第20讲探究电流与电阻的关系实验

九年级物理重难点微讲座
第20讲探究电流电阻的关系实验
【知识讲解】
一、实验电路图
注意:电压表要与定值电阻相并联;定值电阻才是研究的对象。
二、实验方法:控制变量法。实验中,需要控制定值电阻两端的“电压”不变。
三、本实验中滑动变阻器的作用:1.保护电路;2.保持定值电阻两端的电压不变。
四、实验记录表设计示例
五、实验数据分析
运用图像分析法,将实验收集到的数据,描点到直角坐标系,用平滑曲线连接。从图像中可以看出,这是一条反比例图像。所以当电压一定时,电流与电阻成反比。
六、实验结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。
碳的化学性质七、几个问题
1.当定值电阻由小电阻换成更大的阻值的电阻时,滑动变阻器向接入阻值变大的方向滑动,还是向接入阻值变小的方向滑动?
滑动变阻器向接入阻值变大的方向滑动。
2.还有其它方法改变定值电阻的阻值吗?
蚕蛾交尾
sgjt有。比如:接入电阻箱等。
3.如何确定定值电阻两端电压保持多少比较合适?
根据电源电压和定值电阻中阻值最大的电阻的阻值、滑动变阻器的最大阻值来确定。
U=(U−U)R
R
4.为什么要多次改变定值电阻的阻值,测出相应的电流值?
(1)为了获得电流与电阻间的变化规律;(2)避免一次性实验带来结论的偶然性。
【例题分析】
【例题】在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,电源电压为
6V不变,定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“20Ω1A”。(1)实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,原因是电流表___________。
(2)如图乙所示,导线应与滑动变阻器的___________接线柱相连。
(3)电路连接完成后,分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为_____V不变。当使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于_____V。
(4)分析实验数据得出结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______。【分析】(1)实验前,电流表有示数,即指针没有在零刻度,原因是电流表指针没调零。(2)变阻器应一上一下接,所以应该接C或D。
(3)取第1组数据,电压为U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V则实验中控制电压表的示数为3V。30Ω
电阻分压为3V,所以电流为:I= U2
R  = 3V
30O
=0.1A。变阻器取最大20Ω,变阻器分压:
U3=IR P=0.1A×20Ω=2V。电源电压最大为U4=3V+2V=5V
(4)由表格可知:在电压一定时,电流和电阻乘积为定值,所以在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【答案】(1)没调零(2)C或D(3)35(4)反比
【实践应用】
1.在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,定值电阻五个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)将图甲实验电路连接完整;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最______端;
(3)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图象,其中阴影面积的物理意义是______,其数值为______。
2.如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电压为6V)、
电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25 Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,原因是______;(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图象如图丙、实验中定值电阻两端的电压保持__V,滑动变阻器的最大阻值应不小于__Ω;(3)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。ril
3.在“探究电流和电阻的关系”实验中,器材有:电源(6V),电阻箱(0-9999Ω),滑动变阻器(200Ω1A),电压表、电流表,开关和导线若干;
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,使滑片向左移动时电阻减小;
(2)第一组数据的测量过程中,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转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V。
铸轧(3)将电阻箱调到15Ω,闭合开关,发现电流表示数如图所示,示数为______A,该电流值与15Ω电
阻值______(填“能”或“不能”)作为第二组数据记在表格中,此时电压表示数为0V可能发生的故障是______。
【参考答案】
1.【答案】(1)
(2)左(3)定值电阻两端电压2.5V
【解析】(1)滑动变阻器需要“一上一下”接入电路,下边已经接入,只需将上边任一接线柱与定值电阻一端相接即可。电流表需与被测电器串联,所以需将电流表的“—”接线柱与定值电阻的一个接线柱相连,如答案图所示。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处,即最左端。
(3)乙图中阴影部分中,横坐标是电阻,纵坐标是电流,其乘积为IR,所以表示的是电阻两端的电压,其值为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。
2.【答案】(1)电流表正负接线柱接反(2) 2    50    (3)电阻R的倒数1/R
【解析】(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,这是因为电流表的正负接线柱与电源正负极接反了,导致指针反向偏转。
(2)由图可知:当所用定值电阻的阻值为5Ω时,电流为0.4A,定值电阻两端的电压为:
U R=IR=0.4A×5Ω=2V。完成实验中,电路中最小电流为:I小= U R
R  = 2V
25O
= 2
25
A。此时滑动变
阻器的电阻为:R滑= U
中华女子学院山东分院I
小—R= 6V2
25
A
—25Ω=50Ω。
(3)在电压一定时,电流和电阻成反比,电流和电阻的倒数成正比,其图像是经过远点的一条倾斜的直线,所以为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以画出电流I 与电阻R的倒数1/R的图像。
3.【答案】(1)
(2)①④②⑤③(3)0.24    不能电阻箱被短路
【解析】【解析】(1)滑片向左移动时电阻减小,连接变阻器左下方的接线柱,如答案图所示。
(2)实验步骤:①保持开关断开,连接实物电路;④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处;②检查电路无误后闭合开关;⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V;③读出电流表的示数,断开开关。由图可知:电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。电阻箱调到15Ω,此时的电压表的示数为:U=IR=0.24A×15Ω=3.6V。电压表
的示数没有达到4V,该电流值与15Ω电阻值不能作为第二组数据记在表格中。此时电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0V,可能电阻箱被短路。

本文发布于:2024-09-22 05:20:14,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/277183.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电阻   实验   电流   电流表   定值   滑动
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议