2024山东中考物理二轮重点专题研究 微专题 欧姆定律实验对比复习(课件)
展开实验1 探究电流与电压的关系
实验2 探究电流与电阻的关系
提出问题:电流的大小与哪些因素有关?猜想与假设:(1)电压是_______________,电压越高,电流可能越大.(2)电阻表示______________________,电阻越大,电流会越小
定值电阻两端的电压不变
探究电流与电压的关系(烟台2022.25,淄博2考)
例1 小明和同学们在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,连接的部分电路如图所示.
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,要求滑片向A端移动时,电流表示数变大.(导线不能交叉)(2)刚连完最后一根导线,发现两表指针立即偏转,小明连接电路时不合理的地方是___________;改正后重新连接好电路,闭合开关后,发现电压表、电流表均有较大示数,小明闭合开关前遗漏的操作是______________________.
变式1 (2021郴州改编)正确连接电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度处,出现这一现象的原因可能是______(假设电路只有一处故障,选填字母)A. 定值电阻R短路 B. 定值电阻R断路C. 滑动变阻器断路 D. 滑动变阻器短路
(3)(重点·电路故障分析)电路连接正确后,闭合开关,移动滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻______.
变式2 连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,且无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,造成这一现象的原因可能是______.A.电阻R断路B.电阻R短路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器接了下面两个接线柱
(4)排除故障后继续实验,由于导体中的电流可能与导体两端的电压和导体的电阻都有关系,所以,在本次实验中应该保持________不变;滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到的______________________作用.(5)调节滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,电压为____V.
改变定值电阻两端的电压
其中第____组数据存在问题,原因是____________________________.排除问题数据,请在坐标图丙中画出曲线图,可以得出结论:导体的电阻一定时,_________________________________________________.
第2组数据的比值与其他组不同
(6)(难点·表格数据分析)(2020武汉改编)小明得到的数据如表所示.
导体中的电流与导体两端的电压成正比
变式3 小东实验时所用电源电压为3 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”,测得的数据如下表所示,老师检查数据时指出有一组数据不是实际测得的,有拼凑的嫌疑,你认为应该是第___组,理由是____________________________________________________________.
滑动变阻器最大阻值太小,不能使定值电阻两端的电压达到0.5V
小东分析实验数据,得出结论“导体两端的电压与通过导体的电流成正比”,老师提醒他得出的实验结论缺少一个必要前提,这个前提是______________________.
(7)小明实验中所用滑动变阻器的规格可能是______(填序号).A. 15 Ω 1 AB. 25 Ω 0.6 AC. 30 Ω 0.4 A
(8)同学小楠实验时得出的U-I图像与小明的图线倾斜程度不相同,请你猜想造成这一情况的原因是__________________________.(9)(2023连云港)实验过程中,小明读出某次电流表的示数为0.2 A,此时定值电阻消耗的功率为_______W,变阻器接入电路的阻值为_____Ω.
所用的定值电阻阻值不相同
(10)(2020黄冈改编)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验.你认为此建议:________________________________________.(11)小明突发奇想,将定值电阻换成一只标有“2.5 V”字样的小灯泡,其他元件及连接方式均不变.根据测得的数据得到了如图丁所示的U-I图像,由图像可知通过小灯泡的电流与其两端的电压________(选填“成”或“不成”)正比,这是因为小灯泡的电阻随温度的升高而________(选填“增大”或“减小”).
更科学,通过多组实验,得出普遍性的结论
(12)同桌小丽进行实验时所选取的滑动变阻器规格与小明选用的不同,实验时发现无论如何移动滑片,都无法使电压表示数为0.5 V,原因是__________________________,为了解决这个问题,可以采取的方法是___________________________________________________________.(写出一种即可)(13)(难点·实验评估)小明完成实验后,发现同学小亮设计的实验电路如图戊所示,他通过改变电源电压来完成探究,小明对比他们两个人设计的电路,认为_____(选填“小明”或“小亮”)的电路更好,理由是__________________________________________________________________.
