3.电学重难点加练—伏安法实验-【一战成名新中考】2026广西物理中考必考知识点题组特训
2026-05-04
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内容正文:
三、伏安法实验
实验1 探究电流与电压、电阻的关系
22.图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小)。
(2)连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至 (选填“C”或“D”)端。
(3)闭合开关,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为 A。
(4)根据实验记录的多组电流表和电压表示数绘制了图丙所示的图像,分析图像可以得出结论:当电阻一定时,电流与电压成 比。
(5)同组的小华对丙图提出了疑问,她认为图线不应该过坐标零点,你认为小华的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
22.(1)见下图 (2)C (3)0.1 (4)正
(5)错误 电压是产生电流的原因,当电压为0时,电流也为0,所以图线应该过原点
26.如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时,电流与电压关系的实验中连接的部分实物图。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,若电路中仅有一处故障,则故障是 。
(3)排除故障后,测量出的数据如下表,第六次的测量数据如图乙所示,为 V。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
补足数据后,请在图丙的坐标纸中描点画出I﹣U图像。
(4)小俊和小红分析图像后得出了实验结论: 。
(5)小聪同学实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断,只剩图1和图2的部分表格。根据表格数据我们能判断图 是小聪探究的电流跟电压的关系记录。
(6)为了使结论具有普遍性,小俊和小红讨论了如下两种方案,请选出最佳方案: (填字母)。
A.在步骤(3)的基础上,调节滑动变阻器滑片,继续增加实验数据,例如2.6V、2.8V…
B.换用不同阻值的定值电阻,例如10Ω、15Ω……,重复步骤(3)的操作
26.(1)见下图 (2)电阻R短路(或电压表短路或电压表断路) (3)2.4 见下图 (4)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)1 (6)B
11.在“探究电流跟电压关系”的实验中,小明设计的实验电路图如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为6V,正常工作时的电流约为0.3A.现有如下器材:电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10 2A”“50 l.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干、电源(电压约为12V)一个。
(1)图乙是小明已连接了的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)你认为小明应选用规格为“ ”的滑动变阻器.
(3)小明选用了合适的滑动变阻器后闭合开关,移动滑片,发现小灯泡发光,且电压表、电流表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度改变,电压表示数不变,电流表示数改变。则故障的原因可能是 。
(4)小明排除故障后继续实验,滑片P到某一位置时记录了第1组数据;滑片P继续向右移动,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,请帮他将电流表的示数记入表中空白处;当滑片P继续向右移动到某一位置时,然后他记录了第3组数据;
实验序号
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡发光情况
l
3
0.16
暗
2
6
正常发光
3
8
0.38
较亮
小明对3组数据进行分析发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,请帮他分析原因 ;并在图丁方框内画出你认为更合理的电路图。
11.(1)见下图
(2)“50;1.5A”
(3)电压表测量电源电压
(4) 0.3 灯丝的电阻随温度的升高而增大 见下图
10.小萱计划做“探究通过导体的电流强度与电阻是否有关”的实验,她设计了电路图,并按照电路图连接电路元件如图所示。
(1)她闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 端(选择“A”或“B”);
(2)小萱的实验方案主要步骤如下:
①读出电阻箱的阻值为R。闭合开关S,调节滑片位置,使电压表的示数为U,读出此时电流表的示数I,并将I、R的数据记录在表格中;
②断开开关S,改变 (选填“电阻箱”或“滑动变阻器”)接入电路中的阻值R,再闭合开关S,调节 (选填“电阻箱”或“滑动变阻器”),使电压表示数与步骤①中示数 (选填“相同”或“不同”),读出此时电流表的示数I。将R、I的数据记录在表格中;
(3)若观察到两次实验中电流表示数 (选填“变化”或“不变化”),则可以说明“通过导体电流大小与导体的电阻有关”。
10.(1)A
(2)电阻箱 滑动变阻器 相同
(3)变化
24.某同学利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)以下是他们的部分实验步骤,请你帮他们补充完整:
