專項(xiàng)三伏安法測電阻和電功率

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考點(diǎn)1伏安法測電阻

考點(diǎn)2特殊方法測電阻

考點(diǎn)3伏安法測量小燈泡的電功率

考點(diǎn)1伏安法測電阻

I.（2025?陜西?B卷）在測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖-1所示的電路。已知

小燈泡的額定電壓為2.5V.電源電壓為3V.滑動變阻器的規(guī)格為“20Q1A”。

~~~

圖-1圖-2

數(shù)據(jù)序號12345

電壓UN0.51.01.52.02.5

電流//A0.140.180.220.24

電阻R93.65.66.88.3

（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是。

（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)，且將滑動變阻器的滑片P移至圖-1中所示的

（選填或）端，電壓表應(yīng)選擇（選填“0?3V”或“0?

15V”）的量程。

(3)正確連接電路，閉合開關(guān)，移動滑片P的過程中，小燈泡不發(fā)光，電流表、電壓表均

無示數(shù)；直至移動滑片P到圖-1中M點(diǎn)時(shí)，小燈泡突然發(fā)光，電流表、電壓表均有明顯示

數(shù)，小明立即斷開開關(guān)，查找原因。出現(xiàn)以上現(xiàn)象的原因可能是(填選項(xiàng)字母)。

A,滑動變阻器短路

B.滑動變阻器M點(diǎn)右側(cè)附近有斷路

C.滑動變阻器M點(diǎn)左側(cè)附近有斷路

(4)排除故障后，改變滑片P位置，記錄電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)/,并計(jì)算出

對應(yīng)的阻值。當(dāng)甩壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖-2所示，其讀數(shù)為A。

(5)請結(jié)合表中信息分析，能否用該實(shí)驗(yàn)的器材探究電流與電壓的關(guān)系，并說明理由

【答案】⑴R=y

(2)①.斷開②"③.0?3V

(3)B(4)0.28

(5)見解析

【解析】

【小問1詳解】

測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，通過測量通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，根據(jù)R=即

可算出小燈泡的電阻，所以該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是R=，。

【小問2詳解】

山為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。

⑵閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片要移到阻值最大的位置，由圖1可知為〃端。

⑶電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表測量小燈泡兩端電壓，則電壓表應(yīng)選

擇小量程，即“O~3V”的量程。

【小問3詳解】

閉合開關(guān)前滑片處于阻值最大位置.，即最右端；閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡

始終不亮，電流表、電壓表均無示數(shù)，說明電路發(fā)生斷路；直至移動滑片P到圖-1中僅點(diǎn)

時(shí)，小燈泡突然發(fā)光，電流表、電壓表均有明顯示數(shù)，此時(shí)電路為通路，說明滑動變阻器M

點(diǎn)左側(cè)部分沒有斷路，則發(fā)生斷路的是滑動變阻器M點(diǎn)右側(cè)附近，故B符合題意，AC不符

合題意。

故選B。

【小問4詳解】

由圖2可知，電流表接小量程，分度值為0.02A,示數(shù)為0.28A。

【小問5詳解】

探究電流與電壓的關(guān)系，需要控制電阻不變，分析表格數(shù)據(jù)可知燈泡電阻是變化的，所以用

該實(shí)驗(yàn)器材不能探究電流與電壓的關(guān)系。

2.（2025?陜西?A卷）如圖是小明做“測量小燈泡的電阻”的實(shí)驗(yàn)裝置，小燈泡的

額定電壓為2.5V,電源為兩節(jié)新干電池且電壓保持不變。

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖-I中的電路補(bǔ)充完整。（要求滑動變阻器的滑片向右移動，

小燈泡變亮）

（2）連接電路前，發(fā)現(xiàn)電流表的指針沒有指在零刻度線處，接卜.來應(yīng)該對電流表進(jìn)行

;連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為V,則故

障可能為小燈泡斷路。

（3）排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，移動滑動變阻器的滑片，得到數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號電壓U/V電流//A電阻R/。

11.00.16

20.20

32.00.22

42.50.25

山①電壓表的示數(shù)如圖-2所示，電壓表選擇0~3V的量程，分度值為0.1V,示數(shù)為1.5V。

⑵②由題表數(shù)據(jù)可知，當(dāng)小燈泡電壓為2.5丫時(shí)?，通過小燈泡的電流為0.25A,則小燈泡正

u25V

常發(fā)光時(shí)的電阻R=—=—^=10C°

I0.25A

⑶③小燈泡的電阻受溫度影響，不是一個(gè)定值，因此不能求平均值。

【小問4詳解】

若想探究小燈泡亮度與實(shí)環(huán)功率的關(guān)系，還需要記錄小燈泡的實(shí)際功率和發(fā)光情況，故應(yīng)添

加的兩列表頭為小燈泡的功率P/W和小燈泡亮度。

3.（2025?長沙卷）如圖是測量額定電壓為2.5V的小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路。

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)；

