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(共35张PPT)
伏安法实验
一、探究电流与电压的关系
1. ·科学论证（2023·荆州中考）在物理实验课上，同学们探究“电流与电压的关系”，如图甲所示.
（1）请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整.
答案　如图所示.
（2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，其示数为 　0.36　 A.
0.36　
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表，实验中定值电阻两端电压的改变是通过 　调节滑动变阻器接入电路的阻值　 实现的.
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48
（4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 　正比　 .
调节滑动变阻器接入电路的阻值　
正
比　
二、探究电流与电阻的关系
2.（2023·凉山州中考）小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”：学生电源、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干.
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（连线不得交叉）.
答案　如图所示.
（2）连接电路时，开关应 　断开　 （选填“断开”或“闭合”），且应将滑动变阻器的滑片移到最 　右　 （选填“左”或“右”）端.
断开　
右　
（3）小李把学生电源调至6V，将定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成 　反比　 （选填“正比”或“反比”）.
反比　
（4）正确连接电路后，实验中小李发现电压表示数突然变大，电流表示数几乎为零，则可能是定值电阻出现 　断路　 故障.
（5）在图丙中，定值电阻的阻值为5Ω和20Ω时，滑动变阻器的电功率分别为P1和P2，则P1∶P2＝ 　4∶1　 .
断路　
4∶1　
三、测量定值电阻的阻值
3.为测量一定值电阻Rx的阻值，某实验小组选用的实验器材有待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干.
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整.
答案　如图所示.
（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将下表中①②处的内容填写完整.
实验次数 ① 　电压U/V　 ② 　电流I/A　 电阻R/Ω
1
2
3
电压U/V　
电流I/A　
（3）某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表示数为 　0.5　 A，本次测得Rx的阻值为 　5　 Ω.
（4）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 　A　 （填序号）.
A.用刻度尺测量铅笔的长度 B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
0.5　
5　
A　
（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤.
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1.
② 　闭合开关S1和S2　 ，读出电压表的示数U2.
③待测电阻的阻值Rx＝ 　R0　 .（用已知量和测得量的字母表示）
闭合开关S1和S2　
R0　
4.（2023·乐山中考）小杨同学用如图甲所示的电路，测量定值电阻R的阻值.
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整.（要求：滑片向左移动时电流表示数变大，且导线不能交叉）
答案　如图所示.
（2）实验开始前，开关应处于 　断开　 状态，滑动变阻器的滑片应调到 　最大　 阻值处.
断开　
最大　
（3）小杨同学正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是 　R断路　 （选填“R短路”或“R断路”）.
R断路　
（4）排除故障后的某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 　0.4　 A，定值电阻R的阻值为 　5　 Ω.
（5）小杨同学通过改变滑动变阻器滑片的位置，进行了多次定值电阻R的测量，目的是 　A　 （填序号）.
A.减小误差 　　　　　　B.寻找实验的普遍规律
0.4　
5　
A　
四、测量小灯泡的电阻
5. ·开放性试题（2023·广安中考）小明利用图甲所示的器材测量小灯泡的电阻，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A.
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移，电路中电流变大，导线不得交叉）.
答案　如图所示.
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，经检查电表完好，则故障可能是 　小灯泡断路　 .
小
灯泡断路　
（3）故障排除后，小明移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时电压表的指针位置如图乙所示，由此可知小灯泡正常发光时的电阻为 　12.5　 Ω.
12.5　
（4）小明发现在相同情况下，长期使用的灯泡的亮度明显不如规格相同的新灯泡亮.请你帮他分析灯泡变暗的原因可能是 　灯泡长期使用，灯丝由于升华而变细，在材料和长度不变的情况下，灯丝的横截面积越小，灯丝电阻越大，根据P＝可知，会导致灯泡在额定电压下工作时的实际功率小于额定功率，造成灯泡的亮度变暗　　　 （写出一条即可）.
灯泡长期使用，灯丝由于升华而变细，在
材料和长度不变的情况下，灯丝的横截面积越小，灯丝电阻越大，根据P＝可知，
会导致灯泡在额定电压下工作时的实际功率小于额定功率，造成灯泡的亮度变暗
五、特殊方法测电阻
（一）缺电压表
6. ·科学推理（2023·湖北中考）在“伏安法测电阻”的实验中，小红选用电源（电压未知且不变）、待测定值电阻Rx（约10Ω）和符合要求的滑动变阻器（最大阻值R0已知）等器材，连接了图甲的实物电路.
（1）请用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片向右移时电流变小）.
答案　如图所示.
（2）闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表指针不动.为找出故障，小红断开开关，将滑片P移到最大阻值处，然后拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数.此故障原因是 　电压表内部断路　 （选填“电流表内部短路”“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）.
电压表内部断路　
（3） 小红发现，不补充器材，利用（2）中已连好的实物电路也能测出Rx阻值，并设计了对应的电路图乙，请将下列实验步骤补充完整.
①检查电路无误后，闭合开关，不调节滑片P，记录此时电流表示数为I1.
② 　调节滑片P至A处　 ，记录此时电流表示数为I2.
③则Rx＝ 　　 （用字母I1、I2和R0表示）.
调节滑片P至A处　
　
（二）缺电流表
7.（2023·绥化中考）用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值（阻值约为10Ω），电源电压为3V.
（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整.要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变小.（导线不允许交叉）
答案　如图所示.
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，出现此现象的原因可能是 　电阻Rx短路（合理即可）　 （写出一种原因即可）.
电阻Rx短路（合理即可）　
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为2.7V，电流表示数（如图乙）是 　0.3　 A，则测得未知电阻Rx＝ 　9　 Ω.实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值，这样做是为了 　减小误差　 .
