内容正文:
甘肃
物 理
课堂精讲册
1
第一部分 立足教材过基础
模块五 电(磁)学
第十四单元 “伏安法”实验
2
一阶 电学实验能力点
3
能力点1 实验电路连接(省卷5年5考;兰州卷5年4考)
类型一 根据电路图连接实物图
1.[2022兰州卷22(1)题1分]实验小组的同学们用如图甲所示的电路探
究“电流与电阻的关系”。请你根据图甲将图乙所示的实物图连接完整。
第1题图
如答图所示
第1题答图
4
类型二 根据实物图画电路图
2.如图所示是某同学在探究“并联电路中电流的规律”时连接的实物图,请
你在虚线框内画出该实物图的电路图。
第2题图
如答图所示
第2题答图
5
类型三 根据要求连接实物图
3.(2025兰州卷19题3分)小明想用下列器材测量标有“2 V 1 W”字样的
小灯泡正常发光时的电阻,请用笔画线代替导线将下面的电路连接完整。
要求:滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表的示数变小。
第3题图
如答图所示
第3题答图
6
类型四 电路图找错并改正
4.如图所示是小明在测量定值电阻阻值时连接的实物电路图,检查电路时
他发现有一根导线连接错误,请你帮他找出错误导线,在错误的导线上画
“×”并用笔画线代替导线将正确的连线画出。
第4题图
如答图所示
第4题答图
7
能力点2 电路故障分析(省卷5年4考;兰州卷5年4考)
方法指导
伏安法实验中常见的电路故障,可根据电表示数进行判断,具体如下:
电流表 故障类型 电压表 故障位置
有示数 短路 有示数 与电压表并联部分以外的电路
无示数 与电压表并联部分的电路
无示数 断路 有示数 与电压表并联部分的电路
无示数 与电压表并联部分以外的电路
8
1.【一题多问】 如图是测量小灯泡电功率的实验电路图。根据电路图连
接实物图,滑片移至最右端,电压表和电流表均完好,电源电压不变。
第1题图
(1)闭合开关,电压表指针指向“0”刻度的左侧,出现
这一现象的原因是:__________________________;
电压表正、负接线柱接反了
(2)连接好最后一根导线,小灯泡立即发光,出现这
一现象的原因是:______________________;
连接电路时开关未断开
(3)闭合开关后,小灯泡不亮,且电流表有示数,电
压表无示数,则电路故障可能是:__________________
_________________;
小灯泡短路
(或电压表短路)
(4)闭合开关后,小灯泡不亮,且电流表无示数,电压表示数接近电源
电压,则电路故障可能是:____________;
小灯泡断路
9
第1题图
(5)闭合开关后,小灯泡不亮,但电流表和电压表均有较小示数,移动
滑片后,电表示数不变,则电路故障可能是:________________________
___________________;
(6)闭合开关后,移动滑片使小灯泡正常发光,少许
时间后小灯泡突然变亮,两电表示数均变大,移动滑
片,小灯泡亮度及电表示数均不变,则电路故障可能
是:________________;
将滑动变阻器的下面两个
接线柱同时接入电路
滑动变阻器短路
10
(7)闭合开关后,小灯泡不亮,且两电表均无示数,移动滑片,小灯泡
及电表示数无变化,另外找来一个电压表分别接在各元件两端,该电压表
示数如表所示,则电路故障可能是:________________。
滑动变阻器断路
电源 开关 滑动变阻器 小灯泡 电流表
3 V 0 V 3 V 0 V 0 V
第1题图
11
第2题图
2.(2025兰州卷8题3分)如图所示的电路,电源电压恒定,
闭合开关S,、 两灯正常发光,电流表和电压表均有示
数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示
数均不变,则造成此现象的原因可能是 ( )
B
A. 断路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
12
第3题图
3.(2021兰州卷7题3分)如图所示的电路,电源电压
恒定不变,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电
流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障,收
集到的数据及相关现象如表所示,则关于电路中可
能存在的故障,下列说法中正确的是 ( )
B
