1、1专项训练(五) 伏安法测电阻、电功率(限时:25 分钟)1.小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压是 2.5 V,电源电压 4.5 V。(1)请用笔画线代替导线,将图 ZX5-1 甲所示的实物电路连接完整。图 ZX5-1(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片 P 应位于 (选填“ A”或“ B”)端。 (3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P,当电压表的示数为 2.5 V 时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为 (保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成 I-U 图像,发现 I-U 图线是一条曲线,原因是 。 (4)如果还想测量额定电压为 3.8 V 的小灯泡
2、正常发光时的电阻,但是电压表的 15 V 量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 。 2.如图 ZX5-2 甲所示是林红同学连接的测电阻 R 阻值的电路。图 ZX5-2(1)图甲电路中有一根导线连接错了,请你在接错的导线上打“”,并画出正确的连线。(2)在图乙所示的虚线框内画出对应的电路图。(3)伏安法测电阻的原理是 。 (4)当滑片 P 在某点时,电压表的示数是 3.4 V,电流表示数如图丙所示,则被测电阻 R 的阻值是 。 2(5)若闭合开关后发现电流表指针偏转,电压表指针没有偏转,该故障 的原因是 。 A.电阻 R 接线短路 B.电阻 R 接线断路C.电源接触不良 D.电流表接
3、线短路(6)林红同学又做了“测量小灯泡电阻”的实验,分别记下了多组对应的电压表和电流表示数,并绘制了 U-I 图像,如图丁所示。根据图像信息得知,当加在灯泡两端的电压为 1.5 V 时,小灯泡的电阻是 。根据图像中的数据计算发现:小灯泡两端的电压不同时,灯丝的电阻不同,你认为原因可能是 。 3.林红同学用如图 ZX5-3 甲所示的电路来测量一未知电阻 Rx的阻值。图 ZX5-3(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整。(使滑片向左移动时,电流表示数变大)(2)闭合开关后,当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为 1.2 V,电流表的示数如图乙所示,则 I= A,Rx= 。
4、 (3)林红同学又设计了 如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻 Rx阻值,其中 R0是定值电阻。请在下列空格内把实验步骤补充完整。 ,用电压表测 出电源电压 U; ,用电压表测出待测电阻 Rx两端的电压 U1; 用测量值 U 和 U1、已知量 R0表示, Rx= 。 4.2016江西某市中考实验操作考 试时,实验员为了让同学们做“探究小灯泡的额定电功率”这一实验,准备了以下器材:额定电压为 2.5 V 的小灯泡(正常发光时电阻约为 10 ),规格为“10 1 A”的滑动变阻器,新干电池 4 节,开关、电流表、电压表各一个,导线若干。(1)请你用笔画线代替导线,将图 ZX5-4 甲所示的电
5、路连接完整。3图 ZX5-4(2)在闭合开关前,应将滑片 P 移到最 (选填“左”或“右”)端。 (3)在图乙的虚线框内画出对应的电路图。(4)经检查,电路连接无误,各元件完好。闭合开关后,无论怎样移动滑片 P,电压表的示数都调不到 2.5 V,存在这种问题的原因是 ,让小灯泡正常发光最简便的方法是 。 (5)解决上述问题 后,移动滑片 P 使电压表的示数为 2.5 V 时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W。 5.小华同学在“测量小灯泡的电功率”的实验 中,所用电源电压恒为 3 V,小灯泡上标有“2.5 V”字样。(1)请用笔画线代替导线,将图 ZX5-5 中
6、的实物电路图连接完整。图 ZX5-5(2)在连接电路时,开关始终是 (选填“断开”或“闭合”)的,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到最 (选填“右”或“左”)端。 (3)闭合开关后小华进行了 4 次实验,并将有关数据和现象记录在下表中。实验次数电压U/V电流I/A实际电功率 P/W发光情况1 0.5 0.10 0.05 不亮2 1.5 0.20 0.30 偏暗3 2.5 0.30 明亮4 2.8 0.32 0.896 很亮表中第 1 次实验时小灯泡不亮的原因是灯泡实际功率 (选填“太大”或“太小”)。 4(4)分析上表中数据可知该小灯泡的额定功率为 W,实验得出的结论是:小灯泡的实际功率
