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2024内蒙古中考物理二轮复习 微专题“伏安法”测电阻、电功率实验对比复习（课件）
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这是一份2024内蒙古中考物理二轮复习 微专题“伏安法”测电阻、电功率实验对比复习（课件），共60页。PPT课件主要包含了改变小灯泡两端的电压，类型1缺电流表，已知R0，U－I额R0I额，I额2R，类型2缺电压表，已知电源电压U，不可靠，滑动变阻器的电功率，保护电路等内容，欢迎下载使用。
一、常规方法测电阻、电功率
探究电流与电压的关系
换最大阻值更大的滑动变阻器
移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
二、特殊方法测电阻、额定功率
【设计思路一】①利用电压表并联定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电流表②(灯泡L替换Rx)使小灯泡正常发光：调节滑片的位置，使小灯泡两端电压等于额定电压U额．
(已知R2最大阻值为R0)
【设计思路二】利用电阻箱等效替代待测电阻(小灯泡)，使电压表的示数不变
【设计思路一】①利用电流表串联定值电阻(或者已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电压表
②(灯泡L替换Rx)使小灯泡正常发光：调节滑片的位置，使电流表的示数等于 .
【设计思路二】用电阻箱等效替代待测电阻(小灯泡)，控制前后两次电流表示数不变
例1 小明所在的实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值.电源电压保持3 V不变，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整.
(2)电路中滑动变阻器除对电路有保护作用外，另一个作用是_________________________．
(3)(重点·电路故障分析)完成电路连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障为_________________．
改变定值电阻两端的电压
滑动变阻器断路
变式2：(2022盐城改编)如图甲所示，闭合开关后，滑片置于某位置时，电压表示数突然变为零，而电流表示数不变，产生这一现象的原因是 ____________.
变式1：(2023抚顺改编)如图甲所示，闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是未知电阻Rx_______．
电压表断路
(4)排除故障后进行实验，当电压表示数为2.5 V 时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为____Ω，小明认为自己已经完成了实验，你认为这个实验结果可靠吗？________，理由是_________________________．为了使得出的结果更准确，他接下来应该_____________________________________________________.
只进行一次测量，误差太大
移动滑片，多测几组电流与电压值，求出电阻的平均值
(5)(难点·数据分析)小明最终测得的数据如下表所示，老师看了后，认为有一组数据不是本实验中测得的，它是第____组(填实验序号)，你判断的依据是_______________________________________________________________________________________.
当电流为0.1 A 时，滑动变阻器需要接入电路中的电阻为25 Ω，而滑动变阻器的最大阻值只有20 Ω
变式3：(2023贵港改编)用“伏安法”测未知电阻的阻值实验中，小宇根据自己所记录的实验数据绘制了如图所示的U－I图像．小宇发现自己绘制的U－I图像与其他同学绘制的图像不同，你认为其原因是小宇_______________________________(实验过程中电源电压仍为3 V).
将电压表并联在滑动变阻器两端
根据小宇的U－I图像也可计算出未知电阻Rx＝____Ω.阴影部分的面积，表示的物理意义是_____________________.
(6)排除错误的数据后，小明根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值，请判断该方法是否可行，并说明理由：_______________________________________________________________________________.
不可行，运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值
(8)实验中电压表测未知电阻两端的电压，电流表测电路电流，若考虑电压表内阻，则所测电阻的阻值_______(选填“偏大”或“偏小”).
(7)现有另一个未知电阻R1(阻值约400 Ω)，若仅将图甲中的定值电阻更换为R1，其他器材和电路连接不变，则不能测出R1的阻值，原因是实验中_______表无法读数.
(9)(难点·特殊方法测量)实验中电压表损坏，小明观察了滑动变阻器铭牌后，认为用余下的器材也能完成测量，设计电路如图丁，主要操作步骤如下：①连接电路，将滑片移到B端，闭合开关，电流表示数为I1；②再将滑片移到A端，电流表示数为I2；
③若滑动变阻器最大阻值为R0，则待测电阻Rx＝________(用字母表示).
变式4：另一小组的同学利用已知电阻R0，设计并连接了如图所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值．主要步骤如下：
①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1；
②只断开开关S2，电压表的示数为U2，此时通过Rx的电流为________；由此可得Rx的阻值为__________(以上两空均用字母U1、U2、R0表示)．
变式5：同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻Rx的阻值．连接的实验电路如图1所示．
请你一起完成对电阻Rx的测量．①闭合开关S1，断开开关S2后，电流表的示数为I；
②将电阻箱的电阻值调到_______；③开关S1、S2都闭合后，调节电阻箱使电流表的示数为____，此时电阻箱的示数如图2所示；④待测电阻Rx＝______Ω.