导线并联位置 a、b b、c c、d a、c b、d
电流表示数/A 0 0 0 0 0
发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 亮
发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮
A. 灯泡和电流表A断路 B. 电流表A和灯泡 断路
C. 只有灯泡断路 D. 只有灯泡 断路
13
能力点3 涉及滑动变阻器极值的相关判断及计算[省卷2024.20(3)第3空;
兰州卷5年3考]
第1题图
1.小明同学利用如图甲所示电路探究“电压
一定时电流与电阻的关系”,现有电压为
4.5 V的电源一个,5 Ω、10 Ω 、5 Ω的定值
电阻各一个,滑动变阻器A“50 Ω,0.2 A”
和滑动变阻器B“30 Ω ,1 A ”。正确连接电
路,实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表
示数不变,记录电流表示数,并利用描点法得到图乙所示图像。由图像得
出结论:电压一定时,____________________________________;为了顺
利完成该实验,应该选择滑动变阻器___(选填“A”或“B”)。
通过导体中的电流跟导体的电阻成反比
B
14
方法点拨
①在“探究电流与电阻的关系”实验中,调节滑片,需要保证利用阻值
最大的电阻能够完成实验 ;②涉及滑动变阻器规
格选取时还需考虑滑动变阻器允许通过的最大电流值。
15
2.小寒利用如图甲所示电路测量定值电阻 的阻值,电源电压为4.5 V 。通
过移动滑动变阻器滑片的位置改变定值电阻两端的电压,得到对应的电流
值,并记录在下表中。第2次实验时电流表的示数如图乙所示,为_____A,
实验测得的定值电阻的阻值为_____Ω ;要完成该实验,滑动变阻器的
最大值至少为____Ω。
0.20
10.0
20
实验序号 1 2 3 4
UV 1.5 2.0 2.5 3.0
A 0.15 0.25 0.30
10.0 10.0 10.0
第2题图
16
方法点拨
在伏安法测电阻的实验中,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电
路中的电流最小 。
17
3.在测量“小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:学生
电源(10 V)、电流表(0~0.6 A,0~3 A)、电压表(0~3 V,0~15 V)、小灯泡 L (额
定电压为3.8 V,正常发光时的电阻约为10 Ω )、开关、滑动变阻器
(50 Ω,1 A)、滑动变阻器(15 Ω,1.5 A)和导
线若干。
第3题图
(1)实验电路如图甲所示,则电流表接
入电路的测量范围为______A,电压表
接入电路的测量范围为______V 。
0~0.6
0~15
18
(2)调节滑片位置,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_____W,实验中选用的滑动变阻器为____(选填“ ”
或“ ”)。
1.52
第3题图
19
方法点拨
测量小灯泡正常发光时的电阻或电功率时,调节滑片,需要保证小灯
泡两端的电压值能达到正常发光时的电压 。
20
能力点4 特殊方法测电阻、电功率[省卷2025.20(6);兰州卷5年2考]
方法指导
1.缺电流表:用已知阻值的定值电阻和电压表并联替代电流表(如图甲),
与被测元件串联;
2.缺电压表:用已知阻值的定值电阻和电流表串联替代电压表(如图乙),
与被测元件并联。
21
类型一 特殊方法测电阻
第1题图
1.在学习完欧姆定律的知识后,老师让同学们思考
在缺少电压表或电流表的情况下,能否测量出未知
电阻 的阻值,以下是部分同学的设计方案:
(1)[2023兰州卷22(2)]小林的设计方案如图甲
所示,闭合开关S,电流表和的示数分别为 和。已知定值电阻的
阻值为,则通过电阻 的电流_______,两端的电压 _____;
_ ____。(用、、 表示)
22
(2)小红设计的方案如图乙所示,闭合开关S ,先将滑片移至最右端,读
出电流表的示数,再将滑片移至最左端,读出电流表的示数 。已知滑
动变阻器的最大阻值为R,则定值电阻_ ____。(用、、R 表示)
第1题图
23
类型二 特殊方法测电功率
第2题图
2.小明利用如图所示电路测量小灯泡的额定功率,已知小
灯泡正常发光时的电压为,定值电阻的阻值为 。
