi)關(guān)、電源、待測(cè)電阻、導(dǎo)線。
2．原理：〔4〕_________。
3．電路圖：(如右圖所示)
電壓表　
電流表　
滑動(dòng)變阻器　
R=　
4．電路連接：
(1)連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)處于〔5〕_______狀態(tài)；滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)至〔6〕___________處。
(2)先將電流表〔7〕____聯(lián)在電路中，再將電壓表〔8〕____聯(lián)在被測(cè)電阻的兩端。
5．滑動(dòng)變阻器的作用：(1)保護(hù)電路；(2)改變電路中的電流和被測(cè)電阻兩端的電壓，獲取多組電流值、電壓值。
斷開(kāi)　
阻值最大　
串　
并　
6．評(píng)估與交流：
(1)測(cè)定電阻的阻值時(shí)多次測(cè)量，是為了〔9〕___________，減小實(shí)驗(yàn)誤差。
(2)測(cè)量小燈泡的電阻時(shí)，由于燈絲的電阻受〔10〕_______的影響，故不能將多次測(cè)量結(jié)果求平均值作為燈絲的電阻。
求平均值　
溫度　
學(xué)習(xí)了“伏安法測(cè)電阻”后，小龍同學(xué)動(dòng)手測(cè)量了小燈泡L和定值電阻Rx的阻值。測(cè)量過(guò)程如下：
【實(shí)驗(yàn)原理】伏安法測(cè)量電阻的原理是_________。
實(shí)驗(yàn)26　測(cè)量小燈泡的電阻
R=　
測(cè)量燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值：
(1)小龍打算用圖甲所示電路測(cè)量額定電壓為2.5 V的小燈泡正常工作時(shí)的電阻，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整。(導(dǎo)線不能交叉)
答圖
(2)按圖甲連接電路時(shí)，應(yīng)先_______開(kāi)關(guān)，
并將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最_____(選
填“左”或“右”)端。
(3)小龍連接完電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡
不亮，且電流表、電壓表都有較小的示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，燈泡仍然不亮，且電流表、電壓表的示數(shù)都不變，則小龍連接的電路存在的問(wèn)題是_______________________ __________________。
斷開(kāi)　
右　
將滑動(dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱連入了電路中　
(4)排除故障后，為了測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，小龍接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是________________________________ ______________________________________________________________。
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5 V，記下電流表的示數(shù)I，求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻　
(5)接下來(lái)小龍又測(cè)出了小燈泡在不同電壓下的電阻值，并求出了電阻的平均值，如下表所示。小龍?zhí)幚頂?shù)據(jù)的方法是否合理？為什么？
__________________________________________________。
不合理，燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，不可求平均值　
電壓/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
電流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27
電阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1
平均電阻/Ω 8.1
(6)緊接著小龍又將小燈泡L換成定值電阻Rx，更換時(shí)開(kāi)關(guān)必須_______。正確操作后，小龍閉合開(kāi)關(guān)，電流表示數(shù)為0.25 A，他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電流表示數(shù)有變化，而電壓表示數(shù)始終為零。電路中的故障可能是____(選填字母)。
A．定值電阻短路　　　　　
B．定值電阻斷路　　　　　
C．滑動(dòng)變阻器短路
斷開(kāi)　
A　
(7)排除故障以后，小龍四次測(cè)量的電阻值分別為15 Ω、15.1 Ω、18 Ω、14.9 Ω，則待測(cè)電阻Rx的阻值為_(kāi)____Ω。
15　
小明為了探究“小燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，小燈泡標(biāo)有“2.5 V”的字樣。
(1)圖甲是小明連接的實(shí)驗(yàn)電路，同組的小紅發(fā)現(xiàn)圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打“×”，并在圖中改正。(導(dǎo)線不能交叉)
實(shí)驗(yàn)27　測(cè)量小燈泡的電功率
答圖
(2)電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，而電流表有示數(shù)，電壓表沒(méi)有示數(shù)，則電路可能出現(xiàn)的故障是______ _______。
小燈泡短路　
(3)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，小明進(jìn)行了4次測(cè)量，并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在如下表格中。當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.7 V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，請(qǐng)把電流表的示數(shù)填寫(xiě)在下表中，并把表格補(bǔ)充完整。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω 電功率P/W 燈泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 _______ ______ _______ 較暗
3 2.5 0.28 8.9 _______ 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
0.24　
7.1　
0.41　
0.70　
(4)小燈泡的額定功率為_(kāi)______W。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：
①當(dāng)實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率_____(選填“>”“<”或“=”)額定功率；
②當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率_____(選填“>”“<”或“=”)額定功率；
③當(dāng)實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率_____(選填“>”“<”或“=”)額定功率；
④燈泡的亮度隨實(shí)際功率的增大而_______(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)。
0.70　
<　
=　
>　
增強(qiáng)　
(6)實(shí)驗(yàn)中小燈泡的電阻變化的原因是____________________ ___________。
(7)此實(shí)驗(yàn)中將小燈泡換成定值電阻，還能完成的探究實(shí)驗(yàn)是___________________________________。
燈絲的電阻隨溫度的變化而變化　
探究電阻一定時(shí)，電流與電壓的關(guān)系　
［例題］ 小明想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻R0測(cè)未知電阻Rx的阻值，于是他和同組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖，并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：
①閉合S、S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I；
②閉合S、斷開(kāi)S1，此時(shí)電流表的示數(shù)為I1；
③求未知電阻Rx的表達(dá)式為：Rx=______。