（2）請你用筆畫線表示導(dǎo)線將電路連接完整;

（3）為了測量小燈泡正常工作時(shí)的電阻，小星在調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí)，應(yīng)該通過觀察

（選填序號）來判斷小燈泡是否正常工作：

A.燈泡亮度B.電壓表示數(shù)C.電流表示數(shù)

（4）小燈泡正常發(fā)光后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓電壓逐次卜調(diào)，燈泡變暗直至完全不發(fā)光，

測量的數(shù)據(jù)如下表所示。檢查小星的數(shù)據(jù)表，你認(rèn)為第次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在明顯錯(cuò)誤。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567

電壓UN2.52.11.71.30.90.50.1

電流〃A0.280.260.240.210.90.160.05

小燈泡的電阻R/C8.98.17.16.213.1

【答案】（1）斷開

(3)B(4)5

【解析】

【小問1詳解】

為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)要斷開。

【小問2詳解】

測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表測量小燈泡兩端電壓，則電壓表和燈泡并聯(lián)，如圖所示:

【小問3詳解】

測量小燈泡正常工作時(shí)的電阻，在調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí)，觀察電壓表的示數(shù)，當(dāng)電壓表的示數(shù)

是2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，故B符合題意，AC不符合題意。

故選Bo

【小問4詳解】

由表中數(shù)據(jù)可知，燈泡兩端的電壓減小，通過燈泡的電流減小，第5次實(shí)驗(yàn)中電壓比第4次

實(shí)驗(yàn)中電壓小，第5次實(shí)驗(yàn)中電流比第4次實(shí)驗(yàn)中的電流小，而表中第5次的電流比第4次

的電流大，該數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。

4.（2025?河南）某小組用圖甲中的器材測量小燈泡的電阻，所用電源電壓為3V,小燈泡

（I）請用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整。

（2）正確連接好電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于（填“A”或）

端。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)。已知導(dǎo)線、電表均完

好且接觸良好，造成這一現(xiàn)象的原因可能是o

（3）排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)滑動變阻器的滑片移至某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.1V,

電流表的示數(shù)如圖乙所示，為A,此時(shí)小燈泡的電阻為C（計(jì)算結(jié)果保留一位

小數(shù)）。

（4）經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，測量并記錄多組數(shù)據(jù)，得到小燈泡的/-U圖像如圖所示，該圖像不是

一條直線，其原因是______。接下來，小組成員又對實(shí)驗(yàn)過程中通過滑動變阻器的電流與其

兩端的電壓的關(guān)系進(jìn)行了思考，根據(jù)圖大致畫出了滑動變阻器的/-U圖像。圖為三位同學(xué)畫

出的圖像，其中正確的是（填“A”“B”或"C”）,你判斷的理由是

②.燈泡斷路

（3）①.0.26②.8.1

（4）①.燈的電阻隨溫度的升高而變大②.C③.見詳解

【解析】

小問1詳解】

[1]由題知，小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表應(yīng)選擇小量程與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器

應(yīng)該與燈泡、電流表串聯(lián)，變阻器按一上一下連入電路中，如圖所示:

【小問2詳解】

[1]閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，應(yīng)將滑動變阻器的滑片調(diào)至阻值最大處，即3端。

⑵閉合開關(guān)，觀察到電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電

源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，已知

導(dǎo)線、電表均完好且接觸良好，則原因可能是燈泡斷路。

【小問3詳解】

[1]由圖乙可知，電流表選擇小量程，分度值為0.02A,則電流表示數(shù)為0.26A。

U2IV

⑵此時(shí)小燈泡的電阻為/?=-=——=8.1C

I0.26A

【小問4詳解】

⑴由于燈的電阻隨溫度的升高而變大，所以小燈泡的I-U圖象不是一條直線。

引燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，燈泡兩端電壓為U燈，滑動變阻器兩端電壓為燈

小燈泡的電阻隨溫度升高而增大，導(dǎo)致其/-U圖像向上彎曲，由于U燈隨/非線性增加，則

U交隨/的增加呈現(xiàn)非線性減小，且減小速率逐漸加快，最終滑動變阻器的/-U圖像為一條

向下彎曲的曲線（開口向下），故C符合題意。

5.（2025?黑龍江綏化卷）實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)標(biāo)識不清的定值電阻，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

（1）實(shí)物電路如圖甲所示，電源為兩節(jié)新干電池，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整（導(dǎo)

線不得交叉）。