①闭合开关S,将开关 拨到触点1,移动滑片,使电流表
的示数为 _ __ ;
②保持滑片的位置不动,再将开关拨到触点2,读出电流表的示数 ;
③小灯泡正常发光时的电流 _ _______ ;小灯泡的额定功率为
_ ___________ 。(用、、 表示)
24
二阶 要点迁移过实验
25
“伏安法”实验综合对比
实验
名称 探究电流与
电阻的关系 探究电流与
电压的关系 测定值电
阻的阻值 测小灯泡
的阻值 测小灯泡的电
功率
原理 / _ __ ____
原理
图
26
续表
实验名称 探究电流于电阻的关系 探究电流于电压的关系 测定值电阻的阻值 测小灯泡的阻值 测小灯泡的电功率
电路连接注意事项 (1)连接或拆除电路时,开关应处于③______状态;
(2)滑动变阻器接线柱“④__________”接入电路中;闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至⑤____________;
(3)电表按“⑥__________”原则连接,电流表与被测元件⑦____联,电压表与被测元件⑧____联
滑动变阻器的
作用 保护电路
控制定值电阻两端电压
⑨______ 改变定值电阻两端的电压 改变定值电阻两端的电压 改变小灯泡两端的电压
断开
一上一下
阻值最大处
正进负出
串
并
不变
27
实验
名称 探究电流与电
阻的关系 探究电流与电
压的关系 测定值电阻
的阻值 测小灯泡
的阻值 测小灯泡
的电功率
实验
操作 更换不同的电
阻,通过调节
滑片位置,控
制定值电阻两
端的电压
⑩______,得
到多组电流
数据 控制定值电阻
阻值不变,通
过调节滑片位
置,得到多组
电压和电流
数据 移动滑片,
改变定值电
阻两端的电
压,得到多
组电压和电
流数据 移动滑片,使小灯泡
两端的电压分别等
于、低于或略高于小
灯泡正常发光时的电
压(或额定电压)
不变
续表
28
实验
名称 探究电流与
电阻的关系 探究电流与
电压的关系 测定值电阻
的阻值 测小灯泡
的阻值 测小灯泡的电功率
多次
测量
的目
的 获得多组实验数据,得到普
遍结论 获得多组实
验数据求平
均值,减小
实验误差 测量不同电压下小灯泡的
电阻 观察小灯泡的亮度,比较不同电压
下小灯泡的电功率
续表
29
实验
名称 探究电流与电
阻的关系 探究电流与电
压的关系 测定值电
阻的阻值 测小灯泡
的阻值 测小灯泡的
电功率
图像
结论 导体两端的电
压一定时,通
过导体的电流
与导体的电阻
成⑪____比 在电阻一定的
情况下,通过
导体的电流与
导体两端的电
压成⑫____比 / 小灯泡在
不同电压
下电阻
不同 小灯泡的电
功率随着它
两端的电压
而改变
反
正
续表
30
实验1 探究电流与电压、电阻的关系(课标要求必做实验;省卷5年2考;兰州卷
5年2考)
例1:在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,小敏设计了如图甲
所示的电路,电源电压恒为3.0 V 。
例1题图
过基础要点
(1)以笔画线代替导线,根据图甲所示电路图连接图乙实物图;
例1题答图1
如答图1所示
31
(3)甘肃考法|电路故障分析 连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器
的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一
现象的原因可能是___(填序号);
B
定值电阻R短路 B. 定值电阻R 断路
C. 滑动变阻器断路 D. 电流表断路
(2)连接电路时,开关要______,滑动变阻器的滑片移至最____(选填
“左”或“右”)端;
断开
右
例1题图甲
32
(4)排除故障后,闭合开关进行实验,测量得到的实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
①请根据表格数据,在图丙中描点,并画出导体中
电流I与导体两端电压U 的关系图像;
如答图2所示
例1题答图2
②甘肃考法|实验结论总结 分析数据可得:当导体电阻
一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成____比;
③甘肃考法|表格数据处理 实验所用电阻的阻值为___ ;
正
5
例1题图丙
33
甘肃考法拓展
(5)多次实验目的 此实验中多次测量的目的与下面的___(选填“A”或
