2024中考物理試題研究專題《中考物理實驗中最亮的“星”-伏安法實驗整體復(fù)習(xí)》 課件

中考物理實驗中最亮的“星”——伏安法實驗整體復(fù)習(xí)課題引入

“夜空中最亮的星，請照亮我前行……”

在每個人的心中，都有一顆最亮的星！而我們中考物理實驗題中，有這么一組實驗：幾個實驗密切相關(guān)，都是中考最?？嫉膶嶒?，它們組合在一起，儼然成了中考物理實驗中最亮的星。同學(xué)們知道這組實驗的統(tǒng)一名稱嗎？伏安法實驗地區(qū)考查實驗地區(qū)考查實驗地區(qū)考查實驗北京C上海C天津B重慶B河北A山西A安徽B福建B江西A河南\寧夏C廣東B海南無陜西無云南B西藏?zé)o青海B新疆B遼寧沈陽C內(nèi)蒙古呼和浩特B江蘇連云港A浙江杭州B湖北武漢C湖南長沙A廣西河池B四川成都無貴州貴陽A甘肅蘭州A黑龍江哈爾濱無吉林長春無四川攀枝花B2022年直轄市和省區(qū)或重點(diǎn)城市伏安法實驗考查情況一覽表說明：1.A表示探究電流與電壓、電阻關(guān)系實驗，出現(xiàn)7次，B表示測量電阻實驗出現(xiàn)12次，C表示測量電功率實驗，出現(xiàn)6次。31地區(qū)中考這組實驗共出現(xiàn)25次，考查比例高達(dá)80%以上！2.非全省統(tǒng)一試題一般選取省會城市試題，個別省會城市試題沒有收集到以其他城市代替?；仡?/p>

總結(jié)

整理“伏安法”名稱的來歷

請同學(xué)們分別畫出探究電流與電壓、電阻關(guān)系實驗和測量小燈泡電功率（電阻）實驗的電路圖：探究電流與電壓、電阻關(guān)系實驗電路圖

測量小燈泡電功率（電阻）實驗電路圖電壓表：單位伏特，又名伏特表電流表：單位安培，又名安培表

伏安法實驗基礎(chǔ)夯實：電壓表、電流表的讀數(shù)做一做：分別讀出下面電壓表和電流表的示數(shù)。

2.1V

0.38A點(diǎn)撥：

電壓表和電流表讀數(shù)要先根據(jù)接線情況確定量程，然后通過量程確定分度值，最后根據(jù)指針位置讀數(shù)。共性總結(jié)1：實物圖連接

請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中完成探究電流與電壓、電阻關(guān)系實驗電路的連接，要求滑片向左移動時電流表示數(shù)變大。共性總結(jié)1：實物圖連接

圖示為小華連接的測量小燈泡電功率的電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在連接錯誤的這根導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接線。共性總結(jié)1：實物圖連接溫馨提示1.連接電路時，可先把電源、開關(guān)、定值電阻（小燈泡）、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，再把電壓表并聯(lián)在定值電阻（小燈泡）兩端。2.連接電路時要注意電壓表和電流表都是“正進(jìn)負(fù)出”，而且要注意選擇合適的量程。3.連接電路時，滑動變阻器一般串聯(lián)在電路中，接線要“一上一下”；要求滑片應(yīng)向某個方向移動電流表的示數(shù)變大，滑動變阻器連接時就選擇相應(yīng)方向上下面的接線柱連入電路中。共性總結(jié)2：實驗細(xì)節(jié)議一議：伏安法實驗中，我們要注意不少的細(xì)節(jié)，大家議一議，我們都要注意些什么？連接電路時要

