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(共53张PPT)
“伏安法”测电阻、
测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 “伏安法”测电阻
甘肃近年真题及拓展
2
实验2 测小灯泡的电功率
实验突破—科学探究素养提升
测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率
电路图 　 　
实验原理 ________ ________
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 (1)保护电路； (2)_____________________
P＝UI
改变小灯泡两端的电压
测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率
实验操作要点 移动滑动变阻器的滑片，测量不同的电压下的电流值 (1)移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压大于、小于、等于小灯泡的额定电压 (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_________
实验图像 　　 　　
额定电压
测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率
表格设计
实验 次数 电压U/V 电流 I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω
1
2
3
实验 次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω
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 测量小灯泡的阻值 测量小灯泡的电功率
电路故障分析 见微专题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 ___________________________________
不能求 平均值 的原因 / 小灯泡的电阻会随温度的变化而变化，求平均值无意义 小灯泡在不同电压下的实际功率不同，求平均值无意义
求平均值减小误差
测量小灯泡在不同电压下的实际功率
“伏安法”测电阻　
一题多设问
实验
1
例1　某实验小组用如图所示电路测量电阻的阻值，电源电压为6 V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)请用笔画线代替导线，将图中电路连接完
整，滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路
中的电阻变大，导线不能交叉.
设计与进行实验
(2)连接电路时，开关应处于_____状态．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最____(选填“左”或“右”)端.(3)电路连接正确后，闭合开关，移动滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是______________.
断开
左
定值电阻短路
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　(2023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
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻R＝____Ω.(5)小明将测得的数据记录在下表中，老师检查小明测量的实验数据，发现有一组数据不是本实验中测得的，它是第____(填实验序号)组，你判断的依据是______________________________________________．
分析数据，总结结论
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.3 0.4
5
1
滑动变阻器最大阻值太小，电压表示数不能到0.5 V
误差分析变式
变式3　(2023郴州改编)小亮同学收集的数据如下表，通过数据分析发现，测得R的阻值远超过误差允许范围，产生这一错误的原因是他们在连接电路时______________________________.
序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 待测电阻R/Ω
1 3.5 0.5 7
2 3.8 0.44 8.6
3 4.0 0.4 10
4 4.5 0.3 15
将电压表接在了滑动变阻器两端
(6)实验过程中滑动变阻器接入电路的最小值是____Ω.
(7)(创新设问——实验操作)小明测出定值电阻的阻值后就准备结束实验，老师告诉他实验还未完成，接下来小明的操作是________________.(8)在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是_____(填序号).A.用刻度尺测量物理课本的长与宽B.探究杠杆的平衡条件C.测量小灯泡的电功率
交流与反思
5
求电阻的平均值
A
(9)(2023绥化改编)实验中发现电流表已损坏，电压表完好，设计了如图丙所示的电路，也完成了实验，请你将下列实验步骤填写完整(滑动变阻器最大阻值为R0)：①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U1；②________________________________________，
读出此时电压表的示数，记为U2；
调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最右端时
③未知电阻Rx＝_________(用已知量和测量量表示).
丙
特殊方法变式
变式4　小明又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值．电路如图所示，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当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为Il；②当_____________时，电流表读数为I2；
S1、S2都闭合
③待测电阻Rx＝____________．(用已知和测出的物理量符号表示)
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，正常发光时的电阻约为10 Ω.
(1)如图甲是未连接完整的电路图，请你用笔画线代替导线，帮他们将电路连接完整.
设计与进行实验
(2)(创新设问——实验纠错)连好电路闭合开关，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：_________________
_______________.(3)更换同规格的小灯泡后，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___________.
滑动变阻器滑片未移至阻值最大处
小灯泡断路
变式1　(2023恩施州改编)同学小丽在电源电压6 V情况下做此实验，如果使用了旧灯泡(额定电压为2.5 V，灯丝已烧断且不知晓)，闭合开关准备继续实验，这样操作很容易造成_______损坏，为避免此事故发生，可以采用的办法是______.变式2　(2021大庆改编)连接好电路，闭合开关，
调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零，
电流表示数有明显变化，经检查是由于_______
被短路而造成的.
故障分析变式
电压表
试触
小灯泡
(4)排除故障后，当滑动变阻器的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，接下来的操作是_____________，同时眼睛观察________的示数，直到_________________.
