大单元2 电学实验
第十四讲 “伏安法”实验
实验1探究电流与电压、电阻的关系
1.(遵义一模)如图所示，在“探究电流与电阻的关系”的实验中，部分器材选用如下：
电压为6 V的电源，阻值为0～50 Ω的滑动变阻器，5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻各一个及其他器材.回答下列问题：
(1)在连接电路时开关应该是 的.
(2)实验时，先将5 Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 (填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”)，并记录两表的示数.
(3)接下来断开开关，取下5 Ω的定值电阻，换成10 Ω的定值电阻，闭合开关，向
(填“A”或“B”)端移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为 V，读出电流表的示数，记录实验数据.
(4)接着断开开关，更换20 Ω和30 Ω的电阻重复步骤(3)，收集数据，并绘制I-R图像如图乙所示，分析图像可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比.
请对上述过程进行评估，指出实验中可能出现的问题并提出解决方案：
.
2.（辽宁中考）
小宋在探究电流与电压的关系时，所选的电源电压恒为3 V，定值电阻的阻值为5 Ω，他连接了如图甲所示电路，进行如下操作：
（1）将滑动变阻器的滑片调至最 端，闭合开关，会发现 表无示数，经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确.
（2）改正电路后，闭合开关，电流表示数为0.1 A，电压表指针位置如图乙所示，示数为 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω.
（3）调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在下表中.分析数据可得结论：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 .
（4）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.25 A的灯泡正常发光时的电阻，小宋设计了如图丙所示的部分电路.电源电压恒定但未知，定值电阻R0的阻值为10Ω.请完成下面的实验步骤：
①补全电路：在图中a、b两个虚线框处补画出定值电阻R0和被测灯泡，并按电路图正确连接电路；
②要使灯泡正常发光：只闭合开关S， （写出操作）；
③测量灯泡的额定电压：保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为5 V，接着将滑片调至最 端，电压表示数为6 V；
④计算灯泡正常发光时的电阻：RL= Ω.
实验2伏安法测电阻、电功率
3.(遵义汇川区三模)小亮同学测量小灯泡正常工作时的电阻，电路连接如图甲所示，其中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω).
(1)闭合开关前，滑动变阻器已调到最大阻值处，如图甲所示，为使电路完整，小亮额外将一根导线接在灯泡和 (填“A”或“B”)处.
(2)为了能够顺利完成该实验探究，应选用的滑动变阻器的规格是 .
A.“50 Ω 0.6 A” B.“15 Ω 3 A”
C.“10 Ω 0.6 A” D.“10 Ω 3 A”
(3)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障可能是 .
(4)排除故障后，小亮根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图，如图乙所示，分析图像可知：小灯泡正常发光时的电阻为 Ω.
4.(贵阳一模)为了用电流表、电压表测定值电阻Rx的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路.
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路图连接完整(要求滑片向右移动时，电压表的示数变小).
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数且变化，电压表始终无示数，其原因可能是 .
(3)排除故障后，调节滑片P至某位置时，电流表的示数如图乙所示，为 A，此时电压表的示数为2.7 V，则电阻R的阻值为 Ω.
(4)小明利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0以及其他满足实验要求的器材，连接了如图丙所示的电路用以测量未知电阻Rx的阻值.请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S，读出电压表的示数U1；
②断开开关S，将电压表接在 (填“A”或“B”)处的导线取下，改接到C处，再闭合开关S，读出电压表的示数U2.则电阻Rx= (用已知量和所测物理量的字母表示).
5.(铜仁碧江区校级一模)小明同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借了一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变.
(1)在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)电路连接好后小明闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 .
(3)故障排除后，小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W.
(4)完成上述实验后，小明又找到了一只阻值已知的定值电阻R0，并借助部分现有的实验器材设计了如图丙所示的电路，继续测量另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻.测量时,应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数I，则小灯泡正常发光时的电阻R= (以上两空均用含有I、U额、和R0的代数式表示)
6.(丹东中考改编)在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5 V.
(1)小潘设计了如图甲所示的电路图，连接好电路后，闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是 .
(2)排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为 V，要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 (填“左”或“右”)移动，使电压表示数为2.5 V，此时电流表示数为0.24 A，则小灯泡L的额定功率为 W.
(3)完成实验后，小潘利用两个滑动变阻器和一个电流表，设计了如图丁所示的电路图，去测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作时的电流为I额.请补全下列实验步骤(已知电源电压为U).
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为 ；
②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1,使电流表示数为I额;再将滑动变阻器R2的滑片调到最 端,读出电流表的示数为I1；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量表示).大单元2 电学实验
第十四讲 “伏安法”实验
实验1探究电流与电压、电阻的关系
1.(遵义一模)如图所示，在“探究电流与电阻的关系”的实验中，部分器材选用如下：
电压为6 V的电源，阻值为0～50 Ω的滑动变阻器，5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻各一个及其他器材.回答下列问题：
(1)在连接电路时开关应该是断开的.