開關(guān)。閉合開關(guān)前要把滑動變阻器滑片移至阻值最

端（滑片離滑動變阻器下面所接接線柱最

）。實驗前電流表和電壓表要

。

斷開大遠(yuǎn)調(diào)零實驗中要使電流表示數(shù)變大（小燈泡變亮），應(yīng)該將滑動變阻器的滑片向

（靠近/遠(yuǎn)離）滑動變阻器下面所接接線柱的方向移動。

靠近共性總結(jié)3：電路故障分析電路故障分析的重點(diǎn)是定值電阻（小燈泡）和滑動變阻器故障的分析，請完成下面故障分析的填寫：實驗現(xiàn)象故障判斷電流表無示數(shù)電壓表有示數(shù)電流表無示數(shù)電壓表無示數(shù)電流表有示數(shù)電壓表無示數(shù)小燈泡斷路滑動變阻器斷路小燈泡短路電流表有示數(shù)：短路電壓表無示數(shù)和電壓表并聯(lián)部分短路無示數(shù)：斷路電壓表有示數(shù)和電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦冯妷罕頍o示數(shù)與電壓表并聯(lián)部分之外的部分?jǐn)嗦放袛嗔鞒坦残钥偨Y(jié)3：電路故障分析其他故障分析：1.開關(guān)未閉合電壓表（電流表）指針不在零刻度線處的故障是__________________；閉合開關(guān)后電壓表（電流表）指針反轉(zhuǎn)的故障是___________，閉合開關(guān)后電壓表指針指到最大刻度右邊的故障是______________，電流表針指幾乎不動的故障是________________。2.電壓表、電流表都有示數(shù)但是燈泡不亮，故障可能是__________或___________________導(dǎo)致通過小燈泡的電流_________。3.填寫電表故障：電流表沒有示數(shù)，電壓表接小燈泡和滑動變阻器兩端時都沒有示數(shù)，故障可能是_________；電流表沒有示數(shù)，電壓表接小燈泡和滑動變阻器兩端時都有示數(shù)，小燈泡發(fā)光，故障可能是_________；電流表有示數(shù)、電壓表無示數(shù)、小燈泡發(fā)光，故障可能是__________；電流表有示數(shù)、電壓表無示數(shù)、小燈泡不發(fā)光，故障可能是_________。電壓表（電流表）沒有調(diào)零正負(fù)接線柱接反電壓表所選量程偏小電流表所選量程偏大電源電壓太低滑動變阻器接入電路電阻太大過小電流表斷路電流表短路電壓表斷路電壓表短路共性總結(jié)3：電路故障分析其他故障分析：4.開關(guān)閉合后小燈泡發(fā)光很亮，移動滑片小燈泡亮度不變，故障原因可能是____________________;開關(guān)閉合后小燈泡發(fā)光很暗，移動滑片小燈泡亮度不變，故障原因可能是_________________。滑動變阻器短路或接上面兩個接線柱滑動變阻器接下面兩個接線柱創(chuàng)新變式考法：（逆向考查：由故障推現(xiàn)象）在測量小燈泡電阻的實驗中，如果小燈泡短路，則電壓表________，電流表_______；如果滑動變阻器斷路，則電壓表_______,電流表_______；如果電壓表短路，則電壓表________,電流表_______；如果電流表斷路，

