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第16課電流與電壓和電阻的關(guān)系目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握導(dǎo)體上電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系;2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握導(dǎo)體上電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系;3.進(jìn)一步理解控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的應(yīng)用;4.培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與總結(jié)規(guī)律的基本素養(yǎng)。1.通過(guò)探究活動(dòng)找出通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系;2.通過(guò)探究活動(dòng)找出通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系;3.通過(guò)探究過(guò)程加強(qiáng)電路連接訓(xùn)練。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01電流與電壓的關(guān)系1.由于電壓是形成電流的原因,說(shuō)明電流的大小與導(dǎo)體兩端的有關(guān)。2.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系,我們應(yīng)控制一定,通過(guò)在電路中串聯(lián)一個(gè)來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成?!局攸c(diǎn)解析】探究電流與電壓的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄侩娐冯娏髋c電壓的關(guān)系?!緦?shí)驗(yàn)器材】定值電阻、電流表、電壓表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器?!緦?shí)驗(yàn)原理】(1)在探究“電流跟電壓的關(guān)系”時(shí),采用的研究方法是控制變量法。(2)在探究“電流與電壓的關(guān)系”時(shí),應(yīng)保持電阻不變?!緦?shí)驗(yàn)步驟】一、按電路圖連接實(shí)物電路二、探究電流與電壓關(guān)系(1)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器劃片,使電阻R兩端電壓成整數(shù)倍增加,依次讀出電流表讀數(shù),數(shù)據(jù)計(jì)入表格;(2)電流與電壓關(guān)系測(cè)量表格(電阻R=?)次數(shù)12345電壓/V電流/A(3)數(shù)據(jù)分析:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比。【知識(shí)拓展】考查內(nèi)容考查方向解答思路探究方法控制變量法探究電流與電壓關(guān)系時(shí)控制電阻不變探究電流與電阻關(guān)系時(shí)控制電壓不變連接電路前應(yīng)注意哪些問(wèn)題斷開(kāi)開(kāi)關(guān)、變阻器處于最大位置、電流表和電壓表選擇合適量程、注意正負(fù)接線柱不能接反探究電流與電壓關(guān)系時(shí),變阻器的作用改變導(dǎo)體兩端電壓探究電流與電阻關(guān)系時(shí),變阻器的作用控制導(dǎo)體兩端電壓不變完善表格,填入正確值根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和給出數(shù)據(jù),填入正確值多次測(cè)量目的尋找規(guī)律補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)電路按元件順序觀察缺少部分,然后進(jìn)行連接,注意不能交叉電路連接改錯(cuò)電流要從電流表、電壓表正極入、負(fù)極出,量程選擇要預(yù)估,元件連接要符合要求,電流表要串聯(lián)在電路中,電壓表要與被測(cè)元件并聯(lián),變阻器要一上一下接入電路【對(duì)點(diǎn)練習(xí)1】在“探究電流與電壓關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明所用電路如圖所示。(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整。要求:開(kāi)關(guān)閉合前無(wú)需移動(dòng)滑片________;(2)閉合開(kāi)關(guān),電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),小明檢查發(fā)現(xiàn)僅導(dǎo)線有故障,則故障為_(kāi)_______;A.導(dǎo)線④斷路B.導(dǎo)線③斷路C.導(dǎo)線②斷路D.導(dǎo)線①斷路(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí),讀出電流表示數(shù)并記錄在上表中;繼續(xù)移動(dòng)滑片,分別讀出電阻兩端電壓為2V和3V時(shí)電流表的示數(shù),并依次記錄在表格中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)U/VI/A①1.0020②2.00.40③3.00.58(4)分析表中數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是:________;(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,小明整理器材時(shí)發(fā)現(xiàn)定值電阻很熱,他聯(lián)想到:處理數(shù)據(jù)時(shí),第三組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系與前兩組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系存在差異,他和同組小華就此展開(kāi)討論,認(rèn)為數(shù)據(jù)差異可能是由于________造成的。由此反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程:實(shí)驗(yàn)時(shí)每次讀取數(shù)據(jù)后要________(寫(xiě)具體操作),再記錄數(shù)據(jù),減小此因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響?!緦?duì)點(diǎn)練習(xí)2】曉云同學(xué)利用電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和阻值為10Ω的定值電阻,設(shè)計(jì)出如圖所示的電路,她利用該電路探究導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。請(qǐng)按要求完成實(shí)驗(yàn):(1)電路連接無(wú)誤,閉合開(kāi)關(guān)S后,曉云通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,測(cè)出電阻R兩端的電壓和對(duì)應(yīng)的電流,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,但表格中電流的數(shù)據(jù)不完整,請(qǐng)你將表格中所缺的電流數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整,你補(bǔ)充填寫(xiě)電流數(shù)據(jù)的依據(jù)是:;U/N0.61.01.61.82.42.8I/A0.060.10.160.180.28(2)如果想利用該實(shí)驗(yàn)電路完成探究電流與電阻的關(guān)系,還需要添加的器材有。知識(shí)點(diǎn)02電流與電阻的關(guān)系1.由于導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)體電阻有關(guān)。2.為了研究通過(guò)導(dǎo)體電流跟電阻的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定,通過(guò)換用不同的電阻來(lái)改變電阻,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比?!局攸c(diǎn)解析】探究電流與電阻的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄侩娐冯娏髋c電阻的關(guān)系。【實(shí)驗(yàn)器材】定值電阻若干、電流表、電壓表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器?!緦?shí)驗(yàn)原理】(1)在探究“電流跟電阻的關(guān)系”時(shí),采用的研究方法是控制變量法。(2)在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),應(yīng)保持電阻兩端電壓不變?!緦?shí)驗(yàn)步驟】一、按電路圖連接實(shí)物電路二、探究電流與電阻關(guān)系(控制電壓不變,如U=2V)(1)選擇某一電阻,如:R=5?,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)變阻器劃片,使R兩端電壓為2V,讀出電流表示數(shù),并計(jì)入表格;(2)更換電阻,如:R=10?,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)變阻器劃片,使R兩端電壓為2V,讀出電流表示數(shù),并計(jì)入表格;(3)重復(fù)上述試驗(yàn)過(guò)程,電阻分別選15?、20?、25?。(4)電流與電阻關(guān)系測(cè)量表格(電阻V=)次數(shù)12345電阻/?510152025電流/A(3)數(shù)據(jù)分析:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成正比。(4)整理器材?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】通過(guò)導(dǎo)體電流跟其兩端電壓成正比,與導(dǎo)體電阻成反比?!