伏安法測電阻、電功率浙江近年真題及拓展1實驗突破—科學探究素養(yǎng)提升2伏安法測電阻、電功率實驗對比浙江近年真題及拓展命題點1用電壓表和電流表測量導體的電阻1.(2023杭州30題9分)實驗室購買了一捆標注長度為100m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度。該同學首先測得導線橫截面積為1.0mm2，查得此類銅導線每1m的電阻為1.7×10－2Ω，再利用圖甲所示電路測出整捆銅導線的電阻Rx，從而確定導線的實際長度?？晒┦褂玫钠鞑挠校弘娏鞅?0～0.6A)、電壓表(0～3V)、滑動變阻器R1(5Ω，1A)、滑動變阻器R2(25Ω，1A)、電源(電壓6V)、開關、導線若干。一題多設問請完成下列問題：(1)實驗中滑動變阻器應選______(選填“R1”或“R2”)，閉合開關S前應將滑片移至_____(選填“a”或“b”)端。(2)請在圖甲中用筆畫線代替導線完成剩余部分的連接。(3)調節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數(shù)為0.5A時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為______V。(4)導線實際長度為________m(保留1位小數(shù))。R2a0.894.1拓展設問(5)(2020臺州21題)為減小實驗誤差，需進行多次測量。完成第一次測量后，接下來的操作是___________________________________________________。

移動滑動變阻器的滑片，觀察電壓表和電流表的示數(shù)其他地市真題展示2.(2022紹興28題12分)小敏用圖甲所示電路來測定某定值電阻的阻值。(1)閉合開關前，要將滑動變阻器滑片滑到______(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關后，發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉，請結合圖甲電路分析產生此現(xiàn)象的原因是____________________________。A電壓表和電流表的位置接反了(3)排除故障后，進行三次實驗，測得數(shù)據(jù)如表。表中第二次實驗的電流可從圖乙中讀取，根據(jù)這三次測得的數(shù)據(jù)求得此電阻的阻值為________歐(保留一位小數(shù))。實驗次數(shù)U/VI/AR/Ω12.00.2010.022.5

32.90.2810.410.3(4)下列實驗電路圖中，也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有________。ACD3.(2023衢州27題6分)小科按照實驗要求，設計測量未知定值電阻Rx阻值(范圍為400～600Ω)的實驗。器材：干電池兩節(jié)(總電壓為2～3V)，電壓表(量程0～3V、0～15V)、電流表(量程0～0.6A、0～3A)、滑動變阻器(500Ω

0.5A)各一個，開關、導線若干。(1)要求一：測算出Rx，且實驗過程中不能拆接電路。小科設計實驗電路如圖甲。請分析：圖甲①小科在設計實驗前通過估算發(fā)現(xiàn)，用所提供的電流表無法測量出電路中的電流，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②實驗時，先將變阻器滑片P移到某一位置a處，讀出電壓表示數(shù)為U1，U1即為電源電壓；再將變阻器滑片P移到另一位置b處，讀出電壓表示數(shù)為U2，則U1－U2就是此時滑動變阻器兩端的電壓。根據(jù)相關數(shù)據(jù)計算Rx的阻值