例2 小明和同学们分别用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲实验电路连接完整(导线不能交叉)．
(3)闭合开关，灯泡很亮，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变，则故障原因是____________________________________________________.
(2)闭合开关前，应向_____(选填“左”或“右”)端调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小，目的是为了___________．
滑动变阻器的上面两个接线柱接入电路(或滑动变阻器短路)
闭合开关，发现小灯泡不亮，经过分析，小明猜想了一些可能的原因，见表．请你将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整．
(4)排除故障后，当滑动变阻器滑片移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为______V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向____(选填“左”或“右”)移.
(5)小明按正确操作测得实验数据记录如下：
①在分析实验数据时，发现一个数据有明显错误，这个数据是_______；若此错误是由于看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是_______.
③若再找来一个规格相同的小灯泡，只将这两只灯泡串联接入电源电压为4 V的电路中，这两只灯泡_______(选填“能”或“不能”)正常发光，此时该电路中的电流为______A.
②由表格数据可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，小灯泡正常发光时的功率是_____W，小灯泡不接入电路时，小灯泡电阻最接近____Ω.
(6)小明记录了多组小灯泡的电压U、电流I对应数据，然后画出小灯泡灯丝的I－U曲线，下列符合实际的是( )
(7)小明计划将5次实验小灯泡的电阻求平均值作为小灯泡的电阻值，他认为这样可以减小误差，你认为小明的做法是______的，理由是______________________________________________.
(8)小明又找来另一只小灯泡进行实验，电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关无论怎么样移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终小于小灯泡的额定电压，则可能的原因是______________．改变这种现象可以采取的相应的措施是_________________________．
不同电压下小灯泡的电阻值不同，求平均值无意义
增加电池节数(合理即可)
(9)完成上述测量后，小明不用电压表，用图丙所示的电路也可测量小灯泡正常发光时的电阻，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
①________________________________________________________________________________；
②闭合S、S1，断开S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录下此时电流表的示数为I；③小灯泡正常发光的电阻表达式为RL＝________．
闭合开关S、S2 ，断开S1 ，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为小灯泡的额定电流I额
例3 “测小灯泡电功率”的实验中，提供的器材有：电源(三节干电池)，额定电压为 2.5 V的待测小灯泡(正常发光时电阻约为 8 Ω)，电流表(0～0.6 A，0～3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)，开关和导线若干．另有标有“20 Ω 2 A”的滑动变阻器R1和标有“10 Ω 1 A”的滑动变阻器R2.
(1)小明连接的部分电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图甲连接完整．
(2)小明连接完电路中最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你指出实验中操作不当之处．①_____________________________；②____________________________________________.(3)更换相同规格的小灯泡后重新完成实验电路连接，若试触时发现电流表指针如图乙所示，原因是____________________．
连接电路时滑动变阻器滑片没有移至阻值最大处
电流表所选量程太大
(4)正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______________．(5)改善上述问题后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P.当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图丙所示，根据所选正确量程，其示数为______．为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器滑片P向___(选填“A”或“B”)端移动．
(6)(难点·数据分析)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
①小明设计的实验表格中有两处不完善，请指出：a._______________________；b._______________________.
②小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为_____W；③第一次实验中，发现小灯泡不发光，可能的原因是______________________.④分析实验数据可知，小灯泡的实际功率______， 小灯泡越亮.⑤本实验选择的滑动变阻器是_____(选填“R1”或“R2”).
小灯泡的实际功率太小
⑥当加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率P实______(选填“大于”、“小于”或“等于”) P额．⑦若再找来一个规格相同的小灯泡，只将这两只小灯泡串联接入电源电压为3 V的电路中，则此时电路的总功率为______W.
变式1：同学小海用伏安法测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5 V．小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据．粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上(如图所示)而没有填写在对应的表格中．请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为______W.