緦?duì)點(diǎn)練習(xí)1】某學(xué)習(xí)小組在“探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲實(shí)物電路連接完整;(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電路中電流變大;導(dǎo)線不得交叉)()(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)等于電源電壓,電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電表示數(shù)不變,則故障為滑動(dòng)變阻_________;(3)探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要在電壓一定時(shí)進(jìn)行,圖乙是小組根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可知R兩端的電壓為_(kāi)_______V;當(dāng)R的電阻由5Ω更換為10Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān)后,為使R兩端的電壓________(選填“改變”或“不變”),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向____(選填“左”或“右”)端滑動(dòng);若實(shí)驗(yàn)中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,為了保證完成實(shí)驗(yàn),則滑動(dòng)變阻器的阻值至少是________Ω。【對(duì)點(diǎn)練習(xí)2】用如下圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為6V,定值電阻R備有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一個(gè)。(1)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到最___________(選填“左“或“右”)端;(2)將5Ω的定值電阻接入電路閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為零,電壓表示數(shù)不為零,其原因可能是___________(填選項(xiàng));A.定值電阻R短路B.定值電阻R斷路C.滑動(dòng)變阻器短路(3)不改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,將5Ω的電阻換成10Ω的電阻,閉合開(kāi)關(guān)后,為保證電壓表示數(shù)與更換前相同,滑片P應(yīng)向___________(選填“左”或“右”)端滑動(dòng);(4)實(shí)驗(yàn)中依次接入定值電阻,調(diào)節(jié)滑片使定值電阻兩端電壓相同,記下電流表讀數(shù),繪出電流I與電阻倒數(shù)變化的圖像乙,由圖乙可知:電壓一定時(shí)電流與電阻成___________比;(5)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選擇___________(填選項(xiàng))種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。A.50Ω、1.0AB.100Ω、1.2AC.200Ω、0.6A分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.如圖所示,能正確表示通過(guò)某定值電阻的電流與它兩端電壓之間關(guān)系的圖象是()。ABCD2.在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖所示是小明連接的實(shí)物圖,經(jīng)仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谕局羞B接錯(cuò)誤的那根導(dǎo)線上畫(huà)“×”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接正確(導(dǎo)線不可交叉)。(2)解決以上問(wèn)題后,小明在開(kāi)關(guān)閉合前,先將變阻器的滑片P置于(選填“A”或“B”)端,再閉合開(kāi)頭,此時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù).隨后在將滑片P向終點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大,電壓表人無(wú)示數(shù),則發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能是(填字母)。A.電阻R短路
B.電流表短路C.電壓表斷路
D.滑動(dòng)變阻器斷路(3)電路連接正確后,小明閉合開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)變阻器的滑片P,直到電壓表的示數(shù)為3V,記錄電流表示數(shù)。接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),只取下阻值為5Ω的電阻R,把它依次更換成阻值為10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻,并在實(shí)驗(yàn)中分別讀取相應(yīng)的電流表的示數(shù),記錄在表中。試驗(yàn)次數(shù)12345電流I/A0.60.40.30.240.2電阻R/510152025(4)在評(píng)估交流環(huán)節(jié)中,小明通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不科學(xué),因?yàn)樵诟淖冸娮璧耐瑫r(shí),沒(méi)有控制其不變。3.小明同學(xué)在做“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),準(zhǔn)備了以下器材:干電池(1.5V)兩節(jié),電流表(0~0.6A0~3A)、電壓表(0~3V0~15V)、滑動(dòng)變阻器(20Ω、2A)、定值電阻(5Ω)、開(kāi)關(guān)各一只、導(dǎo)線若干.根據(jù)圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,按照?qǐng)D甲所示電路,將乙圖中的實(shí)物圖連接完整。(2)連接電路.閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處于(選填“A”或“B”)端。(3)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),原因可能是。(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng)。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電流表的示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電路中的電流為A。(6)試驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,測(cè)出通過(guò)定值電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如表所示.老師看后說(shuō)其中一次是錯(cuò)誤的.幫小明分析出錯(cuò)的是第次,原因是。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電壓U/V0.51.01.52.02.53.0電流I/A0.10.20.30.40.50.64.現(xiàn)有下列器材:學(xué)生電源(6V),電流表(0-0.6A,0-3A)、電壓表(0-3V,0-15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個(gè))、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干,利用這些器材探究“電壓不變時(shí),電流與電阻的關(guān)系”。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物連接成完整電路。(要求連線不得交叉)(2)實(shí)驗(yàn)中依次接入三個(gè)定值電阻,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,保持電壓表示數(shù)不變,記下電流表的示數(shù),利用描點(diǎn)法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。由圖象可以得出結(jié)論:。(3)上述實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,接著把R換為10Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),向(選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為V時(shí),讀出電流表的示數(shù)。(4)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。A.50Ω、1.0A;B.30Ω、1.0A;C.20Ω1.0A。5.小堯?yàn)樘骄俊半娏髋c電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,用到的器材有:電源(電壓3V不變),標(biāo)有”20Ω1A“字樣的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、三個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。(1)電路連接完畢,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于端(選填A(yù)或B);(2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)不為零,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是定值電阻R(選填“斷路”或“短路”);(3)小堯排除故障后,電路中接入5Ω電阻時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示;接著用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路再次實(shí)驗(yàn),此時(shí)應(yīng)將電壓表的示數(shù)調(diào)為V,再記錄此時(shí)電流表的示數(shù);然后用15Ω電阻替換10Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),她發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,電壓表示數(shù)都無(wú)法調(diào)至U,原因可能是(答一種情況即可)。題組B能力提升練1.