則電壓表________,電流表_______。（假設(shè)只有所給一種故障，各空均選填“有示數(shù)”或“無示數(shù)”。

無示數(shù)有示數(shù)無示數(shù)無示數(shù)無示數(shù)有示數(shù)無示數(shù)無示數(shù)異性分析1：說一說：幾個伏安法實驗中，滑動變阻器都有保護(hù)電路的作用，在幾個不同實驗中，滑動變阻器還分別有哪些作用？不同伏安法實驗中滑動變阻器的作用實驗名稱滑動變阻器的作用探究電流與電壓的關(guān)系探究電流與電阻的關(guān)系測量定值電阻的阻值測量小燈泡的電阻測量小燈泡的額定功率改變加在定值電阻兩端的電壓使加在不同定值電阻兩端的電壓相等多次測量求平均值，減小電阻測量誤差多次測量比較燈泡在不同狀態(tài)的電阻多次測量比較燈泡在不同電壓的電功率異性分析2：議一議：在測量定值電阻的阻值、小燈泡電阻和小燈泡電功率三個實驗中，什么實驗需要求平均值？什么實驗不能求平均值？理由各是什么？答：在測量定值電阻電阻的實驗中需要求平均值，這是因為定值電阻的阻值不變，利用多次測量求平均值可以減小誤差。而在測量小燈泡電阻和電功率的實驗中不能求平均值，因為小燈泡在不同電壓（溫度）下的電阻和電功率不同，求平均值沒有意義。想一想：能不能利用小燈泡探究電流與電壓的關(guān)系？答：不能。探究電流與電壓關(guān)系要求電阻不變，而小燈泡的電阻隨溫度（電壓）改變。個例解讀1：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系方法解讀：探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗中，主要采用的實驗方法是什么？探究電流和電壓關(guān)系和電流與電阻關(guān)系我們分別是如何具體操作的？答：探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗中，主要采用的實驗方法是控制變量法。探究電流和電壓關(guān)系時要保持電阻不變，改變電壓，所以實驗中始終利用的是一個定值電阻，我們是通過滑動變阻器改變其兩端電壓；探究電流與電阻關(guān)系時要改變電阻，保持電壓不變，我們換用不同的定值電阻，利用滑動變阻器分別控制它們兩端電壓不變。個例解讀1：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗操作：1.右圖所示探究電流與電壓關(guān)系的實驗中，要使電壓表示數(shù)增大，應(yīng)將滑片向_____移動。2.右圖所示探究電流與電阻關(guān)系的實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，換為10Ω的電阻接入電路以后，閉合開關(guān)，應(yīng)該向___（填“A”或“B”）端移動滑片，同時觀察______表的示數(shù)。右B電壓點(diǎn)撥：探究電流與電阻關(guān)系的實驗中，為了保持電壓表示數(shù)不變，換用較大電阻后，滑動變阻器接入電路中的電阻也應(yīng)同時增大。個例解讀1：探究電流與電壓電阻的關(guān)系實驗結(jié)論：1.探究電流與電壓關(guān)系的實驗中，可得I-U圖像如右圖，是一條過原點(diǎn)的斜直線，由此可得實驗結(jié)論：在______一定時，通過導(dǎo)體的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成_____比。2.探究電流與電阻關(guān)系的實驗中，可得I-R圖像如右圖，由此可得實驗結(jié)論：在______一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成_____比。電阻正電壓反擴(kuò)展：R-I圖像難以確切得到反比關(guān)系；所以探究電流與電阻關(guān)系的實驗中可做I-1/R圖像，這個圖像是斜直線，可確切得到電流與電阻成反比。個例解讀1：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系擴(kuò)展提升：1.探究電流與電阻關(guān)系的實驗中，小明圖像得到I-R圖像如圖所示，則圖像中陰影部分的面積表示的物理量是______，其數(shù)值為_______。2.“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗中，電源電壓為4.5V，五個定值電阻的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。實驗得到I-R圖像如圖所示，要完成該實驗，滑動變阻器的最大阻值不能小于_____Ω。如果實驗中無論如何調(diào)節(jié)滑片都有一個定值電阻無法完成實驗，則該定值電阻的阻值是_____Ω，要完成該實驗，可以換用最大阻值更____的滑動變阻器、適當(dāng)_____電源電壓或_______電壓表的示數(shù)。電壓3V2025大降低增大個例解讀1：探究電流與電壓電阻的關(guān)系點(diǎn)撥：1.探究電流與電阻關(guān)系實驗中，I-R圖像中陰影部分的面積表示的是電壓值，該數(shù)值是相應(yīng)的電流值和電阻值的乘積。2.探究電流與電阻關(guān)系實驗中，因為要保持定值電阻兩端電壓不變，而電源電壓不變，所以滑動變阻器兩端電壓也不變，又由于串聯(lián)電路電流處處相等，因此滑動變阻器接入電路中的電阻與電路所接入的定值電阻的阻值的比值始終是不變的。由此可得：

a、實驗中定值電阻增大，滑動變阻器所接入電路中的電阻也要成正比的增大，故實驗中隨著定值電阻的增大，滑動變阻器要接入電路中的電阻也要不斷增大，因此如果有定值電阻不能完成實驗，必然是較大的定值電阻不能完成。b、如果要計算滑動變阻器最大阻值的最小值，應(yīng)該利用最大的定值電阻和滑動變阻器的串聯(lián)來計算。c、如果最大的定值電阻不能完成實驗，說明滑動變阻器最大阻值偏小，所以要換用最大阻值更大的滑動變阻器；當(dāng)然，如果降低電源電壓或增大電壓表示數(shù)，則滑動變阻器兩端電壓減小，最大阻值較小的滑動變阻器也可完成實驗。個例解讀2：電阻的測量兩個測量電阻實驗的比較實驗名稱測量定值電阻的阻值測量小燈泡的電阻實驗原理由歐姆定律得到的R=U/I實驗電路圖實驗步驟連接好電路并檢查無誤，閉合開關(guān)移動滑片到適當(dāng)位置，讀出電壓表示數(shù)U1和電流表的示數(shù)I1；再移動滑片進(jìn)行多次實驗。電阻計算

