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专题10欧姆定律、伏安法测电阻、电功率氧验对比
专题10欧姆定律、伏安法测电阻、电功率实验对比
【学习要点】
通过实验探究电流与电压、电阻的关系，能归纳总结出欧姆定律：学会用伏安法测量电阻
的阻值；通过“测量小灯泡的功率”了解设计实验的具体方法，能对方案进行评价，
探究电流与电压、电阻的
伏安法测电阻
伏安法测小灯泡电功率
关系
相同（相
电路图
似)点
⊙
实验结论
U
U
1-
R=
P=UI
或原理
R
I
改变电阻两端的电压（探
滑动变阻
究I与U的关系)：
不同点
改变电阻两端的电压
改变小灯泡两端的电压
器的作用
控制电阻两端的电压不变
(探究I与R的关系)
多次实
研究不同电压下小灯
寻找普遍规律
取平均值减小误差
验的目的
泡的电功率
【学习领航】
例1在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用5,102,152,202,252
五个定值电阻，电压恒为4V的电源，“2021A”的滑动变阻器等器材.
(b)
图10-1
(1)请用笔画线代替导线，在图10-1()中完成电路连接，要求闭合开关，滑片向右滑动时，
电流表的示数变小.
(2)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路存在的故障可能是定值电阻
(选填“短路”或“断路”).
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专题10欧姆定律、伏安法测电阻、电功率实验对北比
(3)排除故障后，首先接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”，
①记录表格如下，当电压表示数为2.8V时，电流表如图10-1(b)所示，为
A;实
验小组记录的数据表格如下表所示，小明分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数
据对应的实验序号是
实验序号
1
2
3
5
68
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
3.0
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
0.30
②分析正确的数据，可得出结论：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
(4)接着小明继续按照图10-1(a)所示电路，将52,102,152,202,252这五个电阻随
机单独接入电路，探究电流与电阻的关系，
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变.他用102的电阻完成实验后，保持滑动变阻
器滑片的位置不动，断开开关，换上152电阻，闭合开关，此时电压表的示数
(选填
“小于”“等于”或“大于”)2V,为了使电阻两端的电压仍保持2V不变，此时应将滑片适当向
(选填“左”或“右”)调；
②再把152电阻换成25Ω，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表的示数都不能保持
2V不变，原因是
若想使5个电阻均能进行实验，滑动变阻
器的阻值应不小于
0.
考点追踪：
探究电流与电压、电阻的关系
试题精析：
(1)连接电路，闭合开关，要求滑片向右滑动时，电流表的示数变小，说明滑动变阻器的阻
值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱C与开关串联在电路中，
(2)连接好电路后闭合开关，移动滑片发现，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有
示数，说明电压表与电源连通，即与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则电压表并联的
定值电阻断路了
(3)①由图(b)可知，电流表的量程为0一0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;由串联
U
4V
电路的电m特点和欧姆定律可知.电路中的最小电流1，一R:10n十20n≈0.13A>
0.]A,因此第1组数据不符合实际；②排除表中第1组数据，由其他数据可知：电压增大为原
来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：当导体的电阻一定时，通过导体的
电流与导体两瑞的电压成正比.
