文档内容
(五)电学重难点瓶颈突破专题解析版
专题 24 伏安法应用攻略解析版
【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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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”)。
【答案】
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)
(2)0.24
(3)B→A
【解析】(1)找到探究主题为“用电压表和电流表测导体R的电阻”。依据原理欧姆定律可得,
电压表应测导体R两端的电压与其并联,所以在图中正确连接电压表如“答案图”;
(2)已知第3次实验时电流表如图乙所示,观察可知用的是“0~0.6A”量程,分度值为0.02A,示
数0.24A,故,此时电流为0.24A安。
(3)由电路图知,导体R与滑动变阻器串联,依据串联电阻特点可知,电路总电阻等于导体R的
电阻与滑动变阻器接入电路的电阻之和,根据表中数据,在实验过程中,从第1次到第4次,电路
中电流逐渐变大。根据欧姆定律可得,变阻器接入电路阻值变小,故,滑动变阻器R 滑片移动的
P
方向是 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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 V。
【答案】 ①.
②. 向右移动滑片直至灯泡两端的电压为2.5V
③. 7.8
④. 大于
【解析】本题为测小灯泡电阻的探究实验,应注意的是:不能多次测量求平均值。(1)应用“去
表法”分析可知,与L串联的空圈必须连通,应填入相当于导线的电表,即电流表;与 L并联的空
圈不能连通,应填入相当于断路的电表,即电压表;故电表连接如答案图;
(2)依据实验规则可知,闭合开关前,应将变阻器的滑片移至电阻值最大处,应而,闭合开关后,
变阻器接入电路的电阻最大,灯泡两端的电压应小于额定电压,由串联分压原理可知,为了使小灯
泡正常发光,应向右移动滑片直至灯泡两端的电压为2.5V。
(3)依据图乙读数,分析可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值是0.02A,示数为0.32A;已知
小 灯 泡 额 定 电 压 , 应 用 伏 安 法 原 理 , 可 求 得 小 灯 泡 正 常 发 光 时 的 电 阻 为
;
(4)若小灯泡正常发光时,灯丝突然断路熄灭,而其它元件均完好,此时电压表将会与电流表、
滑动变阻器串联,由串联分压原理可得,此时电压表几乎会分得所有电压,其示数接近于电源电压
值,即,示数大于2.5V。
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________。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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
【答案】
(1)①如答图所示
右 断路
②变小 0.4 1
③大于
(2) ①电流表串联在b点 ②保持不动 ③U (I-)
额
【解析】(1)①应用“去表法”分析电路可知,电压表未接好,电压表和灯泡应并联,连接如答
案图;为了保护电路,闭合开关前,应将变阻器的滑片滑至阻值最大处,即最右端;已知“闭合开
关后,发现电流表和电压表的指针均不发生偏转”,而且定位了故障元件为变阻器,说明电路中出
现断路,可能是变阻器断路;②已知“适当调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图乙所示”,
观察可知电压表的量程是0~3 V,分度值是0.1 V,示数为2 V小于小灯泡的额定电压2.5 V,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变小;由图丙可知,电流表的量程是0~
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】0.6 A,分度值是0.02 A,电流表的示数是0.4 A;小灯泡的额定功率P =UI=2.5 V×0.4 A=1
额
W;③应用“欧姆法”可求得,小灯泡正常发光时的电阻为 ;由“温
度越高,小灯泡的电阻越大”的规律可知,当小灯泡的电阻为8 Ω时,小灯泡的温度比正常发光时
温度高,小灯泡的实际功率会比额定功率大;
(2)①已知小灯泡额定电压,因而选用电流表更便捷,结合已知设计分析可知,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流表的示数为;②只闭合开关S和S,必须变
1 2
阻器滑片位置“保持不动”,此时通过电流表测量灯泡和定值电阻R 的总电流,读出电表的示数
0
I,小灯泡的额定电流为 ;③小灯泡L 的额定功率表达式
2
。
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 。
【答案】
(1)0.85W
(2)
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)温度
【解析】
(1)已知“灯泡额定电压为2.5V”,如图乙所示可知,电流表接0~0.6A量程,分度值0.02A,电
流表示数为0.34A,可求得额定功率为P额=U额I=2.5V×0.34A=0.85A;
(2)应用数学方法描点连线,将各个点在坐标图中描出来,再用光滑的曲线将这些点连接起来。
如答案图所示。
(3)依据灯泡的发光原理可知,灯泡两端实际电压越高,通过灯丝的电流越大,灯泡的实际功率
就越大,温度就越高。温度会影响导体电阻值,温度越高,电阻越大。故,该空填“温度”。