(2)实验时，先将5 Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察电压表(填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”)，并记录两表的示数.
(3)接下来断开开关，取下5 Ω的定值电阻，换成10 Ω的定值电阻，闭合开关，向
A(填“A”或“B”)端移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为2V，读出电流表的示数，记录实验数据.
(4)接着断开开关，更换20 Ω和30 Ω的电阻重复步骤(3)，收集数据，并绘制I-R图像如图乙所示，分析图像可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比.
请对上述过程进行评估，指出实验中可能出现的问题并提出解决方案：
问题：当更换30 Ω的电阻时，因滑动变阻器的最大电阻小于60 Ω，电压表的示数无法调节到2 V；
方案：换一个最大阻值不小于60 Ω的滑动变阻器.
2.（辽宁中考）
小宋在探究电流与电压的关系时，所选的电源电压恒为3 V，定值电阻的阻值为5 Ω，他连接了如图甲所示电路，进行如下操作：
（1）将滑动变阻器的滑片调至最右端，闭合开关，会发现电流表无示数，经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确.
（2）改正电路后，闭合开关，电流表示数为0.1 A，电压表指针位置如图乙所示，示数为0.5V，滑动变阻器的最大阻值为25Ω.
（3）调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在下表中.分析数据可得结论：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比.
（4）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.25 A的灯泡正常发光时的电阻，小宋设计了如图丙所示的部分电路.电源电压恒定但未知，定值电阻R0的阻值为10Ω.请完成下面的实验步骤：
①补全电路：在图中a、b两个虚线框处补画出定值电阻R0和被测灯泡，并按电路图正确连接电路；
②要使灯泡正常发光：只闭合开关S，调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5 V（写出操作）；
③测量灯泡的额定电压：保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，电压表示数为5 V，接着将滑片调至最左端，电压表示数为6 V；
④计算灯泡正常发光时的电阻：RL=12Ω.
实验2伏安法测电阻、电功率
3.(遵义汇川区三模)小亮同学测量小灯泡正常工作时的电阻，电路连接如图甲所示，其中电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω).
(1)闭合开关前，滑动变阻器已调到最大阻值处，如图甲所示，为使电路完整，小亮额外将一根导线接在灯泡和B(填“A”或“B”)处.
(2)为了能够顺利完成该实验探究，应选用的滑动变阻器的规格是A.
A.“50 Ω 0.6 A” B.“15 Ω 3 A”
C.“10 Ω 0.6 A” D.“10 Ω 3 A”
(3)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障可能是小灯泡短路(或电压表短路).
(4)排除故障后，小亮根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图，如图乙所示，分析图像可知：小灯泡正常发光时的电阻为10Ω.
4.(贵阳一模)为了用电流表、电压表测定值电阻Rx的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路.
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路图连接完整(要求滑片向右移动时，电压表的示数变小).
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数且变化，电压表始终无示数，其原因可能是未知电阻Rx短路或电压表断路.
(3)排除故障后，调节滑片P至某位置时，电流表的示数如图乙所示，为0.3A，此时电压表的示数为2.7 V，则电阻R的阻值为9Ω.
(4)小明利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0以及其他满足实验要求的器材，连接了如图丙所示的电路用以测量未知电阻Rx的阻值.请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S，读出电压表的示数U1；
②断开开关S，将电压表接在B(填“A”或“B”)处的导线取下，改接到C处，再闭合开关S，读出电压表的示数U2.则电阻Rx=(用已知量和所测物理量的字母表示).
5.(铜仁碧江区校级一模)小明同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借了一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变.
(1)在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)电路连接好后小明闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡短路.
(3)故障排除后，小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.14W.
(4)完成上述实验后，小明又找到了一只阻值已知的定值电阻R0，并借助部分现有的实验器材设计了如图丙所示的电路，继续测量另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻.测量时,应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数I，则小灯泡正常发光时的电阻R=(以上两空均用含有I、U额、和R0的代数式表示)
6.(丹东中考改编)在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5 V.
(1)小潘设计了如图甲所示的电路图，连接好电路后，闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是电流表正、负接线柱接反了.
(2)排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为1.80V，要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向左(填“左”或“右”)移动，使电压表示数为2.5 V，此时电流表示数为0.24 A，则小灯泡L的额定功率为0.6W.
(3)完成实验后，小潘利用两个滑动变阻器和一个电流表，设计了如图丁所示的电路图，去测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作时的电流为I额.请补全下列实验步骤(已知电源电压为U).
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I额；
②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1,使电流表示数为I额;再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I1；
③则小灯泡的额定功率的表达式为P额= (用已知量和测量量表示).