“B”)实验中多次测量的目的相同;
A
A. 探究电流与电阻的关系 B. 测量未知电阻的阻值
(6)本实验是通过__________________________来改
变定值电阻两端的电压进行多次测量的;
移动滑动变阻器滑片的位置
例1题图甲
(7)要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少为____Ω ;
25
34
(8)甘肃考法|实验结论异常分析 同学小红利用小灯泡做“探究通过导体
的电流与电压的关系”实验,绘制了如图丁所示的I-U图像,分析实验数据
得到的实验结论与小敏的结论不同,请你说明原因:________________
_____________________。
灯丝电阻随温度
变化而变化,不是定值
例1题图丁
35
例2:(2024省卷20题改编)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验
器材有:学生电源(6 V)、电流表(0~0.6 A,0~3 A) 、电压表(0~3 V,0~15 V)、
定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω各一个)、开关、滑动变阻器
(甲“50 Ω 1 A”,乙“10 Ω 2 A”)和导线若干。#1
例2题图
36
过基础要点#2
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整(要求:滑片P 向右移动时
电路中电流变大);
如答图所示
例2题答图
例2题图
37
(2)甘肃考法|电路故障分析 连接电路后,闭合开关,两电表均无示数。
为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开
关两端时有示数,则电路的故障是___(选填“A”“B”或“C”);
A
A. 开关断路 B. 滑动变阻器断路 C. 定值电阻断路
例2题图乙
(3)甘肃考法|仪器读数 排除电路故障后,小明将5 Ω的电
阻接入电路,移动滑片使电压表示数达到某一值时,电流表
的示数如图乙所示,此时电路中的电流为____A;
0.4
38
(4) 操作细节 当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,应将滑动变
阻器的滑片P 向____(选填“左”或“右”)端移动,同时观察______(选填“电
压”或“电流”)表的示数,使其示数为____时,读出电流表的示数;
左
电压
2 V
(5)甘肃考法|实验结论总结 更换15 Ω、20 Ω、25 Ω
的定值电阻重复上述实验,根据得到的实验数据绘制出
的I-R 图像如图丙所示。由图像得到实验结论:当______
__________一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成
______;
导体
两端的电压
反比
例2题图丙
39
甘肃考法拓展
(6)甘肃考法|滑动变阻器规格选取 要完成该实验,应该选择滑动变阻
器____(选填“甲”或“乙”);
甲
(7)同桌小强看到小明的I-R图像后,认为该图像不能
直接判断I与R 的定量关系,于是对图像中的坐标进行了
巧妙变换,从而直观判断出了I 与R的关系。你认为小强
的改进方法是_ ________________________________;
将横坐标R变为,作出 I的图像
例2题图丙
40
(8)小明又找来一个阻值为30 Ω的电阻,当将30 Ω的
电阻接入电路进行实验时,发现无论怎样调节滑片都无
法满足预设电压。为使该电阻也能完成实验,下面是组
内同学的不同解决方案:
小明:改变电压表的预设电压,该预设值应不低于_____V ;
小丽:更换一个最大阻值至少为____ Ω 的滑动变阻器;
2.25
60
(9)实验完成后,同学们经过讨论认为可以用电阻箱代替定值电阻进行
实验,你认为这样做的优点是:__________________________。
不用多次更换电阻进行实验
例2题图丙
41
实验2 用电流表和电压表测量电阻[课标要求必做实验;省卷2025.20;兰州卷
2024.20(4)]
例3:实验小组的同学利用3 V的电源、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6 A)、
开关、未知电阻、滑动变阻器(20 Ω 1 A) 、导线若干等测量未知电阻