①闭合开关S,并移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U,读取电流表示数I,将R和I的数据记录在表格中。
②断开开关S, ,闭合开关S, ,将R和I的数据记录在表格中。
③多次仿照步骤②操作,将相应的电阻R和I的数据记录在表格中。
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
40
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
0.05
(3)该同学分析表中实验数据,发现 ,由此可得实验结论 。
(4)根据表中判断,当导体电阻为50Ω时,通过该导体的电流为 A。
24.(1)见下图 (2)改变定值电阻的阻值 调节滑动变阻器的滑片使电压表示数保持不变 (3)电流和电阻的乘积为一个定值 导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4)0.04
14.小明探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:两节新干电池(约3V)、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、3个定值电阻,导线若干。
(1)连接的电路如图甲所示,连接有误的电路元件是 。
(2)改正电路后,闭合开关移动滑片过程中观察到电压表无示数,电流表示数有明显的变化。则故障原因可能是定值电阻 。
(3)小明发现探究此实验要不断更换电阻很麻烦,他利用旋钮开关设计了如图乙电路进行实验。
①为了保证电路安全,应先将旋至 处(选填“1”“2”或“3”),再闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为,记录此时电流表示数;
②接着将旋至2处,发现电压表示数变小了,接下来应向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器,眼睛要观察 表。
③完成最后一组实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器,很难使电压表示数达到设定值,原因可能是 。
14.(1)电源 (2)短路
(3)3 左 电压 滑动变阻器的最小阻值太大了
12.小明对“电流与电阻的关系”进行探究,器材如下:电压恒定为5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“30Ω,1A”的滑动变阻器R滑;电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。
(2)小明将5Ω的定值电阻接入电路,在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是 。
(3)排除电路故障后,小明顺利完成了第一次实验。接下来小明保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成10Ω,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑片P直到 示数与上一次相同。
(4)多次改变接入电路的定值电阻R进行实验,最终得出电流与电阻的关系: 。
(5)若小明只用了器材中的四个定值电阻进行该探究,可以判断出小明的预设电压至少为 V。
(6)完成实验后,小明将电路中的定值电阻替换成10Ω,继续探究“电流与电压的关系”,如下表所示是小明预先设计好的实验表格,表格中的6次实验,他能完成 次。
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
电流I/A
12.(1)见下图 (2)将电流表指针调零 (3)右 电压表
(4)当电压一定时,电流与电阻成反比 (5)2 (6)4
【详解】(5)实验过程中只选择了四个阻值去完成实验,为顺利完成实验,当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,并将变阻器最大阻值接入电路,根据串联分压原理则有
解得UV=2V,即该电压表的预设值应不低于2V;
(6)第一次实验时,电压表示数为1V,滑动变阻器的电压为
根据串联电路中电压与电阻关系可知,此时的滑动变阻器的阻值为40Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,所以第一次实验无法完成。
第二次实验时,电压表示数为1.2V,滑动变阻器的电压为
根据串联电路中电压与电阻关系可知,此时的滑动变阻器的阻值约为31.7Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,所以第二次实验无法完成。
第三次实验时,电压表示数为1.4V,滑动变阻器的电压为
根据串联电路中电压与电阻关系可知,此时的滑动变阻器的阻值约为25.7Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,所以第三次实验可以完成。
同理,小明可以完成的实验为第3次、第4次、第5次、第6次,所以小明可以完成4次实验的测量。
13.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压恒为6V的电源,“40Ω 1A”的滑动变阻器等器材设计了如图1甲所示的实验电路。