。實驗中滑片P所在的a、b處分別對應的位置是：_________________________。

被測電阻阻值范圍為400～600Ω，2節(jié)干電池的總電壓最大為3V，根據(jù)歐姆定律可估算出電路中最大電流值為0.0075A，比電流表最小刻度值0.02A小得多，因此電流表無法測量電路中電流a處在最右端，b處在最左端圖甲(2)要求二：增加一個電學器材實現(xiàn)Rx阻值的直接讀取，且電路只能連接一次。小科增加了一個阻值可連續(xù)調節(jié)且可讀數(shù)的變阻器Y，重新設計了圖乙電路。實驗步驟如下：①先閉合開關S、S1，調節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為2V；②再斷開開關S1，閉合開關S2，________________________________，讀取此時Y的數(shù)值。Y的示數(shù)即為Rx的阻值。圖乙調節(jié)Y的阻值，使電壓表示數(shù)為2V命題點2測量小燈泡的電功率(杭州2021.30，臺州2023.27，紹興2考)4.(2021杭州30題6分)小金利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的額定功率。小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。(1)依據(jù)圖甲，請用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物圖補充完整。(2)小金正確連接實物電路，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片至某位置時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時燈泡兩端電壓為_____V。接下來調節(jié)滑動變阻器的滑片向____(選填“A”或“B”)端移動，直至小燈泡正常發(fā)光。2.3B5.(2022杭州32題8分)某同學在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，所用電源電壓為6伏，小燈泡L的額定電壓為2.5伏，他按圖甲所示的電路圖進行實驗。實驗時，他調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，觀察小燈泡發(fā)光的情況，并記錄電表的示數(shù)(如下表所示)，請回答下列問題：(1)請你用筆畫線代替導線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示實物圖連接完整。(2)分析表中實驗數(shù)據(jù)，可知小燈泡L的額定功率為______瓦。實驗次數(shù)表示數(shù)/V表示數(shù)/A12.00.1722.50.2033.00.220.5(3)小施同學分析表中實驗數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)還能求得小燈泡的電阻，于是他分別算出了所給的三種情況下小燈泡的電阻并取平均值，你認為小施同學的做法對嗎？請說明理由。不對，因為在三種情況下小燈泡的電阻逐漸增大，這表明小燈泡的電阻不是一個定值，會隨電流(溫度)的增大而增大，所以不能用取平均值的方法求小燈泡電阻。其他地市真題展示6.(2021紹興26題12分)在“測量小燈泡的功率”實驗中，電源為2節(jié)干電池，小燈泡標有“2.5V”字樣。(1)按圖甲方式連接好電路，小敏剛要閉合開關時，同組同學提醒他的操作有一個不妥之處，請你幫他指出_________________________________。滑動變阻器滑片沒有處于阻值最大處(2)閉合開關后，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，小敏發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表示數(shù)接近于3V保持不變，電流表示數(shù)始終為零，則故障原因可能是____________。小燈泡斷路(3)排除故障后，小敏閉合開關進行實驗，當電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為________W。(4)實驗結束后，小組同學對測量結果進行誤差分析，考慮到電壓表中也有電流通過，該電路所測小燈泡的額定功率與真實值相比________(選填“偏大”或“偏小”)。1.05偏大7.(2023臺州27題9分)圖甲是測定小燈泡(額定電壓2V)電功率的實驗電路。(1)某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的圖像，則該小燈泡的額定功率為________瓦。老師認為圖乙曲線右半段不符合實驗事實，理由是__________________________________________________________________。0.8

當實際電壓遠大于燈的額定電壓時，小燈泡會燒毀(或電源電壓只有3V)(2)另一同學為探究電流跟電阻的關系，換用4.5V的電源，并用多個不同阻值的定值電阻替換圖甲中的燈泡，得到如圖丙的圖像，則他選用的滑動變阻器的最大阻值至少為________歐姆。15命題點3電阻的電功率與哪些因素有關(杭州2020.30)8.(2020杭州30題6分)小金用如圖甲所示的電路來研究滑動變阻器消耗的電功率與變阻器接入電路電阻之間的關系。已知電源電壓恒為3V，定值電阻R0的阻值為3Ω，滑動變阻器R1上標有“2A

5Ω”字樣。實驗數(shù)據(jù)如表所示。實驗次數(shù)123456電流表示數(shù)/A0.380.430.500.600.75①電壓表示數(shù)/V1.861.711.501.200.750.00變阻器電功率/W0.710.740.750.720.560.00(1)用筆畫線代替導線，完成圖乙的電路連接。(2)表中第6次實驗時，電流表示數(shù)如圖丙所示，則表中數(shù)據(jù)①是________。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，此電路中，滑動變阻器消耗的電功率隨著變阻器接入電路電阻的變化的規(guī)律是____________________________________________________________________。1.00

隨著滑動變阻器接入電路電阻值的增大(或減小)，其電功率先增大后減小實驗次數(shù)123456電流表示數(shù)/A0.380.430.500.600.75①電壓表示數(shù)/V1.861.711.501.200.750.00變阻器電功率/W0.710.740.750.720.560.00補充命題點命題點4用電壓表和電流表測量小燈泡的電阻其他地市真題展示9.(2023麗水28題9分)小科連接好如圖所示電路，閉合開關，按一定操作來測量“小燈泡的電阻”，獲得實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)1234電壓U/伏2.52.01.51.0電流I/安0.220.200.170.13電阻R/歐11.36？8.827.69(1)表中第2次實驗時，小燈泡電阻為______歐；(2)將表中電流、電壓數(shù)據(jù)制成I－U圖像，正確的是_____；實驗次數(shù)1234電壓U/伏2.52.01.51.0電流I/安0.220.200.170.13電阻R/歐11.36？8.827.6910A(3)小科發(fā)現(xiàn)第3、4兩次實驗小燈泡不發(fā)光，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_______________________；(4)小君按小科的方法連接好電路，閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表指針不偏轉，電壓表指針偏轉。若此電路只有一處故障，你認為該故障是______________。

