2024四川中考物理二轮重点专题研究 微专题 实验对比复习法——探究电流与电压、电阻的关系(课件)
展开例1 小明和小组内同学在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干.
(1)小明设计的部分电路如图甲所示,请你在图中的两个“○”中分别填入电流表或电压表,帮助小明完成电路图设计.
(2)连接电路时,开关应处于_____状态.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到___(选填“A”或“B”端).(3)开关闭合前,发现电流表的指针如图乙所示,接下来的操作是_________________.
(4)(难点·电路故障分析)电路连接检查无误后闭合开关,发现电流表有示数,移动滑片,电压表示数始终接近3 V,则电路中存在的故障可能是________________.
变式1 (2021郴州改编)连接好电路后,闭合开关,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.出现这一现象的原因可能是_______________.
变式2 (多选)(2020济南改编)连接完实验电路,检查无误后,闭合开关,电路工作正常.过一段时间后,突然发现一个电表的示数变为零,而另一个电表的示数变大.若此时实验电路中只有一处出现故障,则可能的情况是_____(选填序号).A. 定值电阻R短路,电压表示数为零 B. 定值电阻R开路,电流表示数为零C. 滑动变阻器短路,电压表示数为零D. 滑动变阻器开路,电流表示数为零
(5)排除故障后闭合开关,_______________,测得多组对应的电流电压值.
(6)小明测了5组实验数据,如下表所示.
①当测完第3组数据后,若要继续测量第4组数据时,滑动变阻器的滑片应向___(选填“A”或“B”)端移动.
②第5次实验时电流表示数如图丙所示,请将数据填入表格中.
③根据实验数据,在图丁坐标图中画出电压随电流变化的图像.分析图像,可得出的结论是______________________________________________________.④小明实验中用滑动变阻器的规格可能是___(填序号).A. 40 Ω 0.1 A B. 30 Ω 1 A C. 20 Ω 0.4 A
导体电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比
(7)(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:________________________________________.(8)(创新设问)(2021东营改编)在评估环节,小明提出了“能否采用图像法进行数据分析”的意见,你还能从哪两个方面对实验进行评估?______________________;_____________________________________;
更科学;通过多组实验,得出普遍性的结论
怎样排除电路连接故障?
怎样解决实验时间过长电阻发热的问题?
(9)(2023舟山改编)在探究电流与电压关系的实验中,小明所在的实验小组的同学们设计了如图所示的三种电路:
甲同学认为图2电路比图1电路好,理由是:__________________________________,乙同学认为图3电路比图2电路更好,理由是图3电路______________.
定值电阻能更好地保持电阻阻值不变
(10)(2021赤峰改编)实验结束,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第五组数据之间的关系与前四组数据之间的关系存在差异,他和同组的小华就此展开讨论,认为数据差异可能是_____造成的. 由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要_________(写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响.
(11)(2022抚顺改编)本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行实验,原因是本实验需要控制_________不变,小灯泡灯丝电阻随_____的变化而改变.
例2 小张和同学们在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,小张和小组内同学选用的实验器材有:电源(电压恒为3 V)、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R1(10 Ω 1 A)、滑动变阻器R2(20 Ω 1 A)、开关、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大.
(2)连接电路前开关断开,滑动变阻器滑片移到最___(选填“左”或“右”)端.(3)(创新设问)(难点·电路故障分析)小张用开关试触时,发现电压表和电流表均无示数.经检查,导线与各接线柱均接触良好,他猜想可能是滑动变阻器出现了断路.他另外取来一根导线,用这根导线验证出猜想是正确的.写出他的做法和观察到的现象___________________________________________________________________.
将导线接在滑动变阻器两端,用开关试触, 观察到电流表和电压表有示数
变式1 (2021盘锦改编)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障.若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是( )A. 开关或定值电阻 B. 定值电阻或电流表C. 开关、滑动变阻器或电流表 D. 滑动变阻器、电压表或电流表变式2 (2020梧州改编)连接好电路后,小张检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关,电流表______(选填“会”或“不会”)被烧坏.
(4)处理好故障后,实验开始时,滑动变阻器的作用是________,实验过程中滑动变阻器的另一个作用是____________________________.(5)小张先将5 Ω的定值电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2 V,并记下电流值.接着断开开关,将5 Ω的定值电阻更换成10 Ω的定值电阻(滑动变阻器滑片未动),闭合开关后,接着应做的操作是_____________________________________________,并记录此时电流表的示数.接下来小张继续更换定值电阻进行多次实验,是为了___________________.