通過R=U/I計算電阻細(xì)節(jié)說明定值電阻阻值確定，可多次測量求平均值減小誤差。多次測量可得隨著電壓增大，小燈泡電阻也增大，這是因為小燈泡溫度升高所致。個例解讀2：電阻的測量實驗擴(kuò)展：單表+已知電阻測量未知電阻的基本方法實驗條件電壓表+已知電阻電流表+已知電阻設(shè)計思路串聯(lián)電路中電壓和電阻成正比并聯(lián)電路中電流和電阻成反比電路圖步驟簡述閉合S，斷開S1，讀出電壓表示數(shù)為U1；再閉合開關(guān)S1，讀出電壓表示數(shù)為U。閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，記錄電流表示數(shù)I1；同時閉合開關(guān)S1、S2，記錄電流表示數(shù)I2。電阻計算個例解讀2：電阻的測量實驗擴(kuò)展：單表+已知電阻測量未知電阻的變式方法實驗樣例：利用圖示電路圖測量未知電阻Rx的阻值，R的電阻已知；①當(dāng)只閉合S1時，電流表的示數(shù)為I1；②當(dāng)閉合S1、S2時，電流表的示數(shù)為I2；③未知電阻Rx的表達(dá)式為：Rx=___________（用I1、I2、R表示Rx）。提示：利用電源電壓不變進(jìn)行推導(dǎo)舉一反三：1.如果把題目中電流表換成電壓表，你能設(shè)計類似的實驗嗎？這時電阻的表達(dá)式是什么？2.電阻測量還有一種方法——等效替代法，你了解它嗎？個例解讀3：測量小燈泡的電功率實驗解讀：1.測量小燈泡電功率實驗的原理是：______。2.實驗電路圖：如右圖所示。3.實驗步驟：a.按照電路圖連接電路，連接電路時要_______開關(guān)；檢查電路無誤后閉合開關(guān)。

b.移動滑片使電壓表示數(shù)為小燈泡的額定電壓U額，讀出電流表示數(shù)，并記錄。

c.移動滑片使電壓表示數(shù)小于小燈泡的額定電壓U額，讀出電壓表和電流表示數(shù)，并記錄。

d.移動滑片使電壓表示數(shù)略大于小燈泡的額定電壓U額，讀出電壓表和電流表示數(shù)，并記錄。P=UI斷開個例解讀3：測量小燈泡的電功率實驗解讀：4.數(shù)據(jù)記錄與處理實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W小燈泡亮度12.50.30正常22.00.26發(fā)光暗淡33.00.33發(fā)光強(qiáng)烈0.750.520.995.實驗結(jié)論：

小燈泡的額定電功率是_____W。

隨著電壓的增大，小燈泡的亮度______，電功率______。0.75增大增大個例解讀3：測量小燈泡的電功率實驗擴(kuò)展：

測量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率所得U-I圖像如圖所示，則：1.小燈泡正常工作時的電流是______A，小燈泡額定電功率是_____W。2.假設(shè)小燈泡電壓為額定電壓一半時的電功率是P1，電流為額定電流一半時的電功率是P2，則P1和P2的大小關(guān)系是P1____P2。圖像信息提?。?/p>

小燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時通過其電流為0.3A。

通過小燈泡的電流為額定電流0.3A的一半0.15A時加在小燈泡兩端電壓為0.5V，遠(yuǎn)小于額定電壓的一半。

0.30.75>提示：小燈泡的電功率隨電壓的增大而增大，而由圖像可得電流而額定電流一半時小燈泡兩端電壓小于額定電壓的一半，所以電壓為額定電壓一半時對應(yīng)的電壓大，電功率大。個例解讀3：測量小燈泡的電功率電功率的變式測量1：單表+定值電阻測量小燈泡額定功率1.利用電壓表和定值電阻測量小燈泡額定功率時，要把小燈泡和定值電阻______，先用電壓表測量小燈泡兩端電壓調(diào)節(jié)滑片使小燈泡正常發(fā)光，然后使電壓表改測小燈泡與定值電阻R0的總電壓U，則小燈泡額定功率表達(dá)式為____________。2.利用電流表和定值電阻測量小燈泡額定功率時，要把小燈泡和定值電阻______，先用電流表測量通過小燈泡的電流，調(diào)節(jié)滑片使電流表示數(shù)為___，保證小燈泡正常發(fā)光；然后使電流表改測通過小燈泡與定值電阻R0的總電流I，則小燈泡額定功率表達(dá)式為_____________。串聯(lián)并聯(lián)S1斷開、S2閉合電流表測量通過定值電阻電流；S1閉合、S2斷開電流表測量通過干路電流。S閉合，S1接A時電壓表測量小燈泡兩端電壓，S1接B時電壓表測量小燈泡和定值電阻的總電壓個例解讀3：測量小燈泡的電功率電功率的變式測量2：想一想：電源電壓恒定為6V，想測量另一個額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率，但該電壓表“0~15V”量程已損壞，只有“0~3V”量程可用，如何測量小燈泡的電功率？解題思路：根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，可以保持測量電功率基本電路大體不變，只是把電壓表改為與滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V-3.8V=2.2V時小燈泡正常工作，這時測量出相應(yīng)的電流，即可求出小燈泡額定電功率。議一議：除了利用伏安法測量電功率外，還可利用什么方法測量電功率？解題思路：還可以利用電能表和秒表（停表）測量用電器在一定時間t消耗的電能W，通過P=W/t計算出用電器的電功率。精講

夯基

提升例1：（2022?菏澤中考）在物理實驗課上，同學(xué)們要探究“電流與電壓的關(guān)系”。實驗室提供的器材有：A.兩節(jié)干電池，B.電壓表（0～3V～15V），C.電流表，D.定值電阻，E.滑動變阻器，F(xiàn).開關(guān)和導(dǎo)線若干。（1）請用筆劃線代替導(dǎo)線將圖甲中的電路連接完整。（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為零，經(jīng)檢查兩電表均完好，則電路中出現(xiàn)的故障是_______________。定值電阻斷路（3）正確進(jìn)行實驗，得到實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345電壓U/V1.21.51.82.02.4電流I/A0.240.30_______0.400.480.36當(dāng)電壓表示數(shù)為1.8V時，電流表示數(shù)（如乙圖所示）為______A，電路中定值電阻的阻值為_____Ω；（4）實驗中獲得了多組實驗數(shù)據(jù)，這是通過______________________________實現(xiàn)的；（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可得：電阻一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成_________。0.365調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值正比提示：以第1次實驗計算電阻為

，其他次實驗計算結(jié)果相同，故電阻為5Ω，如果幾次結(jié)果不同，要取其平均值。擴(kuò)展設(shè)問：（1）連接電路時開關(guān)要處于________狀態(tài)。（2）實驗中如果沒有定值電阻，_______（能/不能）利用一只小燈泡代替定值電阻進(jìn)行實驗。（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可得實驗中所用滑動變阻器的規(guī)格可能是（

）：A.5Ω1AB.10Ω0.5AC.50Ω0.2A斷開不能B解析：由于表中電流表的最大值是0.48A，所以滑動變阻器允許通過的電流必須大于0.48A，故C選項排除。而電流最小時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，這時滑動變阻器兩端電壓是:1.5V×2-1.2V=1.8V，而通過它的電流是0.24A，所以其接入的電阻是：即滑動變阻器的最大阻值應(yīng)大于7.5Ω，所以排除A，只有B符合要求，故選B。例2：（2022?福建中考）小華用如圖1甲所示電路，測量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡的電阻，現(xiàn)有器材：電源（3V）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)圖1甲，用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖1乙中的實物圖連接完整。（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應(yīng)調(diào)至_____端。右

