内容正文:
第一部分 教材知识复习
教材复习部分
模块五 电磁学
第18讲 电阻、电功率的测量
考点一 伏安法测电阻、电功率
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 R= R= P=UI
电路图
滑动变阻
器的作用 (1)保护电路;
(2)改变电阻两端电压 (1)保护电路;
(2)
改变小灯泡两端电压
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典例剖析
真题体验
·物理
知识梳理
电流表量
程的选取 根据Imax=(当滑动变
阻器接入电路的阻值最
小时) 根据小灯泡的额定电流
电压表量
程的选取 根据电源电压 根据小灯泡的额定电压
使小灯泡
正常发光
的操作 - 移动滑动变阻器的滑片,使
小灯泡两端的电压(电压表
的示数) 小灯泡的
额定电压
等于
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真题体验
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知识梳理
多次测量
的目的 测不同电压下的阻值
图像
对图像
的分析 U-I图像是一条过原点
的直线 U-I图像不是直线的原
因:
装置延伸 测量小灯泡的阻值实验装置 (选填“能”或
“不能”)探究电流与电压的关系
求平均值,减小误差
测不
同电压下的电功率
小灯泡的电阻随温度
的升高而变大
不能
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真题体验
·物理
知识梳理
考点二 特殊方法测电阻、电功率
设计思路 电路设计 实验步骤及表达式
缺
电
流
表 测电流:用电
压表+已知电
阻,代替电流
表与待测电阻
(小灯泡)串
联
(1)将电压表接在a、b两点
间,闭合开关S,调节滑片使
Rx两端的电压为Ux(使L两
端的电压为U额);
(2)将电压表改接在a'、b'
两点间,保持滑片位置不
变,测得R0两端的电压为
U0,则 ;
I=I0=
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设计思路 电路设计 实验步骤及表达式
缺
电
流
表 测电流:用电
压表+已知电
阻,代替电流
表与待测电阻
(小灯泡)串
联
(3)则Rx= ,
RL= ,
P额=
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·物理
知识梳理
设计思路 电路设计 实验步骤及表达式
缺
电
流
表 测电流:用电
压表+已知电
阻,代替电流
表与待测电阻
(小灯泡)串
联
(1)闭合开关S,S1,调节
滑片使电压表示数为U0(I额R0)
(2)断开开关S1,闭合开关
S2,保持滑片位置不变,此
时电压表示数为U;
(3)则Rx= ,
RL= ,
P额=
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知识梳理
设计思路 电路设计 实验步骤及表达式
缺
电
流
表 用电阻箱等效
替代待测电阻
(小灯泡)
(1)只闭合开关S和S1,调
节滑片使电压表的示数为
U0(I额R0);
(2)保持滑片位置不变,只
闭合开关S和S2,调节电阻箱
R1的阻值,使电压表的示数
仍为U0(I额R0);
(3)则Rx= ,
RL= ,P额=_______
R1
R1
R1
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设计思路 电路设计 实验步骤及表达式
缺
电
压
表 测电压:用电
流表+已知电
阻,代替电压
表与待测电阻
(小灯泡)并
联 (1)闭合S、S2,调节滑片
使电流表的示数为I0();
(2)保持滑片位置不变,断
开S2,闭合S1,读出电流表
的示数I1;
(3)则Rx= ,
RL= ,
P额=
(I1-)U额
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设计思路 电路设计 实验步骤及表达式
缺
电
压
表 用电阻箱等效
替代待测电阻
(小灯泡)
(1)只闭合S1,调节滑片使
电流表示数为Ix(I额);
(2)断开S1,闭合S2,保持滑片位置不变,调节电阻箱,当电流表示数为Ix(I额)时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R;
(3)则Rx= ,
RL= ,
P额=
R
R
R
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伏安法测电阻、电功率
例1 (2025·武汉)某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为"30 Ω 1.0 A".
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打"×",并补画出正
确的那根导线.
解:(1)如图所示.
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(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为_______A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24A,电压表示数始终为零,原因可能是______(填序号).
①定值电阻被短接
②电压表量程选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为____
Ω,选用的电源电压约为______V.
0.16
③
20
8
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例2 (2025·新疆)小红在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,实验装置如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整.
解:(1)如下图所示.
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(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到_______(选填"A"或"B")端.实验中,当电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W.
A
0.7
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(3)小红完成实验后,小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路,也完成了该实验.小红测得的实验数据如表1所示,小明测得的实验数据如表2所示.分析表1和表2数据可得:实验时,电源电压为 _____V;小灯泡两端的电压从1 V升高到2.5 V时,小灯泡的电阻变化了______Ω(结果保留1位小数).
