2023年初中物理自主招生讲义56

初中物理自主招生讲义56 1．实验 伏安法测电阻 【知识点的认识】 （1）实验原理：根据欧姆定律的导出式R＝。 （2）实验器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、被测小灯泡或定值电阻、电压表、电流表。 （3）电路图：左图为测灯泡电阻，右图为测定值电阻。 （4）滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变灯泡（定值电阻）两端的电压；改变通过灯泡（定值电阻）的电流。 （5）实验步骤： ①按电路图连接电路，将滑动变阻器调到阻值最大处； ②闭合开关，移动滑片，使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压，记下此时电流表、电压表示数； ③调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压逐次降低，记下每次读出的电流表、电压表示数； ④计算每次的电阻值，整理器材。 （6）记录数据的表格为： 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 （7）分析与归纳：灯丝的电阻随温度的升高而增大。 【解题方法点拨】 （1）滑动变阻器在实验中的作用：①保护电路；②改变通过灯泡（或定值电阻）的电流；③改变灯泡（或定值电阻）两端的电压。 （2）连接电路的两条注意事项：①连接电路时把开关断开；②闭合开关前把滑动变阻器调到阻值最大处。 （3）实验过程中滑动变阻器的调节顺序：闭合开关，调节滑片，使小灯泡达到正常工作的电压，再使小灯泡电压逐次降低。 （4）数据处理：测灯泡电阻时不能求平均值，因为在不同电压下灯泡的温度不同，其电阻是不同的，求平均值没有意义；测定值电阻的阻值时应该求平均值，因为定值电阻的阻值不变，求平均值可以减小误差。 （5）实验过程中的常见故障 现象 故障分析 灯泡不亮 灯泡与灯座处接触不良，或灯丝烧断，或灯泡被短路，或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路 电压表无示数 电压表短路或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路 电流表无示数，电压表示数接近于电源电压 灯泡开路或电压表串联在电路中了 电流表无示数 电流表被短路或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路 无论怎样移动滑片，电压表和电流表示数都不变，灯泡亮度不变 滑动变阻器的接线柱使用的都是上端接线柱，或使用的都是下端接线柱 【命题方向】 伏安法测电阻综合性较强，涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用，难点是测量电阻的实验过程的把握，如电表的接法、电流表和电压表量程的选择、画电路图、连实物图、滑动变阻器的作用与接法等，这一知识点是每年各地市中考的重要考点，以实验探究题为主，分值也较高，是电学几个重点实验之一。 例：某同学利用图1所示的电路来测量一未知电阻Rx。 （1）请用笔画线代替导线，将图1中实物图连接完整。 （2）闭合开关后，当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图2所示，则I＝　0.3　A，Rx＝　4　Ω。 （3）该同学又设计了如图3所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，其中R0是定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整。 ①　闭合开关S、S1　，用电压表测出电源的电压U； ②　闭合开关S、断开S1　，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ③请用测量值U和U1，已知量R0来表达Rx＝　　。 分析：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，要注意开关闭合前滑动变阻器处于最大阻值处； （2）根据电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出Rx的阻值； （3）由电路图可知，当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压；当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值，据此设计实验步骤得出结果。 解：（1）滑动变阻器的下方接线柱与开关的右方接线柱相连即可，如下图所示： （2）由图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I＝0.3A， 由I＝可得，Rx＝＝＝4Ω； （3）实验步骤： ①闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U； ②闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ③因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R0两端的电压：U0＝U﹣Ux＝U﹣U1， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，I＝＝，即＝，解得：Rx＝。 故答案为：（1）如上图所示；（2）0.3；4； （3）①闭合开关S、S1；②闭合开关S、断开S1；③。 点评：本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等，关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验。 【知识点的认识】 利用电压表测量电压，电流表测量电流： （1）根据R＝，可以计算出电阻；根据P＝UI，可以计算出电功率． （2）伏安法测电阻和测电功率的电路图： 【