(7)小明还作了小灯泡的功率与电压二次方、电流二次方的关系图像，如图所示，其中表示功率与电压二次方关系的是____，功率与电流二次方关系的是____．(8)实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测的小灯泡的额定功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)．
(9)小明设计了如图戊所示的电路(R0为已知的定值电阻，R为滑动变阻器)，不用电压表也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率．步骤如下：①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为____时，小灯泡恰好正常发光；②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝__________(用物理量U0、R0和I表示)．
变式2：小君同学想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图所示的电路．已知电源电压恒为U(U>U额)，请你完成下面的实验步骤．
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________；
②闭合开关________，断开开关_____(填写S、S1、S2)，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；③小灯泡额定功率的表达式为P额＝________．
一、常规方法(包头2考，赤峰2考)
1. 物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示．已知电源电压为12 V，R0＝20 Ω，滑动变阻器规格为“100 Ω 0.6 A”．(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，导线不要交叉．
(2)连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压．若导线和器材均完好，则故障可能是______________________________________________________________________________________________________________________________________．
(3)排除故障后，闭合开关调节滑片，测出多组数据，作出I－U图像，如图乙所示．则Rx阻值为____Ω.(4)该电路中串联R0的作用是____．(填正确答案标号)A. 增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数B. 增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数
A处断路或B处断路或D处两条导线连接完好但与R0断路或C处两条导线连接完好但与Rx断路(写出上述任意一个答案均可给分，写出R0、Rx断路不给分)
(5)利用该电路继续验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比．断开开关，将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4 V，记录电流值；用16 Ω的电阻替换R0，调节滑片，使电压表示数为4 V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比______(选填“偏左”或“偏右”).实验室还有12 Ω、10 Ω、8 Ω、6 Ω、4 Ω的定值电阻各一个，按上述步骤继续实验(每次CD间仅接入一个电阻)，最多还可得出____组数据来验证该结论，在这几组可得出的实验数据中，电路总功率最大为___W.
2.小艳同学在测量定值电阻Rx(大约几十欧)实验中，实验室只有如下器材：电源、开关、导线若干、定值电阻R0＝15 Ω，两个电压表 和 ，滑动变阻器．她设计的电路图如图所示，物理孙老师检查后，认为不完整．(1)请你将正确完整的电路图画出来；
(2)闭合开关之前，滑动变阻器的滑动端应滑至________(选填“最左端”、“最右端”或“任意位置”)；(3)她经过这次实验后，自己进一步设计出没有电压表，只有两个电流表的实验电路图三个，若已知电流表的电阻，你认为____种设计测量更精确(选填“A”、“B”或“C”)．
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)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端．
(2)正确连接电路，闭合开关S1和S.电压表示数如图乙，为_____V.(3)断开S1，闭合S，电压表示数为1.4 V，则Rx＝_____Ω.
(4)若没有电压表，只有一个电流表，其余元件不变，设计并在下方画出测量Rx阻值的电路图(要求电路连接后不能再拆接)．
4. 要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值．器材有：干电池两节，电压表(量程为0～3 V、0～15 V)、滑动变阻器(100 Ω 2 A)和电阻箱(0～9 999 Ω)各一个，开关、导线若干．测量电路如图甲所示．
(1)和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表．请你简要说明原因：_____________________________________________.
电路电流小于电流表的最小分度值，无法准确读数
(2)在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到___端．(3)连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为______V.
(4)接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是：_____________________________________________________.
调节电阻箱接入电路中的电阻，直到电压表的示数为2.5 V
一、常规方法(包头2考，赤峰3考)
5. 如图甲所示，是小红做“测量额定电压为2.5 V小灯泡电功率”的实验电路．(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整．
(2)闭合开关后，小红发现电流表和电压表均有示数但都很小，且小灯泡发光很暗，其原因是_______________________．(3)根据实验测量的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化关系的图像，如图乙所示．分析图像可知：小灯泡的额定功率是_______W.(4)小红利用图像计算出了小灯泡在不同电压下的电阻，发现小灯泡在不同电压下电阻不同，出现这一现象的原因是_______________________________．
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
6. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡额定电压为2.5 V，阻值约为8 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”．图甲是某实验小组未连接完整的实验电路．
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，导线不能交叉．
(2)闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表和电压表均无示数．小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为10 Ω)，一端接在电源负极接线柱上，另一端依次触碰接线柱A、B、C，只有触碰到C时，灯泡才发光．若导线无断路，且导线和器材连接均完好，电路只有一处故障， 则故障是____________．(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为_____V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W.