(1)请你根据图1甲,将图1乙中的部分电路连接完整(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)首先,接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”,实验过程中,当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为 A;实验小组记录的数据表格如下,分析可以发现有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是 。
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
电流/A
0.1
0.14
0.20
0.24
(3)接着小微同学继续按照图1乙所示电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系。
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她发现当接入某电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V,为了完成全部五个定值电阻的实验,应更换一个最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
②如图2甲是小微自制的“电阻测量盒”,可以用来测量一个定值电阻的阻值,盒内有电源(电压不变但未知)、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。她将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx两端的接线柱相连,根据盒内的开关闭合、断开时电流表的示数,便可以计算出Rx的阻值,则图2乙中设计的盒内电路图不符合要求的是 (选填字母)。
13.(1)见下图
(2)0.28 1
(3)50 C
【详解】(3)[1]探究电流与电阻的关系,控制电阻两端的电压为2V不变,由串联电路分压规律
则滑动变阻器与定值电阻分压比为定值,滑动变阻器与定值电阻阻值之比亦为定值,当接入定值电阻阻值越大,滑动变阻器接入电路阻值也越大。当25Ω定值电阻接入电路,则滑动变阻器阻值
滑动变阻器的最大阻值是40Ω,所以无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V。要使定值电阻两端的电压为2V,应更换一个最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器。
[2]A.根据图示可知,开关断开时,电路为Rx的简单电路,电流表测量Rx的电流;开关闭合时,电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,Rx的电流不变,根据并联电路的电流规律,可求得通过R0的电流,根据U=IR可以求出电源电压,然后根据可以求出Rx的阻值,故A不符合题意;
B.根据图示可知,开关闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测量Rx的电流,示数为I,则电源电压为U=IRx
开关断开时,两个电阻串联接入电路中,此时电流表示数为I',则电源电压为U=I'(Rx+R0)
两个关系式联立,可以求出Rx的阻值,故B不符合题意;
C.根据图示可知,开关闭合时,电流表和Rx被短路,电路为R0的简单电路;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,由于无法测量出电源电压,所以无法求出Rx的阻值,故C符合题意;
D.根据图示可知,开关闭合时,Rx被短路,电路为R0的简单电路,电流表测量R0的电流,根据U=IR可以求出电源电压;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据电源电压和电流表示数可以求出电路的总电阻,根据串联电路电阻特点,可以求出Rx的阻值,故D不符合题意。
故选C。
实验2 用电流表、电压表测电阻
15.同学们利用如图甲所示的电路来测量一未知电阻的阻值。
(1)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V。电流表的示数如图乙所示,则 Ω;
(2)某次测量中,发现电压表无示数,而电流表有示数,而故障出现在R或中,则故障原因是 ;
(3)将电阻换成小灯泡,测定小灯泡的电阻,结果发现三次测量的电阻相差较大。经讨论,同学们认识到:实验有误差是肯定的,但这个现象不能单纯用误差来解释。如果是误差,那么三次测得的电阻值应该相差 (选填“较大”或“较小”),并具有 (选填“逐次增大”“逐次减小”或“时大时小”)的特点。后来同学们注意到灯泡发热发光的特殊性,认为灯泡的电阻可能与 有关,并通过查阅课本得到了证实;
(4)同学们又设计了如图丙所示的测量电路,其中R为电阻箱,S为单刀双掷开关。实验步骤如下:
①断开开关,根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
②把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
③把开关S接b点,调节电阻箱, ;
④读出电阻箱的示数R,此即为阻值。
15.(1)4
(2)电阻短路
(3)较小 时大时小 温度
(4)使电流表的示数为I
5.某实验小组用伏安法测量盐水柱的电阻。
(1)如图(a),把两端装有 (选填“金属”或“塑料”)活塞的塑料管接入电路。在塑料管中注满浓度均匀的盐水。
(2)检查电路无误后,将滑动变阻器的滑片P移至 (填字母)端。闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数如图(b)所示,为 V时,电流表的示数为0.10A。
(3)移动滑片P,测得多组数据,记录在表格中。分析数据可知,图(a)中盐水柱的电阻为 Ω(结果保留两位小数)。
序号
1
2
3
盐水柱的电压U/V
1.5
2.0
