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2024河北物理中考备考重难专题:伏安法测电阻、电功率实验对比复习
典例精讲
小组同学在做测量小灯泡的电阻实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压恒为3 V的电源、标有“2.5 V”的小灯泡,滑动变阻器及导线若干.
图1 图2
[实验操作]
(1)用笔画线代替导线,将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最________(选填“左”或“右”)端.
(3)闭合开关,向左移动滑片P,直到观察到________________时,表明小灯泡正常发光,读出电流表示数,可测得其电阻.
[故障分析]
(4)连接好电路闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则故障的原因可能是_________________________.
变式1 小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,两电表均无示数,为判断原因,将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,则故障的原因是_________________________.
变式2 小丽连接好电路后,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,小灯泡正常发光,则故障的原因可能是________________.
变式3 小红连接好电路后,闭合开关,小灯泡亮度很暗,移动滑片小灯泡亮度不变,则故障的原因可能是________________________.
[实验设计与分析]
(5)排除故障后,闭合开关,移动滑片,将实验数据记录在下表中:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
0.24
2
2.5
0.26
3
2.8
0.28
①图3是第1次实验时电压表的示数,为________V,则此时小灯泡的电阻为______Ω.(保留两位小数)
图3
②多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录了多组电压U、电流I的对应数据,然后画出小灯泡的I-U曲线如图乙所示,符合实际的是______.
[交流与合作]
(6)为了测量小灯泡的电阻,小组间讨论表格中需不需要设计一栏“平均电阻/Ω”?_______为什么?_________________________________________.
(7)实验结束后,小组继续用该电路来测量小灯泡的电功率,为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系,除了表中记录电表示数和电功率,还需要增加记录的内容是______________.
(8)全国新考法 对实验数据进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮.但某同学发现:标有“220 V 8.5 W”的LED灯与标有“220 V 60 W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当.请分析造成这一现象的原因可能是________.
A. 两灯的实际功率相同
B. 相同时间内,电流通过两灯做功不同
C. 两灯将电能转化为光能的效率不同
【拓展】实验完成后,小组再用标有“1.5 V”字样的小灯泡L1替换L,然后调节滑动变阻器使L1正常发光,读取电流表示数从而得到L1的额定功率.若L与L1的额定功率差ΔPL与对应的滑动变阻器的功率差ΔP滑相等,则L1的额定功率为________W.
实战演练
1.(2022河北定心卷)小明在实验室做伏安法测电阻实验,现有恒为3 V的电源电压、待测电阻R、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个以及导线若干,电路连接情况如图甲所示.
(1)小明没有检查电路就闭合了开关,发现两电表指针的偏转情况是___________.
(2)仔细检查电路后,发现有一根导线连接错误,请你在图甲错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线补画一根正确的导线.
(3)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到________(选填“A”或“B”)
处.闭合开关,移动滑片P,当电压表的示数为2.4 V时,电流表的示数如图乙所示,实验中其他数据如表格所示,请将表格中横线部分补充完整;通过数据可知,该待测电阻R的阻值为________Ω.
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
1
2.0
0.2
2
2.4
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