微專題七伏安法實驗【專題概述】伏安法實驗是遼寧各地市必考實驗，主要的考查內(nèi)容有：探究歐姆定律、測量未知電阻(小燈泡)的電阻、測量小燈泡的電功率考查的重點有：連接或設計實驗電路、連接實物圖、表格數(shù)據(jù)和結果的分析及評估、電表的讀數(shù)和結果的計算、實驗操作(滑動變阻器、多次測量)的分析、電路故障分析、設計實驗等類型一探究電流與電壓、電阻的關系1. (2016朝陽)小強為了探究“電流與電阻的關系”，設計了如圖甲所示的電路，采用的器材有：電源(電壓3 V)、標有“20 1 A”字樣的滑動變阻器、電流表、電壓表三個阻值分別為5 、10 、20 的定值電阻、開關及導線若干(1)圖甲中部分導線已連接好，請用筆畫線代替導線將實物圖連接完整(2)實驗中多次改變R的阻值，但通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻R兩端電壓始終不變，這種方法是控制變量法(3)正確連接電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，電流表完好但示數(shù)為零，電路故障可能是定值電阻處斷路(4)排除故障后，小強將5 電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片至某一位置，記錄電流表示數(shù)(如圖乙)，則電流表示數(shù)為0.24A.(5)用10 電阻替換5 電阻，接入電路，移動滑片使電壓表示數(shù)仍然為1.2V，再記錄電流表示數(shù)接著在不改變實驗器材的情況下小強換用20 電阻不能(選填“能”或“不能”)繼續(xù)完成實驗2. (2016重慶B卷)小薇和小亮兩位同學在“探究電流與電壓的關系”的實驗中，電源使用兩節(jié)新干電池，滑動變阻器R的規(guī)格是“20 2 A”(1)如圖甲所示是小薇畫出的電路圖，小亮進行實物連線如圖乙所示，請你在虛線框內(nèi)把電路圖補畫完整(要求所補畫的元件與實物電路對應)解：(2)開關閉合前，小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端，如圖丙所示，其原因是A(選填“A”或“B”)A. 電流表沒調(diào)零B. 電流表正負接線柱接反了(3)確認電路無誤后，閉合開關進行實驗，第4次實驗時電流表示數(shù)為0.5 A，電壓表示數(shù)如圖丁所示，記為2.5V；他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，老師指出其中一組數(shù)據(jù)有拼湊的嫌疑，你認為是第組(填寫實驗序號)，理由是滑動變阻器的最大阻值偏小，無法使電流小到0.1_A；實驗序號電壓/V0.51.21.8電流/A0.100.240.340.5(4)排除有拼湊嫌疑的數(shù)據(jù)后，分析數(shù)據(jù)可以得到的結論是：在電阻不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；(5)小薇利用實驗數(shù)據(jù)還計算出定值電阻R的阻值為5.1 (結果保留一位小數(shù))；(6)以下實驗與“探究電流與電壓的關系”進行多次測量的目的不相同的是CA. 探究影響滑動摩擦力大小的因素B. 探究杠桿的平衡條件C. 刻度尺測物體的長度類型二測電阻實驗3. (2016聊城A卷)在“伏安法測電阻”的實驗中，小明同學連接了如圖甲所示的電路(電路元件完好，接線柱接線牢固)(1)在未檢查電路連接是否正確的情況下，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，電流表的示數(shù)將發(fā)生變化，電壓表的示數(shù)將保持不變(選填“發(fā)生變化”或“保持不變”)(2)檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一處連接錯誤，請指出連接錯誤的導線是d(選填“a”“b”“c”或“d”)(3)糾正錯誤后，閉合開關，測得幾組數(shù)據(jù)如下表實驗次數(shù)123電壓U/V1.52.12.8電流I/A0.100.14電阻R/15.0第3次實驗時電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表的示數(shù)為0.18 A第2次實驗后，算出的電阻值是15.0 ，第3次實驗后，算出的電阻值是15.6 ，待測電阻值為15.2 .4. (2016樂山)小芳在測量額定電壓為2.5 V的小燈泡電阻的實驗中，已知電源電壓為4.5 V，電路圖如圖所示：(1)根據(jù)電路圖，將實物圖連線補充完整(2)小芳閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡較暗，電壓表和電流表均有示數(shù)，但無論如何移動滑動變阻器滑片，小燈泡亮度、電壓表和電流表示數(shù)均不發(fā)生變化，其原因是：滑動變阻器全接了下面兩個接線柱(3)故障排除后，小芳移動滑動變阻器滑片，分別記錄電壓表，電流表示數(shù)，并描繪出燈泡泡L的IU圖像，如圖像中甲所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為12.5.小芳還發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大(“增大”、“減小”或“不變”)(4)如果將該小燈泡與IU圖像中乙所示電阻串聯(lián)起來，接在4.5 V的電路中，則它們的總功率為0.9W.5. (2016福州)小亮用“伏安法”測小燈泡的電阻，小燈泡的額定電壓2.5 V，電源電壓4.5 V.