(4)某同学想利用该电路“测量定值电阻Rx的阻值”．于是取下小灯泡，将电阻Rx接入小灯泡所在位置，滑动变阻器滑片移至最大阻值处，闭合开关，移动滑片，测量四组对应的电压和电流值．数据如下表：
由数据可得，电阻Rx的阻值为______Ω.(5)能否将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变)，测量其阻值．你的判断是_______．理由是__________________________________．
电阻两端电压超过电压表所接量程
7. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压U额＝3.8 V.(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整(要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大)．
(2)实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是________________________________．闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是____________．(3)排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(结果保留一位小数)．
使小灯泡两端的电压为其额定电压
一、常规方法测电阻、电功率
探究电流与电压的关系
换最大阻值更大的滑动变阻器
移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
二、特殊方法测电阻、额定功率
【设计思路一】①利用电压表并联定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电流表②(灯泡L替换Rx)使小灯泡正常发光：调节滑片的位置，使小灯泡两端电压等于额定电压U额．
(已知R2最大阻值为R0)
【设计思路二】利用电阻箱等效替代待测电阻(小灯泡)，使电压表的示数不变
【设计思路一】①利用电流表串联定值电阻(或者已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电压表
②(灯泡L替换Rx)使小灯泡正常发光：调节滑片的位置，使电流表的示数等于 .
【设计思路二】用电阻箱等效替代待测电阻(小灯泡)，控制前后两次电流表示数不变
例1 小明所在的实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值.电源电压保持3 V不变，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整.
(2)电路中滑动变阻器除对电路有保护作用外，另一个作用是_________________________．
(3)(重点·电路故障分析)完成电路连接后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障为_________________．
改变定值电阻两端的电压
滑动变阻器断路
变式2：(2022盐城改编)如图甲所示，闭合开关后，滑片置于某位置时，电压表示数突然变为零，而电流表示数不变，产生这一现象的原因是 ____________.
变式1：(2023抚顺改编)如图甲所示，闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是未知电阻Rx_______．
电压表断路
(4)排除故障后进行实验，当电压表示数为2.5 V 时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为____Ω，小明认为自己已经完成了实验，你认为这个实验结果可靠吗？________，理由是_________________________．为了使得出的结果更准确，他接下来应该_____________________________________________________.
只进行一次测量，误差太大
移动滑片，多测几组电流与电压值，求出电阻的平均值
(5)(难点·数据分析)小明最终测得的数据如下表所示，老师看了后，认为有一组数据不是本实验中测得的，它是第____组(填实验序号)，你判断的依据是_______________________________________________________________________________________.
当电流为0.1 A 时，滑动变阻器需要接入电路中的电阻为25 Ω，而滑动变阻器的最大阻值只有20 Ω
变式3：(2023贵港改编)用“伏安法”测未知电阻的阻值实验中，小宇根据自己所记录的实验数据绘制了如图所示的U－I图像．小宇发现自己绘制的U－I图像与其他同学绘制的图像不同，你认为其原因是小宇_______________________________(实验过程中电源电压仍为3 V).
将电压表并联在滑动变阻器两端
根据小宇的U－I图像也可计算出未知电阻Rx＝____Ω.阴影部分的面积，表示的物理意义是_____________________.
(6)排除错误的数据后，小明根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值，请判断该方法是否可行，并说明理由：_______________________________________________________________________________.
不可行，运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值
(8)实验中电压表测未知电阻两端的电压，电流表测电路电流，若考虑电压表内阻，则所测电阻的阻值_______(选填“偏大”或“偏小”).
(7)现有另一个未知电阻R1(阻值约400 Ω)，若仅将图甲中的定值电阻更换为R1，其他器材和电路连接不变，则不能测出R1的阻值，原因是实验中_______表无法读数.
(9)(难点·特殊方法测量)实验中电压表损坏，小明观察了滑动变阻器铭牌后，认为用余下的器材也能完成测量，设计电路如图丁，主要操作步骤如下：①连接电路，将滑片移到B端，闭合开关，电流表示数为I1；②再将滑片移到A端，电流表示数为I2；
③若滑动变阻器最大阻值为R0，则待测电阻Rx＝________(用字母表示).
变式4：另一小组的同学利用已知电阻R0，设计并连接了如图所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值．主要步骤如下：
①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1；
②只断开开关S2，电压表的示数为U2，此时通过Rx的电流为________；由此可得Rx的阻值为__________(以上两空均用字母U1、U2、R0表示)．
变式5：同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻Rx的阻值．连接的实验电路如图1所示．
请你一起完成对电阻Rx的测量．①闭合开关S1，断开开关S2后，电流表的示数为I；
②将电阻箱的电阻值调到_______；③开关S1、S2都闭合后，调节电阻箱使电流表的示数为____，此时电阻箱的示数如图2所示；④待测电阻Rx＝______Ω.
