2024浙江中考物理二轮重点专题研究 微专题 探究电流与电压、电阻的关系（课件）

这是一份2024浙江中考物理二轮重点专题研究 微专题 探究电流与电压、电阻的关系（课件），共38页。PPT课件主要包含了不均匀，ABC，一上一下，阻值最大处，定值电阻，定值电阻的阻值，定值电阻两端的电压，定值电阻短路，定值电阻断路，滑动变阻器断路等内容，欢迎下载使用。
探究电流与电压、电阻的关系实验对比
1. (2022杭州30题6分)下表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。
(1)在如图所示坐标系中画出通过小灯泡的电流随它两端电压变化的图像。
(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦，现有电压为6伏的电源，若要使小灯泡正常工作，请设计电路图(画在图乙虚线框内)，并说明使小灯泡L正常工作的操作方法：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(现有器材：“20 Ω，1 A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只，导线若干)
由表格数据可知，当小灯泡正常发光时，额定电压为2.5伏。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，当电压表的示数为2.5伏时，小灯泡正常工作
2. (2023杭州30题6分)小金自学了电学，知道了欧姆定律。他想用实验来验证欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论，于是找了实验器材：电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个，若干定值电阻、导线。请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案。(1)画出实验的电路图；(2)写出实验的步骤以及需要测量的物理量。
(2)①按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，闭合开关；②移动滑片至某一位置，用电压表和电流表分别测出定值电阻R两端的电压U1和通过的电流I1；③再移动滑片，重复步骤②，测得另两组对应的数值U2、I2和U3、I3；④比较 、 、 的数值，得出实验结论。然后更换不同阻值的定值电阻重复以上①～④实验步骤。
3. (2020温州26题9分)在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
(1)闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是________________________。
电流表正负接线柱接反了
(2)改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小ΔI0与电压变化量大小ΔU0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小ΔU0和相应的电流变化量大小ΔI0，如表二所示，则表二中的a为________。
(3)小明发现，滑动变阻器电压变化量大小ΔUR与电流变化量大小ΔIR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
根据串联电路电压特点U＝U0＋UR，得ΔUR＝ΔU0；根据串联电路电流特点IR＝I0得ΔIR＝ΔI0。所以ΔUR与ΔIR的比值等于ΔU0与ΔI0的比值，据表二数据可知，ΔU0与ΔI0的比值等于R0，则ΔUR与ΔIR的比值等于R0
4. (2023杭州30题7分)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，并设计了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。已知电流表量程为0～0.6安，电源电压为12伏，请回答：
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于________(选填“A端”或“B端”)。(2)先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为_____欧，此时滑动变阻器的阻值为_____欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为______安。(3)电流表0.2安刻度处，标定的电阻值为_____欧。
(4)改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度_______(选填“均匀”或“不均匀”)，理由是________________________________________________________________________。
5. (2020宁波24题9分)在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3 V，滑动变阻器规格为“20 Ω　1.0 A”，还有多个阻值不小于5 Ω的定值电阻可供选择。(1)实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其他元件连接正确)，该元件和错误分别是___________________________。
电流表，正负接线柱接反了
(2)改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。
表中“★”处所选用定值电阻的阻值是________Ω。(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的______。
6. (2022温州26题9分)为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器(20 Ω　2.5 A)等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将4欧的R1接入电路，当电压表示数为4伏时，记录电流表的示数。②用R2替换R1，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上。
老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生。③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接入电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏，此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为_____安。
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4伏？_____________________________________________________________________________________。(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4伏，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有_______(可多选)。A．15欧　B．25欧　C．35欧　D．45欧
将滑片P向右移，使电压表示数略小于4伏，再将触片Q沿逆时针转动，直至电压表示数为4伏
改变定值电阻两端的电压
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，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，连接了如图甲所示电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。(导线不能交叉)(2)连接电路时，滑动变阻器应移至_____端(选填“A”或“B”)。(3)实验中电阻R两端的电压是通过改变___________________________来实现的；闭合开关后，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________________。
滑动变阻器接入电路中的阻值　
滑动变阻器短路
变式1　(2021辽阳改编)闭合开关后发现电流表有示数，电压表无示数，则可能出现的电路故障为______________。变式2　(2020重庆A卷改编)闭合开关后发现电流表无示数，电压表有示数，则可能出现的故障是______________。变式3　(2021深圳改编)闭合开关后发现电压表和电流表都无示数，则可能出现的故障是_________________。
(4)排除故障后进行实验，调节滑动变阻器的滑片，测出了5组实验数据，如下表所示：
①实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据，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乙所示，则电流表的示数为_____A，小明实验中所用电阻R的阻值为_____Ω。
③(2021云南省卷改编)请根据实验数据，在图丙坐标图中画出电流随电压变化的图像。
④分析图像，可得出的结论是____________________________________________________。
电阻一定时，通过电阻的电流和电阻两端的电压成正比
(5)(2020黄冈)有同学建议再用其他规格的电阻重复以上实验，请你对此建议的科学性进行评估：_____________________________________________________________。
(6)(2023舟山改编)在探究电流与电压关系的实验中，小花设计了如图丁所示的三种电路：
更科学；通过多次实验，得出普遍性的结论，避免了实验的偶然性
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__________________。
定值电阻阻值随温度变化的程度较小
便于测量多组数据
例2　小华在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：电源(电压恒为3 V)，电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω)，两个滑动变阻器(规格分别为“10 Ω　1 A”的R1和“20 Ω　1 A”的R2)，导线若干，设计了如图甲所示的电路。
(1)根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。(2)连接电路前，发现电流表的指针如图丙所示，其原因可能是_______________。
电流表未调零
(3)(2022大连改编)问题解决后，连接电路，闭合开关，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是__________________________________________________________________________________________________________。
将导线接在滑动变阻器左下、右上两个接线柱上，用开关试触，若观察到电流表和电压表均有示数，则说明猜想正确
(4)(2021泰州改编)排除故障后，小华将5 Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，使电压表示数为2 V，将此时滑动变阻器的位置标记为M，记录此时电流表的示数；断开开关，将5 Ω电阻更换成10 Ω电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为2 V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的_______(选填“左侧”或“右侧”)。
(5)小华进行实验测得四组数据如下表所示：
分析实验数据总结出的结论是：______________________________________________。
电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
(2022苏州改编)同桌小红在探究“电流与电阻的关系”实验中，根据实验数据描绘的实验图像如图所示，图中阴影部分“面积”表示的物理量是________。进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是_______________________________。
电压一定时，电流与电阻成反比
(6)(2021扬州改编)小华在测第一组数据的过程中，有下列步骤，正确的顺序是____________。
①保持开关断开，连接实物电路②检查电路无误后闭合开关③读出电流表的示数，断开开关④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处⑤调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2 V
(7)小华在实验中选用的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”)；可以进行实验的定值电阻的最大阻值为______Ω
(8)实验中需要不断的更换定值电阻，操作比较麻烦，请你写出一条改进措施________________________。