内容正文:
物理
1
实验3 用电流表和电压表测量电阻、小灯泡的电功率
(2022版课标要求21个必做实验之一——用电流表和电压表测量电阻)
实验名称 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
实验原理 ___ ____
电路图 ______________________________ ___________________________
2
实验名称 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
进行
实验 电路连接:按照电路图连接好实物电路,连接电路时开关处于断开
状态,滑动变阻器的滑片移至阻值最大处(最右端)
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察并记录电压表和电流表示数,多次移动滑动变阻器 闭合开关,移动滑
动变阻器的滑片,
观察并记录电压表
和电流表示数,多
次移动滑动变阻器
的滑片,直至电压 ①闭合开关,移动滑片,同时观察电压表的示数,直至达到小灯泡额定电压,小灯泡正常发光,记录此时电流表、电压表的示数
3
实验
名称 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
进行
实验 的滑片,测量多组
电压和对应的电流 表的示数等于小灯泡的额定电压为止,测量多组电压和对应的电流,并观察小灯泡的发光情况 ②继续移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端
电压略低于或高于其额
定电压,观察小灯泡亮
度,并记录对应的电流
表、电压表的示数
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实验名称 测量定值电阻的阻值 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 ①__________;②改变定值电阻或小灯泡两端的电压
多次测量
的目的 获取多组数据求平
均值,减小误差 测量小灯泡在不同
电压下的电阻 测出小灯泡在不同电压下的实际功率
实验表格
设计 _________________________________________________ _______________________________________________ _________________________________________________________
保护电路
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实验名称 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻 测量小灯泡的电功率
绘制
图像 图像是一条直线,说明定值电阻的阻值不随电压和电流的改变而改变 图像不是一条直线的
原因:灯丝电阻会随
______变化而发生变化
小灯泡电阻呈现逐
渐增大趋势的原因
是温度越高,小灯
泡电阻越____ 小灯泡的亮暗与实际功
率有关,实际功率越
大,小灯泡越____
温度
大
亮
6
实验名称 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的阻 测量小灯泡的电功率
计算 结合实验数据或图像上的点,计算定值电阻的阻值(根据题目要求有时需要取平均值) 结合实验数据或图
像上的点,计算小
灯泡正常发光(两端电压为额定电压)时的阻值 结合实验数据或图像上
的点,计算小灯泡的额
定功率(小灯泡两端电
压为额定电压)
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例5 某小组同学用“伏安法”测未知电阻 的阻值,他设计的电路如图甲所
示,电源电压为,滑动变阻器的规格为“ ”.
例5题图
(1)连接电路前,发现电流表指针如图乙所示,应将电流表指针调至
_____________.
“0”刻度线处
8
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 时,发现电流表
和电压表都有较小的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和
电压表的示数都不发生变化,造成这一现象的原因可能是______________
_________________.
滑动变阻器同时接两个下接线柱
例5题图
9
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片进行多次实验,将实
验数据记录在下表中.图丙为第2次实验时电流表示数,则读数为_____A.
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0
电流 0.10 0.18 0.26 0.30
0.16
例5题图
(4)老师看完实验数据后,发现有一次数据不是测量得到的,请你分析
它是第___次的数据,判断的依据是______________________________.
1
实验中电压表最小示数大于
(5)利用剩余实验数据,计算出待测电阻的阻值为____ (结果保留整
数).
10
10
(6)[实验横向对比——装置再利用]完成实验后,小组内同学进行讨
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)
探究电流与电压的关系
例5题图甲
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(7)[实验横向对比——多次测量的目的]实验过程中通过移动滑动变
阻 器的滑片,进行多次实验取平均值的目的是______________;下列选
项中与本次实验进行多次测量的目的相同的是___.
A. 用刻度尺测量物理课本的长度
B. 探究杠杆的平衡条件
C. 测量小灯泡正常发光时的电阻
减小测量误差
A
(8)[图像分析]某同学根据自己所记录的实验
数据绘制的 图像如图丁所示,与其他同学交流后发现图像走势有差异,
出现这种现象的原因是______________________________.
将电压表并联在滑动变阻器两端
例5题图乙
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例6 用如图甲所示电路在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用
的器材有:两节新干电池、额定电压为 的待测小灯泡、滑动变阻器、
电流表、电压表、开关和若干导线.
(1)连接实验电路的过程中开关应______.
(2)连接好电路后,在闭合开关前,应进
行的操作是__________________________
________,否则可能导致电路中电路元件损坏.
断开
将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处
例6题图甲
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(3)闭合开关,发现小灯泡没有发光,但电流表、电压表均有示数,接
下来应进行的操作是________________________________________.