例2 小明和同学们分别用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲实验电路连接完整(导线不能交叉)．
(3)闭合开关，灯泡很亮，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变，则故障原因是____________________________________________________.
(2)闭合开关前，应向_____(选填“左”或“右”)端调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小，目的是为了___________．
滑动变阻器的上面两个接线柱接入电路(或滑动变阻器短路)
闭合开关，发现小灯泡不亮，经过分析，小明猜想了一些可能的原因，见表．请你将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整．
(4)排除故障后，当滑动变阻器滑片移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为______V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向____(选填“左”或“右”)移.
(5)小明按正确操作测得实验数据记录如下：
①在分析实验数据时，发现一个数据有明显错误，这个数据是_______；若此错误是由于看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是_______.
③若再找来一个规格相同的小灯泡，只将这两只灯泡串联接入电源电压为4 V的电路中，这两只灯泡_______(选填“能”或“不能”)正常发光，此时该电路中的电流为______A.
②由表格数据可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，小灯泡正常发光时的功率是_____W，小灯泡不接入电路时，小灯泡电阻最接近____Ω.
(6)小明记录了多组小灯泡的电压U、电流I对应数据，然后画出小灯泡灯丝的I－U曲线，下列符合实际的是( )
(7)小明计划将5次实验小灯泡的电阻求平均值作为小灯泡的电阻值，他认为这样可以减小误差，你认为小明的做法是______的，理由是______________________________________________.
(8)小明又找来另一只小灯泡进行实验，电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关无论怎么样移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终小于小灯泡的额定电压，则可能的原因是______________．改变这种现象可以采取的相应的措施是_________________________．
不同电压下小灯泡的电阻值不同，求平均值无意义
增加电池节数(合理即可)
(9)完成上述测量后，小明不用电压表，用图丙所示的电路也可测量小灯泡正常发光时的电阻，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
①________________________________________________________________________________；
②闭合S、S1，断开S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录下此时电流表的示数为I；③小灯泡正常发光的电阻表达式为RL＝________．
闭合开关S、S2 ，断开S1 ，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为小灯泡的额定电流I额
例3 “测小灯泡电功率”的实验中，提供的器材有：电源(三节干电池)，额定电压为 2.5 V的待测小灯泡(正常发光时电阻约为 8 Ω)，电流表(0～0.6 A，0～3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)，开关和导线若干．另有标有“20 Ω 2 A”的滑动变阻器R1和标有“10 Ω 1 A”的滑动变阻器R2.
(1)小明连接的部分电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图甲连接完整．
(2)小明连接完电路中最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你指出实验中操作不当之处．①_____________________________；②____________________________________________.(3)更换相同规格的小灯泡后重新完成实验电路连接，若试触时发现电流表指针如图乙所示，原因是____________________．
连接电路时滑动变阻器滑片没有移至阻值最大处
电流表所选量程太大
(4)正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______________．(5)改善上述问题后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P.当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图丙所示，根据所选正确量程，其示数为______．为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器滑片P向___(选填“A”或“B”)端移动．
(6)(难点·数据分析)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
①小明设计的实验表格中有两处不完善，请指出：a._______________________；b._______________________.
②小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为_____W；③第一次实验中，发现小灯泡不发光，可能的原因是______________________.④分析实验数据可知，小灯泡的实际功率______， 小灯泡越亮.⑤本实验选择的滑动变阻器是_____(选填“R1”或“R2”).
小灯泡的实际功率太小
⑥当加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率P实______(选填“大于”、“小于”或“等于”) P额．⑦若再找来一个规格相同的小灯泡，只将这两只小灯泡串联接入电源电压为3 V的电路中，则此时电路的总功率为______W.
变式1：同学小海用伏安法测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5 V．小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据．粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上(如图所示)而没有填写在对应的表格中．请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为______W.
