微專題六伏安法實驗(分值：50分建議時間：60分鐘)【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. (6分)(2017河南)在“探究電流與電阻的關系”的實驗中，小強選用了4 、8 、10 、20 四個定值電阻，電源電壓恒為3 V.(1)請按圖甲所示的電路圖，將實驗圖乙連接完整答圖：(2)閉合開關試觸時，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，造成這一現(xiàn)象的原因可能是_定值電阻斷路_(3)排除電路故障后，閉合開關，移動滑片，當選用4 的電阻時，電流表示數(shù)如圖丙所示，記為_0.5_A；以后每更換一個阻值更大的電阻后，閉合開關，應將滑動變阻器的滑片向_B_(選填“A”或“B”)端移動，使電壓表的示數(shù)_保持不變_同時記下對應的電流值(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，小強作出了如圖丁所示的I­R圖像，由于此圖線為曲線，小強認為不便直觀判斷I與R的定量關系，于是對圖像中的坐標進行了巧妙變換，從而直觀判斷出了I與R的關系你認為小強的改進方法是：_作出I圖像_(導學號59824175)2. (6分)(2017玉林崇左)如圖所示，在“探究通過導體的電流與導體兩端的電壓的關系”實驗中，某小組選用兩節(jié)新干電池為電源，規(guī)格為“20 1 A”的滑動變阻器等器材進行實驗：(1)請根據(jù)圖甲的實驗圖將圖乙的電路圖補充完整：答圖：(2)連接電路時開關應該_斷開_閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)但沒超出量程，則產(chǎn)生故障的原因可能是導體電阻_短路_(選填“斷路”或“短路”)；(3)排除故障后，閉合開關移動滑動變阻器的滑片，若電流表的示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為_0.3_A；(4)改變滑動變阻器滑片的位置，測得多組對應的電壓、電流值如下表所示由測得數(shù)據(jù)可知，當電阻一定時，導體中的電流與電壓成正比導體電阻為_5.0_(結果保留一位小數(shù))；實驗次數(shù)123456電壓U/V0.61.01.52.02.42.8電流I/A0.120.200.320.380.480.56(5)進行實驗時，該小組發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)滑動變阻器無法使電壓表示數(shù)為0.5 V，為了解決這個問題，可采取的方法是_減小電源電壓、串聯(lián)一個電阻或換用阻值更大的滑動變阻器等_(寫出一種即可)(導學號59824176)類型二測電阻實驗3. (7分)(2016聊城)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_(均選填“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_.(導學號59824177)4. (8分)(2017來賓)在做“測量小燈泡的電阻”的實驗時，小明選用了電壓為6 V的電源，額定電壓為3.8 V的小燈泡和其他合適的器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示答圖：(1)為了完成實驗，請你幫他用筆畫線代替導線將電路連接完整(要求導線不能交叉，滑動變阻器的滑片向右移動時電流表示數(shù)變小)；(2)電路連接好后，在閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到_B_(選填“A”或“B”)端；(3)在閉合開關，移動滑動變阻器的滑片時，燈絲突然燒斷，此時電壓表的示數(shù)_變大_(選填“變大”“變小”或“不變”)(4)換相同規(guī)格的燈泡，重新實驗并記錄數(shù)據(jù)如下表：電壓/V2.02.52.83.03.23.5電流/A0.400.480.530.560.580.61電阻/5.05.25.35.45.55.7平均電阻/5.4根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，小明確定平均電阻就是小燈泡的電阻，你認為這種做法合理嗎？_不合理_(選填“合理”或“不合理”)，你的理由是_燈絲的電阻跟溫度有關(其他表述合理均可以給分)_；(5)小明還想利用現(xiàn)有的實驗器材測量小燈泡的額定功率，但此時電壓表015 V量程突然損壞，而03 V量程完好請你在不增減器材的情況下，幫他設計測量小燈泡額定功率的實驗要求寫出必要的實驗步驟，用字母(或數(shù)值)記錄所測得的物理量并寫出小燈泡額定功率的表達式實驗步驟：_改用電壓表03_V的量程，并接在滑動變阻器的兩端；調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.2_V(或U)，此時小燈泡恰好正常發(fā)光，記下電流表的示數(shù)為I._小燈泡額定功率的表達式：_P3.8_V·I或P(6_VU)I_5. (4分)(2017廣元)小琳想知道一只標有“220 V40 W”白熾燈不發(fā)光時的燈絲電阻有多大，她設計了圖甲所示電路原理圖，并找來器材動手實驗(1)按照如圖甲所示連接電路，檢查無誤后閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，此時燈絲電阻為_24_.