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2025年中考物理重难点热点专练
专题07 测电阻 测功率
实验 | 考点 | 三年考情分析 | 2025考向预测 |
电阻的测定 | 1.伏安法测电阻的基本实验
2.特殊方法测电阻 3.结合生活情境设计电路,分析动态电阻变化 4.故障分析与误差探究 5.常见故障分析 |
2024▪南京(5)
2023▪盐城(7) 2023▪南通(5) 2024▪无锡(7) 2024▪盐城(5) 2024▪苏州(4)
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1.实验设计深度化:
情境创新、操作细节 2.特殊方法高频化: 单表法变式、器材限制类 3.动态电路与图像结合: 通过I-U曲线或R-T(温度)图像,分析非线性电阻特性、结合滑动变阻器调节范围,计算Rx的可能取值范围 4.故障分析综合化: 多故障组合、开放性设问 |
电功率的测定 | 1. 伏安法测电功率的基础实验
2. 特殊方法测电功率 3. 故障分析与误差探究 4. 实际功率与额定功率的区分
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2024▪无锡(3)
2024▪宿迁(6) 2023▪镇江(4) 2022▪无锡(7) 2022▪盐城(6) |
1. 实验情境创新化:生活科技结合、跨学科实践
2. 动态电路与图像分析:通过P−U或I−U曲线分析非线性电阻的功率特性、结合电压表或电流表的量程限制,计算功率的可能取值范围 3. 开放性实验设计:器材限制类、多档位电路优化 4. 误差分析与实验改进:真实误差探究、节能环保评价
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常见故障:
电流表有示数、电压表无示数→小灯泡短路
电流表无示数、电压表有示数→小灯泡断路
滑动变阻器接错导致无法调节(如两接线柱均接下方)
误差分析:
电流表外接法导致电压表分流(测得功率偏大)
【重难解读】
1.测电阻的几种特殊方法
(1)只用电压表,定值电阻R0,不用电流表
所给器材:(电源(电压未知)、开关、 电压表、定值电阻R、 导线若干、未知电阻RX(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式)
方法一:如果只用一只电压表,用图所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
具体的作法是:
①电压表测出Rx两端的电压为Ux;
②用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0。
③根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,
可计算出Rx的值为:
用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。
方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
具体的作法是
①闭合S1、断开S2,读出电压表的示数为U1;
②闭合S2、断开S1,读出这时电压表的示数为U2;
③根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。
根据分压公式可计算出Rx的值:
以上两种方法,需要测量两次电压,其实质仍是“伏安法”,只是利用电压表和已知阻值的定值电阻代替了电流表。
(2)只用电流表定值电阻的阻值R0,不用电压表
所给器材:(电源(电压未知)、开关、 电流表、定值电阻R、 导线若干、未知电阻RX,要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式)
方法一:如果只用一只电流表,用图所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
实验步骤:
①闭合S,先测出R的电流I1;
②拆下电流表,接到另一支路上,测出Rx的电流I2。
③根据测得的电流值I0、Ix和定值电阻的阻值R0,计算出Rx的值为
方法二:用图所示的实验电路也可以测出未知Rx的阻值。
①先闭合开关S2,读出电流表的示数为I1,
②再断开S2闭合S1,读出这时电流表的示数为I2。
③根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0。
根据分流公式可计算出Rx的值:
以上两种方法,需要测量两次电流,其实质仍是“伏安法”,只是利用电流表和已知阻值的定值电阻代替了电压表。
方法三:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图8所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。
具体的作法:
①闭合开关S1,读出电流表的示数为I1;
②同时闭合S1、S2,读出这时电流表的示数为I2。
③根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0。
计算过程如下:设电源电压为U,当只闭合S1时,根据欧姆定律的变形公式
U=I(Rx+R),可得 U=I1(Rx+R0)①;
当再同时闭合S1、S2,R0被短路,这时有:U=I2Rx②。
联立①②解方程组得
利用已知最大阻值的滑动变阻器可以替代定阻电阻R0和开关S2,如图所示。当P移至A端时,相当于开关S2闭合;当P移至B端时,相当于开关S2断开。
具体的作法:
①把滑动变阻器的滑片 P 调至A端,读出电流表的示数为IA,
②把滑动变阻器的滑片P调至B端,读出这时电流表的示数为 IB。
③根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值RAB。同样可计算出Rx的值:
根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值RAB。同样可计算出Rx的值:
上面的方法,其实质是利用两种状态下,电路中电流不等,但电源电压不变,根据串联电路的电流和电压特点,建立方程组,解决问题。
当然,也可以将电流表改为电压表:
如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
具体的作法是
①先把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开关,记下电压表示数U1;
②把滑动变阻器的滑片P调至A端,记下电压表示数U2。
③根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值:
这种方法中,利用电压表和定值电阻代替了电流表,其实质是仍是利用两种状态下,电路中电流不等,但电源电压不变,根据串联电路的电流和电压特点,建立方程组,解决问题。
一.填空题(共1小题)
1.用如图所示的电路测量小灯泡的功率,实验原理是: 。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数记录在表中,则小灯泡L的额定功率为 W,小灯泡的亮度由 决定。
实验序号 | 电压 U/V | 电流I/A | 小灯泡的亮度 |
① | 3.0 | 0.28 | 较亮 |
② | 3.8 | 0.30 | 正常发光 |
③ | 4.2 | 0.32 | 过亮 |
二.实验探究题(共14小题)
2.两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2,仅能看清分别标有“2.5V”和“0.2A”字样。要求测量它们正常发光时的电阻RL1和RL2。
(1)图甲是用“伏安法”测量RL1的实物电路,电源电压恒定。
①图中有一根导线连接错误,在该导线上画“×”并在图上改正。
②改正电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到 (选填“A”或“B”)端。
③闭合开关,电压表和电流表示数分别为0.8V和0.2A,移动滑片直到电压表示数为2.5V,灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则RL1= Ω(精确到0.1)。从闭合开关到灯泡正常发光,灯泡阻值变化量的大小为ΔR1,滑动变阻器接入电路的阻值变化量大小为ΔR2,它们的大小关系是ΔR1 ΔR2。
(2)利用图丙所示电路,可以测出RL2的大小。请将电流表、电阻箱(符号)、导线和灯泡分别填在图中虚线框内,完成电路连接。
3.小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有:干电池两节、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、“50Ω,1.5A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数是 V时,读出电流表的示数如图乙所示,为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(保留一位小数)。
…………
参考答案
1. P=UI;1.14;实际功率
【解析】解:要测量该小灯泡的额定功率和实际功率,应用电压表测出灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,根据公式P=UI计算功率的大小;故实验中需要测量的物理量有灯泡两端的电压和通过的电流,实验原理是P=UI;
由表中数据可知,当灯泡两端电压为3.8V时,通过灯泡的额定电流为0.30A,则小灯泡额定功率为:
PL=ULIL=3.8V×0.30A=1.14W;
由表格可以看出:随灯泡消耗的实际功率增大,灯泡的亮度变亮,由此可知,小灯泡的亮度由其实际功率决定。
故答案为:P=UI;1.14;实际功率。
…………
不错
很有用
怎么下载
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