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(共49张PPT)
三、伏安法测电阻、电功率
(成都7年4考；绵阳6年3考；宜宾7年6考)
知识梳理
1
实验过关
2
　
命题探究
3
实验名称 测量电阻器的电阻 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
实验原理 ________ ________
________
电路图 请画出电路图 请画出电路图 R＝
R＝
P＝UI
实验名称 测量电阻器的电阻 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
滑动变阻 器的作用 保护电路；改变待测电阻器两端的电压. 保护电路；改变小灯泡两端的电压. 多次测量 的目的 ________________. 探究灯丝的电阻与温度之间的关系. 测量(比较)小灯泡在不同电压下的实际功率.
求平均值减小误差
实验名称 测量电阻器的电阻 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
实验数据 图像 图像特点 及分析 U－I图像是一条过原点的直线. U－I图像不是直线，其原因是__________________________________. 小灯泡的电阻随温度的变化而变化
实验名称 测量电阻器的电阻 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
实验装 置延伸 本实验电路______ (选填“能”或“不能”)用于探究电流与电压的关系. 本实验电路________(选填“能”或“不能”)用于探究电流与电压的关系. 注意事项 用伏安法测小灯泡的电阻实验中，不能多次测量求平均值来得出小灯泡的电阻，这是因为小灯泡的电阻大小与温度有关，测量值的差异不是由实验误差引起的，所以取平均值无意义. 能
不能
小华同学用“伏安法”测量一只电阻值Rx约为5 Ω的电阻器的电阻，实验室有如下器材供选用：
A.两节新干电池
B.开关一个和导线若干
C.电压表(0~3 V，0~15 V)
D.电流表(0~0.6 A，0~3 A)
E.滑动变阻器(0~10 Ω)
F.滑动变阻器(0~100 Ω)
伏安法测电阻(课标要求学生必做实验)
实验
1
典例
(1)根据设计的实验电路，用笔画线代替导线连接图甲中最后两根导线.要求：滑片P向右移动时电流表示数变大.
(2)在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应滑至______(选填“A”或“B”)端.
(3)实验过程中，某次电流表的示数为0.4 A，电压表的示数如图乙所示，则本次实验测得的电阻Rx是_______Ω.
A
5.5
(4)若电阻为R1、R2的两个电阻器的电流与电压的关系如图丙所示，由图丙可知，通过同一电阻器的电流与它两端的电压成________(选填“正比”或“反比”)；还可以知道，R1____R2(选填“＞”“＝”或“＜”)，R2的值为______Ω.
正比
＜
15
【实验拓展】
(5)小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是______(填字母).
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.电阻器断路 D.电阻器短路
C
(6)实验过程中，发现电流表有示数，而电压表无示数，若故障只发生在电阻器或滑动变阻器处，则可能的原因是____________.
(7)无论怎样移动滑片P，发现电流表和电压表均无示数，若故障只发生在电阻器或滑动变阻器处，则可能的原因是____________ ______.
电阻器短路
滑动变阻器
断路
在用伏安法测小灯泡电阻的实验中，待测小灯泡正常发光时的电压为2.5 V.
2
典例
(1)如图甲所示，当开关闭合后，发现小灯泡不亮，经过分析，同学们猜想了一些可能的原因.请根据猜想，在表中写出对应的电压表和电流表的示数有无情况.
猜想 电压表示数情况 电流表示数情况
小灯泡断路 ________ ________
小灯泡短路 ________ ________
滑动变阻器断路 ________ ________
有示数
无示数
无示数
有示数
无示数
无示数
(2)故障排除后，测出了多组小灯泡两端的电压及对应的通过小灯泡的电流，绘制出了如图乙所示的I－U图像，由图像可知，当小灯泡两端的电压为2.5 V时，灯丝电阻为_______Ω.
12.5
(3)从图像还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而逐渐________(选填“变大”或“变小”).从物理学角度分析，造成这一现象的原因是________________________________.
(4)实验中测出了小灯泡在不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差，这个做法__________(选填“正确”或“不正确”).
(5)若要继续探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，此实验电路需要用____________代替__________.
变大
灯丝的电阻随温度的变化而变化
不正确
定值电阻
小灯泡
如图所示，在测量小灯泡的电功率实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻大约为10 Ω，有两个规格分别为“10 Ω　1 A”的A滑动变阻器和“50 Ω　2 A”的B滑动变阻器，电源电压为6 V.
测量小灯泡的电功率
实验
3
典例
(1)该实验的原理是__________.
(2)本实验中应选择______(选填“A”或“B”)滑动变阻器，才能将小灯泡调至正常发光.
