文档内容
(五)电学重难点瓶颈突破专题
专题 24 伏安法应用攻略
【考查重难点剖析】
1、考点定位:
1)物理是一门以观察和实验为基础的学科,实验探究是物理学研究问题的方法,同样是物理学解
决问题的方法。在初中电学之中,伏安法应用既是实验探究的需要,更是应用电学规律解决生活实
际问题的需要。在全国各省市中考物理试题中,伏安法应用的考查,是中考必考。
2)伏安法应用问题没有固定的考查形式,一般以实验探究题及计算题、综合应用题为主,选择题、
填空题、作图题、简答题均有。没有固定题型,考查综合度大,是伏安法应用的考查特点 ,也因
而成为初中物理的难点之一。
2、考点剖析:
伏安法应用
考点整合
原理 电路图 注意事项
应注意控制变量,实
探究电流跟
验过程中,保持电阻
电压的关系
不变
应注意控制变量,实
探究电流跟
验过程中,保持电压
电阻的关系
不变
应用于
实验探究类题
注意多次测量求平均
测电阻
值减小误差
注意3中情况,不能
测电功率
求电功率平均值注意“电压”须等于
测额定功率
“额定电压”
应用于电路 注意应用“伏安法”
故障判断类题 判断
应用于动态
注意“等效电路图”
电路问题类题
应用于电路
注意“设计要求”
设计类题
应用于 注意是否纯电阻电路
电热类问题 的判断
应用于
注意伏安法的应用
计算类题
【突破技巧】
1、伏安法应用以其综合性强,可融合的考查方法多为特点,以应用性强为特征,因而成为中考的
重点和难点。
2、伏安法应用问题,常常融入电路连接作图;故障判断;实验方法;估算测算计算;开放性创新
设计等类试题。头绪乱、问题杂、知识点多、规律多、实用性要求高,都是需要突破的难点。
3、难点:
①不知道试题考查的真实目的;
②不会应用伏安法解决生活实际问题。
3、难点原因分析:①不理解伏安法的本质,是不会应用的主要原因;
②理论与实际脱节是不会分析问题的根源;
③伏安法常常综合电学好多考点,问题的复杂情境,也是难点形成的原因。
4、“难点”突破技巧:
【技巧一】——“删除法”
要点:此法适用于伏安法实验探究题中“电路故障问题”的判断。
做法:根据题意将“不工作的故障元件”删除,观察无故障元件的通路情况,应用“欧姆法”
分析得出故障原因。若被删除的“不工作故障元件”在无故障元件的通路上,则可结论该故障元件
被短路。反之则属于断路故障。
【技巧二】——“去表法”
要点:此法适用于“伏安法”类实验探究题中实物电路的连接、判断、改错等问题。
做法:毫不犹豫将“电压表”去除,电路就会一目了然呈现出本来面目。
5、例析:
例:(2022 杭州)小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节
滑动变阻器R ,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
P
实验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线在图中正确连接电压表 ;
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为 安;
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器 R 滑片移动的方向是 (选填“A→B”或
P
“B→A”)。【考场试手】
1、(2022 安徽)小红测量一小灯泡 (额定电压为2.5V) 正常发光时的电阻, 电源电压保持
3V不变, 滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。
(1)图甲为实验电路图, 图中的圆圈分别表示电流表和电压表, 请在圆圈内填入相应的字母;
( )
(2)正确连接电路后, 将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处, 闭合开关。要使小灯泡正常发
光,应进行的操作是: ;
(3)正确完成上述操作后, 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)
(4)小灯泡正常发光时, 因灯丝断路突然熄灭, 若其他元件均完好, 则此时电压表的示数
(选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 V。
2、(2021 辽宁葫芦岛)测量小灯泡电功率。
(1)小明在测量额定电压为2.5 V小灯泡L 电功率时,选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电
1
压表和电流表等器材,设计了如图甲所示的电路。
①图甲中有一根导线尚未连接,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。正确连接电路后,闭合开
关前应将滑动变阻器的滑片滑至最________(选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电流表和
电压表的指针均不发生偏转,则电路出现的故障可能是滑动变阻器________。
图丁
②排除故障闭合开关,适当调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的
额定功率,应使滑动变阻器连入电路的阻值________(选填“变大”或“变小”)。小灯泡正常发光
时,电流表的示数如图丙所示为________A,小灯泡的额定功率为________W。
③继续调节滑动变阻器的滑片,多次实验,小明发现灯丝的电阻是随功率变化的,当小灯泡的电阻为8 Ω时,小灯泡的实际功率________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。
(2)小明设计了如图丁所示的电路,用一个电压表或电流表,测量额定电压为U 的小灯泡L 的
额 2
额定功率,已知定值电阻的阻值为R,电源电压未知。请你完成下面的步骤:
0
①将____________________(选填“电压表并联在ab间”“电流表串联在a点”或“电流表串联在
b点”),只闭合开关S和S,调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为____________,灯泡正常发光;
1
②只闭合开关S和S,变阻器滑片位置__________(选填“保持不动”“向右移动”或“向左移
2
动”),读出电表的示数U或者是I;
③小灯泡L 的额定功率表达式为:P =__________.