2.1
向左移动滑片
电压表
电压表示数为2.5 V
分析数据，总结结论
(5)小明通过移动滑动变阻器的滑片记录多组实验数据如表所示：
①小明设计的表格有处不合理的地方，请指出其中不合理的是_________
_____.
实验次数 1 2 3 4 5
电压U 0.5 1 2 2.5 2.8
电流I 0.10 0.15 0.18 0.20 0.22
电阻R
数据没有单位
②根据图表数据绘制I－U图像，分析绘制的
I－U图像可知小灯泡的电阻变大，其原因是_________________.③由表格数据可知，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，额定功率为
______W.
实验次数 1 2 3 4 5
电压U 0.5 1 2 2.5 2.8
电流I 0.10 0.15 0.18 0.20 0.22
电阻R
温度对电阻有影响
12.5
0.5
丙
(6)(2021宁夏)最后小明用表格中的电阻取平均值作为小灯泡的电阻，某同学认为这样处理不正确，请你说明理由：___________________________
_____________.(7)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，该同学设计了如图丁所示的电路．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，则小灯泡的阻值为____.
交流与反思
丁
灯丝电阻随温度发生变化，求平均值无意义
R0
测小灯泡的电功率　
实验
2
例3　小明所在实验小组在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电源为两节干电池，额定电压为2.5 V的待测小灯泡，电阻约为10 Ω，电流表(0～0.6 A，0～3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)，开关和导线若干．
另有标有“20 Ω　1 A”的滑动变阻器R1和标有“30 Ω 1 A”的滑动变阻器R2.
(1)小明连接的电路如图甲所示，闭合开关移动
滑片发现电流表____示数，电压表____示数(以
上两空选填“有”或“无”)．经分析有一根导线连
接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并
补画出一根导线连接成正确的电路.
设计与进行实验
无
有
×
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　(2020攀枝花)实验电路接好后，闭合开关，发现一些现象，请根据现象和检查结果指出可能的原因.
序号 现象 检测 原因
1 电流表示数变大，电压表示数变小 将滑动变阻器短路，电流表示数变大，电压表无示数 ________________________
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 __________
电压表接在滑动变阻器两端　
灯泡断路
变式3　(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下图所示的位置，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
(2)排除电路故障后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表、电压表均
有示数，接下来的操作应该是_______________________________________.
(3)(2023烟台改编)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
分析数据，总结结论
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压表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
移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
①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______W.②根据实验数据请在图丙中画出小灯泡的I－U图像.③根据上表的实验数据以及小灯泡的发光情况，还可以得出的结论是____
________________________________________________________________
____________.
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压表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
小灯泡实际功率越大，小灯泡的亮度越亮或灯丝电阻值随电压的增大而增大(合理即可)
丙
(4)根据上述表格数据可知，灯泡的光由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏，为了避免灯丝烧断，请你提出在调节滑动变阻器过程中应注意的事项___________________________________________________________
_____________________.
缓慢调节滑动变阻器的滑片，同时观察电压表的示数，使其不能超过小灯泡的额定电压值
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压表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
(5)(2023绍兴)实验结束后，该小组对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比_______(选填“偏大”或 “偏小”).(6)小明对本实验拓展思考，以下探究活动不能用该实验的装置完成的是_____(填字母序号).A. 探究串联电路电流的特点B. 探究串联电路电压的特点C. 探究电流与电压的关系
交流与反思
偏大
C
(7)(特殊方法)(2023铜仁改编)该同学所在的实验小组电压表被损坏，老师给该小组两个开关和一个阻值为10 Ω的定值电阻R0，仍然测出了小灯泡的额定功率，他们所设计的实验电路如图丁所示，请根据电路图和操作步骤完成下列问题：①连接好电路后，闭合开关S、S1，断开S2，
调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为
，此时小灯泡正常发光；
创新设问
丁
②保持滑动变阻器R的滑片不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数
为I1；③则小灯泡的额定功率P额＝_____________.(用U额、I1、R0表示)
丁
变式4　同组的小华在实验时，发现电流表已经损坏，为了测出另一个小灯泡的额定功率(已知其额定电压为U额，且U额小于电源电压)，小华在已有器材的基础上，又选了一个已知阻值的定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图所示的电路图．实验步骤如下，请帮他补充完整.①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表的示数为U额；
特殊方法测电功率变式
②__________________________________，读出此时电压表的示数为U1；
闭合开关S、S1接a，保持滑片位置不变
③小灯泡的额定功率P额＝_____________(用已知量和测量量表示).
甘肃近年真题及拓展
命题点
1
“伏安法”测电阻
1. (2022兰州11题3分)如图所示的电路，电源电压均不变，R0为定值电阻，R为最大阻值已知的滑动变阻器，利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是(　　)
D
2.某同学采用“伏安法”
测量某定值电阻Rx的阻值．(1)按图甲连接电路时，应先_______开关，
并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处．(2)闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大、电压表的示数变小，你认为电路连接中存在的错误是_____________
___________________．(3)排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量．
在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为______A.
断开
电压表并联在了滑动变阻器的两端
0.48
(4)根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为____Ω.(结果保留一位
小数)(5)将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是__________________________．
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.31 0.40
电阻Rx/Ω 4.8 5.0
Rx的平均值/Ω
5.0
小灯泡灯丝电阻受温度影响
3. 某实验小组的同学通过图甲所示的电路进行实验
探究．(1)断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是_____(填符号)．A. 滑动变阻器断路B. R断路C. R短路
C
甲
(2)故障排除后断开开关S3，闭合开关S1和S2，通过调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数．甲同学根据测量数据绘成如图乙所示图像．由图像可知定值电阻R＝ _____Ω.