滑动变阻器的最大阻值过小
减小电源电压(或串联一个电阻或换用最大阻值更大的滑动变阻器)
小明的电路可以通过调节滑片的位置改变电阻两端的电压,方便多次测量
变式4 小强在进行实验时利用电阻箱代替定值电阻进行实验,其他元件及连接方式均不变,正确连接好电路检查无误后,保持开关闭合及滑片的位置不动,调节电阻箱的阻值,得到了三组数据.分析数据后小强发现无法得出与小明相同的结论.请指出小强在实验操作中存在的问题:①__________________________________________________________________________;②______________________________.
不应该通过调节电阻箱改变电压,应该通过移动滑片来改变电阻箱两端的电压
调节变阻箱过程中应该断开开关
探究电流与电阻的关系(淄博2考)
例2 小张同学在做“探究导体中电流跟电阻的关系”实验中,实验器材有:学生电源(6 V不变)、电流表、电压表、定值电阻四只(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω各一只),滑动变阻器M(50 Ω 2 A)、滑动变阻器N(30 Ω 1 A),开关,导线若干.
(1)小张在检查实验仪器时,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,小张应_____________.
(2)如图甲所示是他连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线.
(3)连接电路前开关应该_____,滑动变阻器滑片移到___端(选填“A”或“B”).(4)(重点·电路故障分析)小张连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______________.
变式1 闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.用另一只完好的电压表进行检测,先把电压表接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间时,电压表无示数.若导线完好且电路只有一个元件有故障,该故障可能是_______________.变式2 某同学连接电路时将电流表和电压表的位置对调,其他导线连接情况不变,如果闭合开关,则________表的指针有明显偏转.
(5)排除故障后继续实验,先将5 Ω的定值电阻连入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2 V时,电流表指针位置如图乙所示,将电流表示数填入下表中.(6)为了能将所有电阻接入电路完成实验,滑动变阻器应选________(选填“M”或“N”).
(7)将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置时,记录电流数据.此操作中调节滑动变阻器的目的是_____________________________.这里使用的科学研究方法是_____________.(8)实验结束后,应先_________,拆除________两端的导线后,再拆除其他导线并整理好仪器.
控制定值电阻两端的电压不变
(9)(难点·数据分析)请你根据实验数据在图丙中作出I-R图像.根据表格数据和图像,可以得出实验结论:_______________________________________________________.
导体两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的阻值成反比
变式3 某另一组的小华保持电源电压不变,先后6次改变定值电阻的阻值,测得相应的电流值如表所示.
没有控制电阻两端的电压不变
小华分析表中数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系,你认为其原因是___________________________.
①序号为______的实验数据有错误,造成该错误的可能原因为滑动变阻器接入电路的阻值偏______(选填“大”或“小”);②实验中所用电源的电压可能是______V(选填“4”、“8”或“10”).(10)(2020南充改编)同组的小强认为作出来的曲线图,不便直观判断I与 R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与 R的关系.你认为小强的改进方法是:_______________.
变式4 某同学研究“电流与电阻的关系”,所用滑动变阻器的规格为“50 Ω 1 A”,实验数据记录如下表.
(11)(2021岳阳改编)小张同学想多测几组数据,又找来一个30 Ω的电阻,发现当定值电阻为30 Ω时,无法完成实验.为了让30 Ω的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案,其中方案有错误的是________.A. 在电路中串联一个10 Ω的电阻,其余操作不变B. 控制定值电阻两端的电压U1不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是2 V~4.4 VC. 电源电压不变,改变U1的大小(视需要选取电压表、电流表量程),U1的取值范围是2.25 V~6 V
(12)(2020达州改编)小张同学在使用5 Ω、20 Ω的电阻完成实验的过程中,滑动变阻器消耗的电功率分别为P1、P4,则P1∶P4=_____.(13)(难点·实验评估)若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端,他________(选填“能” 或“不能”)得到电流与电阻的正确关系,原因是__________________________________________________________________________________________________________.
