2020年物理中考实验专题2 探究电流与电压、电阻的关系

2020年物理中考实验专题2
探究电流电压电阻的关系
一、专题概述
“探究电流与电压的关系”和“探究电流与电阻的关系”是初中电学实验的主要内容,也是中考必考内容。
“探究电流与电压的关系”和“探究电流与电阻的关系”的电学实验重点考查原理图与实物图的连接、实验器材规格的选择、电流表的使用、电压表的使用、滑动变阻器的使用以及电路故障等知识。
二、实验探究解题方法指导
1.原理图与实物图:
①电压表只能并联在定值电阻两端;
②变阻器、定值电阻、电流表应当联;
③变阻器、电压表、电流表的接法要正确(接线柱、测量对象、量程)。
2.器材规格的选择
①电压表的量程应根据电源电压控制的电压确定;
②电流表的量程应根据电路中的最大电流接入的变阻器允许通过的最大电流确定;
③变阻器的最大阻值根据最大的定值电阻计算确定,允许通过的最大电流值由电路最大的电流值确定。
3.典型的操作步骤:
①连接电路时,开关应断开
②闭合开关前,变阻器的滑片应该移到最大阻值处
③在探究“电流与电压关系”时,滑动变阻器的作用是调节电阻两端的电压使成整数倍变化
④在探究“电流与电阻关系”时,滑动变阻器的作用是调节电阻两端的电压使其一定,将小阻
值的电阻更换成大阻值的电阻时,应根据情况,将滑片移到最大阻值处向最大阻值处移动;
⑤设置重复实验组的目的是为了获得多组值得出普遍规律。
4.现象与原因分析:根据电流表、电压表的示数特点及滑片移动时两表示数变化分析
A、故障分析:
①电流表无示数,电压表也无示数的原因是定值电阻以外部分断路
②电流表无示数,电压表有示数的原因是定值电阻处断路
③电流表有示数,电压表无示数的原因是定值电阻处短路或电压表坏了
④电流表有示数,电压表有示数,移动滑片示数不变,示数较大的原因是变阻器接线柱都接在了上方的接线柱上
⑤电流表有示数,电压表有示数,移动滑片示数不变,示数较小的原因是变阻器接线柱都接在了下方的接线柱上
⑥电表指针反向偏转的原因是接线柱接反了
⑦电表指针反向右偏转到刻度线外的原因是量程选小了;
⑧电表指针偏转角度很小的原因是没有调零量程选大了
B、操作分析:
①在连接最后一根导线时,电流表和电压表指针发生偏转的原因是开关没有断开
②在探究“电流与电压关系”时,电流随电压的增大而增大,但是不成正比的可能原因是电阻不是定值电阻,阻值随温度发生了变化(可以计算每次的电阻值分析);
③在探究“电流与电压关系”时,电流随电压的增大而减小,可能原因是电压表并在了变阻器两端,测的是变阻器的电压(可以计算每次的电阻值分析)
④在探究“电流与电阻关系”时,移动滑片P,无法调到控制的电压值的可能原因是变阻器最大阻值小了,解决的办法有更换阻值更大的变阻器提高控制的电压减小电源电压
5.图像与结论:
①在探究“电流与电压关系”时,得到的图像是过原点的直线,直线的夹角反映电阻阻值的大小,总结的规律为电阻一定,导体中的电流与电压成正比
②在探究“电流与电阻关系”时,得到的图像是双曲线的一支,结论是电压一定,导体中的电流与电阻成反比
③总结规律时,要剔除由于弄错量程或分度值而读错的数据;
④补充数据:根据结论或读表填数据。
三、专题突破:探究电流与电压、电阻的关系
1 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物理老师演示电流)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。
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____(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IU图象,根据此图象,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_____
2 在探究欧姆定律里电流与电阻的关系实验中(如图)     
       
1)小敏同学按甲图的电路原理图连接了乙图实物电路,其中有两个元件连接错误。它们分别是                (只需填写连错的元件)。 
2)在闭合开关前,滑动变阻器应该处于            ,目的是为了                = 3)重新连接电路后,用开关S进行试触,如果电流表指针如图丙所示,说明电流表                ;如果电流表指针向右偏转超过刻度盘,应换用      量程。
4)正确连接电路后,测出R1=5Ω、两端电压为3V健康心理学时的电流,并记录相关数据。然后将电阻R15Ω换成10Ω,此时他应将滑动变阻器触头P  端滑动(AB),在触头P滑动的过程中他的眼睛应始终注视着      (电压表、电流表),使电阻R1两端的电压为  V时为止。此时,电路中的电流将      (填“变大”或“变小”)。此实验是采用了        法进行探究的。
       