(用R0、I、I1表示)
重難點(diǎn)　單表法測(cè)電阻
　
［變式］ 小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的測(cè)量電路，用來(lái)測(cè)量未知電阻Rx，其中R0是定值電阻，步驟如下：
①閉合S、S1，用電壓表測(cè)出電源的電壓為U；
②____________________，用電壓表測(cè)出待測(cè)
電阻Rx兩端的電壓為U1；
③請(qǐng)用測(cè)量值U和U1、已知量R0來(lái)表示Rx=_______。
閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)S1　
　
考查點(diǎn)1　伏安法測(cè)電阻
1．(2024·山西)實(shí)驗(yàn)室里有一個(gè)標(biāo)識(shí)不清的定值電阻，小亮設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量(電源為兩節(jié)干電池)。
(1)根據(jù)公式________可知，通過(guò)對(duì)電流和電壓的測(cè)量來(lái)間接測(cè)出導(dǎo)體的電阻。請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲的電路連接完整(導(dǎo)線不得交叉)；
R=　
答圖
(2)連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)_______，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在____(選填“A”或“B”)端。閉合開(kāi)關(guān)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無(wú)示數(shù)。經(jīng)檢查電流表及各接線處均完好，則電路的故障可能是_______________；
斷開(kāi)　
B　
定值電阻斷路　
(3)排除故障后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)為2.4 V，電流表示數(shù)如圖乙所示為_(kāi)______A，則電阻為_(kāi)___Ω。小亮把該數(shù)據(jù)作為本實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果，請(qǐng)你作出評(píng)價(jià)或建議：_________________________________________________。
0.30　
8　
只測(cè)量一次數(shù)據(jù)就得出了未知電阻的阻值，誤差較大　
2．(2024·東莞二模)物理課上，小薇想“測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”，選用器材連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓恒為3 V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5 V，滑動(dòng)變阻器能滿足實(shí)驗(yàn)需要，電流表、電壓表均完好。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接，要求：導(dǎo)線不交叉，滑片P向左移動(dòng)，燈變暗；
(2)該實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路，其主要作用是_________________；
改變燈泡的電壓　
(3)閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P過(guò)程中，小薇應(yīng)注視_________(選填“電壓表”“電流表”或“滑動(dòng)變阻器”)的變化情況，當(dāng)停止移動(dòng)滑片P時(shí)，她發(fā)現(xiàn)電表指針左右擺動(dòng)，再觀察小燈泡也忽明忽暗，其原因可能是____(選填字母)；
A．滑動(dòng)變阻器接觸不良
B．小燈泡短路
C．小燈泡斷路
電壓表　
A　
(4)排除電路故障后小薇繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將得到的數(shù)據(jù)記錄在表格中，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5 V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示為_(kāi)______A，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_____Ω(保留一位小數(shù))；細(xì)心的小薇又發(fā)現(xiàn)小燈泡的銘牌標(biāo)有“2.5 V　0.3 A”，與測(cè)得的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流不同，原因可能是_____________________________。
序號(hào) 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω
1 1.0 0.18 5.6
2 1.5 0.22 6.8
3 2.0 0.24 8.3
4 2.5
0.26　
9.6　
燈泡的電阻隨溫度升高而變大　
考查點(diǎn)2　伏安法測(cè)電功率
3．(2024·四川自貢)在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，小剛同學(xué)用一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、電壓為4.5 V的電源和額定電壓為2.5 V的小燈泡，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。
(1)實(shí)驗(yàn)中需要依據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示器材進(jìn)行連線，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖乙所示電路連接完整。
答圖
(2)正確連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)_______(選填“變大”“變小”或“不變”)。當(dāng)電壓表的示數(shù)為_(kāi)_____V時(shí)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表指針如圖丙所示，其示數(shù)為_(kāi)______A，小燈泡的額定功率為_(kāi)_____W。若小燈泡兩端的實(shí)際電壓
為2.3 V，則小燈泡的實(shí)際功率_______(選填
“大于”“等于”或“小于”)額定功率。
變大　
2.5　
0.28　
0.7　
小于　
(3)小王同學(xué)也按圖甲所示電路圖連接電路，當(dāng)連接最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅。請(qǐng)你指出導(dǎo)致此現(xiàn)象可能的原因：___________________________________ _______________________________________。
連線時(shí)，開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)，且閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有移到阻值最大位置　
考查點(diǎn)3　單表法測(cè)量
4．如圖所示是小科利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器，設(shè)計(jì)測(cè)量未知電阻Rx阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值未知，實(shí)驗(yàn)中只能閉合或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，其中能夠測(cè)量出Rx阻值的電路(　　)
A．只有① B．只有②
C．只有②③ D．只有②③④
D　
5．小組同學(xué)計(jì)劃用該裝置測(cè)量某定值電阻阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表?yè)p壞，于是設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，測(cè)出了Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
(1)將滑片移到a端，閉合開(kāi)關(guān)S，讀出電
流表的示數(shù)，記為I1。
(2)將滑片移到b端，閉合開(kāi)關(guān)S，讀出電流表的示數(shù)，記為I2。
(3)讀出滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R，則Rx=______(用I1、I2和R表示)。
　

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