某學(xué)習(xí)小組在“探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲實(shí)物電路連接完整;(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電路中電流變大;導(dǎo)線不得交叉)()(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)等于電源電壓,電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電表示數(shù)不變,則故障為滑動(dòng)變阻_________;(3)探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要在電壓一定時(shí)進(jìn)行,圖乙是小組根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可知R兩端的電壓為_(kāi)_______V;當(dāng)R的電阻由5Ω更換為10Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān)后,為使R兩端的電壓________(選填“改變”或“不變”),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向____(選填“左”或“右”)端滑動(dòng);若實(shí)驗(yàn)中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,為了保證完成實(shí)驗(yàn),則滑動(dòng)變阻器的阻值至少是________Ω。2.甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一個(gè),開(kāi)關(guān)一個(gè),四個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),兩只滑動(dòng)變阻器(規(guī)格分別為“30Ω2A”“50Ω1A”),小燈泡一只(額定電壓為2.5V),導(dǎo)線若干。(1)甲小組探究“電流與電壓的關(guān)系”。①請(qǐng)你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物電路連接完整。②排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表,由此可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________電壓U/V1.01.53.0電流I/A0.20.30.6(2)乙小組探究“電流與電阻的關(guān)系”。①將5Ω的電阻接入電路,檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為1.5V,并記下相應(yīng)的電流值。再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻,此時(shí)滑片應(yīng)向________(填“左”或“右”)端移動(dòng)直到電壓表的示數(shù)保持不變,讀出電流表的示數(shù)。②為了完成用四個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是________。3.某實(shí)驗(yàn)小組探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω。(1)他們先用5Ω的定值電阻探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖13所示.①請(qǐng)根據(jù)圖13的電路圖把圖14的實(shí)物電路連接完整。②連接完畢后,小麗建議要對(duì)電路進(jìn)行檢查后再閉合開(kāi)關(guān),請(qǐng)你提出其中一項(xiàng)需要檢查的內(nèi)容: 。③檢查完畢后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄了5組數(shù)據(jù)。測(cè)第6組數(shù)據(jù)時(shí),電壓表的示數(shù)為2.6V,15166組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)畫(huà)出定值電阻的I-U圖像。④分析斷出的I-U圖像可得出結(jié)論:在電阻一定時(shí),。⑤為了使結(jié)論具有普遍性,還應(yīng)進(jìn)行的操作是:。(2)接著他們?cè)谠?Ω定值電阻的基礎(chǔ)上,又準(zhǔn)備了阻值為10Ω、15Ω、20Ω的三個(gè)定值電阻,以探究阻兩端的電壓達(dá)到相同的值。這個(gè)電壓控制在多少合適呢?實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)分別提出了0.5V、1V和2V三個(gè)電壓值,為使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,大家進(jìn)行了分析與討論,你認(rèn)為應(yīng)選這三個(gè)電壓值中的4.小張同學(xué)在做“探究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(3V不變)、定值電阻3個(gè)(5Ω、10Ω、20Ω各一只)、滑動(dòng)變阻器(20Ω1A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干,如圖所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電阻R/Ω51020電流/A0.40.2(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。(2)連接電路前開(kāi)關(guān)應(yīng),小張按圖連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表示數(shù)有變化。則故障原因可能是定值電阻R(填“短路”或“斷路”)。(3)多次更換定值電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。其中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為A.這里采用的研究方法是(選填“轉(zhuǎn)換法”或“控制變量法”)。(4)由表格可得,在定值電阻兩端電壓不變時(shí),通過(guò)的電流與電阻成比。5.某同學(xué)想利用實(shí)驗(yàn)探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與該導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的虛線框內(nèi)畫(huà)出此探究實(shí)驗(yàn)的電路圖。(2)下表是該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中的坐標(biāo)中描點(diǎn)。在圖坐標(biāo)中描出剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制出本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)導(dǎo)體的電流與該導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系的圖線。U/V0.40.81.21.62.02.52.8I/A0.080.160.230.380.400.480.56(3)分析實(shí)驗(yàn)圖象,得到結(jié)論:。6.小陽(yáng)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)猜想:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。為了驗(yàn)證猜想,他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖,并找來(lái)符合實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、阻值已知的多個(gè)電阻和導(dǎo)線若干。主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按照電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大。②閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到適當(dāng)位置,使電壓表示數(shù)為U,記錄電阻R的阻值和電流表示數(shù)I。③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換阻值不同的電阻R,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置不變,閉合開(kāi)關(guān),記錄電阻R的阻值和電流表示數(shù)I。④仿照步驟③再做多次。(1)小陽(yáng)在探究過(guò)程中存在的問(wèn)題:。(2)請(qǐng)你針對(duì)小陽(yáng)探究過(guò)程中存在的問(wèn)題,寫(xiě)出改正措施:。(3)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。題組C培優(yōu)拔尖練1.(2021·吉林中考真題)在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,所用實(shí)驗(yàn)器材均完好,如圖所示,電源電壓為不變,定值電阻分別為、、、,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“”。(1)實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針位置如圖甲所示,原因是電流表___________。(2)如圖乙所示,導(dǎo)線應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的___________接線柱相連。(3)電路連接完成后,分別用、、的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),正確操作,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,則實(shí)驗(yàn)中控制電壓表的示數(shù)為_(kāi)__________不變。當(dāng)使用的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都無(wú)法使電壓表的示數(shù)與前三次相同,為了繼續(xù)完成第四次實(shí)驗(yàn),如果只能更換電源,則電源電壓應(yīng)不高于___________。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234101520300.30.20.15(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成___________。2.(2021·四川攀枝花市)物理組小組做“探究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),電源電壓為3V。序號(hào)電壓/V電流/A11.000.1722.000.2530.2843.000.30(1)他們連接的實(shí)物電路如圖甲所示。(2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),而電壓表示數(shù)接近3V。取下燈泡,兩表的示數(shù)仍然不變,出現(xiàn)故障的原因可能是______。(3)障排除后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在如圖甲所示的位置時(shí),小燈泡亮度較亮,要讓小燈泡亮度減小,應(yīng)把滑片P向______(選填“左”或“右”)適當(dāng)移動(dòng)。