4
3.9
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特殊方法测电阻
例3 (2025·达州)"动手知真"小组在"用电流表和电压表测电阻"实验时,选取如下器材:干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大阻值为R0)、待测定值电阻Rx,和导线若干.
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,在图乙中完成实物图连接.
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(2)闭合开关前,应将滑片P 移至_____端(选填"A"或"B");闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是_____________(选填"定值电阻"或"滑动变阻器")开路.
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1 V时,电流表示数如图丙所示,为_____A.多次测量,数据记录如表所示,Rx 阻值为________Ω(结果保留一位小数).
B
滑动变阻器
0.2
5.1
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(4)实验中电流表损坏,组员们利用现有器材设计了如图丁所示电
路,测量步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A 端,电压表示数为U1;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为U2;
待测定值电阻的阻值Rx=____________(用U1、U2、R0表示).
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考点一 伏安法测电阻
1. (2025·福建)用伏安法测量额定电压为2.5 V小灯泡的电阻,实验装置如图甲.
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确.
解:(1)如下图所示:
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(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 端.
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化
幅度较大.经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能
是 .
A. 滑动变阻器短路
B. 滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
右
B
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(4)排除故障,继续实验.实验小组设计如下表格并记录部分实验
数据.
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/ Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均值R/Ω
①电压表示数为1.7 V时,电流表示数如图乙所示,读数为 A.
②小灯泡正常发光时电阻为 Ω.(保留一位小数)
0.26
8.3
③表格中设计不合理的一项是 ,原因是
.
电阻平均值/Ω
小灯泡的电
阻随温度的升高而变大,不是定值,求平均值无意义
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2. 小华用如图甲所示电路,测量标有“2.5 V”字样小灯泡的电阻,现有器材:电源(3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、开关、导线若干.
(1)根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物图连接完整.
解:(1)如下图所示.
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(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应调至最 端.
(3)闭合开关,移动滑片P,发现灯泡始终不亮,电流表示数为
零,电压表示数等于电源电压,可判断故障是
.
右
小灯泡断路(小灯泡
开路)
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(4)排除故障后进行实验.移动滑片P,当电压表示数为2.2 V时,电
流表示数如图丙,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结
果保留一位小数).
0.24
9.2
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·物理
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(5)根据实验数据,分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如
图丁.根据图像可知:小灯泡两端电压越大,电阻越 ;当滑动
变阻器电阻与小灯泡电阻相等时,小灯泡消耗的功率是 W.
大
0.3
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(6)小华发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5
V. 现增加一个阻值为20 Ω的定值电阻R和一个开关,对原电路进行
改进,使小灯泡两端电压能在0.5 V~3.0 V之间变化,测出小灯泡在
不同电压下的电阻.请在虚线框中画出电路图,要求电路连接后不再
拆接.
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考点二 特殊方法测电阻
3. 用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0、导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示.
(1)正确连接电路,闭合开关S1和S,电压表示数如图乙,
为 V.
(2)断开S1,闭合S,电压表示数为1.4 V,
则Rx= Ω.
2.8
20
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(3)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在方
框内画出测量Rx阻值的电路图(要求电路连接后不能再拆接).
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4. 学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30 ℃之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器.
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的
规律.
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①根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物电路连接完整.
解:(1)①如图1所示.
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②连接电路的过程中,应将开关 ,将电阻箱的阻值调至最
大,起到 的作用.
③将热敏电阻置于0 ℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数
I0;然后 (描述开关状态),调节电阻箱R0直至
电流表示数为 ,此时Rt=R0.
断开
保护电路
断开S1、闭合S2
I0
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如下表.
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2 800 1 800 1 200 800 600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 .
减小
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知识梳理
(2)根据上述探究结果,设计报警电路.
实验器材:电源(恒为12 V)、热敏电阻Rt、电阻箱R0(0~9 999Ω)、数字电压表
(U≥7.2 V时报警)、数字电流表
(I≥6 mA时报警)、
设计要求:小屋温度t≥30 ℃或t≤10 ℃时都有一个电表报警.
开关一个、导线若干.
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·物理
知识梳理
①虚线框中的电路图是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足
要求,请你根据设计要求将电路图补画完整.
解:(2)①如图2所示.
②设计的电路中,电阻箱R0应调为 Ω.当温度降低到10 ℃时
电路报警,此时电流表的示数为 mA.
1 200
4
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Exit
$