2025年山东省中考物理一轮复习微专题九 伏安法测量电功率课件

2025年山东省中考物理一轮复习 微专题九 伏安法测量电功率 1 一、测量小灯泡的电功率 实验电路 及图像 __________________________________________________________________________________________________ 实验原理 ①________ 注意事项 （1）确定小灯泡正常发光的操作：移动滑片，观察电压表示数，当电 压表示数为小灯泡的②______电压时，小灯泡正常发光； （2）测量多组数据的目的：测量小灯泡在不同电压下的实际功率，并 进行比较，实际功率越大，灯泡越亮 额定 2 滑动变阻 器的作用 （1）保护电路；（2）改变小灯泡两端的电压 动态分析 电压表示数小于小灯泡额定电压时，为使小灯泡正常发光，应向 ③______滑动变阻器下接线柱方向移动滑片 现象分析 __________________________________________________________________________________________________ 靠近 续表 3 图像分析 图丙是一条曲线，是因为小灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化 数据处理 小灯泡的额定功率为额定电压下对应的电功率，即 实验结论 小灯泡的亮度由⑥__________决定，其亮度随实际功率的增大而变亮 交流评估 （1）电压表示数较小时小灯泡不亮的原因：实际功率小，不足以引起 小灯泡发光； （2）小灯泡的 图像不是直线的原因：灯丝电阻随温度的升高而 增大； （3）不能多次测量求电功率的平均值作为小灯泡额定功率的原因：电 功率随实际电压的变化而变化或求电功率的平均值没有意义； （4）若实验中电压表示数太大，可以将电压表并联在滑动变阻器两端 实际功率 续表 4 例1 （2024广西）小明用标有“ ”字样的小灯泡做“测量小灯泡的 电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于___（选填“”或“ ”） 端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 ______（选填“短路”或“断路”）。 断路 （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为____ ； 小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知 小灯泡正常发光时的电阻为_____ ，小灯泡的额定功率为___ 。 1.2 6.25 1 5 （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高 而______（选填“增大”或“减小”）。 增大 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图 甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小 温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，即电压表示数越大，因此选择电压表改装为温度显示仪 灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议 他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答：____________________________________________________________________ ___________________________________________________________。 6 1.（多选）（2023滨州）某小组在测量标有“ ”字样小灯泡电功率的实验中， 发现电压表只有 量程完好。正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片， 测得三组数据记录在表一中。同学们分析数据，发现小灯泡不能正常发光。讨论后 重新连接电路，再次测得三组数据记录在表二中。下列分析正确的是( ) 表一 实验序号 电压表示数 电流表示数 1 1.5 0.16 2 2.5 0.22 3 3 0.24 7 表二 实验序号 电压表示数 电流表示数 4 3 0.24 5 2.2 0.28 6 1.5 0.30 A.电源电压为 B.小灯泡的额定电压为 C.小灯泡正常发光时的电阻为 D.小灯泡正常发光消耗的电功率为 √ √ 8 2.（2024牡丹江）小江发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想 可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、 滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额 定电压为 小灯泡的功率。 （1）小江选择两节新干电池进行实验，连接的实物电路如图甲 所示，请在方框内画出对应的电路图。 [答案] 9 （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 ，读出电流表示 数，将数据记入表格。继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡 两端电压也无法达到 ，解决的办法是____________________。 增加一节新的干电池 （3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到 。如图乙 所示，此时电流表的示数为____A，小灯泡的额定功率为_____ 。 0.3 0.75 10 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压为 ，读出电流表示数， 将数据记入表格。如表所示，小江设计的表格不足之处是______________________ ____。 实验次数 灯泡两端电压 通过灯泡的电流 灯泡的电功率 发光情况 1 2 0.26 0.52 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.9 0.32 0.93 较亮 测量的物理量没有显示单位 （5）实验表明小灯泡的亮度由__________决定。 实际功率 11 二、特殊方法测电阻、电功率 伏阻法 核心思路：利用电压表与已知的定值电阻并联，即可等效为一个 ⑦_________， 。