（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑動到（選填“A”

或“6”）端。閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，電流表幾乎無示數(shù)。經(jīng)檢查，電流

表及各連接處均完好，則電路故障是o

（3）排除故障后，閉合乎關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.4V,電流表

的示數(shù)如圖乙所示，則電阻R的阻值為有同學(xué)把此次數(shù)據(jù)作為本實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果,

請你對此作出評價(jià)或建議：。

(2)①.斷開②.8③.電

(3)①.12②.沒有多次測量求平均值，誤差大

【解析】

【小問1詳解】

測電阻的實(shí)驗(yàn)中，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表接在定值電阻兩端，電源電壓為3V,

滑片應(yīng)置于最大阻值，即滑片應(yīng)滑到6

端。

⑶閉合開關(guān)，電流表示數(shù)為0,說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)約為電源電壓，說明電壓表

與電源接通，經(jīng)檢查，電流表及各連接處均完好，則故隨是電壓表測量處斷路，即定值電阻

R斷路。

【小問3詳解】

[1]如圖乙，電流表選用小量程，分度值為0.02A,電流表的讀數(shù)為0.2A,電阻R的阻值

R4景3

⑵實(shí)驗(yàn)中只測量了一組數(shù)據(jù)就得到結(jié)果，測量結(jié)果可能存在較大誤差，應(yīng)多次改變滑片位

置，測量多組數(shù)據(jù)計(jì)算出多個(gè)電阻值，然后求平均值，從而得到更準(zhǔn)確的電阻的阻值。

6.（2025?貴州）在“測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組連接了如圖甲所

示的電路，小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣；

甲乙

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)；

（2）如圖甲所示，還有一根導(dǎo)線未連接滑動變阻器，為使滑動變阻器能起到調(diào)節(jié)作用，這

根導(dǎo)線應(yīng)連接在滑動變阻器的（選填"B”或"C”）接線柱上；

（3）移動滑動變阻器滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流

表示數(shù)如圖乙所示，為A,由此便可計(jì)算出小燈泡此時(shí)的電阻。

【答案】（1）斷開（2）C

（3）①.2.5②.0.3

【解析】

【小問1詳解】

連接電路時(shí)，為了保護(hù)電珞，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。

【小問2詳解】

為使滑動變阻器能起到調(diào)節(jié)作用，滑動變阻器需要串聯(lián)在電路中，滑動變阻器需要一上一下

接入電路中，這根導(dǎo)線應(yīng)連接在滑動變阻器的C接線柱，

【小問3詳解】

[1]小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，

小燈泡正常發(fā)光。

⑵電流表示數(shù)如圖乙所示，分度值為O.O2A,故讀數(shù)為0.3A。

考點(diǎn)2特殊方法測電阻

7.（2025?北京）某同學(xué)利用滑動變阻器R.、電阻箱R、電壓表、電壓恒定的電源、開關(guān)

等器材設(shè)計(jì)了測量電阻&的實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示。

①按電路圖連接電路，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大端。

②閉合s「,記錄電壓表的示數(shù)U。

③閉合S1,，使電壓表的示數(shù)仍為U。

④記錄電阻箱的阻值用。

（2）待測電阻的阻值&=o（用測量量表示）

【答案】（1）①.開關(guān)S2與觸點(diǎn)2閉合②.開關(guān)S2與觸點(diǎn)1閉合，調(diào)節(jié)電阻箱

⑵RQ

【解析】

【小問I詳解】

[”2]由電路圖可知，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大端，閉合Si,開關(guān)S2與觸點(diǎn)2閉合，此

時(shí)滑動變阻器與待測電阻串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，記錄電壓表的示數(shù)U；閉合

Si,開關(guān)S2與觸點(diǎn)1閉合，此時(shí)滑動變阻器與電阻箱串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，

此時(shí)根據(jù)串聯(lián)分壓，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍為U,則待測電阻的值與電阻箱的阻值

相同。

【小問2詳解】

由實(shí)驗(yàn)步驟可知，當(dāng)待測電阻與滑動變阻器串聯(lián)時(shí)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，當(dāng)電阻

箱與滑動變阻器串聯(lián)時(shí)，電壓表仍測滑動變阻器兩端電壓，且示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，

待測電阻的阻值等于電阻箱的阻值，即=4）。

8.（2025?天津）小明從廢棄的電熱鍋中拆卜.了一個(gè)加熱盤，其阻值在28?32。之間。為測

量其電阻，他找來了一個(gè)電源（電壓U（）為35V）,一個(gè)電流表（量程為0-0.6A）,兩個(gè)滑

動變阻器與（最大阻值約為50Q）和R2（最大阻值約為100C），開關(guān)和導(dǎo)線若干。請你

合理選擇上述器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測出加熱盤電阻七的阻值。要求：