(4)他們測(cè)出的小燈泡電流I與電壓U變化的情況如上表所示,第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的電壓為_(kāi)_____V;功率為_(kāi)_____W。(5)他們根據(jù)上表數(shù)據(jù)想測(cè)出小燈泡的電阻。為了減小誤差,他們把四次測(cè)量所得電阻的平均值作為小燈泡的電阻值。你認(rèn)為他們的做法是______(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,理由是______。3.(2021·江蘇揚(yáng)州市)在“探究電流和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,器材有:電源(6V),電阻箱(0-9999Ω),滑動(dòng)變阻器(2001A),電壓表、電流表,開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干;(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整,使滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻減小______;(2)第一組數(shù)據(jù)的測(cè)量過(guò)程中,有下列步驟,正確的順序是______;①保持開(kāi)關(guān)斷開(kāi),連接實(shí)物電路②檢查電路無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)③讀出電流表的示數(shù),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)④將滑動(dòng)變阻器的金屬滑片置于阻值最大處⑤轉(zhuǎn)動(dòng)電阻箱的旋鈕使它的阻值為20,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為4V(3)將電阻箱調(diào)到15Ω,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖所示,示數(shù)為_(kāi)_____A,該電流值與15Ω電阻值______(填“能”或“不能”)作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中,此時(shí)電壓表示數(shù)為0V可能發(fā)生的故障是______。4.(2021·內(nèi)蒙古中考真題)在“探究電流與電壓關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小峰所用電路如圖甲所示。(1)電路連接完整后,閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到_______(填“a”或“b”)端;(2)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小峰記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,其中第二次實(shí)驗(yàn)時(shí),電流表指針如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為_(kāi)______A;實(shí)驗(yàn)序號(hào)①②③④電壓U/V0.81.62.43.0電流I/A0.160.480.58(3)分析表中數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是_______;(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,小峰整理器材時(shí)發(fā)現(xiàn)定值電阻很熱,他聯(lián)想到處理數(shù)據(jù)時(shí),第四組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系與前三組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系存在差異,他和同組的小華就此展開(kāi)討論,認(rèn)為數(shù)據(jù)差異可能是________造成的。由此反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程:實(shí)驗(yàn)時(shí)每次讀取數(shù)據(jù)后要________(寫(xiě)具體操作),再記錄數(shù)據(jù),減小此因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。第16課電流與電壓和電阻的關(guān)系目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握導(dǎo)體上電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系;2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握導(dǎo)體上電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系;3.進(jìn)一步理解控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的應(yīng)用;4.培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與總結(jié)規(guī)律的基本素養(yǎng)。1.通過(guò)探究活動(dòng)找出通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系;2.通過(guò)探究活動(dòng)找出通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系;3.通過(guò)探究過(guò)程加強(qiáng)電路連接訓(xùn)練。知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01電流與電壓的關(guān)系1.由于電壓是形成電流的原因,說(shuō)明電流的大小與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)。2.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻一定,通過(guò)在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比?!局攸c(diǎn)解析】探究電流與電壓的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄侩娐冯娏髋c電壓的關(guān)系?!緦?shí)驗(yàn)器材】定值電阻、電流表、電壓表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器?!緦?shí)驗(yàn)原理】(1)在探究“電流跟電壓的關(guān)系”時(shí),采用的研究方法是控制變量法。(2)在探究“電流與電壓的關(guān)系”時(shí),應(yīng)保持電阻不變?!緦?shí)驗(yàn)步驟】一、按電路圖連接實(shí)物電路二、探究電流與電壓關(guān)系(1)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器劃片,使電阻R兩端電壓成整數(shù)倍增加,依次讀出電流表讀數(shù),數(shù)據(jù)計(jì)入表格;(2)電流與電壓關(guān)系測(cè)量表格(電阻R=?)次數(shù)12345電壓/V電流/A(3)數(shù)據(jù)分析:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比。【知識(shí)拓展】考查內(nèi)容考查方向解答思路探究方法控制變量法探究電流與電壓關(guān)系時(shí)控制電阻不變探究電流與電阻關(guān)系時(shí)控制電壓不變連接電路前應(yīng)注意哪些問(wèn)題斷開(kāi)開(kāi)關(guān)、變阻器處于最大位置、電流表和電壓表選擇合適量程、注意正負(fù)接線柱不能接反探究電流與電壓關(guān)系時(shí),變阻器的作用改變導(dǎo)體兩端電壓探究電流與電阻關(guān)系時(shí),變阻器的作用控制導(dǎo)體兩端電壓不變完善表格,填入正確值根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和給出數(shù)據(jù),填入正確值多次測(cè)量目的尋找規(guī)律補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)電路按元件順序觀察缺少部分,然后進(jìn)行連接,注意不能交叉電路連接改錯(cuò)電流要從電流表、電壓表正極入、負(fù)極出,量程選擇要預(yù)估,元件連接要符合要求,電流表要串聯(lián)在電路中,電壓表要與被測(cè)元件并聯(lián),變阻器要一上一下接入電路【對(duì)點(diǎn)練習(xí)1】在“探究電流與電壓關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明所用電路如圖所示。(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整。要求:開(kāi)關(guān)閉合前無(wú)需移動(dòng)滑片________;(2)閉合開(kāi)關(guān),電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),小明檢查發(fā)現(xiàn)僅導(dǎo)線有故障,則故障為_(kāi)_______;A.導(dǎo)線④斷路B.導(dǎo)線③斷路C.導(dǎo)線②斷路D.導(dǎo)線①斷路(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí),讀出電流表示數(shù)并記錄在上表中;繼續(xù)移動(dòng)滑片,分別讀出電阻兩端電壓為2V和3V時(shí)電流表的示數(shù),并依次記錄在表格中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)U/VI/A①1.0020②2.00.40③3.00.58(4)分析表中數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是:________;(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,小明整理器材時(shí)發(fā)現(xiàn)定值電阻很熱,他聯(lián)想到:處理數(shù)據(jù)時(shí),第三組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系與前兩組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系存在差異,他和同組小華就此展開(kāi)討論,認(rèn)為數(shù)據(jù)差異可能是由于________造成的。由此反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程:實(shí)驗(yàn)時(shí)每次讀取數(shù)據(jù)后要________(寫(xiě)具體操作),再記錄數(shù)據(jù),減小此因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響?!