(4)①由串联电路的电阻特点及欧姆定律可知，当定值电阻由102改接成152的电阻，
总电阻增大，电源电压不变，电流减小，此时滑动变阻器的滑片不动，阻值不变，两端电压减小，
75中，弹簧的最大缩短量为0.62m,所以推算出弹力的最
发光，说明测电笔与火线之间是断开的，可判断进户线的
大值为6.2N.(3)当弹簧压缩量最大时，小球的速度为
火线发生断路；接下来应该检查熔断器所在的位置
0,此时，小球受到的弹力大于其重力，所以小球处于非平
(3)①闭合开关S和S,灯L2正常发光，L1不发光，说明
衡状态
I两端的电压为220V,所以故障是1内部短路或另外
专题9
电路故障分析
的一条支路短路；②断开S,灯L2正常发光，这说明L
两端的电压为220V,则故障是插座内部短路
[学习领航]
6.A[解析]把一根导线接在a,b之间，如果L1发光，说
例1A例2C例3A
明L1是完好的，L2损坏；把电流表接在a,b之间，如果
例4(1)无故障(2)短路(3)断路
电流表无示数，说明电流表与电源之间不是通路，L损
例5D例6C
坏；把电压表接在a,b之间，如果电压表无示数，说明电
[学习实践]
压表与电源之间不是通路，L,损坏：把另一个相同的小
1.B[解析]如图所示，灯L和L。串联，电流表测电路中
灯泡L接在a,b之间，如果L和L不发光，说明电路仍
电流，电压表V,测I两端的电压，电压表V2测电源电
然是断开的，所以故障是L1损坏.
压；若L断路，开关闭合后，电流表无示数，电压表V与7.B[解析]闭合开关S(家中其他用电器均处于断开状
V2示数相等，等于电源电压；若L短路，开关闭合后，电
态)，白炽灯L亮了一段时间后熄灭了，说明了火线、白炽
流表有示数，电压表V,示数为零，V2示数等于电源电
灯和零线之间不是通路，可能是火线断路，可能是白炽灯
压，所以有两个电表指针发生偏转；若L。断路，开关闭合
断路，也可能是零线断路，测电笔检测插座的两个孔，测
后，电流表无示数，V1无示数，V2示数等于电源电压，只
电笔氖管均发光，说明火线与插座左右孔相连，检测右
有一个电表指针发生偏转；若L2短路，开关闭合后，电流
孔，火线到插座右孔到测电笔到人体到大地形成通路，检
表有示数，V,与V2示数相等，等于电源电压，三个电表
测左孔，火线到闭合的开关S到灯L到插座的左孔到测
均有示数.
电笔到人体到大地形成通路.当断开开关S,检测右孔仍
2.有无无有[解析]若a和b之间接一电阻，两个
然形成通路，检测左孔时，开关处断路，没有电流经过测
电阻串联，电流表有示数，电压表测所接电阻两端的电
电笔，氖管不发光
压，也有示数；若a和b之间接一导线，电路中只有一个
8.C[解析]测电笔测试插座的左右孔，氖管发光，说明与
电阻，电流表有示数，电压表测导线两端的电压，无示数；
火线相连的熔丝没有熔断：刚插上洗衣机（开关未闭合）
的插头时，所有用电器都停止工作，电路中用电器的总功
若α和b之间断路，则电路中没有电流，电流表无示数，
率并没有增大，所以熔丝熔断的原因并不是超负荷运行：
电压表到电源两端电路完好，测电源两端电压，所以有
断开S,和S,测电笔检测插座的左右孔，右孔与火线相
示数
连，此时氖管发光，左孔不能与火线相连，氖管不发光；只
3.D[解析]若甲灯泡断路，电压表测得U=6V:若乙灯
断开S,测电笔检测开关S的上接线柱，火线S的上接
泡断路，电压表测得U=0:若滑动变阻器R短路，甲乙
线柱与测电笔、人体、大地之间形成通路，氖管发光，测电
两灯串联，U不等于0；若滑动变阻器R断路，符合
笔检测开关S的下接线柱，火线与闭合的S2、电热器、零
题意
线、灯泡、测电笔、人体和大地之间形成通路，氖管也
4.B[解析]闭合开关，若L发光较暗，说明L两端的电
发光
压小于其额定电压(220V),则校验灯I2与L1串联，该
专题10
欧姆定律、伏安法测电阻、
电路无故障；若L。发光正常，说明L2两端的电压等于其
额定电压(220V),则电路中只有L2,该电路发生短路
电功率实验对比
[学习领航]
若I2发光正常，说明I1被短路，此时用测电笔检测A