(2)小琳設想如果沒有電壓表，能否再找一只電流表和一個定值電阻來代替電壓表，于是她設計了如圖丁所示電路原理圖(R0為阻值已知的定值電阻)，連接電路并檢查無誤后閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，當電流表、示數(shù)分別為I1、I2時，燈絲電阻RL_(用R0、I1、I2表示測量結果)(3)小琳用公式R計算出燈泡正常發(fā)光時的電阻為1 210 ，比(1)中測量的電阻大得多，請你幫助小琳給出合理解釋：_正常發(fā)光燈絲溫度比不發(fā)光時高得多，燈絲溫度越高電阻越大_(4)小琳根據(jù)圖乙和丙的示數(shù)，計算了此時燈泡實際消耗的電功率與燈泡額定功率相差_34_W.類型三測量小燈泡的電功率實驗6. (6分)(2017哈爾濱)某小組研究小燈泡電功率，小燈泡額定電壓為2.5 V，電源電壓恒定不變，有規(guī)格為“10 2 A”和“20 2 A”的滑動變阻器各一個(1)如圖甲所示，選用“10 2 A”規(guī)格的滑動變阻器進行實驗連接電路時，需將滑動變阻器的滑片P置于_A_(選填“A”或“B”)端，其目的是_保護電路_(2)接著用開關迅速試觸，燈泡發(fā)光，電壓表示數(shù)如圖乙，此時燈泡兩端電壓為_2.8_V為了使燈泡正常發(fā)光，接下來的操作是：_斷開開關，用“20_2_A”替換“10_2_”的滑動變阻器，并調(diào)節(jié)滑片P到接入電路的阻值最大處；閉合開關，調(diào)節(jié)滑片P，直至觀察到電壓表示數(shù)為2.5_V_(3)實驗中收集信息如下表：次數(shù)電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A電功率/W燈泡亮度12.50.30較亮230.320.96很亮320.260.52稍亮分析表格中信息可得：小燈泡額定功率為_0.75_W；在電路安全范圍內(nèi)，小燈泡兩端實際電壓越大，消耗的電功率_越大_，燈泡越亮(導學號59824178)7. (7分)小華要測量額定電壓為2.5 V的小燈泡的額定功率(1)請你用筆畫線代替導線，把如圖甲所示的實物電路連接好(要求閉合開關后，滑動變阻器滑片向左滑動時燈泡變暗)答圖：(2)連接好電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表指針幾乎不動，電流表有明顯偏轉，故障原因可能是_小燈泡短路(或電壓表短路)_(3)閉合開關后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為2.5 V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率為_0.5_ W在初中學習階段，我們通常把電流表的電阻近似看作零，把電壓表看作斷路，這是一種理想模型實際上，電流表也有一定的阻值，電壓表中也有較小的電流，因此，我們用以上方法測出的額定功率比真實值偏_大_(選填“大”或“小”)(4)沒有電壓表，小華找了一個阻值為10 的定值電阻R，設計了如圖丙所示的電路圖，也測出了小燈泡的額定功率請將實驗過程中的空白部分補充完整a只閉合開關S1和S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電流表示數(shù)為_0.25_A時，小燈泡正常發(fā)光；b只閉合開關S1和S3, 記錄此時電流表示數(shù)I_；c求出P燈2.5 V×(I0.25 A)8. (6分)(2017綏化)小明同學手里有一個標有“3.8 V”字樣的小燈泡，他想知道小燈泡正常工作時的電功率，于是在學校實驗室借來一些實驗器材，連接了如圖甲所示的實驗電路，電源電壓恒定不變(1)在圖中找出連接錯誤的一根導線并在該導線上畫“×”，用筆畫線代替導線將電路連接正確(所畫的導線要用實線，不可用虛線)答圖：(2)該實驗的原理是_PUI_(3)連接電路時，開關應該_斷開_(4)閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，他發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)則故障原因可能是_小燈泡(或電壓表)發(fā)生短路_(5)在實驗時，電壓表出現(xiàn)了故障不能使用小明向老師借了一只定值電阻R0(R0阻值已知)，設計了如圖乙所示的電路，繼續(xù)測量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率測量時，應先閉合開關S和S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電流表的示數(shù)為_時，小燈泡正常發(fā)光；接著將S1斷開，S2閉合，讀出電流表的示數(shù)為I，則小燈泡的額定功率P額_U額_(用I、U額和R0表示)(導學號59824179)6