敬鸢浮?1)如圖;(2)B;(3)見(jiàn)詳解;(4)溫度變化導(dǎo)致R變大;(5)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)?!窘馕觥?1)由題意可知,開(kāi)關(guān)閉合前無(wú)需移動(dòng)滑片,即閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器需要移動(dòng)到阻值最大處,如圖(2)A.若導(dǎo)線④斷路,則電流表沒(méi)有示數(shù),故A不符合題意;B.若導(dǎo)線③斷路則,則電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),故B符合題意;CD.若導(dǎo)線①②斷路,則電流表沒(méi)有示數(shù),故CD不符合題意。故選B。(4)分析表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電阻的阻值一定時(shí),電流隨著電壓的增大而增大,即電流與電壓成正比。(5)由歐姆定律可知,第三組數(shù)據(jù)測(cè)量出電阻的阻值是:第二組數(shù)據(jù)測(cè)量出電阻的阻值是:由于電阻受溫度的影響,所以數(shù)據(jù)差異可能是由于溫度變化導(dǎo)致R變大造成的。每次讀取數(shù)據(jù)后要及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),避免長(zhǎng)時(shí)間通電導(dǎo)致電阻溫度過(guò)高,從而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響?!緦?duì)點(diǎn)練習(xí)2】曉云同學(xué)利用電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和阻值為10Ω的定值電阻,設(shè)計(jì)出如圖所示的電路,她利用該電路探究導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。請(qǐng)按要求完成實(shí)驗(yàn):(1)電路連接無(wú)誤,閉合開(kāi)關(guān)S后,曉云通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,測(cè)出電阻R兩端的電壓和對(duì)應(yīng)的電流,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,但表格中電流的數(shù)據(jù)不完整,請(qǐng)你將表格中所缺的電流數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整,你補(bǔ)充填寫(xiě)電流數(shù)據(jù)的依據(jù)是:;U/N0.61.01.61.82.42.8I/A0.060.10.160.180.28(2)如果想利用該實(shí)驗(yàn)電路完成探究電流與電阻的關(guān)系,還需要添加的器材有?!敬鸢浮浚?)在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;0.24;(2)阻值不同的定值電阻。【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)知,在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,即,代入數(shù)據(jù)得:,解得:I5=0.24A;(2)要探究電流與電阻的關(guān)系,需要控制電壓相同,改變電阻,故需要阻值不同的定值電阻。故答案為:(1)在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;0.24;(2)阻值不同的定值電阻。知識(shí)點(diǎn)02電流與電阻的關(guān)系1.由于導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)體電阻有關(guān)。2.為了研究通過(guò)導(dǎo)體電流跟電阻的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定,通過(guò)換用不同的電阻來(lái)改變電阻,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比?!局攸c(diǎn)解析】探究電流與電阻的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄侩娐冯娏髋c電阻的關(guān)系?!緦?shí)驗(yàn)器材】定值電阻若干、電流表、電壓表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器。【實(shí)驗(yàn)原理】(1)在探究“電流跟電阻的關(guān)系”時(shí),采用的研究方法是控制變量法。(2)在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),應(yīng)保持電阻兩端電壓不變。【實(shí)驗(yàn)步驟】一、按電路圖連接實(shí)物電路二、探究電流與電阻關(guān)系(控制電壓不變,如U=2V)(1)選擇某一電阻,如:R=5?,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)變阻器劃片,使R兩端電壓為2V,讀出電流表示數(shù),并計(jì)入表格;(2)更換電阻,如:R=10?,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)變阻器劃片,使R兩端電壓為2V,讀出電流表示數(shù),并計(jì)入表格;(3)重復(fù)上述試驗(yàn)過(guò)程,電阻分別選15?、20?、25?。(4)電流與電阻關(guān)系測(cè)量表格(電阻V=)次數(shù)12345電阻/?510152025電流/A(3)數(shù)據(jù)分析:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻成正比。(4)整理器材。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過(guò)導(dǎo)體電流跟其兩端電壓成正比,與導(dǎo)體電阻成反比。【對(duì)點(diǎn)練習(xí)1】某學(xué)習(xí)小組在“探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲實(shí)物電路連接完整;(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電路中電流變大;導(dǎo)線不得交叉)()(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)等于電源電壓,電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電表示數(shù)不變,則故障為滑動(dòng)變阻_________;(3)探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要在電壓一定時(shí)進(jìn)行,圖乙是小組根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可知R兩端的電壓為_(kāi)_______V;當(dāng)R的電阻由5Ω更換為10Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān)后,為使R兩端的電壓________(選填“改變”或“不變”),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向____(選填“左”或“右”)端滑動(dòng);若實(shí)驗(yàn)中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,為了保證完成實(shí)驗(yàn),則滑動(dòng)變阻器的阻值至少是________Ω。【答案】(1)如圖;(2)被短路;(3)3;(4)不變;(5)右;(6)12.5?!窘馕觥?1)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),電路中電流變大,即電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),電流表有示數(shù),即電路中有電流通過(guò),則故障類(lèi)型為短路,電壓表示數(shù)等于電源電壓,只能是滑動(dòng)變阻被短路。(3)圖乙是小組根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可知R兩端的電壓為:U=IR=0.6A×5Ω=3V探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即保持電阻兩端的電壓不變。根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)仍為3V。電壓表控制的電壓為3V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓U滑=4.5V-3V=1.5V變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的0.5倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為:R滑=0.5×25Ω=12.5Ω故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值至少為12.5Ω的滑動(dòng)變阻器?!緦?duì)點(diǎn)練習(xí)2】用如下圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為6V,定值電阻R備有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一個(gè)。(1)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到最___________(選填“左“或“右”)端;(2)將5Ω的定值電阻接入電路閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為零,電壓表示數(shù)不為零,其原因可能是___________(填選項(xiàng));A.定值電阻R短路B.定值電阻R斷路C.滑動(dòng)變阻器短路(3)不改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,將5Ω的電阻換成10Ω的電阻,閉合開(kāi)關(guān)后,為保證電壓表示數(shù)與更換前相同,滑片P應(yīng)向___________(選填“左”或“右”)端滑動(dòng);(4)實(shí)驗(yàn)中依次接入定值電阻,調(diào)節(jié)滑片使定值電阻兩端電壓相同,記下電流表讀數(shù),繪出電流I與電阻倒數(shù)變化的圖像乙,由圖乙可知:電壓一定時(shí)電流與電阻成___________比;(5)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選擇___________(填選項(xiàng))種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。A.50Ω、1.0AB.100Ω、1.2AC.200Ω、0.6A【答案】(1)左;(2)B;(3)左;(4)反;(5)B。