的阻值。#1
甲
例3题图
乙
丙
丁
42
过基础要点#2
(1)如图甲是小华连接的实物电路图,其中有一根导线连接错误,请你
在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;
如答图所示
例3题答图
例3题图
43
(2)连接电路后重新实验,闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片调到阻
值________,目的是防止电路中______过大而损坏电路;
最大处
电流
(3)甘肃考法|电路故障分析 闭合开关,发现电流表有示数,而电压表
无示数,接着移动滑片,电压表示数始终为0,经检查后发现电表连接无
误,则电路的故障是______________;
定值电阻短路
44
(4)解决问题后继续实验,小华将实验得到的多组数据记录在如下表格中:
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻 ______
1 0.8 0.1 8.0
2 1.6 0.2 8.0
3 2.0 0.24 8.3
4 0.3
5 2.8 0.36 7.8
①实验表格设计 请将数据表格的表头补充完整__________________;
电阻的平均值/Ω
②第4次实验时,电压表的示数如图乙所示为____V ,进行第5次实验时,
滑动变阻器的滑片向___________端移动;
2.4
A(或左)
例3题图乙
45
(5)甘肃考法|实验数据处理 老师看了小华的实验数据,认为有一组数
据是拼凑的,你认为是第___(填实验次数的序号)次实验数据。排除掉
该组数据,计算得到的阻值为____Ω(结果保留一位小数);
1
8.0
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻 ______
1 0.8 0.1 8.0
2 1.6 0.2 8.0
3 2.0 0.24 8.3
4 0.3
5 2.8 0.36 7.8
46
甘肃考法拓展
(6)甘肃考法|图像分析并解释 (2025烟台改编)同学
小兰利用上述器材测量另一电阻时,根据所测数据作出
的I-U 图像如图丙所示,小组同学交流后发现小兰与小
华的图像不同,其原因是小兰实验时_________________
______________,利用该图像____(选填“能”或“不能”)
求出待测电阻的阻值;
将电压表接在了滑
动变阻器两端
能
例3题图乙
47
(7)甘肃考法|特殊方法测电阻 [2025省卷20(6)题]实验小组的小勤在实
验时发现她的电压表不能使用,于是她设计了图丁所示的电路(电源电压
未知)来测量另一个待测电阻的阻值,电流表选0~0.6 A的测量范围,定
值电阻的阻值为10 Ω 。具体操作如下:
①a.闭合开关,断开开关,读出电流表示数为0.40 A ;
b.________________,读出电流表示数为0.50 A (请将实验操作
补充完整);
②由以上数据可得,待测电阻的阻值为____Ω ;
③小勤研究发现,在电源电压和电流表测量范围不变的情况下,利用该电
路能测出的最小阻值为____ Ω ,原因是_____________________________
____________________________________。
闭合开关、
40
例3题图丁
20
当待测电阻阻值为20 Ω时,电
流表中的电流已达到0.6 A的最大测量值
48
例4:科技兴趣小组在测量额定电压为2.5 V的灯泡L的电阻时,连接的实
验装置如图甲所示。
例4题图
过基础要点
(1)检查装置时,小明同学发现,若此时闭合开关电表将出现异常现象,
该异常现象是____________________;
电压表指针反向偏转
49
(2)正确连接电路后继续实验,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表
和电流表有较小示数,则接下来的操作是____________________________;
(3)(2025长沙)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,在调节滑动变阻
器滑片时,应该通过观察___(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A. 灯泡亮度 B. 电压表示数 C. 电流表示数
(4)甘肃考法|实验数据处理 多次改变小灯泡两端的电压,