(3)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大.
P＝UI
B
(4)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数.接下来应进行的操作是______(填字母).
A.断开开关，更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
C
(5)问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“右”或“左”)端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.
右
0.45
(6)向左移动滑动变阻器的滑片P，会看到小灯泡变______(选填“暗”或“亮”)一些，这是因为小灯泡的亮度与小灯泡的____________有关.
暗
实际功率
【实验拓展】
(7)实验时，小明同学回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减小实验误差.于是他用另一个小灯泡做了3次实验，相关实验记录及数
据处理如下表：
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 测得小灯泡额定功率的平均值/W
1 2.2 0.44 0.968 P额＝＝1.208
2 2.5 0.48 1.2 3 2.8 0.52 1.456 你认为小明这样处理数据的方法是否合理 __________.说明你的判断理由：______________________________________________ __________.
不合理
小灯泡在不同电压下的电功率是不同的，求平均值没有意义
(8)实验中多次测量的目的是______(填字母).
A.测不同电压下小灯泡的实际功率
B.多次测量求平均值，减小误差
(9)在测量额定电压为3.8 V 的小灯泡的电功率时，电源电压恒为6 V不变，若实验中电压表大测量范围损坏，而小测量范围又小于小灯泡的额定电压，可采取的措施是________________________ ________.
A
将电压表并联在滑动变阻
器两端
(10)小明又取了一只规格型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗.观察后发现是这只灯泡的玻璃内壁变黑导致透光变差，同时灯丝变细导致实际功率变______(选填“大”或“小”).
(11)小明将电路中的小灯泡换为发光二极管重新实验.通过比较他发现，当二极管两端的电压为1 V时，发出的亮度与小灯泡正常发光时相同，此时电流表的示数为0.04 A.由此可知，在发光亮度相同的情况下，二极管的电功率更______，说明二极管的发光效率更______.(均选填“大”或“小”)
小
小
大
命题点
测量电阻器的电阻(成都7年4考；宜宾7年2考)
1.[科学思维](2025·成都)小明利用如图甲所示的电路来测量电阻器的电阻R，电源电压为3 V，R的值约为10 Ω，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙所示.对于该实验，下列说法正确的是(　　)
A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的测量范围应该选择0~3 A
C.图乙中电压表的读数为2.3 V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
C
2.(2023·宜宾)为测量某待测电阻器的电阻Rx，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验.
(1)在连接图乙所示的电路时，开关S应处于_______状态，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于_____(选填“A”或“B”)端.
(2)在如图乙所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为零，电流表有示数，经分析电路连接不完整，具体原因是_______________________________________________________________，请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整.
断开
B
电压表没有正进负出，“－”接线柱没有连接，即电压表没有接入电路
(3)正确连接电路后，某次测量时，电压表的示数为1.5 V，电流表的示数为0.3 A，则待测电阻器的电阻Rx为______Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是________________.
(4)某实验小组实验时发现电压表已损坏，为测量待测电阻器的电阻Rx，他们经过讨论设计了如图丙所示的电路图.已知电源电压不变，定值电阻的电阻为R，闭合开关S1、断开S2时电流表读数为I1；同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2，则Rx＝________(用R、I1、I2表示).
5
减小实验误差

(5)实验小组完成实验后，他们经过讨论，认为用图甲的电路图还可以完成________________________(至少填写一个实验名称)实验.
探究电流与电压的关系
命题点
测量小灯泡的电阻(绵阳6年1考；宜宾7年2考)
3.(2024·宜宾)某探究小组要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图1所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器规格为“50 Ω　2 A”.
(1)该实验的原理是______.
(2)请用笔画线代替导线，将图1中的电路补充完整.
R＝
(3)若连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且较小，出现这种现象的原因是____________________________________.
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路，正确连接电路后，闭合开关S，滑片P向______(选填“左”或“右”)滑动时，小灯泡L变亮.
(5)在移动滑片P的过程中，应该观察________表的示数，使小灯泡L正常发光.
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
右
电压
(6)当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.25 A，则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω.
(7)完成实验后，小组又设计了如图2所示的电路图，测量该小灯泡L正常发光时的电阻，定值电阻的电阻为R0，S2为单刀双掷开关，实验步骤如下：
10
①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数U1＝______V；
②保持滑片P的位置不变，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数并记为U2；
③该小灯泡正常发光时的电阻RL＝_________(用U1、U2、R0表示).
2.5

【解析】(7)③步骤①通过调节滑片P，得到了小灯泡正常发光的电压U1；步骤②将单刀双掷开关拨到触点1后，电压表读数为小灯泡和定值电阻两端的电压之和，因此定值电阻两端的电压为U2－U1，再根据串联电路电流相等列出方程：，解得RL＝.