10
甲
(3)乙同学根据测量数据分别计算出多个R的阻值并取平均值，其目的是为了______________．(4)断开开关 S2，闭合开关 S1和 S3，通过多次调节滑动变阻器，测量灯L 的电压和电流，根据测量数据绘成如图丙所示的图像. 若灯L 的额定电压为2.0 V，则它的额定功率为______ W.(5)由图丙可看出灯丝的U－I图像不是
一条直线，原因是_________________
_______________.
减小实验误差
0.8
灯丝电阻会随温度改变而发生变化
甲
命题点
2
测量小灯泡的电功率(兰州5考；省卷5考)
4. 为了研究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压的五分之一)，消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5 V的小灯泡．(1)请你帮他设计电路，并在虚线框内画出电路图；
一题多设问
(2)他还准备了：蓄电池(6 V)、电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、 滑动变阻器R1(10 Ω　0.6 A)、滑动变阻器R2(50 Ω　0.6 A)、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器____接入电路，电压表选用_______的量程；
R2
0～3 V
(3)由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是_____A，此时消耗的电功率为_____W；(4)通过数据分析可以得出：_______________________________________.
0.2
0.5
小灯泡的实际电压越大，小灯泡功率就越大
(5)由题图分析可知通过灯泡的电流与其两端电压不成正比的原因是____________________________.
拓展设问
灯丝电阻随温度的变化而变化
5.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，正常发光时的电阻约为10 Ω，所用滑动变阻器的规格为“50 Ω　1 A”．(1)请用笔画线代替导线将图甲中未完成的实物电路连接完整；(2)连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，
电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生
的故障是_____________(选填“小灯泡断路”或
“小灯泡短路”)；
小灯泡短路
(3)排除故障后，继续进行实验：闭合开关前，滑片P应移到____(选填“A”或“B”)端，闭合开关后，移动滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是_____W；(4)某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将图甲中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2 V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在
不更换其他器材的情况下，为了能够
完成实验，他更换的定值电阻R的阻
值不能大于_____Ω.
B
0.6
25
6. (2020省卷20题10分)在“测量小灯泡电功率”的实验中，老师给同学们准备了以下器材：A. 小灯泡(额定电压2.5 V，电阻大约10 Ω)B. 电流表 (量程0～0.6 A)C. 电流表 (量程0～3 A)D. 电压表(量程0～3 V，0～15 V)E. 滑动变阻器“10 Ω　1 A”F. 滑动变阻器“50 Ω　2 A”G. 电源(电压恒为6 V不变)H. 开关、导线若干(1)本实验中应选择电流表___；滑动变阻器___(均填仪器前字母)；
B
F
(2)测量电路图如图甲所示，图乙实物电路中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
(3)某探究小组将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，但任意移动滑动变阻器的滑片时，电压表有示数且不变，灯泡亮度不变，具体故障原因是_______________________________；(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为_______A，小灯泡的额定功率为______W.
滑动变阻器连接了下面两个接线柱
0.24
0.6
7. (2023省卷19题10分)“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5 V的电源，额定电压为2.5 V的待测小灯泡，电阻约为10 Ω，电流表(0～0.6 A，0～3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)，开关和导线若干，还有标有“10 Ω　2 A”的滑动变阻器A和标有“5 Ω　1 A”的滑动变阻器B.(1)若小明设计电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整；(2)本实验选择的滑动变阻器是____(选填“A”或“B”)；
A
(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图乙所示，根据所选正确量程，其示数为___V；(4)为了测量小灯泡额定功率，此时应该将变阻器的滑片P向____(选填“A”或“B”)移动．当电压达到小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_____W；(5)小明综合分析实验数据发现，
灯泡越亮时灯丝的电阻越大，
说明灯丝的电阻___________
________．
2
B
0.5
随温度的升高而增大
8. (2021省卷20题10分)小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5 V的小灯泡电功率时，电源电压为3 V，若所用器材均能满足实验需要．(1)用笔画线替代导线，将实物电路连接完整；(2)连接电路时，开关要_______(选填“断开”
或“闭合”) ；滑动变阻器滑片应该移到连入
电路阻值_______位置；
断开
最大
(3)实验过程中，当电压表示数为2.5 V时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为______A，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，小灯泡的额定功率为______W；
0.3
8.33
0.75
(4)小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)额定功率．在老师的帮助下通过实验得到该LED的I—U图像如图丙所示，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”)．查阅资料知道该LED的额定电压为3 V ，结合图像可得该LED的额定功率为______W.
减小
0.072

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