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(共16张PPT)
第二讲　欧姆定律　电功率
微专题4　伏安法实验
实验名称 方法/ 原理 电路图 滑动变阻器作用 (除保护电路外) 图像 实验结论
探究电流与电阻的关系(2022年版课标必做实验；2021.20) 控制 变量法 一图三用：探究电流与电压、电阻的关系，测定值电阻的阻值 控制电阻两端电压不变 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_______　 　
　反比　
实验名称 方法/ 原理 电路图 滑动变阻器作用 (除保护电路外) 图像 实验结论
探究电流与电压的关系(2022年版课标必做实验；2024.20) 控制 变量法 一图三用：探究电流与电压、电阻的关系，测定值电阻的阻值 改变电阻两端电压和通过电阻的电流，多测几组电流、电压值 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成____
测量定值电阻的阻值(2022年版课标必做实验) R＝ 取平均值以减小误差，计算电阻值
　正比　
实验名称 方法/ 原理 电路图 滑动变阻器作用 (除保护电路外) 图像 实验结论
测量小灯泡的阻值(2022年版课标必做实验；2025.20、2023.20、2022.20) R＝ 一图两用：测小灯泡电阻、电功率 改变电阻两端电压和通过电阻的电流，多测几组电流、电压值 灯丝电阻随温度的升高而_____　 　(求平均值无意义)
测量小灯泡的电功率 P＝UI 多测几组电流、电压值；调节小灯泡两端电压为其额定电压 小灯泡的亮度由它的_________　 　决定(求平均值无意义)
　实际功率　
　增大　
◆ 基础设问 ◆
获取与处理信息
(1)[实验准备·电路连接]连接图甲所示的电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到　 　(选填“A”或“B”)端。
(2)[实验操作细节·故障分析]连接好电路后，闭合开关，发现电流表的示数几乎为零，而电压表有明显的示数，经检查两电表均完好无损，则产生故障的原因可能是　 　(填字母)。
A.定值电阻短路 B.定值电阻断路 C.电源电压太小
　B　
能力突破练
1.[2025·芜湖模拟改编]某实验小组为了探究电流与电压的关系，连接了如图甲所示的电路。
　B　
(3)[实验结论]排除故障后继续实验，闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，进行多次实验，并将数据记录在下表中。其中，第5次实验时电压表的示数如图乙所示，请根据实验数据在图丙中画出定值电阻的I U图像。分析所画图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　。
　正比　
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.8 2.0
电流I/A 0.06 0.10 0.18 0.20 0.24
答案：如图所示
◆ 能力设问 ◆
交流、评估与反思
(4)[实验方案改进]小楠和小红分析图像得出结论后，为了使结论更具有普遍性，小楠提出用刚才的实验器材增加实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你认为更科学合理的是　 　(选填“小楠”或“小红”)的方案。
(5)[实验反思]小青用小灯泡代替定值电阻重复上述实验，发现无法得出(3)中的结论，原因是　 。
　小灯泡的电阻随温度变化而变化　
　小红　
2.利用图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。已知电源电压为6 V且恒定不变。实验中用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω。
◆ 基础设问 ◆
设计实验与制订方案
(1)[实验准备·电路连接]请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
答案：如图所示
(2)[真实情境回顾]正确连接电路后，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.4 V，正常实验、记录，结束对5 Ω电阻的测量。接下来的操作是　 　，取下5 Ω的电阻，将10 Ω的电阻接入电路，再将滑动变阻器滑片移至最　 　端，闭合开关，移动滑片使电压表示数
为　 　V时，读出电流表示数。
2.4　
　左　
　断开开关　
获取与处理信息
(3)[实验数据处理]小丽根据实验数据绘出I R图像，如图丙所示，小丽实验中所用滑动变阻器的最大阻值不能小于　 　Ω。
(4)[科学推理]小丽发现，由I R图像不能确定电流与电阻的定量关系，于是她进一步分析，作出了I 图像，如图丁所示。请你说出改进后的优点：
　 　；分析图像可得出结论：　 　。
　在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　
　图像是一条直线，比较直观，便于准确得出电流与电阻的关系　
　30　
◆ 能力设问 ◆
交流、评估与反思
(5)[实验反思]小丽对实验进行了反思：若再换用两个定值电阻，增加两组数据，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好地反映电流与电阻的关系，你建议选用
　 　(选填“6 Ω、8 Ω”或“16 Ω、18 Ω”)的定值电阻。
6 Ω、8 Ω　
3.小明在做“测量小灯泡的电阻”实验时，电源电压为3 V且保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5 V，他连接的电路如图甲所示。
◆ 基础设问 ◆
设计实验与制订方案
(1)[实验准备·电路连接]闭合开关前，小明仔细检查后发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并补画正确的导线。
答案：如图所示
获取与处理信息
(2)[实验数据处理]正确连接电路，闭合开关后通过调节滑动变阻器获得多组数据，小明根据实验数据绘制了如图丙所示的小灯泡的I U图像。
①某次实验中，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，他应向____　 　(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片，直至小灯泡正常工作。
②小灯泡正常工作时的电阻为　 　Ω；小灯泡的额定功率为　 　W。
　0.625　
　10　
　B　
◆ 能力设问 ◆
交流、评估与反思
(3)[科学推理]细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状 你认为这样设计的目的是通过　 　，来增大灯丝的阻值。
　增大导体的长度　
(4)[实验方案设计]在完成上述测量后，同学仅利用电流表和已知阻值的定值电阻，设计了如图丁所示的电路(电源电压未知)来测量待测电阻Rx的阻值，电流表选0~0.6 A的量程，定值电阻R0的阻值为10 Ω。
主要实验步骤如下：
①闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40 A。
②　 　，读出电流表示数为0.50 A。
③由以上数据可得，待测电阻Rx的阻值为　 　Ω。
④在电源电压和电流表量程不变的情况下，利用该电路能测出的最小阻值为　 　Ω，原因是____________________________________
______________________________________。
　20　
　40　
　闭合开关S1、S2　
当待测电阻阻值为20 Ω时，通过电流表的电流已达到其最大量程0.6 A　
谢谢观看

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