小燈泡的實際功率太小小燈泡斷路實驗名稱伏安法測定值電阻的阻值伏安法測小燈泡的電阻伏安法測小燈泡的電功率實驗原理________________實驗突破—科學探究素養(yǎng)提升P＝UI伏安法測電阻、電功率實驗對比電路圖及實物連接電路連接注意事項與探究電流與電壓、電阻關系實驗相同，詳見對比一電流表量程的選擇根據(jù)Imax＝(當滑動變阻器阻值最小時)根據(jù)小燈泡的額定電流I額＝或電壓表量程的選擇根據(jù)電源電壓根據(jù)小燈泡的額定電壓滑動變阻器的作用(1)保護電路(2)_______________________(1)保護電路(2)_______________________實驗操作(1)閉合開關，移動滑動變阻器的滑片來改變待測電阻兩端的電壓；(2)記下相應的電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)(1)移動滑片，分別使電壓表的示數(shù)略小于、等于和略大于(不超過額定電壓的1.2倍)小燈泡的額定電壓，讀出每次電壓表及對應電流表的示數(shù)；(2)記錄對應數(shù)據(jù)在表中改變定值電阻兩端的電壓改變小燈泡兩端的電壓移動滑片時相關判斷要使電壓表示數(shù)變大，滑片應向阻值________的方向移動使小燈泡正常發(fā)光的操作/移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端電壓(電壓表的示數(shù))等于小燈泡額定電壓多次測量的目的獲得多組數(shù)據(jù)求平均值，__________測量不同電壓下燈絲電阻測量小燈泡在不同電壓下的實際功率變小減小誤差實驗圖像實驗結論/小燈泡的電阻隨溫度的升高而變____小燈泡的亮暗與實際功率有關，實際功率越大，小燈泡越____大亮一題多設問例1小明用如圖甲所示電路測量電阻的阻值，電源電壓保持不變。滑動變阻器的最大阻值為20Ω。設計與進行實驗(1)請用筆畫線代替導線，將圖甲中電路連接完整，要求滑片向右移動時，接入電路中的電阻變大。(2)連接電路時，開關應________，滑動變阻器滑片應移到_____________。(3)閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較小的示數(shù)，且無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變，造成這一現(xiàn)象的原因是__________________________________。斷開阻值最大處滑動變阻器接了下面兩個接線柱(4)(實驗數(shù)據(jù)分析)排除故障后，小明將測得的數(shù)據(jù)填入下表中，當電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，老師看了小明的數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)有一組數(shù)據(jù)不是本實驗中測得的，它是第____組(選填實驗序號)，判斷的依據(jù)是___________________________________________________________________________________。1

當電流為0.1A時，滑動變阻器接入電路中的電阻為25Ω，而滑動變阻器的最大阻值只有20Ω實驗次數(shù)1234電壓U/V0.51.522.5電流I/A0.10.30.4(5)小明由此得出定值電阻的阻值為____Ω，為了使得出的結果更準確，他接下來應該____________________________。(6)排除錯誤的數(shù)據(jù)后，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出電阻的I－U圖像。5求出電阻的平均值丙交流與反思(7)(2022麗水改編)小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)先求出電壓的平均值和電流的平均值，再運用歐姆定律求出電阻的平均值，請判斷該方法是否可行？________，理由：______________________________________________________________________。不可行

運用歐姆定律時，公式中的I、U、R必須是同一時刻、同一導體所對應的數(shù)值創(chuàng)新設問(8)(真實驗探究)(2020無錫改編)實驗過程中老師提醒小明盡量縮短通電時間，并用較小的電流來測量，這樣做的理由是：______________________________________________________________________________________________________________________。(9)(2020陜西)現(xiàn)有另一個未知電阻R′(阻值約為400Ω)，若僅將圖甲中的R替換為R′，其他器材和電路連接不變，則不能測出R′的值，其原因是實驗中________表無法讀數(shù)。

電阻隨溫度的升高而變大，根據(jù)Q＝I2Rt，在電阻一定時，電流越小，通電時間越短，電流產生的熱量越小，對電阻的阻值影響較小電流(10)(電路改進)如圖丁所示是另一同學小亮設計的測量未知電阻的實驗電路圖，和同學討論，它有哪些不完備的地方：_______________________，應怎樣改進：_______________________________________。丁該電路只能測量一次數(shù)據(jù)給未知電阻串聯(lián)一個滑動變阻器(合理即可)(11)(2020大慶改編)另一同學小張在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表已損壞，電壓表完好，添加了一個阻值為R0的定值電阻和兩個開關，設計了如圖戊所示的電路，測出了定值電阻的阻值，請將實驗步驟補充完整：戊①閉合開關S、S1，電壓表示數(shù)為U1；②__________________，電壓表示數(shù)為U2；③未知電阻Rx＝__________(用已知量和測量量表示)。戊斷開S1，閉合S2(2021荊州改編)同桌小麗想用一只電流表和一個定值電阻R0測未知電阻Rx阻值，可用儀器還有兩節(jié)干電池和兩個開關，請你幫她設計一個電路，畫在虛線框內。特殊方法測電阻變式例2小明和同學們分別用“伏安法”測小燈泡電阻，小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω。設計與進行實驗(1)如圖甲是小明連接的電路圖，閉合開關后，出現(xiàn)的現(xiàn)象可能是___________________________________________________。(2)圖甲中有一處連接錯誤，請在錯誤處畫“×”，并用筆畫線代替導線將電路連接正確。