盐水柱的电流I/A
0.10
0.14
0.20
盐水柱的电阻R/Ω
10.71
10.00
(4)同学们想到细铁丝的电阻与长度和横截面积有关,盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢?于是利用现有装置继续探究。
①保持两活塞位置不动,从注水口抽出部分盐水后,塑料管中盐水水面达到如图(c)所示位置。闭合开关,测得此时塑料管中盐水柱的电阻比注满盐水时的电阻大。因此,可判断:盐水柱的电阻与横截面积 (选填“有关”或“无关”);
②为了继续探究盐水柱的电阻与长度的关系,同学们将两端的活塞同时向内推动一段距离,测得盐水柱的电阻比图(c)时的电阻小。经过讨论,同学们认为该现象不能说明盐水柱的电阻与长度有关,他们判断的依据是 。
5.(1)金属 (2)B 1.0 (3)10.24 =30.72
(4)①有关 ②没有控制盐水柱的横截面积一定
23.某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
(1)他连接了如图1所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是: 。
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如表所示。
U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
请完成下列问题:
①小明根据以上数据计算出灯泡在5个不同电压下的电阻后,再求出灯泡电阻的平均值作为小灯泡的电阻。请判断该做法是否可行?并说明理由 。
②小灯泡L正常发光时的电阻RL= Ω。(结果保留一位小数)
③若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图2所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数应为 A。
23.(1)变阻器 (2)①灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值无意义 ②8.9 (3)0.18
2.小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电压恒为6V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器(10Ω;1A)、(20Ω;1A)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整(要求滑片向右移动时电流表示数变大) ;
(2)电路正确连接后,闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光,原因可能是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电压表等器材,测量的阻值。设计了如丙图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电压表的示数,记为;
②保持处于闭合状态,断开开关,闭合开关,使电压表测 两端电压,记为;
③用已知物理量和测量量的符号表示出的电阻, 。
2.(1)见下图
(2)滑动变阻器滑片未调到阻值最大处
(3)2.5 8.3
(4)
16.(2025镇江)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最 端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整 ;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为 Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
16.(1)右
(2)见下图
(3)5 10
(4)15 不均匀
【详解】(4)[1]①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,此时电路为滑动变阻器的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为┄┄①
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,滑动变阻器与定值电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,由欧姆定律得,电源电压为┄┄②
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,滑动变阻器与待测电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,,由欧姆定律得,电源电压为┄┄③
由①②得,滑动变阻器接入电路中电阻为
则待测电阻的阻值大小为
[2]由第一小问得,当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
由于
即电流表指针偏转角度的改变量的比值与电阻改变量的比值不相等,说明在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是不均匀的。
19.小明参与学校“智慧农业补光系统”项目组,负责测试一款用于植物生长监测的微型LED模块,该模块连接在物联网终端设备中,其额定电压为2.5V,使用两节干电池串联供电,可根据光照强度自动调节补光亮度。
(1)请你帮小明将实物电路连接完整,要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大,连线不得交叉;