0.3　
9　
减小误差　
（4） 另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验.电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，a、b为滑动变阻器两端点，请把实验步骤补充完整.
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，读出电压表示数U1.
②闭合开关S， 　移动滑动变阻器滑片P至b端　 ，读出电压表示数U2，则待测电阻的表达式Rx＝ 　·R0　 （用R0、U1、U2表示）.
移动滑动变阻器滑片P至b端　
·R0　
六、测量小灯泡的电功率
8.小华同学进行测量小灯泡的电功率实验时，小灯泡的额定电压为2.5V，实物图如图甲所示.
（1）连接电路时，开关应处于 　断开　 状态.
断开　
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整.（要求：滑片P往左移时灯泡变暗）
答案　如图所示.
（3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 　0.22　 A，小灯泡的实际功率为 　0.44　 W.
0.22　
0.44　
（4）小华同学多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的U－I关系图象，如图丙所示.由图象可知：小灯泡的额定功率P额＝ 　0.625　 W.
0.625　
9.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样.
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整.
答案　如图所示.
（2）在连接电路时，开关始终是 　断开　 （选填“断开”或“闭合”）的，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 　左　 （选填“右”或“左”）端.
断开　
左　
（3）闭合开关后进行了4次实验，并将有关数据和现象记录在表格中，第1次实验小灯泡不亮的原因是小灯泡实际功率 　太小　 （选填“太大”或“太小”）.
次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 0.30 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（4）分析上表中数据可知该小灯泡的额定功率为 　0.75　 W，实验得出的结论是小灯泡的实际功率越 　大　 ，小灯泡越亮.
太小　
0.75　
大　
七、特殊方法测量小灯泡的电功率
（一）缺电流表
10.（2023·朝阳中考）小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验.
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整.
答案　如图所示.
（2）检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压.造成这一故障的原因可能是小灯泡 　断路　 .
断路　
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.75　 W；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的I－U图象，如图丙所示.
　
（4）小红认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系.小明认为小红的观点不合理，理由是 　灯丝电阻随温度的变化而变化　 .
0.75　
灯丝电阻随温度的变化而变化　
（5） 小红还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于U额且未知，滑动变阻器R最大阻值未知，定值电阻阻值为R0），请将实验步骤补充完整.
①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P，使电压表示数为 　U额　 .
②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U1.
③闭合S、S1，断开S2， 　滑片P移动到最左端　 ，读出电压表的示数为U2.
U额　
滑片P移动到最左端　
④小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 　　 （用U1、U2、U额、R0表示）.
　
（二）缺电压表
11.如图甲，在测定小灯泡电功率的实验中，选用的小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
（1）实验过程中，开关闭合后，发现电流表、电压表有示数，但灯泡不亮，可能原因是 　滑动变阻器接入电路的电阻过大　 ；当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向C端移动，眼睛注意观察 　电压表　 （选填“电压表”“电流表”或“小灯泡”）.
滑动变阻器接入电路的电阻过大　
电压表　
（2）根据测量的数据绘制成I－U图象（如图乙），得出小灯泡的额定功率为 　0.625　 W.
0.625　
（3）另一组同学小红在只有一个电流表的情况下，设计如图丙所示电路，也测出了额定电压为U额的另一个小灯泡的额定功率，R0为定值电阻（阻值R0），R1为滑动变阻器（最大阻值未知）.
①在虚框内分别接入电流表、开关S1、灯泡，则1为 　开关S1　 ；2为 　灯泡　 ；3为 　电流表　 .
开关S1　
灯泡　
电流表　
②闭合S和S1，断开S2，调节R1的滑片P，使电流表示数为 　　 .
③闭合S和S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，读出电流表示数I1.
④小灯泡的额定功率P额＝ 　U额×（I1－）　 （用U额、R0、I1表示）.
　
U额×（I1－）　
八、综合类伏安法实验
12. ·科学论证（2023·烟台中考）在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中：
（1）设计实验时，小明制订了探究的总体思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系；保持电压不变，探究电流与电阻的关系.物理上把这种科学探究的方法叫作 　控制变量法　 .
控制变量法　
（2）在“探究电流与电压的关系”的过程中，小明连接了如图甲所示的实物电路.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 　A　 （选填“A”或“B”）端.闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 　0.4　 A.
A　
0.4　
（3）在“探究电流与电阻的关系”的过程中，小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，直接读出电流值，这种做法是否正确？ 　不正确　 ；理由是什么？ 　没有控制定值电阻两端的电压不变　 .
（4）小明根据实验数据绘制了I－U和I－R的图象，如图丙、丁所示.由图象可以得到的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成 　正比　 ；在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成 　反比　 .
不正确　
没有控制定值电阻两端的电压不变　
正比　
反比　
13.（2023·山西中考）小伟在“测量定值电阻的阻值”的实验中（电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R0）.
（1）如图甲所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误.请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线.
答案　如图所示.
（2）电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则被测电阻的阻值是 　5　 Ω.
5　
（3）完成测电阻实验后，小伟想，假如没有电流表，应该也能测出电阻的阻值，于是他设计了如图丙所示的电路，请你帮助他将实验步骤补充完整.
① 　将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数Ux　 ；
②未知电阻阻值的表达式Rx＝ 　·R0　 （用已知量和所测物理量的符号表示）.
将滑片置于阻值最大处，闭合开关，读出此时电压表示数Ux　
·R0　
（4） 利用图甲中的器材还可以探究“电流与电压的关系”，请你帮小伟为此探究实验设计一个记录实验数据的表格.
答案　如下表所示.
实验次数 电压U/V 电流I/A
1
2
3

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