【解析】(1)由電路圖知道,在連接電路時(shí),閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至阻值最大處的左端。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為零,說(shuō)明電路可能斷路,而電壓表有示數(shù),說(shuō)明與電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?,即此時(shí)電路可能的故障是定值電阻R斷路。故選B。(3)由串聯(lián)分壓原理知道,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;由于探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,所以,此時(shí)應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng)。(4)由于電流I與電阻倒數(shù)變化的圖像乙,說(shuō)明電壓一定時(shí)電流與電阻的倒數(shù)成正比,即說(shuō)明導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。(5)由圖像知道,電阻兩端的電壓始終保持U=IR=2V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道,變阻器分得的電壓:U滑=6V-2V=4V即變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍,由分壓原理知道,當(dāng)接入40Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為:R滑=2×40Ω=80Ω故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值至少80Ω的滑動(dòng)變阻器。故選B。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.如圖所示,能正確表示通過(guò)某定值電阻的電流與它兩端電壓之間關(guān)系的圖象是()。ABCD【答案】B?!窘馕觥坑蓺W姆定律可知,電阻一定時(shí),流過(guò)某定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比;觀察分析圖象,圖中兩個(gè)量之間成正比關(guān)系,看選項(xiàng)中哪兩個(gè)量的關(guān)系與圖象中的相符即可。定值電阻的阻值不變,由歐姆定律可知,電阻一定時(shí),通過(guò)定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比,其I-U圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,所以B符合題意。故選B。2.在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖所示是小明連接的實(shí)物圖,經(jīng)仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谕局羞B接錯(cuò)誤的那根導(dǎo)線上畫(huà)“×”,并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接正確(導(dǎo)線不可交叉)。(2)解決以上問(wèn)題后,小明在開(kāi)關(guān)閉合前,先將變阻器的滑片P置于(選填“A”或“B”)端,再閉合開(kāi)頭,此時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù).隨后在將滑片P向終點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大,電壓表人無(wú)示數(shù),則發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能是(填字母)。A.電阻R短路
B.電流表短路C.電壓表斷路
D.滑動(dòng)變阻器斷路(3)電路連接正確后,小明閉合開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)變阻器的滑片P,直到電壓表的示數(shù)為3V,記錄電流表示數(shù)。接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),只取下阻值為5Ω的電阻R,把它依次更換成阻值為10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻,并在實(shí)驗(yàn)中分別讀取相應(yīng)的電流表的示數(shù),記錄在表中。試驗(yàn)次數(shù)12345電流I/A0.60.40.30.240.2電阻R/510152025(4)在評(píng)估交流環(huán)節(jié)中,小明通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不科學(xué),因?yàn)樵诟淖冸娮璧耐瑫r(shí),沒(méi)有控制其不變。【答案】(2)B;AC;(4)電壓?!窘馕觥浚?)滑動(dòng)變阻器與定值電阻相連的導(dǎo)線應(yīng)該去掉,將電流表負(fù)接線柱與定值定值的右接線柱相連;如下圖所示:(2)閉合開(kāi)關(guān)前,需將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處;滑片移動(dòng)過(guò)程中,電流表始終有示數(shù),說(shuō)明電路為通路;電壓表始終無(wú)示數(shù),說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的電阻處短路或電壓表斷路,故選AC;(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)和U=IR可知,定值電阻兩端電壓都不相同,而探究電流與電阻關(guān)系時(shí),需保持定值電阻兩端電壓不變,因此本實(shí)驗(yàn)不科學(xué)的原因是沒(méi)有控制定值電阻兩端電壓不變.故答案為:(2)B;AC;(4)電壓。3.小明同學(xué)在做“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),準(zhǔn)備了以下器材:干電池(1.5V)兩節(jié),電流表(0~0.6A0~3A)、電壓表(0~3V0~15V)、滑動(dòng)變阻器(20Ω、2A)、定值電阻(5Ω)、開(kāi)關(guān)各一只、導(dǎo)線若干.根據(jù)圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,按照?qǐng)D甲所示電路,將乙圖中的實(shí)物圖連接完整。(2)連接電路.閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處于(選填“A”或“B”)端。(3)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),原因可能是。(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng)。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電流表的示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電路中的電流為A。(6)試驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,測(cè)出通過(guò)定值電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如表所示.老師看后說(shuō)其中一次是錯(cuò)誤的.幫小明分析出錯(cuò)的是第次,原因是。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電壓U/V0.51.01.52.02.53.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6【答案】(1)如圖;(2)B;(3)定值電阻斷路;(4)左;(5)0.3;(6)1;電壓最小應(yīng)是0.6V,電流為0.12A?!窘馕觥浚?)已知電流表選擇0~0.6A,因此將電流表0.6A接線柱與定值電阻左端接線柱相連,把滑動(dòng)變阻器B端接線柱與定值電阻右端接線柱接入電路,實(shí)物電路圖如圖所示.(2)在連接電路的各元件時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài);閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B端,這樣可以起到保護(hù)電路的作用.(3)閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路存在斷路;電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電壓表與電源兩極相連,電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路,則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路.(4)已知定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓,則滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向左移動(dòng);(5)圖中電流表選擇的是0~0.6A量程,對(duì)應(yīng)的分度值都是0.02A;則這時(shí)的電流為0.3A.(6)已知滑動(dòng)變阻器(20Ω、2A)、定值電阻(5Ω)、干電池(1.5V)兩節(jié),即電源電壓為3V,由圖可知,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處,即20Ω,因?yàn)槎ㄖ惦娮铻?Ω,其電阻之比為4:1,根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知,定值電阻兩端電壓為×3V=0.6V,即出錯(cuò)的是第1次,原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V,電流為0.12A。故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)B;(3)定值電阻斷路;(4)左;(5)0.3;(6)1;電壓最小應(yīng)是0.6V,電流為0.12A。4.現(xiàn)有下列器材:學(xué)生電源(6V),電流表(0-0.6A,0-3A)、電壓表(0-3V,0-15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個(gè))、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干,利用這些器材探究“電壓不變時(shí),電流與電阻的關(guān)系”。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物連接成完整電路。