控制定值电阻两端的电压不变
向左调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2 V
(6)(难点·滑动变阻器规格选取)为能使四个定值电阻均能完成实验,小张在本实验中选用的滑动变阻器是___(选填“R1”或“R2”).
变式3 (2022广元改编)胜利实验小组在探究“电流与电阻的关系”时,选用的电源电压恒为6 V.电压表、电流表无损坏,有阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的定值电阻5个.根据实验记录的数据绘制了如下曲线.分析可知实验中,他们选择下列哪个滑动变阻器最合适___(选填字母).A. 10 Ω 0.5 A B. 50 Ω 0.5 AC. 50 Ω 1 A D. 200 Ω 1 A
变式4 (2022南充改编)兴趣实验小组的同学们在探究“电流与电阻的关系” 的实验中.已知电源电压为4.5 V保持不变,所给的定值电阻的阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω,定值电阻两端的控制电压恒为2.5 V.为了使所给的四个定值电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为____Ω.
(7)(实验数据分析)小张将实验数据记录在下表中,其中第3次实验的电流表示数如图乙所示.①请在表格中填入正确的数值,分析表格数据,得出的结论是______________________________________________________,你是如何得出上述结论的?_________________________________________________________________
导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
分析数据可知每组电阻与电流的乘积为定值,且电流随电阻的增大而减小
②根据实验数据在图丙中的坐标系中作出I-R图像.
变式5 (2023徐州改编)同组的小明在探究“电流与电阻的关系”时,记录的实验数据如下表所示.他在分析数据时发现,不能得出正确的实验结论,出现这一问题的原因是______________________________.
未控制定值电阻两端的电压不变
变式6 (2020枣庄改编)同组的小亮同学在“探究电流与电阻的关系”时,测得的三组数据如下表所示.由于操作不当,导致表中第__次实验的数据存在错误,出错的原因是_________________________________________________________________.
没有保持定值电阻两端电压一定,定值电阻两端电压为2.8 V,大于2.5 V
(8)(2021福建)为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系, 可以改变横坐标,处理数据后画出电流I与_______________的关系图线.(9)(2022淄博改编)小张在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.
(10)(创新装置)(2021宜宾改编)同组的某同学用电阻箱(可在0~999.9 Ω范围内调节,且能读数的变阻器)设计如图丁所示电路来探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”,请你说出她这样改进有何好处?____________________.
便于改变导体的电阻
1. (2021绵阳34题6分)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小兰同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路.请继续完成实验:
(1)闭合开关前,检查电路.小兰发现有接线错误,且只需要改接一根导线就可以,请在接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上.
(2)之后,小兰测得的实验数据如下表所示.请在图乙的坐标系中制定标度,把表中数据在坐标系中描点,画出电流与电压的关系图线,得到电阻一定时电流与电压的关系.
(3)从描点得到的图中可以看出,有一组数据是明显错误的.这组数据序号是___.
2. (2023宜宾15题8分)小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,使用的器材如图甲所示.电源电压不变,R为定值电阻.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.(要求导线不交叉)
(2)由于导线中的电流可能与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;变阻器的作用除了保护电路外,还起到_______________________________的作用.
改变电路中的电流和电阻两端电压
(3)连接电路时,开关应该_____,合上开关前,变阻器滑片P应该处于图中___(选填“C”或“D”)端.
(4)某次实验电压表示数如图乙所示,电压为_____V.(5)通过实验,他得到如图丙所示的I-U图像,根据此图像,他初步得到实验结论:导体的电阻一定时,导体中的电流与该导体两端的电压成______.
探究电流与电阻的关系(宜宾2021.25)
3. (2021宜宾25题7分)在“探究电流与电阻的关系”时,小李同学用如图甲的电路进行实验:电流表(0~0.6~3 A)、电压表(0~3~15 V)、定值电阻R(10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω各一个)、滑动变阻器R′(0~50 Ω)、电源(8 V)、开关、导线若干.
(1)按图甲,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于__端(选填“A”或“B”).
(2)请用笔画线代替导线,将乙图中实物电路连接完整(导线不得交叉),并与第(1)小问要求一致.(3)某次实验时电流表的示数如图丙,则电流表示数为____A.
(4)小李做此实验时,在电流表使用无误的情况下,收集测量数据,记录表格如下:
小李的五次实验操作中有一次错误的操作,请你对小李记录的数据进行分析,他第__次的实验操作是错误的,错误的原因是____________________________.
没有控制电阻两端的电压一定
(5)下列图像中,能大致反映本实验中电流I与电阻R之间关系的是___.
(6)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,将图甲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”).
4. (2021凉山州45题6分改编)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变).
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,导线不能交叉).
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