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。
【答案】
(1)电流表正负接线柱接反
(2)2 50
(3)电阻R的倒数
【解析】(1)结合图片与已知信息分析可得,当把电流表接在电路中进行试触时,发现指针偏向
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】零刻度线的左边,即出现反向偏转现象,表明原因是:电流表的正负接线柱接反了;
(2)分析图丙图像信息,应用“欧姆法”可求得,实验时定值电阻两端的电压为U=IR=0.4 A×5
Ω=0.2 A×10 Ω=0.1 A×20 Ω=2 V;可见,定值电阻两端的电压始终保持2 V不变;根据串联电路
电压的规律可知,滑动变阻器分得的电压为U =U -U=6 V-2 V=4 V;应用测量法之正比特点
滑 0
可得, 则变阻器的最大阻值应为 ;
(3)应用“欧姆法”,结合实验信息分析可知,电压不变时,电流与电阻成反比。因而为了更直
观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以将电阻R改为电阻R的倒数 ,处理数据后画出电
流I与电阻R的倒数 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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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。
【答案】
(1)如图所示
(2)B
(3)0.3 5
(4)为了减小误差
(5)温度 小
【解析】(1)分析实物可知,电源为两节干电池串联电压为3V,故电压表应选用小量程与定值电
阻并联;要求“滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大”,所以选滑动变阻器左下接线柱接入电
路,电路连接如答案图所示;
(2)电路安全要求,闭合开关前,滑动变阻器应调节在阻值最大处,所以滑动变阻器应调在B端;
(3)观察分析图丙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,因而可读数为0.3A;已知电压
表示数为1.5V,应用实验原理可求得未知电阻阻值为 ;
(4)多次测量求平均值可以减小误差,因而计算平均值的目的是减小误差;
(5)灯泡的亮暗程度表示灯泡的实际功率大小,依据小灯泡的阻值和温度有关分析可得,灯泡亮,
温度高,阻值大,灯泡暗,温度低,阻值小。
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:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(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。
【答案】
(1)
(2)0.48
(3)如上图所示
【解析】本题为“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验题,考查电路的连接、电流表读数和描
点法作图。
(1)分析实物可知,电源为两节干电池串联电压为3V,故电压表应选用小量程与定值电阻并联;
由图丙可知,电流表选用小量程与R串联,将变阻器滑片按左电阻丝连入电路中与电阻串联,如答
案图所示;
(2)已知第3次测时,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,可读得示
数为0.48A;
(3)应用数学方法,将横坐标小格表0.4V,纵坐标每小格表示0.08A,根据表中数据在图中找出
对应的点,先描点后连线,见答案图。
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。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(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。
【答案】
(1)如答图所示(其他接法合理即可)
(2)开关接触不良(答案合理即可)
(3)0.7
(4)如表所示
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡发光情况
1
2
3
【解析】(1)分析实物图可知,图中未连好的元件有小灯泡、电压表、变阻器;依据规则滑动变
阻器应“一上一下”串联接入电路中,根据实验需要电流表应与小灯泡串联,电压表应与小灯泡并
联,又因小灯泡额定电压为2.5 V,电源电压为3 V,故电压表应选择小量程,接法如答案图所示;
(2)已知在闭合开关后,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,表明开
关接触不良;
(3)已知小灯泡的额定电压,即正常发光时电压为2.5 V;由图乙读数可知,小灯泡正常发光时,
电流表的示数是0.28 A,则小灯泡的额定功率为P =U I=2.5 V×0.28 A=0.7 W;
额 额
(4)依据实验原理可知,小灯泡的工作状态有三种情况,即,正常发光;发光较暗;发光超亮;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】因而在设计记录表格时,实验次数至少为3次;所测数据为电压、电流;实验结论为电功率;这些
信息均应反映在设计上。注意标上物理量的符号及单位;注意不能设计求小灯泡的平均电功率。详
见答案表格设计。
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
【答案】
(1)如图所示
(2)断开
(3)电流表示数为零,电压表示数也为零 0.4