3 在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中,小亮根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图所示
                         
1)请你根据实物电路连接情况画出小亮设计的实验电路图。
                       
2)当电阻箱的示数为10Ω时,闭合开关S后,电压表的示数为12V,电流表无示数。可是无论小亮怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表和电流表的示数都毫无变化。经仔细检查,电压表和电流表均完好。小华提醒小亮,电路中有故障。小亮排除了电路故障后,保持电阻箱的示数为10Ω,并将滑动变阻器的滑片P移至A端,闭合开关S后,电流表的示数为0.2A.则滑动变阻器的最大阻值为    Ω。 
3)在实验中,当电阻箱接入电路的阻值改变后,移动滑动变阻器的滑片P,可使电阻箱两端的电压保持6V不变。当小亮将电阻箱的阻值由20Ω调为30Ω时,为保持电阻箱两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向    端移动(选填“A”或“B”)。 
4)当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时,小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数始终无法达到6V。此时小亮应采取的措施是    。(选填序号)
A.更换一块新的电压表
B.调节电源的输出电压到16V
C.用“1A  100Ω”的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器
5尤卓尔)在实验中,当电阻箱的阻值调节为某一值时,电流表的示数如图所示,请在表格中填写此时电阻箱接入电路的电阻值和电路中的电流值。        
                                                             
4 下面是某同学所做的“探究电流与电阻的关系”的实验。
     
(1)请用笔画线代替导线,按照图所示的电路图,将实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当)。
2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到    端(填“A”或“B”)。实验过程中,小华每次改变电阻R的阻值后,通过调节            ,始终保持        示数不变。 
实验序号
1
2
3
4
5
老河口实验小学R/Ω
10
20
30
40
50
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
3)上表是小华实验过程记录的数据,可以初步得出的实验结论是电压一定,导体中的电流与电阻       
4)在做第五次实验时,同组的小明在没有改变滑片P的位置,直接将R的阻值从40Ω换成50Ω后,跟着就记录了电流表的示数.这个示数可能是(   
A0.15A        B0.14A        C0.12A        D0.1A
5)另一组同学得到的数据得到如下表,根据数据可知:电流与电阻      (成/不成)反比,这与欧姆定律    (相符/不符),其原因是                         
实验序号
R1/Ω
I/A
10
0.6
20
0.4
30
0.3
5 在探究“电阻一定时,电流与电压的关系”时,实验中可供使用的器材有:
A.电流表(量程00.6A) 
B.电压表(量程03V015V)
C.定值电阻(阻值为5Ω
D.定值电阻(阻值为10Ω)
E.滑动变阻器(10Ω 2A)
F.滑动变阻器(100Ω 1A)
G.干电池两节(一节干电池的电压为1.5V)
H.开关一个,导线若干
现利用以上部分器材,探究“电阻一定时,电流与电压的关系”,要求实验过程中电表的最大示数能超过电表量程的一半,同时又考虑操作方便。则:
     
                                       
1)用来探究的定值电阻R应选____,滑动变阻器应选____(填字母) 
2)如图甲是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
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3)连接好电路,闭合开关后,小明发现电流表示数为0,电压表有示数,移动滑片P,电压表示数几乎不变,则电路出现的故障可能是_____________
【拓展】在探究“导体电流和电阻关系”时,小明发现电流表损坏。聪明的小明借助一个已知电阻和一个单刀双掷开关就解决了这个问题,他设计的电路如图乙所示,请你将小明的实验过程补充完整。闭合开关S后:                                 
①将单刀双掷开关拨到1处,将滑片滑到某一位置,读出电压表的示数为U1
②将单刀双掷开关拨到2处,保持滑片位置不动,读出电压表示数为U2;则通过电阻R的电流I=_____________
③更换电阻R后,应将单刀双掷开关拨到1处,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为管锥编____,再重复上述操作。
6 小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx的阻值,实验室有如下器材供选用:
A.两节干电池                 

本文发布于:2024-09-20 16:32:46,感谢您对本站的认可!

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