(2)排除故障后,闭合开关,将滑片P移动到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时LED模块两端电压为 V。要使模块进入正常发光模式,应将滑片P向 端移动;
(3)小明采集多组数据生成图丙所示动态特性曲线,该LED模块正常工作时电阻为 Ω。曲线分析表明:模块电阻与 有关;
(4)考虑到物联网终端设备中电流传感器的安装限制,小明尝试改进监测方案:利用终端设备已有的温控电阻R0,设计如图丁所示的能耗监测电路。调试步骤如下:
①闭合开关S,调节滑动变阻器使电压表示数为U额;
②启用智能检测模式:断开开关S,保持滑片位置,将电压表在节点B的接线改接物联网节点C,闭合开关记录电压U;
③该模块的额定功率P= (用U额、U、R0表示)。
【答案】(1)见下图
(2) 1.5 右
(3) 8.3 温度
(4)
【详解】(4)闭合开关S,三个用电器串联,电压表测量LED模块两端电压,调节滑动变阻器使电压表示数为U额;断开开关S,保持滑片位置,将电压表在节点B的接线改接物联网节点C,再次闭合开关S,三个用电器串联,电压表测量LED模块与R0两端电压之和,此时电压表示数为U;根据串联电路中的电压规律,此时R0两端电压
根据串联电路中的电流规律可得,电路中的电流为
所以LED模块的电功率为
23.(2025镇江)在测量未知电阻Rₓ阻值的实验中,小明设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小明连接好图甲所示的电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动,电流表的示数 ,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)将电路适当调整后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片分别放在右端,记录下对应的数据,当滑片在中间某位置时,电流表示数为0.16A,电压表示数如图乙所示,则其示数为 V,接着小明又将滑片放在最左端,记录对应的数据如表所示;
实验次数
1
2
3
电压U/V
3
0
电流I/A
0.1
0.16
0.4
(3)根据表中数据可以求出未知电阻Rx= Ω;在实验过程中,改变滑片位置进行多次测量目的是 ;
(4)若实验时只有一个电压表和一个阻值已知的定值电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,记下此时电压表示数为U1;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,记下此时电压表示数为U2;
③请写出未知电阻Rx阻值的表达式:Rx= (用U1、U2和R0表示);
实验反思:小明认为将步骤①改为“闭合开关S、S1和S2,记下此时电压表示数为U3”,其他步骤不变,也能测出Rx的阻值,他的观点是 (选填“正确”或“错误”)的。
23.(1) 变大 不变
(2)2.4
(3)10 求平均值减小误差
(4) 正确
【详解】(4)①闭合开关S、S1,断开开关S2,此时电压表测量电源电压,记下此时电压表示数为U1。
②闭合开关S、S2,断开开关S1,测量Rx的电压,记下此时电压表示数为U2;根据串联电路的特点知,R0的电压为
根据串联电路中电压之比等于电阻之比有
未知电阻Rx阻值的表达式
将步骤①改为“闭合开关S、S1和S2,记下此时电压表示数为U3”,此时也是测量电源电压,故也能测量电阻大小,方法正确。
实验3 测量/探究小灯泡的电功率
17.小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。
(1)图甲是小华在准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请写出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:① ;② ;
(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障,则图甲中导线 (填“①”“②”或“③”)发生了 (填写故障名称);
(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知:
①小灯泡的额定功率为 W;
②开关断开时,灯丝的电阻可能是 (0Ω、5Ω、介于0~5Ω之间);
(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的图像应为图丙中的虚线 (填“①”“②”或“③”),你选择的依据是 ;
17.(1)连接电路时开关未断开 滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
(2)① 断路
(3)0.75 介于0~5Ω之间
(4)① 灯泡的U-I图像是一条向上的曲线(图丙中的实线)。灯泡和变阻器串联,由串联电路的电压规律可知,灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变
20.在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线,将图1的电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,灯泡正常发光,此时电流为0.25A,可求得额定功率为 ;
(4)继续移动滑片,电压表示数如图2所示,为 V,此时电流表示数为0.2A,小灯泡的实际功率为 W;
(5)完成上述实验后,某小组设计了图3的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下:
①把定值电阻R0接入电路,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数;