(4)B
【解析】(1)实验主题为“探究电流与电阻的关系”,须保持定值电阻两端电压不变,因而电压
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】表应测定值电阻两端的电压,二者并联;已知“滑动变阻器和定值电阻串联,且向左移动时接入电
路中的电阻变小”,所以应把左下接线柱接入电路,具体连接方式见答案图所示。
(2)为保护电路,连接电路时,开关应断开。
(3)观察电路图可知,定值电阻、滑动变阻器、电流表串联,电压表测量定值电阻两端电压;已
知“滑动变阻器接触不良”,分析可知,此现象会造成断路,所以电流表示数为零,电压表示数也
为零;由图丙可知电流表选用小量程,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.4A。
(4)根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为U'=IR=0.4A×5Ω=2V;30Ω的电阻接入电路时,
电 路 中 的 电 流 为 : ; 则 滑 动 变 阻 器 应 接 入 电 路 的 电 阻 为 :
;滑动变阻器的最大阻值为50Ω,所以可以串联一个10Ω的电阻来完成
实验,故A正确;由于定值电阻的阻值较大,滑动变阻器的最大阻值一定,换用 30Ω的电阻时,
定值电阻两端分担的电压较大,会大于2V,所以可以通过减小电源电压的方法来完成实验;定值
电阻两端的控制电压为2V,故电源电压最小为2V;滑动变阻器阻值最大时,滑动变阻器两端的电
压最大,最大电压为: ;则电源的最大电压为U=2V+3.3V=5.3V;故,
B 错误;滑动变阻器阻值调至最大时,定值电阻两端控制的电压最小,则最小电压为:
;电源电压为6V,所以控制的最大电压为6V,即U 的取值
1
范围为2.25V﹣6V,故C正确;故,选B。
【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”。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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: 。
【答案】
(1)答案如图:
(2)A
(3)误将变阻器的A、B两个接线柱接入电路(表达正确即可)
(4)8Ω
(5)小组同学的实验数据不准确,因为只进行一次实验作为结论,所测待测电阻阻值会存在较大
误差
【解析】(1)补全电路问题,应用“删除法”先删除电压表,按照串联规则将电路接好,注意变
阻器的“一上一下”原则;再将电压表并联在待测电阻两端,注意量程选用;见答案图。
(2)按照规则,为了电路安全,在闭合开关前,应将变阻器滑片置于阻值最大处,观察电路中接
入的下接线柱为B,因而应将滑片置于A端;
(3)已知“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”,表明电路是通路;解读“移动滑片发现电流表与电压表指针不
发生任何变化”信息,说明变阻器不能起到变阻作用,变阻器可能接线“全上”或“全下”;再联
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】系“电流表与电压表示数偏小”的信息,表明故障可能为“误将变阻器的A、B两个接线柱接入电
路(表达正确即可)”;
(4)分析乙图,可读得电流表示数为0.5A,电压表示数为4V;应用“欧姆法”,依据已获得的电
流与电压值,可求得待测电阻的阻值为 ;
(5)分析整个实验过程,小组同学只在测得电流表与电压表的一组数据后,就匆匆忙忙算出电阻
值,并结束了实验,因而存在的不足为“小组同学的实验数据不准确,因为只进行一次实验作为结
论,所测待测电阻阻值会存在较大误差”。
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 。
【答案】
(1)答案如下
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)滑动变阻器断路
(3) 9.88
(4)小江的做法错误,因为灯丝电阻与温度有关,不同工作状态灯丝电阻不同,不能求平均值
(5)将电流表与电压表均换为小量程正确接入电路
【解析】
(1)属于补全电路与补全电路图的问题,先补全实物图再补全电路图。应用“删除法”先去除电
压表,将元件串联接好,再并联好电压表。应注意几个问题①电源干电池的接线;②滑动变阻器的
接线原则;③电压表的正确并联;详见答案图。
(2)已知“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”,表明电路可能出现断路;依据已知条件“问题发生在变阻器R的电路段”,分
析可得,故障应为“滑动变阻器断路”。
(3)已知“小灯泡恰好正常发光”,表明此时小灯泡两端电压等于额定电压,据此求得的电功率
即为额定功率;已知对应的“电压表示数为3.8V,电流表示数为2.6A”,应用公式法可求得小灯
泡的额定功率为 ;
(4)分析题意可知,小江的拓展实验是将小灯泡在三种情况下求得的电阻值,采用求平均值的方
法处理。因为灯丝电阻与温度有关,不同工作状态灯丝电阻不同,即灯丝电阻与工作状态有一一对
应关系,不能求平均值,所以小江的做法错误。
(5)已知“只将小灯泡换为规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡”,“不改变电路”。分析可得,原
电压表使用的是大量程,若仍然使用,指针偏转幅度很小,效果不明显,读数不方便;由已知可求
得所换小灯泡正常工作时的电流为 ,原电流表大量程的分度值为0.1A,
无法准确读出;因而需进行的调整为“将电流表与电压表均换为小量程正确接入电路”。
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