由于电源电压不变,更换定值电阻后调节滑动变阻器的滑片使电压表示数不变,即可控制定值电阻两端电压不变
变式5 小蕊同学在“探究电流与电阻的关系”实验中得到的实验数据如表,据此得出结论:导体的电阻与电流成反比.请你对她的实验进行评估,写出两条意见即可:①___________________________________________________________________________________________________________________________________________;②_________________________________________________________________________________________________________________.
实验结论错误, 探究电流跟电阻的关系时,要以电压不变为前提;且应描述电流与电阻的关系,更正为:导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
实验过程中只做了两次实验,得到的实验结论具有偶然性,实验时要换用不同的定值电阻进行多次实验, 使实验结论具有普遍性
(14)(创新装置)(2021宜宾改编)另一同学小王用电阻箱 (可在0~999.9 Ω范围内调节电阻值大小,且能读数的变阻器)来代替电阻R,将实验电路改进为如图丁的电路,你认为他这个方案是否可行?________(选填“可行”或“不可行”).
探究电流与电压、电阻的关系(烟台2022.25,淄博4考)
1. (2022烟台25题8分)在“电阻一定时,探究电流与电压关系”的实验中,小红把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成如图甲所示的电路.正准备实验时,同组的小明检查发现,电路连接有错误,他改接了一根导线,使电路连接正确.
(2)电路改正后,小明通过实验得到的数据如下表:请你在图乙的方格中建立有关坐标轴并确定标度,利用表中的数据在坐标系中描点绘线.
(1)请你把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画出正确的电路连接.
(3)分析归纳,你有什么发现?写出你的发现.
结合图像分析表中数据可知:在误差允许范围内,随着电阻两端的电压增大,通过电阻的电流也增大,并且增加的倍数相同,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
2. (2021菏泽23题6分)某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图甲所示.
(1)请根据甲图把乙图中的电路连接完整(要求滑动触头向右移动时,电路中电流变大).(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑动触头应位于____(选填“A”或“B”)端.(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻.每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,使电压表的示数_____.
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障是____________.(5)某次实验中,电流表示数如图丙所示,该电流表的示数为_____A.(6)某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的I- 图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为_____V.
3. (2020烟台25题8分)如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图,选用的实验器材是:电源(3 V)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、定值电阻R1=5 Ω、R2=10 Ω、R3=20 Ω、滑动变阻器(40 Ω 2 A)、开关、导线若干.
(1)探究电流与电压的关系①探究电流与电压的关系时,要保持______不变,采用的科学方法是________________.
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么?______________________.③小明选用5 Ω和10 Ω的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图像如图乙所示,其中M图像对应的是哪只电阻?由M图像得到的实验结论是什么?
5 Ω 导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
为了寻找普遍的物理规律
(2)探究电流与电阻的关系①小明在实验中,首先确定一个保持不变的电压值U,当AB间的电阻R由5 Ω换成10 Ω时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向____(选填“a”或“b”)移动,才能使电压表示数变为U.②当AB间换接20 Ω的电阻时,小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数都无法达到U.请你告诉他,为完成实验,U的取值范围是______.
4. (2021东营22题12分)某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系:【设计实验】小组制定实验计划,选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻(R1=5 Ω;R2=10 Ω;R3=15 Ω)的电阻盒等器材,并设计好电路图(如图甲所示).(1)考虑到电流的大小与两个因素有关,该实验需要采用的研究方法是____________.(2)该实验中,滑动变阻器的作用__________;__________________________;
控制定值电阻两端电压不变
【进行实验和收集数据】(3)实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但未超出量程,则产生故障的原因可能是定值电阻________(选填“断路”或“被短接”).(4)移动滑动变阻器的滑片,实验小组测得多组数据并分别录入表格中,其中R3做实验时少录入一个电流值,电流表指针位置如图乙所示,该电流记作_____A.
【分析和论证】(5)比较表中任何一行测得的数据,可以得出的结论是_________________________________________________.(6)比较表中任何一列测得的数据,可以得出的结论是___________________________________.
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时,电流与导体的电阻成反比
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