例1(1)如图所示
点，测电笔也会被短路，氖管不会发光
5.(1)右(2)火线熔断器(3)①不能任意一条支路短
路，灯泡L2两端的电压都为220V②能220V[解
析](1)插座的右孔与火线相连，用测电笔检测火线，观
察氖管发不发光，来判断家中电路是否有电.(2)氖管不发光，但题干中开关接“α”和“b”只能各一次，很难保证正
的电压之比不变，由串联分压特点可知：电压之比等于电
好得到2.5V,使小灯泡正常发光，所以此方案不能测小
阻之比，当定值电阻阻值变大，滑动变阻器的阻值也应变
灯泡额定功率
大，所以滑片向左移动.(5)由图乙可知，当R。=502时，
5.(1
电流I=0.12A,此时R。两端的电压为U=6V,该实验
探究电流与电阻的关系，需要控制R。两端的电压为6V
不变，由图丙图像可知，错误数据点为=0.040'，
即R=252,I"=0.2A,因为定值电阻与滑动变阻器串
(2)左2.4右(3)<(4)错误(5)1.22.5[解
联，电源电压9V,此时串联的总电阻为R一总
U
析](2)为保护电路安全，开关闭合前，将滑动变阻器的
9 V
滑片移到最大阻值处；电压表示数为2.4V;由图乙可知
0.2A=45,则此时滑动变阻器的阻值为Rp=R
当电流为0.2A时，电压表的示数为2.5V,此时电压值
R。=452-252=202,错误产生的原因是将R。的阻值
为2.4V,须将滑动变阻器的阻值减小，滑片向右端移，
由某数值变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P
(3)从图像中分析额定电流为0.2A时，额定电压为
就读取电流而造成的，可知在前一组数据中Rp=202,
2.5V,当实际电流为额定电流一半时，即1=0.1A,此
根据串联分压原理，R:Rp=U:Up,即R:202
时的实际电压小于1V,实际电压为额定电压一半时，即
6V:(9V-6V),解得R=402.
U=1.25V,此时的实际电流大于0.1A,根据P=U7可
7.(1)C(2)0.26A变大灯泡的电阻随温度的升高而
知，P增大(3)电压表并联在滑动变阻器两端(4)R>R
一定，而利用小灯泡实验，小灯泡的电阻随温度的变化而
>RA[解析](1)发现小灯泡不亮，但电流表和电压表
变化，故不可以.(5)实验中控制不变的电压表示数最小
有示数，可能并不是断路或短路引起的，出现此现象的原
滑动变阻器的电压最大，由串联分压关系可知：滑动变阻
因可能是小灯泡两端的电压和通过的电流过小，故接下
器的阻值最大为30Ω时，定值电阻的阻值也最大为
来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡
202,电源电压为3V,则定值电阻两端电压的最小值为
是否发光.(2)电流表的读数为0.26A:灯丝突然烧断，灯
1.2V:实验中控制不变的电压表示数最大，电路中电流
泡处断路，此时电压表到电源两端仍为通路，测量的是电
最大为0.5A,此时定值电阻最小为52，由U=R可
源电压，故电压表的示数变大；电流与电压的图像是曲
知，U=2.5V.
线，表明电阻在改变，是因为灯泡的电阻受温度的影响，
6.(1)
随温度的升高而变大.(3)图()中B图像电流随电压的
增大而诚小，与A相反，因滑动变阻器和灯泡串联，所以
电压表并联在滑动变阻器的两端.(4)由图(d)可知，当电
流为时A点的电压小于B点的电压，由R-号可知，
(2)B(3)右
R(4)
0.30
U
由R=立可知，Re0.4l2
图像，灯泡的电阻随温度的升高而增大，即Ra.30
0.21
R>Rc>RA
0.10
8.(1)
00.020.040.060.080.J0
(5)40[解析](2)电流表示数为0，电路中有断路故障
电压表示数也为0，则R断路.(3)探究电流与电阻的关
系，控制电压一定，滑动变阻器两端的电压也不变，两者
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