记录实验数据。当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图
乙所示,为_____A,则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω
(结果保留一位小数);
移动滑片观察小灯泡是否发光
B
例4题图乙
0.28
8.9
50
甘肃考法拓展
(5)多次实验的目的 实验中多次改变小灯泡两端的电压进行实验的目的
是________________________________;
(6)甘肃考法|特殊方法测电阻 实验完成后,小组同学讨论并设计了如
图丙所示的电路,找来阻值为2 Ω的定值电阻 ,利用原有的实验器材来
测量额定电流为0.2 A 的小灯泡正常发光时的电阻,具体步骤如下:
①闭合开关,将开关接b端,移动 的滑片,使电压表示
数达到____V ;
②_____________________,将接a端,电压表示数为2.4 V ;
③小灯泡正常发光时的电阻____Ω 。
寻找小灯泡电阻随电压的变化规律
例4题图丙
0.4
保持的滑片位置不变
10
51
实验3 测量小灯泡的电功率(省卷5年2考)
例5:(2021省卷改编)在做“测量小灯泡的电功率”实验时,小明选用额
定电压为2.5 V的小灯泡进行实验,电源电压恒为3 V,所用器材均能满足
实验需要。
例5题图
52
过基础要点
(1)用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;
如答图所示
例5题答图
例5题图甲
53
(2)甘肃考法|电路故障分析 连接电路并检查无误后,闭合开关,小灯
泡不发光,两电表均无示数;为了检查故障,在开关闭合状态下,小明将
一根检测导线分别接在电流表、灯泡、滑动变阻器两端,结果接在滑动变
阻器两端时,电流表有示数,则电路故障可能是________________;
滑动变阻器断路
54
(3)甘肃考法|仪器读数 排除故障后进行实验,得到如下表所示的几组
数据,当电压表示数为2.5 V时小灯泡正常发光,由图乙可知,此时电流
表的示数为____A,小灯泡的额定功率为_____W ;
实验次数 电压
U/V 电流
I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
1 1.0 0.2 0.20 较暗
2 2.0 0.28 0.56 较亮
3 2.5 正常发光
4 2.8 0.32 0.896 很亮
0.3
0.75
例5题图乙
55
甘肃考法拓展
(4)甘肃考法|实验数据分析 由表中数据可知,小灯泡的实际功率随实
际电压的增大而______,小灯泡的亮度由________________(选填“通过
灯泡的电流”“灯泡两端的电压”或“灯泡的实际功率”)决定;
增大
灯泡的实际功率
(5)甘肃考法|实验评估并解释 小明认为,为了得到小灯泡准确的额定
功率,应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功
率,这种数据处理方法是______(选填“正确”或“错误”)的,原因是:
______________________________________________ ;
错误
不同电压下小灯泡的电功率不同,求平均值无意义
56
(6)误差分析 另一位同学认为,无需测量,也能计算出小灯泡的额定功
率。他利用第一次实验测量的数据,计算出1 V电压下小灯泡的电阻R,再
根据P=计算出小灯泡在2.5 V 下的额定功率。那么按此方案算出的小灯
泡的额定功率与小明测量的额定功率相比______(选填“偏大”“偏小” 或
“相等”)。造成上述偏差的原因是小灯泡的电阻受______(选填“温度”
“电压”或“电流”)的影响;
偏大
温度
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(7)特殊方法测电功率 实验完成后,小明又设计了如图丙所示电路图测
量另一只小灯泡正常发光时的电功率,已知该小灯泡正常发光时的电流为
,电源电压U不变,实验步骤如下:
①闭合开关,移动滑片,使电流表的示数为 ;
②再闭合开关,保持滑片位置不变,读出此时电流表的
示数为I ;
③小灯泡的额定功率为____________(用U、、I 表示)。
例5题图丙
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