(要求連線不得交叉)(2)實(shí)驗(yàn)中依次接入三個(gè)定值電阻,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,保持電壓表示數(shù)不變,記下電流表的示數(shù),利用描點(diǎn)法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。由圖象可以得出結(jié)論:。(3)上述實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,接著把R換為10Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),向(選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為V時(shí),讀出電流表的示數(shù)。(4)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。A.50Ω、1.0A;B.30Ω、1.0A;C.20Ω1.0A?!敬鸢浮浚?)如上圖所示;(2)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比;(3)A;2;(4)A?!窘馕觥浚?)將電壓表與電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián),已接了下面一個(gè)接線柱,可再接上面任意一個(gè)接線柱,如圖所示。(2)分析圖丙圖象,曲線上每點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2V,由此得出結(jié)論:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比。(3)將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻接入電路后,定值電阻兩端的電壓增大,要使電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)減小電路中的電流,增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻即滑片向A移動(dòng),直到電壓的示數(shù)達(dá)到2V為止。(4)由圖丙知,電路的最小電流I=0.1A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U滑=U﹣UR=6V﹣2V=4V,由可得,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值:,則選用變阻器的規(guī)格為“50Ω1.0A”。故答案為:(1)如上圖所示;(2)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比;(3)A;2;(4)A。5.小堯?yàn)樘骄俊半娏髋c電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,用到的器材有:電源(電壓3V不變),標(biāo)有”20Ω1A“字樣的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、三個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。(1)電路連接完畢,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于端(選填A(yù)或B);(2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)不為零,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是定值電阻R(選填“斷路”或“短路”);(3)小堯排除故障后,電路中接入5Ω電阻時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示;接著用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路再次實(shí)驗(yàn),此時(shí)應(yīng)將電壓表的示數(shù)調(diào)為V,再記錄此時(shí)電流表的示數(shù);然后用15Ω電阻替換10Ω電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),她發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,電壓表示數(shù)都無(wú)法調(diào)至U,原因可能是(答一種情況即可)?!敬鸢浮浚?)B;(2)斷路;(3)1;滑動(dòng)變阻器最大值太小?!窘馕觥浚?)為了保護(hù)電路,由圖知甲知閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最大值B端;(2)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,說(shuō)明電路可能有斷路,電壓表示數(shù)不為零,說(shuō)明電壓表到電源間是通路,所以故障可能是R斷路了;(3)電路中接入5Ω電阻時(shí),定值電阻兩端電壓:U=IR=0.2A×5Ω=1V,探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,所以用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路,移動(dòng)滑片P,應(yīng)使電壓表示數(shù)為1V時(shí)再記錄此時(shí)電流表示數(shù);由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小,把滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí),滑動(dòng)變阻器分得的電壓還是較小,定值電阻兩端的電壓值過(guò)高,不能使電阻兩端電壓達(dá)到要求的值。故,答案是:(1)B;(2)斷路;(3)1;滑動(dòng)變阻器最大值太小。題組B能力提升練1.某學(xué)習(xí)小組在“探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲實(shí)物電路連接完整;(要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電路中電流變大;導(dǎo)線不得交叉)()(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)等于電源電壓,電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電表示數(shù)不變,則故障為滑動(dòng)變阻_________;(3)探究通電導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要在電壓一定時(shí)進(jìn)行,圖乙是小組根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可知R兩端的電壓為_(kāi)_______V;當(dāng)R的電阻由5Ω更換為10Ω時(shí),閉合開(kāi)關(guān)后,為使R兩端的電壓________(選填“改變”或“不變”),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向____(選填“左”或“右”)端滑動(dòng);若實(shí)驗(yàn)中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,為了保證完成實(shí)驗(yàn),則滑動(dòng)變阻器的阻值至少是________Ω?!敬鸢浮浚?)如圖;(2)被短路;(3)3;(4)不變;(5)右;(6)12.5?!窘馕觥?1)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),電路中電流變大,即電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),電流表有示數(shù),即電路中有電流通過(guò),則故障類(lèi)型為短路,電壓表示數(shù)等于電源電壓,只能是滑動(dòng)變阻被短路。(3)圖乙是小組根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可知R兩端的電壓為:U=IR=0.6A×5Ω=3V探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即保持電阻兩端的電壓不變。根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)仍為3V。電壓表控制的電壓為3V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓U滑=4.5V-3V=1.5V變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的0.5倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為:R滑=0.5×25Ω=12.5Ω故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值至少為12.5Ω的滑動(dòng)變阻器。2.甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一個(gè),開(kāi)關(guān)一個(gè),四個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),兩只滑動(dòng)變阻器(規(guī)格分別為“30Ω2A”“50Ω1A”),小燈泡一只(額定電壓為2.5V),導(dǎo)線若干。(1)甲小組探究“電流與電壓的關(guān)系”。①請(qǐng)你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物電路連接完整。②排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表,由此可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________電壓U/V1.01.53.0電流I/A0.20.30.6(2)乙小組探究“電流與電阻的關(guān)系”。①將5Ω的電阻接入電路,檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)為1.5V,并記下相應(yīng)的電流值。再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻,此時(shí)滑片應(yīng)向________(填“左”或“右”)端移動(dòng)直到電壓表的示數(shù)保持不變,讀出電流表的示數(shù)。②為了完成用四個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是________。【答案】(1)①見(jiàn)上圖;②電阻一定時(shí),電流與電壓成正比;(2)①右;②“50Ω、1A”?!窘馕觥浚?)①把定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表并聯(lián)在電阻兩端,滑動(dòng)變阻器已接了左下的接線柱,所以應(yīng)將其上面的一個(gè)接線柱接入電路中,如下圖所示:②分析數(shù)據(jù)可知,當(dāng)電壓為原來(lái)的幾倍,通過(guò)的電流也變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,故得出結(jié)論是:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。