電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，小燈泡不亮×(3)改正電路后，開關閉合前，滑動變阻器的滑片應位于最右端；這樣操作的目的是_______________。(4)(電路故障分析)(2020隨州)閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表示數(shù)都不為零，接下來他應進行的操作是______。A.檢查燈泡是否斷路B.檢查燈泡是否短路C.檢查開關是否接觸良好D.移動滑動變阻器的滑片保護電路D電路故障分析變式變式1

(2021張家界改編)電路“試觸”時，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉很小，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)指針仍偏轉很小，故障可能是______________。變式2

(2021荊州改編)問題解決后，連接電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)兩電表均無示數(shù)，為排查故障他將電壓表改接到變阻器兩端，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，則電路故障可能是____________。電壓表量程過大變阻器斷路變式3

(2021寧夏改編)閉合開關后，小明發(fā)現(xiàn)兩電表指針處于如圖所示的位置，則此時燈泡__________(選填“不發(fā)光”“發(fā)光較暗”或“比正常亮”)；造成這種現(xiàn)象的原因可能是_________________。變式3題圖不發(fā)光小燈泡斷路(5)(開放性設問)(2020山西改編)經檢查改正無誤后重新進行實驗，向左移動滑動變阻器的滑片，觀察到____________________，表明小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的阻值為___Ω；繼續(xù)向左移動滑片，則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有______________(寫出一條即可)。電壓表示數(shù)為2.5V時8.3小燈泡變亮(6)(2020聊城改編)某同學的實驗記錄和有關計算如表所示。他把四次電阻的平均值作為小燈泡的電阻值，可以減小實驗誤差，你認為他的做法是________(選填“正確”或“錯誤”)的。為什么：____________________________________________________。實驗序號電壓U/V電流I/A電阻R/Ω電阻平均值/Ω12.5

22.10.268.131.70.247.141.30.216.2錯誤

小燈泡的阻值隨溫度的變化而變化，算其平均值無意義(7)請在圖丙的坐標系中描繪出第一組數(shù)據(jù)對應的點，并根據(jù)描出的4個數(shù)據(jù)點畫出小燈泡的U－I圖像。丙(8)由表中數(shù)據(jù)可知，小燈泡的電阻在發(fā)生變化，這是因為________(選填“長度”“溫度”或“橫截面積”)對小燈泡的電阻有影響。實驗序號電壓U/V電流I/A電阻R/Ω電阻平均值/Ω12.5

22.10.268.131.70.247.141.30.216.2溫度交流與反思(9)小明________(選填“能”或“不能”)用本實驗器材探究電流與電壓的關系。(10)(2022益陽)小黃同學實驗時發(fā)現(xiàn)一個電表發(fā)生故障，但有已知的定值電阻R0可提供的情況下，下列電路中不能測出小燈泡電阻的是(

)不能D例3

“測小燈泡額定電功率”的實驗中，提供的器材有：電壓恒為4.5V的電源，額定電壓為2.5V的待測小燈泡，電阻約為8Ω，電流表(0～0.6A，0～3A)，電壓表(0～3V，0～15V)，開關和導線若干。另有標有“30Ω

2A”的滑動變阻器R1和標有“5Ω

1A”的滑動變阻器R2。設計與進行實驗(1)若小明設計電路如圖甲所示，請用筆畫線代替導線將實驗電路圖連接完整，并根據(jù)實物圖將電路圖畫在圖乙虛線框內。乙(2)(開放性設問)(2020河南)連接完畢后，同桌小王建議要對電路進行檢查后再閉合開關，請你提出其中一項需要檢查的內容：_________________________________。(3)本實驗選擇的滑動變阻器是____(選填“R1”或“R2”)。

滑動變阻器滑片是否在阻值最大處R1序號故障現(xiàn)象檢查故障原因1燈泡較暗，兩表示數(shù)均較小移動滑動變阻器滑片，現(xiàn)象不變___________________________________2燈泡不亮，電壓表示數(shù)較大取下燈泡，兩表示數(shù)不變______________(4)實驗電路接好以后，發(fā)現(xiàn)電路故障，主要有下表列的兩種情況，請根據(jù)實驗現(xiàn)象和檢查結果指出故障的可能原因。滑動變阻器兩個下接線柱接入電路