江西省2019中考物理二轮专项 专项05 伏安法测电阻、电功率课件

专项(五)伏安法测电阻、电功率类型一伏安法测电阻【规律总结】(1)实验原理:欧姆定律的导出式R=𝑈𝐼;(2)电路图:图Z5-1甲为测灯泡电阻,图乙为测定值电阻阻值;图Z5-1(3)测灯泡电阻时不能求平均值,因为在不同电压下灯泡的温度不同,其电阻是不同的,求平均值没有意义;测定值电阻的阻值时应该求平均值,因为定值电阻的阻值不变,求平均值可以减小误差。类型一伏安法测电阻例1用伏安法测电阻,实验电路图如图Z5-2甲所示,电源电压保持不变。图Z5-2(1)该实验的原理是,组装电路时开关要。(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于(选填“A”或“B”)端,原因是。(3)小明用完好的器材按如图甲所示实验电路图连接电路,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,原因可能是:①;②。(4)按图乙和图丙中两电表的示数,请你计算出定值电阻的阻值为Ω,如果将滑动变阻器滑片P左移,则定值电阻的阻值将(选填“变大”“变小”或“不变”)。断开B防止闭合开关后电路中电流过大,损坏用电器选择的量程太小R=𝑼𝑰滑动变阻器的滑片处于阻值最小端(答案合理即可)8不变类型一伏安法测电阻例2实验室要测量一只阻值约为400Ω的电阻Rx的阻值,提供的器材有:电源(电压恒定,约为3V),学生用电流表(0~0.6A,0~3A)一只,学生用电压表(0~3V,0~15V)一只,滑动变阻器R'(100Ω2A)一只,电阻箱R0(0~9999Ω5A)一只,开关和导线若干。图Z5-3(1)图Z5-3甲是小明所设计的用伏安法测电阻的电路图,请按图甲电路图在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整。(2)为使测量准确,你认为小明的方案能否完成实验?,理由是。(3)小华设计了另一种实验方案,电路图如图丙所示。请你帮她完成实验操作步骤:①按照电路图连接好电路,将电阻箱阻值调至最大;②闭合开关,将电阻箱调到适当阻值,记下;③;④待测电阻Rx的表达式:Rx=;⑤为使测量结果更准确,下一步的操作是。不能电阻箱上的阻值R,并读出电压表的示数记为U1【答案】(1)如图所示电路中电流太小,小于电流表的分度值,难以测出电流将电阻箱调到最小阻值处即电阻为零,记下此时电压表的示数,记为U2𝑼𝟏𝑼𝟐-𝑼𝟏R改变电阻箱的阻值,再测几次,然后求平均值类型一伏安法测电阻[解析](2)电源电压约3V,定值电阻阻值约为400Ω,滑动变阻器接入电路中的阻值为零时,电路中的电流约为I=𝑈𝑅=3V400Ω=0.0075A,小于电流表的分度值,难以测出电流,所以不能准确测出电阻。(3)根据电阻箱接入电路中阻值的可知性,我们可以测出电阻箱接入不同阻值时,电压表的示数。可先测出电阻箱为一定阻值R时,电压表的示数U1;再调节电阻箱阻值为0,此时电压表的示数U2,即电源电压;则当电压表示数为U1时,即Rx两端的电压为U1时,电阻箱两端的电压为U2-U1,由此时电阻箱的阻值为R再根据欧姆定律可先求出电路中的电流为𝑈2-𝑈1𝑅,再由欧姆定律求得Rx的阻值表达式Rx=𝑈1𝑈2-𝑈1R。类型一伏安法测电阻例3[2017·天水]在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1个,待测电阻2个,导线若干。图Z5-4(1)如图Z5-4所示,图甲是实验的电路图。小丽按照电路图连接电路时,开关应。①闭合开关S后,小丽发现电流表和电压表的指针均不动。她断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障,则故障是;断开bc之间断路类型一伏安法测电阻②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为A,Rx=。(2)实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量。如图丙所示是他们按照设计连接的部分实验电路。①请你依据下面的实验步骤,用画笔线代替导线,将实验电路连接完整。(只添加一条导线)实验步骤:A.开关S1和S2都断开,将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;C.再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2I1)。②请你用I1、I2和R0表示Ry,则Ry=。0.325Ω【答案】①如图所示𝑰𝟏𝑹𝟎𝑰𝟐-𝑰𝟏类型一伏安法测电阻[解析](1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;①由题图甲知,电压表测Rx两端电压,电流表和电压表的指针均不动,说明电路中出现了断路现象;电压表与b点相连的那根导线改接到c点,电压表测总电压,电压表有明显偏转,说明由a、c两点间到电源是通路,断路发生在Rx或R上;若是ab间断路,甲图中电压表应有示数,由此可知断路发生在bc间,②由图乙知,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,则示数为0.32A,根据I=𝑈𝑅可得:Rx=𝑈V𝐼A=1.6V0.32A=5Ω。(2)①由实验步骤C,I2I1,说明R与Ry并联,闭合开关S1、S2时两者并联。只闭合开关S1时,只有R接入电路;②只闭合开关S1时,只有R接入电路中,且R最大阻值为R0,所以电源电压U=U0=I1R0,闭合开关S1、S2时两者并联,通过Ry的电流Iy=I2-I1,Uy=U0=I1R0,所以Ry=𝑈𝑦𝐼𝑦=𝐼1𝑅0𝐼2-𝐼1。类型二伏安法测电功率【规律总结】(1)测电功率的原理:P=UI;(2)用电器在不同的电压下的电功率是不同的,所以测电功率的平均值没有意义。类型二伏安法测电功率例4在“测定小灯泡功率”的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。图Z5-5(1)用笔画线代替导线,将如图Z5-5甲所示的实物电路连接完整。(2)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于(选填“A”或“B”)端,其目的是。(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是(写出一种即可)。A保护电路小灯泡断路【答案】(1)如图所示类型二伏安法测电功率(4)排除故障后,闭合开关移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其示数为V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动。图Z5-6(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图Z5-6所示的I-U图像。由图像可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是Ω,该灯泡的额定功率是W。2.20.510B类型二伏安法测电功率例5小华用如图Z5-7甲所示电路测量小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“3.8V”的字样,额定功率约1W,滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样,电源电压恒为6V。图Z5-7[设计与进行实验](1)请帮小华在图甲中补画导线,接成完整实验电路,要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡变亮。(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表示数为零,电流表指针偏转,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,小灯泡始终不亮,电压表示数仍然为零,电流表示数逐渐变大,该电路故障可能是。【答案】(1)如图所示小灯泡短路类型二伏安法测电功率(3)排除故障后,小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。(4)小华刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节滑片使灯正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V,可能因此造成一定的测量误差,她认为可以在(3)中小华所做实验的基础上,对电路稍作改动,提高测量数据精确度。请帮小红补全测量步骤(补全步骤必须准确阐述接法和操作要点):①断开开关,;②闭合开关,,并读出此时电流表的示数。[拓展](5)小华同学还要探究电流与电阻的关系,于是将图甲中的小灯泡换成定值电阻,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于Ω。1.14将电压表并联在滑动变阻器两端,并用“0~3V”量程调节滑动变阻器,使电压表示数为2.2V25