内容正文:
重难题型突破
题型05 电阻 电功率的测量
在伏安法测电阻或伏安法测电功率中,伏是指电压表,安是指电流表,测出电阻或小灯泡的电压和通过的电流后,用欧姆定律的推论R=U/I求出电阻或用电功率的计算式P=UI求出电功率,这种用电压表、电流表测电阻或电功率的方法叫“伏安法”。“伏安法”是最简单的测量方法,基本是必考内容。
特殊方法测电阻是电学实验的一个重点,也是中考的一个重要考点。所谓特殊测量是指题中只给一个电表,要么是电流表,要么是电压表,解决特殊法测电阻或电功率问题主要运用等效替代的思想。
►考向一 测电阻
类型1 测定值电阻阻值
1.(2023·淄博)用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω;1A”,导线若干(导线电阻忽略不计)。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是 ;
(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如下表所示)。当电压表的示数为2.5Ⅴ时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为 A,计算此时小灯泡的阻值为 (精确到0.1Ω);
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.30
电阻R/Ω
(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是 。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻 ,实际电功率较大,灯丝容易熔断;
(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由: 。
2.(2023·宜宾)为测量某待测电阻的阻值,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)在连接如图乙的电路时,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;( )
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻的阻值为 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,为测量的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关、断开时电流表读数为;同时闭合开关和时电流表读数为,则 (用R、、表示);
(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 实验。(至少填写一个实验名称)
3.(2023·扬州)小红用如图1所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)在图1中连接错误的一根导线上打叉并改正 (要求滑片P左移时,电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因是 ;排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图2所示,则定值电阻Rx= Ω。小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是 ;
(3)小红继续测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图3所示电路操作如下:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使 ,此时电阻箱示数如图4所示,则小灯泡的阻值约为 Ω。
4.(2023·青岛)(1)有一个阻值未知的定值电阻,小兰用伏安法测量其阻值, 过程如下。
①用笔画出导线, 将图甲中的电路连接完整。( );
②正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至阻值 处,再闭合开关,小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中,电压表有示数且几乎不变,电流表没有示数,则电路中存在的故障可能是: 两个接线柱 (选填“a与b”或“c与d”)间发生了断路;
③解决故障后, 通过调节滑动变阻器滑片 P的位置,进行多次实验,得到