(7)小明还作了小灯泡的功率与电压二次方、电流二次方的关系图像，如图所示，其中表示功率与电压二次方关系的是____，功率与电流二次方关系的是____．(8)实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测的小灯泡的额定功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)．
(9)小明设计了如图戊所示的电路(R0为已知的定值电阻，R为滑动变阻器)，不用电压表也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率．步骤如下：①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为____时，小灯泡恰好正常发光；②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝__________(用物理量U0、R0和I表示)．
变式2：小君同学想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图所示的电路．已知电源电压恒为U(U>U额)，请你完成下面的实验步骤．
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________；
②闭合开关________，断开开关_____(填写S、S1、S2)，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；③小灯泡额定功率的表达式为P额＝________．
一、常规方法(包头2考，赤峰2考)
1. 物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示．已知电源电压为12 V，R0＝20 Ω，滑动变阻器规格为“100 Ω 0.6 A”．(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，导线不要交叉．
(2)连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压．若导线和器材均完好，则故障可能是______________________________________________________________________________________________________________________________________．
(3)排除故障后，闭合开关调节滑片，测出多组数据，作出I－U图像，如图乙所示．则Rx阻值为____Ω.(4)该电路中串联R0的作用是____．(填正确答案标号)A. 增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数B. 增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数
A处断路或B处断路或D处两条导线连接完好但与R0断路或C处两条导线连接完好但与Rx断路(写出上述任意一个答案均可给分，写出R0、Rx断路不给分)
(5)利用该电路继续验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比．断开开关，将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4 V，记录电流值；用16 Ω的电阻替换R0，调节滑片，使电压表示数为4 V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比______(选填“偏左”或“偏右”).实验室还有12 Ω、10 Ω、8 Ω、6 Ω、4 Ω的定值电阻各一个，按上述步骤继续实验(每次CD间仅接入一个电阻)，最多还可得出____组数据来验证该结论，在这几组可得出的实验数据中，电路总功率最大为___W.
2.小艳同学在测量定值电阻Rx(大约几十欧)实验中，实验室只有如下器材：电源、开关、导线若干、定值电阻R0＝15 Ω，两个电压表 和 ，滑动变阻器．她设计的电路图如图所示，物理孙老师检查后，认为不完整．(1)请你将正确完整的电路图画出来；
(2)闭合开关之前，滑动变阻器的滑动端应滑至________(选填“最左端”、“最右端”或“任意位置”)；(3)她经过这次实验后，自己进一步设计出没有电压表，只有两个电流表的实验电路图三个，若已知电流表的电阻，你认为____种设计测量更精确(选填“A”、“B”或“C”)．
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)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端．
(2)正确连接电路，闭合开关S1和S.电压表示数如图乙，为_____V.(3)断开S1，闭合S，电压表示数为1.4 V，则Rx＝_____Ω.
(4)若没有电压表，只有一个电流表，其余元件不变，设计并在下方画出测量Rx阻值的电路图(要求电路连接后不能再拆接)．
4. 要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值．器材有：干电池两节，电压表(量程为0～3 V、0～15 V)、滑动变阻器(100 Ω 2 A)和电阻箱(0～9 999 Ω)各一个，开关、导线若干．测量电路如图甲所示．
(1)和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表．请你简要说明原因：_____________________________________________.
电路电流小于电流表的最小分度值，无法准确读数
(2)在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到___端．(3)连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为______V.
(4)接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是：_____________________________________________________.
调节电阻箱接入电路中的电阻，直到电压表的示数为2.5 V
一、常规方法(包头2考，赤峰3考)
5. 如图甲所示，是小红做“测量额定电压为2.5 V小灯泡电功率”的实验电路．(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整．
(2)闭合开关后，小红发现电流表和电压表均有示数但都很小，且小灯泡发光很暗，其原因是_______________________．(3)根据实验测量的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化关系的图像，如图乙所示．分析图像可知：小灯泡的额定功率是_______W.(4)小红利用图像计算出了小灯泡在不同电压下的电阻，发现小灯泡在不同电压下电阻不同，出现这一现象的原因是_______________________________．
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
6. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡额定电压为2.5 V，阻值约为8 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”．图甲是某实验小组未连接完整的实验电路．
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，导线不能交叉．
(2)闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表和电压表均无示数．小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为10 Ω)，一端接在电源负极接线柱上，另一端依次触碰接线柱A、B、C，只有触碰到C时，灯泡才发光．若导线无断路，且导线和器材连接均完好，电路只有一处故障， 则故障是____________．(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为_____V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W.
(4)某同学想利用该电路“测量定值电阻Rx的阻值”．于是取下小灯泡，将电阻Rx接入小灯泡所在位置，滑动变阻器滑片移至最大阻值处，闭合开关，移动滑片，测量四组对应的电压和电流值．数据如下表：
由数据可得，电阻Rx的阻值为______Ω.(5)能否将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变)，测量其阻值．你的判断是_______．理由是__________________________________．
电阻两端电压超过电压表所接量程
7. 在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压U额＝3.8 V.(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整(要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大)．
(2)实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是________________________________．闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是____________．(3)排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(结果保留一位小数)．
使小灯泡两端的电压为其额定电压
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