(1)請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路連接完整(2)在連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器滑片P應位于A(選填“A”或“B”)端(3)閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表的示數(shù)為2.5 V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時小燈泡的電阻約為10.4(保留一位小數(shù))；他把多次測量的電流值和電壓值繪制成IU圖像，發(fā)現(xiàn)IU圖線是一條曲線，原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化(4)如果還想測量額定電壓為3.8 V的小燈泡正常發(fā)光時的電阻，但是電壓表的15 V量程已經(jīng)損壞，在不改變原器材的情況下，你的辦法是把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端類型三測量小燈泡的電功率實驗6. (2016菏澤)實驗室電源電壓為6 V，要測量小燈泡的額定功率，小偉選擇一個額定電壓為2.5 V，電阻大約為10 左右的小燈泡，小強畫出了電路圖(圖甲)(1)小偉看到電路圖后提出一個建議：簡化實驗，去掉滑動變阻器測量小燈泡的額定電功率你認為小偉的實驗方案可行嗎？為什么？不可行，無法實現(xiàn)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓(2)若按照小強設計的電路圖進行實驗，實驗室里有最大阻值是10 和60 的滑動變阻器，你認為應該選擇最大阻值為60 的滑動變阻器(3)將圖乙中的滑動變阻器和電壓表(選用合適的量程)接入電路(4)在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關，小燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數(shù)，按照圖乙的電路連接圖判斷，要讓燈泡發(fā)光，你的操作是：將滑動變阻器的滑片向左移動調(diào)整電路正常后開始實驗，在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6 V，你判斷故障可能是：小燈泡斷路(5)為進一步確定小燈泡亮度與電壓的關系，做了多次實驗，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了小燈泡的UI圖像(如圖丙所示)請根據(jù)圖像信息計算出小燈泡的額定功率是0.5 W.7. (2016連云港改編)在測定“額定電壓為2.5 V的小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓保持不變(1)請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整(導線不得交叉)(2)實驗時，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡開路(斷路)(寫出一種即可)(3)故障排除后，閉合開關，變阻器滑片P移至某處時，電壓表示數(shù)如圖甲，若想測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器滑片P向右端(選填“左”或“右”)移動，直到電壓表的示數(shù)為2.5 V，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.75 W.(4)若沒有使用電流表，而是多選用了2個開關和一個已知電阻R0，其他元件與小明的相同，也測出小燈泡的額定功率，請在圖丁虛線框內(nèi)畫出設計的電路圖)8. 小煒和小梁用如圖所示的電路做“測量小燈泡電功率”的實驗，小燈泡上標有“2.5 V”的字樣，燈絲阻值約為10 .(1)請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物連接成實驗電路(2)小煒正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，立刻要求老師更換燈泡他的做法欠妥，正確的做法應該是移動滑動變阻器滑片，觀察燈泡是否發(fā)光(3)解決了上述問題后，小煒調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發(fā)光，此時電流表的讀數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率為0.8 W.丙(4)完成上述實驗后，小梁設計了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率已知R025 ，請完成下列實驗步驟：閉合開關S1，斷開S2，移動滑片，使電流表的示數(shù)為0.1 A；再將開關S2閉合，S1斷開，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數(shù)I；燈泡額定功率的表達式為P額2.5_V(I0.1_A)(用已知量和測量量表示)