圖1（3）閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電壓，可判斷故障是____________。（4）排除故障后進(jìn)行實驗。移動滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.2V時，電流表示數(shù)如圖2甲，為_____A，此時小燈泡的電阻為____Ω（結(jié)果保留一位小數(shù)）。（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別畫出小燈泡和滑動變阻器的I﹣U圖象，如圖2乙。根據(jù)圖象可知：小燈泡兩端電壓越大，電阻越____；當(dāng)滑動變阻器電阻與小燈泡電阻相等時，小燈泡消耗的功率是_____W。小燈泡斷路0.249.2大0.3解析：小燈泡兩端電壓越大，電功率越大，溫度越高，所以電阻越大。當(dāng)滑動變阻器電阻與小燈泡電阻相等時，因為串聯(lián)電路電流處處相等，所以它們兩端電壓也相等，故這時燈泡兩端電壓是電源電壓的一半，即1.5V，由圖可得此時電流是0.2A，所以電功率是P=UI=1.5V×0.2A=0.3W。

圖2（6）小華發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑片，小燈泡兩端的電壓都無法調(diào)到0.5V。現(xiàn)增加一個阻值為20Ω的定值電阻R和一個開關(guān)，對原電路進(jìn)行改進(jìn)，使小燈泡兩端電壓能在0.5V～3.0V之間變化，測出小燈泡在不同電壓下的電阻。請在圖3虛線框中畫出電路圖，要求電路連接后不再拆接。

圖3解析：串聯(lián)電路中電流相等、電壓與電阻成正比，隨著滑動變阻器接入電路中電阻的增大，滑動變阻器兩端電壓增大，燈泡兩端電壓減小，所以題目中燈泡兩端電壓無法調(diào)低至0.5V，是因為滑動變阻器的最大阻值較小，因此為使得燈泡兩端的電壓能調(diào)小到0.5V，可以把20Ω的定值電阻串聯(lián)在電路中。而串聯(lián)電阻后燈泡兩端電壓就不可能是電源電壓了，故為使燈泡兩端的電壓能達(dá)到電源電壓，需要在串聯(lián)的定值電阻兩端再并聯(lián)一個開關(guān)，故可設(shè)計電路如圖所示。這樣以來，需要燈泡兩端有較高電壓時，開關(guān)閉合將定值電阻短接，滑動變阻器接入電路中電阻為0時燈泡兩端電壓可達(dá)電源電壓；當(dāng)需要燈泡兩端有較低的電壓時，斷開與定值電阻并聯(lián)的開關(guān)，定值電阻串聯(lián)起到分壓作用?！緮U(kuò)展設(shè)問】實驗中電流表損壞，小組同學(xué)經(jīng)過討論設(shè)計了如圖3所示的實驗方案測量Rx阻值。電源電壓未知且恒定不變，a、b為滑動變阻器左右兩個端點(diǎn)，滑動變阻器最大阻值為R０，請你把以下測量步驟補(bǔ)充完整。①閉合開關(guān)S，滑片P移到a端時，讀出電壓表示數(shù)為U1；②閉合開關(guān)S，___________________，讀出電壓表示數(shù)為U2；③待測電阻Rx＝_____________。（用已知和測量出的物理量符號表示）

圖3滑片P移到b端時，解析：在①中電壓表測電源電壓U1；在②中變阻器的最大電阻與定值電阻串聯(lián)，電壓表測量的是待測電阻兩端電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得變阻器的電壓為U滑＝U1﹣U2，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓和電阻成正比可得得待測電阻的阻值是：

。例3：（2022?河南中考）在測量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率實驗中，電源是三節(jié)新干電池。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1的電路連接完整。（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______（選填“左”或“右”）端。（3）閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為______V時，小燈泡正常發(fā)光，讀出電流表示數(shù)，可測得額定功率。（4）繼續(xù)移動滑片，電壓表示數(shù)如圖2所示，為___V，此時電流表示數(shù)為0.24A，小燈泡的實際功率為_______W。左2.52.20.528為了研究小燈泡發(fā)光情況與電功率的關(guān)系，除了表中記錄的電表示數(shù)和電功率，還需要增加記錄的內(nèi)容是_____________。燈泡的亮度實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W12.50.2620.2432.80.28（5）分析實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，小燈泡兩端的電壓越高，它的實際功率________。（6）完成上述實驗后，某小組設(shè)計了圖3所示的電路，用原來的電源和電壓表測量原小燈泡的額定功率。方案如下：越大