(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;

(2)寫出實(shí)驗(yàn)步驟及所需測量的物理量;

(3)寫出加熱盤電阻用的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測量量表示）。

（2）見解析

【解析】

【小問1詳解】

DU35V“c

電流表量程為。~0.6A,則電路總電阻最小為R總=7；=皈

所以為確保電路安全，變311器使用與，設(shè)計(jì)電路圖如下:

【小向2詳解】

實(shí)驗(yàn)步驟：①按照電路圖連接電路;

②閉合開關(guān)與、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片到適當(dāng)位置，讀出電流表的示數(shù)人

③斷開開關(guān)S2,保持滑片位置不動，讀出電流表的示數(shù)

【小問3詳解】

閉合開關(guān)，、S2,變阻器與單獨(dú)接入電路，電流表測電路電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片到適

當(dāng)位置，讀出電流表的示數(shù)八，則變阻器Rz接入電路阻值為6=牛

斷開開關(guān)S2,4和變阻鐳&串聯(lián)，電流表測電路電流，保持滑片位置不動，讀出電流表的

示數(shù)h則總電阻為R也二與

則％阻值為R,二寵總一%二牛一牛=4T1（7O

，2，也

考點(diǎn)3伏安法測量小燈泡的電功率

9.（2025?黑龍江卷）實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)有器材：小燈泡

L（U額=2.5V,額定功率約為O.8W）、電壓為3V且保持不變的電源、標(biāo)有“20Q1A”

字樣的滑動變阻器、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物連接完整；（導(dǎo)線不允許交叉）

（2）①小明檢查電表量程的選擇和電路的連接都無誤后。閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片

調(diào)至阻值最大處，開始實(shí)驗(yàn)。小麗指出小明的實(shí)驗(yàn)操作存在錯(cuò)誤，正確的操作應(yīng)是：；

②正確操作后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的過程中，電壓表指針出現(xiàn)如圖乙所示的情況。經(jīng)檢查只有滑動變

阻器發(fā)生故障，則故障可能是滑動變阻器（選填“斷路”或“被短接”）；

（3）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表表盤如圖

丙所示，通過計(jì)算可知，小燈泡L的額定功率為W；

（4）完成實(shí)驗(yàn)后，小明設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路，想要用原有的實(shí)驗(yàn)器材和定值電阻凡）,

在不使用電流表的情況卜.，測量該小燈泡L的額定功率,請你幫助他完成實(shí)驗(yàn)方案:

①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)與接。，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片直至電壓表示數(shù)為

_____V；

②保持滑片不動，再將開關(guān)S1接〃，讀出電壓表示數(shù)為。0；

③小燈泡L的額定功率4=（用U額、U。、%表示）；

（5）小明找來了阻值為20c的定值電阻凡），按照該方案進(jìn)行測量。你認(rèn)為小明能否測出

該小燈泡L的額定功率？請說明你的判斷依據(jù)：.

（2）①.先將滑動變

阻器的滑片調(diào)至阻值最大處,再閉合開關(guān)②.斷路

(3)0.75(4)①.0.5

（5）見解析

【解析】

【小問I詳解】

P08W

小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流約為/=一=匕一=0.32AVQ6A

U2.5V

所以電流表選擇小量程串聯(lián)到甩路中，作圖如下：

【小問2詳解】

口]為保護(hù)電路，應(yīng)在閉合開關(guān)前，將滑動變阻器的滑片調(diào)至阻值最大處。

⑵如圖乙，電壓表無示數(shù)，只有變阻器出問題，則故障可能是滑動變阻器斷路，使得電壓

表的兩端無法與電源相通，

【小問3詳解】

當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表表盤如圖丙所示，由（I）可知，電流表選用小量程，分

度值為0.02A,則示數(shù)為0.3A,則小燈泡L的額定功率為4=U/秒=2.5Vx0.3A=0.75W

【小問4詳解】

口][2]①檢查電路無誤后，閉合開關(guān)S,將開關(guān)和接〃，燈泡、&和變阻器串聯(lián)，電壓表測

凡和變阻器總電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片直至燈泡正常發(fā)光（2.5V）,根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)

律，電壓表示數(shù)為Uv=U-U額=3V-2.5V=0.5V

②保持滑片不動，再將開關(guān)加接/連接方式不變，電壓表改測號電壓，讀出電壓表示數(shù)

為“），則電路中電流為今；

③小燈泡L的額定功率/=U額學(xué)

【小問5詳解】

由前面實(shí)驗(yàn)可知，若小燈泡L止常發(fā)光時(shí)，額定電流為0.3A。若定值電阻&阻值為20c.

則燈泡正常發(fā)光時(shí)，小兩端的電壓Uo=/額4=0.3AX20。=6V>3V

小兩端的電壓大于電源電壓。電源實(shí)際電壓為3V,不能滿足實(shí)驗(yàn)要求。所以不可行。

10.（2025?山東威海卷）壓電材料是一種在發(fā)生彈性形變時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的新型材

料。為探究影響壓電材料兩端電壓大小與壓力大小、材料種類的關(guān)系，科技小組利用如圖所

示裝置設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將質(zhì)量不同的祛碼分別放在