教材同步复习第一部分第十二章 电学综合模块五 伏安法实验考向2伏安法测电阻
核心素养实验
实验1伏安法测定值电阻
3．滑动变阻器的作用：(1)保护电路；(2)改变电路中的电流和用电器两端的电压．4．电表异常偏转的原因：(1)电表反向偏转，说明电表的正负接线柱接反了.(2)正向偏转幅度过小，说明量程选择过大.(3)正向偏转幅度过大，到达右边没有刻度处，说明量程选择过小．
5．电路故障分析．6．实验时多次测量的目的：多次测量求平均值，减小误差．7．实验表格设计：表头要有电压、电流、电阻、电阻平均值(定值电阻)几项及对应的物理量单位，实验次数不得少于3次．【分析数据和现象】8．电阻的计算．9．对U－I图像的分析：如图所示，定值电阻的图像是正比例图像．10．找出错误数据并分析原因．
【例1】某物理兴趣小组利用如图甲所示实验电路测量电阻Rx的阻值，电源电压U0为6V，实验室提供如下器材：导线若干、开关、电流表(量程0～0.6A，0～3A)、电压表(量程0～3V,0～15V)、滑动变阻器R(最大阻值为30Ω)．请你思考并回答下列问题．
(1)按照如图甲所示的电路用笔画线代替导线，连接好图乙中的实物电路．
(2)若小丽把最后一根导线连接完后，看到电压表和电流表立即都有较大的示数，她在操作中的一个错误是______________________________________________________________________.(3)小丽重新连接好电路，闭合开关后，通过调节滑动变阻器，测得一组数据，并算出定值电阻的阻值，如下表所示：在连接电路时，开关没有断开实验次数123电压/V3.62.51.0电流/A0.240.340.48(或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大处)
小华认为同一个电阻的电阻值不可能相差这么大，请你帮他们分析一下，其错误的原因可能是____________________________________.找出错误的原因后，小丽准备重新连接电路进行测量，但小华认为不必重测，利用表中记录的错误数据就能算出应该记录的正确数据．表格中错误的数据是________(选填“电压”或“电流”)，其中第1次记录的正确数据应是________，此次测量计算出的待测电阻应是______Ω.将电压表并联在滑动变阻器的两端了电压2.410
(4)电路中的滑动变阻器除了对电路有保护作用外，另一个作用是改变定值电阻两端的________.(5)实验中，滑片置于某位置时，电压表示数突然变为0，而电流表示数不变，产生这一现象的原因是电压表发生________.(6)实验中三次测量Rx的目的是________________________.电压断路求平均值减小实验误差
【能力提升】(7)实验前，老师提醒同学们，加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长，这样做的目的是________________________.(8)实验结束断开开关后，应首先拆除________(选填“电源”“电流表”或“电压表”)两端导线．(9)小丽将电阻换成小灯泡，继续测量小灯泡的电阻，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是______________________________________.减小温度对电阻的影响电源小灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化
(10)在无电流表的情况下，小丽设计了另一种测量电阻的方法，电路如图丙所示，R0为阻值已知的定值电阻，待测电阻的阻值为Rx.①断开开关S1，闭合开关S、S2，电压表示数为U1；②断开开关S2，闭合开关S、S1，电压表示数为U2，则待测电阻Rx的阻值表达式为Rx＝__________.
实验2伏安法测小灯泡的电阻
3．滑动变阻器的作用：(1)保护电路；(2)改变电路中的电流和用电器两端的电压．4．电表异常偏转的原因：(1)电表反向偏转，说明电表的正负接线柱接反了．(2)正向偏转幅度过小，说明量程选择过大．(3)正向偏转幅度过大，到达右边没有刻度处，说明量程选择过小.5．电路故障分析．
6．使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压.7．实验时多次测量的目的：获得多组数据，探究小灯泡灯丝的电阻与温度之间的变化关系．8．实验表格设计：表头要有电压、电流、电阻、小灯泡亮度(小灯泡)几项及对应的物理量单位，实验次数不得少于3次．
【分析数据和现象】9．电阻的计算：计算小灯泡正常发光时的电阻，必须用小灯泡的额定电压和额定电流来计算．10．对U－I图像的分析：小灯泡电阻的图像是曲线．11．找出错误数据并分析原因．【交流与反思】12．实验操作评估(测小灯泡电阻中不能求平均值)．13．测小灯泡电阻的数据不能用来探究电流与电压的关系，因为实验中无法控制电阻不变．
【例2】用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“10Ω0.5A”字样．(1)请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整．要求：滑动变阻器的滑片P向左移，小灯泡的亮度变亮．
(2)连接电路时，开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态．(3)连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片P仍如此，将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现UAB＝UCD＝0，UBC＞0，由此可知，发生故障的是______(选填“AB”“BC”或“CD”)断路．断开BC
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2.4V时，应该向______(选填“左”或“右”)移动滑片P才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图乙所示，为_________A，则小灯泡正常工作时的电阻为________Ω(除不尽则保留一位小数)．左0.288.9
(5)分析表格中的实验数据发现小灯泡的电阻在变化，这是因为________在影响小灯泡灯丝的电阻．细心的小华发现小灯泡内壁变黑，是高温的钨蒸气遇冷________(填物态变化名称)形成的.温度实验次数电压表示数U/V电流表示数I/A电阻R/Ω11.000.1421.700.2232.50凝华
【能力提升】(6)小华同学用电阻箱替换小灯泡，其他不条件变，探究“电流与电阻的关系”，调节滑片P使电压表示数均为2.5V．在保证电路安全的前提下，为了能完成实验，电阻箱接入电路的阻值范围为_________Ω.(7)实验结束后，小华同学还设计了不用电流表，也不增加其他器材就可以测量电阻的实验方案．请你在图丙的方框内画出可以测量电阻的电路图(各元件规格已知)．【答案】如答图所示.5～50
重庆真题精练
1．(2019·重庆B卷16题8分)小明同学在“伏安法测电阻”的实验中：(1)在连接电路时，开关S应处于________的状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最______的位置．(2)小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表______示数，电压表______示数．(两空均选填“有”或“无”)断开大无有
(3)他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线．
(4)正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为______Ω.(5)同组小斌同学继续向_____(选填“A”或“B”)端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差．10A
【解析】(1)为防止发生短路现象烧坏电源，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，应使滑动变阻器的阻值最大．(2)实验时闭合开关，电压表串联在电路中，相当于电路断路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表无示数．(3)由题图甲可知，电流表与电压表串联了，导致电流表没有示数，应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉，将此导线改接在电压表中间接线柱上，如答图所示．
2．(2017·重庆A卷16题8分)小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5V相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10Ω1A”、R2“20Ω2A”，开关、导线若干．(1)请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整(要求：滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，且导线不交叉)．
(2)闭合开关前，应将滑片P置于_____(选填“A”或“B”)端．正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是_____.A．小灯泡短路B．滑动变阻器短路C．小灯泡断路D．滑动变阻器断路(3)排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示．其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为________A；第4次实验时灯泡电阻值为_____Ω.由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是______(选填“R1”或“R2”)．AC0.28R2
表一表二实验次数123456电压U/V0.51.01.52.02.52.8电流I/A0.160.220.250.280.29电阻R/Ω3.16.88.99.7实验次数123电阻R/Ω51020电流I/A0.300.200.12
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是__________(选填“合理”或“不合理”)的．(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”．他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示．他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是：______________________________.不合理没有保持电阻两端的电压不变