①把定值電阻R0接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光；

②保持滑片位置不變，將電壓表改接在R0兩端，讀出電壓表示數(shù)；

③算出小燈泡的額定功率?，F(xiàn)有阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，為了能測出小燈泡的額定功率，結(jié)合題中的數(shù)據(jù)分析，定值電阻R0應(yīng)選___Ω的。5解析：電源為3節(jié)新干電池組成，故電源電壓為4.5V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，燈泡正常工作時定值電阻和滑動變阻器兩端的總電壓是U'＝U﹣U額＝4.5V﹣2.5V＝2V，而燈泡正常發(fā)光時電路中電流電流0.26A，所以這時定值電阻和滑動變阻器的總電阻是：

由于定值電阻和滑動變阻器的總電阻需要能夠小于7.7Ω，所以所選定值電阻的電阻一定要小于7.7Ω，故只能選擇阻值為5Ω的定值電阻。精煉

補(bǔ)漏

拓展1.（2022?河北中考）在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系”實驗中，小明利用可調(diào)電壓電源（可調(diào)為1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5個定值電阻（阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑動變阻器（10Ω1A）、電壓表和電流表做了如下實驗：（1）他根據(jù)圖甲所示電路圖連接成了圖乙所示的實物電路，其中只有一根導(dǎo)線連接錯誤，請在這根導(dǎo)線上打“×”，并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線。（連線不要交叉）（2）改正圖乙電路后，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于___端。左（3）實驗時小明設(shè)計了如下表格，通過表格可以看出，他的實驗?zāi)康氖翘骄客ㄟ^導(dǎo)體的電流與___________的關(guān)系。導(dǎo)體電阻實驗次數(shù)12345R/Ω510152030I/A（4）小明將電源電壓調(diào)為3V時，按（3）設(shè)計的方案進(jìn)行實驗。①圖丙（上頁）是第2次實驗時電流表的示數(shù)，示數(shù)為_____A。②當(dāng)其中某個定值電阻接入電路時，無法滿足實驗條件，這個定值電阻的阻值為_____Ω。（5）小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出了如圖丁所示的圖象，可以得出結(jié)論：__________________________________________________________。0.230在導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比【拓展】小紅利用現(xiàn)有器材又做了下面的實驗：①按圖甲連接電路，將電源電壓調(diào)到某個值，在電路安全條件下閉合開關(guān)，移動滑片直到電壓表示數(shù)為2.5V。②保持滑片不動，換接入另一個定值電阻，調(diào)節(jié)電源電壓，在電路安全條件下閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)恰好為2.5V。通過以上實驗現(xiàn)象可以推斷：此時滑動變阻器接入電路的阻值為_____Ω。4解析：根據(jù)電壓表的示數(shù)為2.5V，可以排除電源電壓為1.5V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，當(dāng)電源電壓分別為3V、4.5V、6V時滑動變阻器兩端的電壓分別為0.5V、2V和3.5V，由串聯(lián)電路的分壓原理可知三種情況下滑動變阻器接入電路的電阻與定值電阻的阻值之比分別為1:5、4:5、7:5，而兩次實驗中滑動變阻器接入電路的阻值不變，因此兩次實驗中定值電阻的阻值之比可能為：1:4、1:7、4:7，由器材中的5個定值電阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω滿足上述條件，故兩次的電源電壓分別為3V和4.5V。因為電源電壓為分別3V和4.5V時滑動變阻器接入電路的電阻與定值電阻的阻值之比分別為5:1、5:4，而定值電阻兩端電壓不變，所以可得電源電壓為3V時所接定值電阻的電阻較大，為20Ω，進(jìn)一步由定值電阻的阻值與滑動變阻器接入電路的電阻之比分別為5:1可得滑動變阻器接入電路的電阻是20Ω的1/5，即4Ω?！緮U(kuò)展設(shè)問】（1）創(chuàng)新設(shè)問

探究電流與電壓關(guān)系時，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)約為電源電壓，小明就判斷是電路故障是滑動變阻器短路，則他做出此判斷的依據(jù)是這時電流表____（選填“有”或“無”）示數(shù)。（2）在探究電流與電阻關(guān)系的實驗過程中，當(dāng)把電阻R由10Ω更換為15Ω時，滑動變阻器接入電路中的電阻應(yīng)_______（選填“變大”“變小”或“不變”）。（3）上述（4）問的實驗中，為了完成所有定值電阻的實驗，可以選用最大阻值更_______的滑動變阻器，或者適當(dāng)______