7、 ,灯泡越亮。6.如图 ZX5-6 甲所示是林红同学测量标有“3.8 V”字样的小灯泡额定功率的电路图。图 ZX5-6(1)林红连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应移到最 端。 (2)闭合开关发现灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数 ,则发生的电路故障为 。 (3)当电压表示数为 3.8 V 时,电流表的示数如图乙 所示,是 A,由此可得,小灯泡的额定功率为 W。 (4)在实验中,林红同学把电流表与电压表的位置互换,闭合开关后造成 。 A.电流表被烧坏B.电压表被烧坏C.小灯泡被烧坏D.小灯泡不亮(5)实验中林红的电流表损坏了,实验室没有电流表可换,林红用一个已知阻值为 R0的定
8、值电阻和若干个开关, 重新设计了如图丙所示的电路,在不改变该电路连接的情况下,也能正确测出小灯泡的额定功率。林红正确连接电路后,接下来的实验步骤是: ; 保持滑片位置不动,断开开关 S1,闭合开关 S、S 2,记下电压表的示数为 U2;小 灯泡的额定功率的表达式为 P= 。 5参考答案1.(1)如图所示(2)断开 A (3)10.4 灯丝的电阻与温度有关(4)把电压表并联在滑动变阻器的两端2.(1)如图所示(2)如图所示(3)R= (4)2 (5)A (6)10 灯丝的电阻随温度的升高而增大UI3.(1)如图所示(2)0.3 4(3) 闭合开关 S、S 1 闭合开关 S、断开 S1 U1R0U
9、-U1解析 (3) 闭合开关 S、S 1,用电压表测出电源的电压 U; 闭合开关 S、断开 S1,用电压表测出待测电阻 Rx两端的电压为 U1; 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则 R0两端的电压 U0=U-U1,因串联电路中各处的电流相等,所以, I= = ,即 = ,解得 Rx= 。U0R0UxRx U-U1R0 U1Rx U1R0U-U14.(1)如图所示6(2)右 (3)如图所示(4)电源电压过大 减少 1 节干电池(5)0.5解析 (1)测小灯泡的额定电功率的实验中,电压表应与灯泡并联测其两端电压,电流表与灯泡串联测其电流,小灯泡的额定电压为 2.5 V,所以电压表使用 03 V
10、 量程;灯泡正常发光时的电流约为 I= = =0.25 A,所以电流表使用 00.6 UR2.5V10A 量程。(2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑片 P 移到最大阻值处,由题甲图可知滑片应滑到最右端。(4)4 节新干电池串联组成电源,电源电压为 6 V,滑动变阻器的最大阻值为 10 ,小灯泡正常发光时电阻约为 10 ,根据串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,灯泡两端电压最小为 3 V,所以无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到 2.5 V。让小灯泡正常发光最简便的方法是减少 1 节干电池(减小电源电压)。(5)由题图丙知,电流表量程 00.6 A,分度值 0.02
11、 A,灯泡正常发光时的电流为 0.2 A,所以灯泡的额定功率 P=UI=2.5 V0.2 A=0.5 W。5.(1)如图所示(2)断开 左 (3)太小 (4)0.75 越大解析 (3)由表中数据知 ,第 1 次实验中,灯泡两端电压为 0.5 V,通过灯泡的电流为 0.10 A,电表都有示数,说明电路没有断路发生;小灯泡不亮的原因是:滑动变阻器接入电路的阻值太大,通过小灯泡的电流太小,小灯泡的实际功率太小。(4)小灯泡电压等于额定电压时正常发光,由表格第 3 次实验知,小灯泡两端电压为 2.5 V 时,通过小灯泡的电流为 0.30 A,小灯泡的额定功率 P=UI=2.5 V0.30 A=0.75 W;根据实验数据中实际功率与亮度对应关系可知:小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。6.(1)断开 左 (2)灯泡断路 (3)0.3 1.14(4)D7(5) 闭合开关 S 和 S1,断开 S2,移动滑片至某一位置,使电压表示数为 3 .8 V 3.8 VU2-3.8VR0