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,定值电阻R0应选____Ω的,理由是 。
20.(1)见下图 (2)左 (3)0.625 (4)2.2 0.44
(5)5 定值电阻和滑动变阻器两端的总电压,由欧姆定律可知,定值电阻和滑动变阻器的总电阻,因此定值电阻R0应选5Ω
18.如图甲所示,小明用电压为3V的电源、标有“20Ω 0.5A”的滑动变阻器,以及电流表、电压表、开关、导线等器材,测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表示数为3V,则产生该现象的原因是 ;
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,直至灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)小明对记录的几组实验数据进行分析,绘制出了滑动变阻器的I-U图像,如图丙所示,根据图像可知其中 点(填写字母)的数据有误。
(5)小红利用一个阻值为20Ω的定值电阻,替换了小明电路中的电流表(其他元件不换),也要测量小灯泡的额定功率,其设计的电路如图所示,预设的实验步骤如下:
①闭合开关,移动滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压。
②保持滑片位置不变,电压表所接的b接点不动,只断开接点a,改接到c接点上,测定定值电阻R0两端的电压U0,计算通过R0的电流。
③计算小灯泡的额定功率。
小明仔细分析发现此方案无法测出小灯泡的额定功率,其原因是:
i ;ii
18.(1)见下图
(2)灯泡断路
(3)B 0.65
(4)E
(5)更换位置后,电压表正负接线柱接反了 小灯泡无法达到额定电压
【详解】(5)i.[1]②保持滑片位置不变,电压表所接的b接点不动,只断开a接点,改接到c接点上,会导致电压表的正、负极接线柱接反,第二次测量时,电压表指针会反偏,故无法测出小灯泡的额定功率。
ii.[2]由图可知,小灯泡正常发光时的电流为0.26A,R0的阻值大小为20 Ω,若将小灯泡、定值电阻R0和滑动变阻器串联,则R0两端的电压为根据串联电路电压关系,电源电压至少为
由于电源电压为3 V,达不到要求,故小灯泡不可能达到额定电压 2.5 V。
21.为了测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率,小明利用已有的实验器材,设计了如图甲所示的电路图,其中定值电阻的阻值为5Ω。
(1)请你依据电路图用笔画线代替导线,把图乙的实物图连接完整。(导线不得交叉)
(2)小明连接完电路,闭合开关S,发现小灯泡发光,、均有示数,并且无论如何移动滑动变阻器的滑片P,、的示数虽随之改变,但示数大小一直相等。请分析出现这种情况的原因可能是 (写一种即可)。
(3)小明正确连接好电路后,闭合开关S,电流表的示数为0.1A,此时应调节滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光。此时电流表的示数如图丙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)在实验测量过程中,电流表与串联起来作用相当于 。
21.(1)见下图
(2)小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联(或、接在同一支路上或、均接在干路上)
(3)左 0.5 0.8 0.75
(4)电压表
22.利用伏安法测量小灯泡电功率(小灯泡标有“2.5V”字样),聪明而粗心的小马连接了如图甲所示的电路。同组小方发现其中有一根导线接错了。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯光亮度
1
1
0.2
几乎不发光
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.28
过亮
6
0
不亮
(1)请你在错误导线上画“”,并画出正确的连接;
(2)改正电路,将滑片移至最左端,闭合开关。移动滑片,直到电压表示数为2.5V,此时电流表如图乙所示,则测出灯的额定功率为 W;
(3)小方认为不读取灯的额定电流,也能测出灯泡的额定功率。她利用表格中第一次实验数据计算出灯泡电阻,再计算灯泡两端电压为时的功率,则灯的额定功率 1.25W(选填“>”“<”或“=”);
(4)学习小组还设计了另一种方案测量灯的额定功率(R阻值已知)
①按电路图连好电路;
②开关拨到位置1,移动滑片至任一位置,读出电流表示数;
③开关S拨到位置2, ,读出电流表示数,算出灯泡电阻 (用、、表示),再由,算出灯额定功率。他们认为上述方案存在不足之处,仔细分析后,要准确测出灯泡的额定功率,需将上述步骤2改为 。
22.(1)见下图
(2)0.65
(3)<
(4)保持滑片的位置不变 开关拨到位置1,移动滑片使电流表的读数为,读出电流表示数
【详解】(4)[1][2]开关拨到位置1,移动滑片至任一位置,读出电流表示数,此时电流表测量通过定值电阻的电流;开关S拨到位置2,保持滑片的位置不变,读出电流表示数,此时电路连接情况没有改变,电流表测灯泡和电阻的总电流;开关在位置1时,灯泡与电阻并联,灯泡两端的电压为
开关在位置2时,根据并联电路电流规律可得通过灯泡的电流为
则灯泡的电阻为
[3]步骤2中,因为滑动变阻器的滑片处于任一位置,则灯泡两端电压不等于小灯泡的额定电压,所以实验结果与真实值相差较大;要准确测出灯泡的额定功率,步骤2应改为:开关拨到位置1,移动滑片使电流表的读数为,读出电流表示数。
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