移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)排除故障后,继续进行实验,当滑动变阻器的滑片 移到某一位置时,
电压表示数如图乙所示,示数为____ ;若要测出小灯泡正常发光时的电
阻,应将滑片 向____(选填“左”或“右”)移动,同时观察到小灯泡比之
前更____(选填“亮”或“暗”)了.
2.1
左
亮
例6题图
14
(5)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为 时,记录此时电流
表示数,接下来应______________,这样操作的目的是为了防止电流的
____(选填“热”或“磁”)效应对电阻测量产生的影响.
立即断开开关
热
(6)[分析数据]多次移动滑片位置,将获得的多组实验数据绘制成如
图丙所示的图像,分析图像完成下列填空.
①小灯泡正常发光时的电阻约是____
(保留一位小数)
②图像不是一条直线是因为温度对小灯泡灯丝
电阻的影响:温度越高,灯丝电阻越____.
8.3
大
例6题图丙
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(7)[实验评估]另一实验小组用另一规格的小灯泡进行实验,实验结
束后小组成员认为应对表格中的小灯泡电阻求平均值,即为小灯泡电阻的
测量值.请你对这一操作做出简要的评估,是否需要增加此步骤?________
(选填“需要”或“不需要”),理由:_________________________________
________.
不需要
灯丝阻值随温度变化而变化,求平均值无意义
(8)[生活实验]用久了的白炽灯泡,灯丝会变细,这是发生______现
象,白炽灯玻璃壳变黑,这是发生______现象(前两空均填物态变化名
称);在其他条件不变的情况下,灯丝变细,其电阻会变____.
升华
凝华
大
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例7 在“测量小灯泡的电功率”实验中,小华准备了以下器材:电源、标有
“ ”的小灯泡、 电流表、电压表、 滑动变阻器、 开关、 导线若干.
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路中的最后一根导线连接完整.
(要求:滑动变阻器滑片向右移时,电流表示数变大)
例7题图
(2)电路连接无误后,闭合开关,发现小
灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,
电流表指针几乎不偏转,移动滑动变阻器
的滑片,两表的示数均无变化,则故障原
因可能是____________.
小灯泡断路
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(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 的同时眼睛要观察______表的示
数,直到示数为____ 时,小灯泡正常发光,记录此时电压表和电流表示数.
电压
2.5
(4)[数据分析]移动滑动变阻器的滑片 ,进行多次实验,并将数据和
现象记录在下表中,分析表中信息,回答下列问题.
实验次数 电压 电流 灯泡发光情况 电功率
1 0.5 0.12 不亮 0.06
2 1.5 0.20 较亮 0.30
3 2.5 正常发光
4 2.8 0.32 很亮 0.90
例7题图
①小灯泡在额定电压下工作时,电流表的指针位置如图乙所示,示数为
____A,小灯泡的额定功率为_____ .
0.3
0.75
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②第1次实验中,小灯泡不亮的原因可能是______________________.
③分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大
而______,小灯泡的实际功率由__________(选填“额定功率”“额定电压”或
“实际电压”)决定.
增大
实际电压
实验次数 电压 电流 灯泡发光情况 电功率
1 0.5 0.12 不亮 0.06
2 1.5 0.20 较亮 0.30
3 2.5 正常发光
4 2.8 0.32 很亮 0.90
小灯泡的实际功率太小
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(5)[优化措施]小明测标有“ ”小灯泡的额定功率时,闭合
开关,保证小灯泡发光的情况下,无论如何移动滑片,电压表示数始终
高于 ,为此必须对实验器材进行调整,下列措施可行的是____.
(多选填字母)
A. 换最大阻值较小的滑动变阻器
B. 串联定值电阻
C. 减少电池个数
D. 增加电池个数
√
√
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(6)[图像再认知]小石根据实验数据描绘出小灯泡的 图像,如图
丙所示,任取图像中一点构成矩形(图中阴影部分),则矩形的面积表示
的物理含义是____________________.
滑动变阻器的电功率
例7题图
21
(7)[方案设计]若电源电压为 ,灯泡的额定电压为 ,电压表
量程损坏、 量程完好,若要完成灯泡额定功率的测量,在不
更换实验器材的情况下,可以将电压表______________________,移动滑
动变阻器的滑片,当电压表示数为____ 时,小灯泡两端的电压即为其额
定电压,读出此时电流表的示数,计算出小灯泡的额定功率.
并联在滑动变阻器两端
0.7
22
$$