电学实验微专题2 伏安法测电阻与测量小灯泡的电功率 课件 2025年中考物理 考点探究（广东）

第十六章　电功率　生活用电 电学实验微专题2 伏安法测电阻与测量小灯泡的电功率 （同上一节“探究电流与电压、电阻的关系”对比复习，总结出实验的共性与差异） 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 实验原理  　R＝　 　P＝UI　⁠ 实验电路 ⁠ ⁠ 连接电路 （1）开关：应处于断开状态 （2）滑动变阻器：①串联接入电路；②接线柱的连接应“ 　一上一下　”，连接电路时，应注意最大阻值处的要求 R＝　 P＝UI　 一上一下 2 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 连接电路 （3）电表连接：电流从正极流入，从负极流出；电流表与被测元件 　串　⁠联，电压表与实验对象（R或L） 　并　⁠联 电流表量 程的选择 根据估测实验对象（R或L）在实验过程中通过的电流判断（具体见电流表的使用，一般情况下，初中的实验中，电流表选择的是小量程） 电压表量 程的选择 根据电源电压U判断（一般情况下不会让学生选择） 根据小灯泡的额定电压U额判断（该实验中，让学生连接电路时需要选择电压表量程的情况较多） 串　 并　 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 滑动变阻 器的作用 （1）保护电路 （2） 　改变定值电阻两端的电压和通过R的电流　⁠ （1）保护电路 （2） 　改变小灯泡两端的电压　⁠ 改变定值电阻两端 的电压和通过R的电流　 改变小灯泡两端的电压　 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 实验操作 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处（滑片离下端接线越远，阻值越大） 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 实验操作 闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻R两端的电压和通过的电流，记下相应的电流表示数和电压表示数，并需要多次测量 闭合开关后，移动滑片，分别使电压表的示数略小于、等于和略大于（不超过额定电压的1.2倍）小灯泡的额定电压，读出每次电压表及对应电流表的示数 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 实验操作 滑动变阻器滑片P移动的方向：要使电压表示数变大，滑片P应向靠近下端接线方向移动，反之，滑片P应向远离下端接线方向移动。 移动滑片时，眼睛应观察电压表的示数，当电压表显示想要的示数时，才停止移动滑片 多次测量 的目的 多次测量求平均值， 　减小误差　⁠ 测量不同电压下灯丝的电阻（注意：不能求电阻的平均值） 测量小灯泡在不同电压下的实际功率 减小误差　 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 实验数据 记录表格 实验图像 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 实验结论 \ 小灯泡的电阻随温度的升高而 　增大　⁠ 小灯泡的亮暗由实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越 　亮　⁠ 增大　 亮　 实验名称 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的功率 电表引起 的实验误 差分析 电压表：电压表测量值为实验对象（R或L）的值，所以电压测量值不会总是偏大或偏小。电流表：由于电流表测量值为干路电流（电压表与实验对象并联），所有电流表测量值与测量对象通过的电流相比，总是偏 　大　⁠的。这样的误差会导致电阻的测量值偏 　小　⁠，电功率的测量值偏 　大　⁠（初中阶段的实验中，测量对象的电阻均比较小，一般在10 Ω左右，电压表分流的影响可以忽略不计） 大　 小　 大　 　　⁠ ⁠　某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，实验电路如图甲所示（电源电压为3 V）。 （1）请你用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移到最 　右　⁠（选填“左”或“右”）端。 右　 答案　如图所示： （2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3 V，则电路故障的原因可能是 　定值电阻Rx断路　⁠。 （3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6 V，电流表示数如图乙所示，其读数为 　0.16　⁠A，则未知电阻Rx＝ 　10　⁠Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx的平均值，这是为了减小测量带来的 　误差　⁠。 定值电阻Rx断路　 0.16　 10　 误差　 （4）利用图甲中的实验器材还能完成下列探究实验 　A　⁠（选填“A”或“B”）。 A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系 A　 　　（滑伏法测电阻）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx的阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，点a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你将以下测量步骤补充完整。 　　①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1； ②闭合开关S， 　滑片P移到b端时　⁠，读出电压表示数为U2； ③待测电阻Rx＝ 　 ·Rmax　⁠（用已知和测量出的物理量符号表示）。 　　（安阻法测电阻）若撤去电压表和滑动变阻器，新增一个阻值为R0的定值电阻，利用如图丁所示的实验电路，也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下： ①首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数为I1； ②接着，断开开关 　S2　⁠，记录电流表的示数为I2； 滑片P移到b端时　 ·Rmax　 S2　 则待测电阻的阻值Rx＝ 　 R0　⁠（用R0、I1、I2表示）。 （安阻法测电阻）若撤去电压表和滑动变阻器，新增一个阻值为R0的定值电阻，利用如图戊所示的实验电路，也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下： ①闭合开关，记录电流表的示数为I1； ②断开开关，将电流表改接到图中 　R0　⁠（填写元件名称）的右侧，闭合开关，记录电流表的示数为I2； 则待测电阻的阻值Rx＝ 　　⁠（用I1、I2和R0表示）。 R0　 R0　 　 　　⁠ ⁠　在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，正常工作时的阻值大约为8 Ω。 （1）如图甲所示，小涛同学即将连好最后一根导线A，他的同桌制止了他，说小涛连接的电路有两处错误，分别是① 　连接电路时没有断开开关　⁠；② 　电流表量程接错了　⁠。小涛根据同桌的意见进行了改正。 连接电路时没有断开开关　 电流表 量程接错了　 （2）实验过程中某一时刻，电压表指针位置如图乙所示，电压表示数为 　1.7　⁠V。 1.7　 （3）根据实验数据，作出小灯泡工作时的I－U关系图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　10　⁠ Ω。 10　 （4）小涛将数据记录在下表，数据都正确，请你指出他设计的表格中的错误： 　电阻平均值一项是多余的　⁠。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω 1 2 3 电阻平均值一项是多余的　 　　⁠ ⁠　小明为了探究小灯泡的亮度与实际功率的关系，设计了图甲所示的实验电路图，所选小灯泡的额定电压为2.5 V。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整。 答案　如图所示： （2）闭合开关，为了测量额定功率，需要调节滑动变阻器，使电压表示数为 　2.5　⁠V，小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.75　⁠W。 2.5　 0.75　 （3）调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐减小，会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度 　降低　⁠（选填“升高”、“不变”或“降低”）。 降低　 （4）测量数据如下表所示，分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，实际功率越小，小灯泡越 　暗　⁠。 电压U/V 2.50 2.10 1.70 1.30 0.90 0.50 电流I/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 实际电功率P/W  　　　　⁠ 　　（5）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了 　测量不同电压下小灯泡的实际功率（或观察在不同电压下小灯泡的发光情况）　⁠。 暗　 测量不 同电压下小灯泡的实际功率（或观察在不同电压下小灯泡的发光情况）　 　　⁠ ⁠（表格设计）上面表格的横线处应填的内容是 　小灯泡的亮暗情况　⁠。 小灯泡的亮暗情 况　 $$