命题点
测量小灯泡的电功率(绵阳6年2考；宜宾7年2考)
4.(2022·绵阳)某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L1、L2的功率.L1标有“2.5 V”字样，L2标有“0.3 A”字样，电阻都约为10 Ω.电源电压恒为9 V，电压表只有“0~3 V”测量范围可以用，值电阻的电阻R0＝10 Ω.回答问题，完成实验.
(1)电流表测量范围应选______(填字母).
A.0~60 mA B.0~300 mA
C.0~0.6 A D.0~3 A
(2)滑动变阻器规格应选______(填字母).
A.10 Ω　0.2 A B.10 Ω　1 A
C.100 Ω　0.2 A D.100 Ω　1 A
(3)正确连接了实物电路，将L1接入电路.
C
D
(4)闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数分别为 1.0 V、2.2 V、2.5 V、2.8 V、3.0 V，读出电流表示数，填在表中.根据表中数据，L1的额定功率P1＝________W.
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 2.2 2.5 2.8 3.0
电流I/A 接入L1 0.10 0.22 0.25 0.28 0.30
接入L2 0.10 0.23 0.26 0.29 0.31
(5)断开开关S，用L2替换L1，重复第(4)步测量操作，将测得的数据填入上表.
0.625
(6)该同学根据表中数据，计算L2的额定功率P2＝3.0 V× 0.30 A＝0.90 W，他立即意识到这个结果不是L2的额定功率.要测得L2的额定功率，还需要的测量操作是：______________________ __________________________________________.
调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.30 A，读出电压表的示数
5.(2024·绵阳)用如图甲所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率.已知电源电压恒定，滑动变阻器的电阻为R1，定值电阻的电阻R2为1 Ω，小灯泡通过的电流为0.3 A时正常发光.
(1)连接电路，在闭合开关S1前，应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端.
(2)闭合开关S1，开关S2接b端，小灯泡不发光，电压表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数有变化，则电路中的故障是______(填字母).
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.定值电阻短路 D.定值电阻断路
右
A
(3)排除故障后，闭合开关S1，将开关S2接b端，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到0.3 V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，仅将S2接a端，电压表示数如图乙所示，则电压表的读数为_______V.
(4)小灯泡的额定功率P＝________W.
2.8
0.75
命题点
拓展实验(宜宾7年1考)
6.[科学探究](2025·宜宾)某学习小组在探究压敏电阻的电阻随压力变化的关系时，设计了如图甲所示的电路图，电源电压恒为 12 V，滑动变阻器的电阻为R.回答下列问题：
(1)小组成员选择合适的测量范围，按电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______(选填“a”或“b”)端.
(2)滑动变阻器的滑片置于正确的位置后，闭合开关S，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是压敏电阻处发生________(选填“短路”或“断路”).
b
断路
(3)排除故障后，闭合开关S，该压敏电阻在无压力情况下，调节滑动变阻器，电流表与电压表的指针稳定后如图乙所示，电流表的读数为______A，电压表的读数为_______V，此时压敏电阻的电阻为______Ω.
0.3
10.5
35
(4)闭合开关S，改变压力F的大小，调节滑动变阻器，直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同，记录下此时电压表测得的电压U，描绘出不同压力下的U－F图像，如图丙所示，结合图像可知，该压敏电阻的电阻随压力的增大而________(选填“增大”或“减小”)，其中压力F较小时的敏感程度更______(选填“高”或“低”).
减小
高
(5)实验后，学习小组将该压敏电阻与电阻丝熔断器、电源构成串联电路，如图丁所示，电源电压恒为12 V，电阻丝熔断器的熔断电流为0.8 A.若要该压敏电阻受到的压力增加到10 N时熔断器的电阻丝熔断，则熔断器的电阻应设计为______Ω.
【解析】(4)改变压力F的大小，调节滑动变阻器，直到电流表的示数与题图乙中电流表示数相同，由题图丙知，压力越大，电压越小，根据欧姆定律知，电流一定时，电压越小，说明电阻越小，故压敏电阻的电阻随压力的增大而减小；其中压力F较小时电压变化较大，说明电阻变化较小，较为灵敏.
5
(5)由题图丙知，10 N对应的电压是3 V，此时的电阻RF＝＝10 Ω；根据串联电路的特点和欧姆定律得，U'＝I'(R熔＋RF)，带入数据得12 V＝0.8 A×(R熔＋10 Ω)，解得R熔＝5 Ω.

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