2 额
3、(2022 宁波)小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性,所用小灯泡上标有“2.5V”字
样。闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下
(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ☆ 0.37
(1)该小灯泡的额定功率为 W。
(2)用描点法(实验数据对应的点用“×”表示)在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线 。
(3)小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么
导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化!小宁思考后得出这个因素就是 。
4、(2021 福建)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电
压为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、
25 Ω)和导线若干.
( 1 ) 连 接 电 路 , 闭 合 开 关 , 电 流 表 指 针 偏 到 零 刻 度 线 左 边 , 如 图 乙 , 原 因 是______________________。
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图像如
图丙。实验中定值电阻两端的电压保持________V ,滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。
(3)为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以改变横坐标,处理数据后画出电流I
与________________的关系图线。
5、(2022 云南)小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向
右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到 端。
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为 A,可算出电阻R的阻值为
Ω。
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,
计算电阻的平均值的目的是 。
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,
如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻
随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受
影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变 的缘故。
6、(2022 天津)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接:(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测时,电流表的示数如图丙所示,请将该数
据填入表格中
实验序号 1 2 3 …
电压U/V 0.8 1.6 2.4 …
电流I/A 0.16 0.32 …
(3)在图丁中的坐标轴上标出适当的标度,把上表中的数据在坐标系中描点并连线。
7、 (2021 山西)“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5
V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表指针不动。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______________。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,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是________W。
(4)小组的同学在实验中又测出了几组数据,请你帮他们设计一个实验记录表格。
8、 (2022 兰州)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”。电源电
压为6V,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)根据图甲将图乙所示的实物连接完整。(2)连接电路时,开关应 ;
(3)在该实验中,若滑动变阻器接触不良,则闭合开关时,电流表和电压表的示数情况是 。
排除故障后,接入5Ω的电阻,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示,此时通过电阻的
电流为 A,电压表示数为U。
1
(4)将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻,继续实验。小明发现当定值电阻为
30Ω时,无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案,其中错误
的是 (选填“A”、“B”或“C”)。
A. 电源电压不变,在电路中多串联一个10Ω的电阻,其余操作不变
B. U 不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是2V~4.4V
1
C. 电源电压不变,改变 U 的大小(视需要可改变电压表、电流表的量程),U 的取值范围是
1 1
2.25V~6V
【原创预测】
1. (学科网原创预测)牛顿小组的同学组装了如图甲电路,计划完成“伏安法测电阻实验”。
甲 乙
(1)粗心的同学将电路连接成如图甲情形,请你帮他们完成。
(2)完成电路后,闭合开关前,变阻器滑片P应置于变阻器 端。(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关,发现电流表与电压表虽然示数偏小,但均有明显示数,移动滑片发现电流表与电
压表指针不发生任何变化,请你帮他们分析原因可能为 。
(4)排除故障后,牛顿小组的同学们移动滑片,发现两表示数情况如图乙所示,并据此求得 R 的
X
阻值为 ;当即结束实验。
(5)请你对小组同学的实验进行评价: 。
2.(学科网原创预测)小江同学在完成“测小灯泡额定功率”实验时,由于在连接电路时没有按照一
定的规则进行而连成如图乙情况,连电路图也作了一点就作不下去,请你帮他完成。(1)请你在图甲的虚线框中将电路图补充完整,并且将图乙的实物剩余部分连接好。
(2)完成电路图设计,连好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表与电压表均无示数,移
动变阻器滑片,两表指针没有任何变化;若问题发生在变阻器R的电路段,请你告诉小江,出现这
种情况的可能原因为: ;
(3)排除故障后,小江测得电压表示数为3.8V,电流表示数为2.6A,小灯泡恰好正常发光,则小
灯泡的额定功率为 W;
(4)小江在完成实验后,又移动变阻器滑片,测得电表的两组数据,算出了小灯泡的三次电阻值,
并求出平均值作为小灯泡的电阻。请你对小江的拓展实验进行评价: 。
(5)若只将小灯泡换为规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,仍然用原来电路实验,既要保证电路安
全,又要保证实验效果明显,使实验更具有可操作性,需进行哪些调整 。