串联电路结构不变，电压表测量对象在电 源、 间转换 ____________________________________________ _______________________________________ 电流表 12 伏阻法 （1）开关打向1时，电压表的示 数为 ； （2）开关打向2时，电压表的示 数为 ； （3）被测电阻的阻值 （1）闭合开关和，断开 ，调节 滑动变阻器滑片使电压表示数为 ； （2）闭合开关和，断开 ，保持 滑动变阻器滑片不动，此时电压表示 数为 ； （3）小灯泡的额定功率 续表 13 安阻法 核心思路：利用电流表与已知的定值电阻串联，即可等效为一个 ⑧_______表， 。并联电路结构不变，电流表测量对象在 干路、支路间转换 _________________________________________ _________________________________________ 电压 续表 14 安阻法 （1）闭合，断开 ，测出电流 表的示数为 ； （2）闭合、 ，测出电流表的 示数为 ； （3）被测电阻的阻值 （1）先闭合开关、，断开 ，调 节滑动变阻器滑片，使电流表的示数 为 ； （2）保持滑片 的位置不变，断开 ，闭合开关、 ，读出电流表的 示数为 ； （3）小灯泡的额定功率 续表 15 伏箱法 核心思路：通过开关的转换，实现两个不同的串联电路，分压相等，⑨ ______相等 _____________________________________________ ____________________________________________ 电阻 续表 16 伏箱法 （1）先将开关 拨至“1”，调节滑 动变阻器的滑片至某一位置，此 时电压表的示数为 ； （2）再将开关 拨至“2”，调节电 阻箱 ，电压表的示数恰好仍为 ，读出此时电阻箱的示数为 ； （3）待测电阻的阻值 ____ （1）仅闭合开关 ，调节滑动变阻 器的滑片 ，使电压表的示数为⑪ ____； （2）断开开关，闭合开关 ，保 持滑动变阻器的滑片位置不变，调节 电阻箱 ，使电压表的示数仍为⑫ ____，读出此时电阻箱的示数为 ； （3）小灯泡的额定功率 续表 17 例2图 例2 李英同学不用电流表，增加了一只阻值已知的定值电阻 ，用 如图所示的电路进行实验，也测量出了小灯泡的额定功率。具体步 骤如下：她闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小 灯泡的额定电压；然后保持__________不变，将电压表接在“ ” 处的导线换接到“”处，读出电压表示数 ，利用此方法测量出小 滑片位置 灯泡的额定功率表达式 _ _________（用已知和所测量的物理量符号表示）。 18 例3图 例3 小刚用电流表和电压表采用伏安法测量小灯泡的电功率， 发现电压表损坏，他找来一只阻值为 的定值电阻，设计了如 图所示的电路，测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下： （1）把电流表接在处，闭合开关，调节滑片 ，使电流表的 示数为 ； （2）保持滑片的位置不变，断开开关，把电流表接在 处， 闭合开关，读出电流表的示数为 ； （3）计算得出小灯泡的额定功率_____________（用、、 表示）。 19 3.（2023泰安）物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率” 实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为、），规格为“ ”的滑 动变阻器一个，小灯泡（额定电压为，额定功率小于 ）一个，电压表、 电流表各一个，开关、导线若干。 20 （1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那根导线找出来打“×”，用笔画线 代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）。 [答案] （2）正确连接电路后，当变阻器的滑片 在中点时小灯泡正常发光。该实验所用 的电源电压为____，小灯泡的额定功率为____ 。 4.5 0.5 21 （3）变阻器的滑片移至某处时，电流表示数为 ，电压表 示数如图乙所示为____，此时小灯泡的电阻为 ____ 。 1.8 10 （4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻 值为的定值电阻和电压表、 等器材，测量额定电压为 的小灯泡 的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助 他们将实验过程补充完整： 22 ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表____（选填“”或“ ”）的示数 为，同时读出另一个电压表的示数，记为 ； ②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率 _ _________。 23 4.（2023荆州改编）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在做“测定小灯泡的电 功率”的实验。 由于没有电流表，某同学设计了如图所示的电路来测量额定电压 为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为，定值电阻 的 阻值为 。实验步骤如下： （1）开关、闭合，断开，调节滑动变阻器 的滑片，使小灯 泡正常发光； （2）保持滑片位置不动，开关、闭合，断开，此时电压表的示数为 ； （3）再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为 ； （4）小灯泡的额定功率____ 。 1.8 24 5.在测量小灯泡正常发光时电流为 的小灯泡的电阻的实验过 程中,发现电压表损坏了，现增加一个已知阻值为 的定值电 阻和一个开关，设计如图所示的电路，也能测出小灯泡正常发 光时的电阻，其实验步骤如下： （1）闭合开关，断开开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ， 并记录下来； 25 （2）保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关和 ，记下此时电流表的示数 为 ； （3）保持开关和 闭合，移动滑动变阻器的滑片至最右端，记下此时电流表的示 数为 ； （4）小灯泡正常发光时电阻的表达式：_ _________（用、、和 表 示）。 26 微专题九 伏安法测量电功率精练 27 1.（2024无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率， 实验原理是________。闭合开关，调节滑动变阻器滑 片 ，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯 泡的额定电压 ，观察小灯泡的亮度，读出电压表、 电流表的示数记录在下表中。则小灯泡 的额定功率 为_____ ，小灯泡的亮度由__________决定。 1.14 实际功率 实验序号 电压 电流 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 1 2 3 4 28 [解析] 如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流，通过电压表测量小灯泡两端 的电压，则根据 可以测量出小灯泡的实际功率。根据第②组数据可知，小 灯泡正常发光，小灯泡的额定功率 ；由表格 可以看出：随灯泡消耗的实际功率增大，灯泡的亮度变大，故小灯泡的亮度是由小 灯泡的实际功率决定的。 1 2 3 4 29 2.（2024绥化）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“ ”字样， 额定电流约为，电源电压恒为 ，实验电路如图甲所示。 1 2 3 4 30 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；（导线不允许交叉） [答案] （2）现有规格为“”、“”和“ ”的三个滑动变阻器可供 选择，应选择___（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑 动变阻器的作用是__________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流； 保护电路 1 2 3 4 31 （3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 _________（选填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发 光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____ ； 电压表 0.65 （4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是_______________________ __________； 测量不同电压下小灯泡的实际功率 （5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现 测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析： ___________________ ____________ ___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________________ 。 根据 可知， 若灯丝电阻不 变，实际电压为额定电压一半时，实际功率恰好等于额定功率 的四分之一；当实际电压低于额定电压时，灯丝温度降低，电阻减小，所以此时实 际功率大于额定功率的四分之一 1 2 3 4 32 3.（2024凉山州）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡额定电压为 ，小灯泡 正常发光时的电阻约为 ，按如图甲所示连接好电路。 （1）连接电路时应断开开关，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到___ （选填“”或“ ”）端； 1 2 3 4 33 （2）小明试触时，发现电流表指针偏转如图乙所示，电路连接出现的问题为电流 表___（选填答案序号）； C A.量程选择过大 B.量程选择过小 C.正、负接线柱接反 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表示数为 ，为了 让灯泡正常发光，滑片应向 ___（选填“”或“ ” ）端移动； （4）移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，灯泡的额定功率为_____ ； （5）小明同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同，主要原因是灯泡的电 阻受______的影响； 0.75 温度 1 2 3 4 34 （6）在测量小灯泡电功率拓展实验中，电流表坏了，老师给同学们提供了一个阻 值为 的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图 丁所示的实验电路图，下面是某同学的实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关，将开关 拨到触点2，移动滑片，使电压表的示 数为 ； ②保持滑片的位置不动，再将开关拨到触点1，读出电压表的示数为 ； ③小灯泡额定功率的表达式_ ________（用、和 表示）。 1 2 3 4 35 4.（2024上海）物理兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯 泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动 变阻器两个分别标有“”、“ ”字样，待测小灯 泡（标有“ ”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。 小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测 小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关 后，此时电压表如 图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联 在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计 算出小灯泡的额定电功率。 1 2 3 4 36 物理量 实验序号 电压表示数 电流表示数 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 （1）测定小灯泡电功率的实验原理是________。 （2）请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为_____________，电压 表并联在____________（选填“电源”“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）两端。 “” 滑动变阻器 1 2 3 4 37 （3）请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率 。（需写出主要推理和计算过程） 解：由题意知，小徐第一次选取一个滑动变阻器进行实验，选取的是 变阻器，此 时电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器滑片移到阻值最大处，闭合 后，电压表 示数为，此时 ； 换变阻器后，分析表中数据，第3次测量时，电压表示数为 ，此时滑动变阻器 ，与第一次用 时电阻相同，都是小灯泡与变阻器串联， 电源电压 小灯泡额定电压为，则当滑动变阻器的电压为 时，小灯泡正常工作，此 时电路电流为,则小灯泡的额定功率 1 2 3 4 38 $$