(2)①用10Ω的電阻替代5Ω的電阻,定值電阻變大,根據(jù)分壓原理,電壓表示數(shù)變大,因研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制定值電阻的電壓不變,應(yīng)減小定值電阻的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)增大變阻器分得的電壓,由分壓強(qiáng)原理,就要增大變阻器連入電路中的電阻大小,即滑片向右移動(dòng),直到定值電阻兩端電壓為1.5V;②由圖可知,R=20Ω的定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓,因電壓表示數(shù)保持1.5V不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為4.5V﹣1.5V=3V,即變阻器分得的電壓是定值電阻的=2倍,根據(jù)分壓強(qiáng)原理,變阻器連入電路中的阻值為定值電阻的2倍,為2×20Ω=40Ω時(shí),即變阻器的最小阻值,故為了完成用四個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“50Ω1A”(因電流表選用小量程,故電路中電流不會(huì)超過(guò)0.6A<1A)。答案為:(1)①見(jiàn)上圖;②電阻一定時(shí),電流與電壓成正比;(2)①右;②“50Ω、1A”。3.某實(shí)驗(yàn)小組探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω。(1)他們先用5Ω的定值電阻探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖13所示.①請(qǐng)根據(jù)圖13的電路圖把圖14的實(shí)物電路連接完整。②連接完畢后,小麗建議要對(duì)電路進(jìn)行檢查后再閉合開(kāi)關(guān),請(qǐng)你提出其中一項(xiàng)需要檢查的內(nèi)容: 。③檢查完畢后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄了5組數(shù)據(jù)。測(cè)第6組數(shù)據(jù)時(shí),電壓表的示數(shù)為2.6V,15166組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)畫(huà)出定值電阻的I-U圖像。④分析斷出的I-U圖像可得出結(jié)論:在電阻一定時(shí),。⑤為了使結(jié)論具有普遍性,還應(yīng)進(jìn)行的操作是:。(2)接著他們?cè)谠?Ω定值電阻的基礎(chǔ)上,又準(zhǔn)備了阻值為10Ω、15Ω、20Ω的三個(gè)定值電阻,以探究阻兩端的電壓達(dá)到相同的值。這個(gè)電壓控制在多少合適呢?實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)分別提出了0.5V、1V和2V三個(gè)電壓值,為使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,大家進(jìn)行了分析與討論,你認(rèn)為應(yīng)選這三個(gè)電壓值中的【答案】(1)①如圖;②滑動(dòng)變阻器是否在最大阻值處;③如下圖;④電流與電壓成正比。⑤更換阻值不同的定值電阻進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn);(2)2V?!窘馕觥浚?)①滑動(dòng)變阻器遵循“一上一下”鏈接原則,并且根據(jù)電路圖,滑片向左移動(dòng),滑變電阻變小,滑變右上已經(jīng)連接,所以應(yīng)該連接左下接線柱,導(dǎo)線另一端可以連接到定值電阻右側(cè),或者電壓表3V接線柱上。②電路閉合前要檢查滑動(dòng)變阻器是否在最大阻值處,防止電路中電流過(guò)大損壞電路元件。③根據(jù)讀數(shù),電流為0.52A,圖像如上圖。④根據(jù)圖像可知,當(dāng)電阻一定是,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比。⑤為了具有普遍性,我們應(yīng)該更換阻值不同的定值電阻,多次實(shí)驗(yàn)(2)20Ω20Ω3V,所20Ω1.5V2V的電壓保持不變。4.小張同學(xué)在做“探究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(3V不變)、定值電阻3個(gè)(5Ω、10Ω、20Ω各一只)、滑動(dòng)變阻器(20Ω1A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干,如圖所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電阻R/Ω51020電流/A0.40.2(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。(2)連接電路前開(kāi)關(guān)應(yīng),小張按圖連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表示數(shù)有變化。則故障原因可能是定值電阻R(填“短路”或“斷路”)。(3)多次更換定值電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。其中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為A.這里采用的研究方法是(選填“轉(zhuǎn)換法”或“控制變量法”)。(4)由表格可得,在定值電阻兩端電壓不變時(shí),通過(guò)的電流與電阻成比?!敬鸢浮浚?)如上所示:(2)斷開(kāi);短路;(3)0.1;控制變量法;(4)反。【解析】(1)變阻器按一上一下連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示:(2)為保護(hù)電路,連接電路前開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi);若R短路,電壓表沒(méi)有示數(shù),電路為變阻器的簡(jiǎn)單電路,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表示數(shù)有變化,符合題意;若R斷路,電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表示數(shù)不變;電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓,電壓表有示數(shù),不符合題意;故障原因可能是定值電阻R短路;(3)其中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.1A;由表中數(shù)據(jù),因UV=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V;故控制電阻的電壓不變,這里采用的研究方法是控制變量法;(4)因電流與電阻之積為一定值,故可得:在定值電阻兩端電壓不變時(shí),通過(guò)的電流與電阻成反比。故答案為:(1)如上所示:(2)斷開(kāi);短路;(3)0.1;控制變量法;(4)反。5.某同學(xué)想利用實(shí)驗(yàn)探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與該導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的虛線框內(nèi)畫(huà)出此探究實(shí)驗(yàn)的電路圖。(2)下表是該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中的坐標(biāo)中描點(diǎn)。在圖坐標(biāo)中描出剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制出本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)導(dǎo)體的電流與該導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系的圖線。U/V0.40.81.21.62.02.52.8I/A0.080.160.230.380.400.480.56(3)分析實(shí)驗(yàn)圖象,得到結(jié)論:?!敬鸢浮浚?)如圖;(2)如圖;(3)電阻一定時(shí),電流與電壓成正比?!窘馕觥浚?)探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與該導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”,用電壓表測(cè)導(dǎo)體的電壓,電流表測(cè)導(dǎo)體的電流,為得出普遍性的結(jié)論要多次測(cè)量,故將電壓表串聯(lián)在電路中,如下左所示:(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中的坐標(biāo)中描點(diǎn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓為1.2V時(shí),電流0.38A這個(gè)點(diǎn)及2.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的0.48A點(diǎn),明顯與其它通數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)變化規(guī)律不同,剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)點(diǎn),然后連線,如下右所示:(3)由上右圖,電流隨電壓的變化關(guān)系為過(guò)原點(diǎn)的直線,可得出的結(jié)論是:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。故答案為:(1)如上左所示;(2)如上右所示;(3)電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。6.小陽(yáng)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)猜想:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。為了驗(yàn)證猜想,他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖,并找來(lái)符合實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、阻值已知的多個(gè)電阻和導(dǎo)線若干。主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按照電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大。②閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到適當(dāng)位置,使電壓表示數(shù)為U,記錄電阻R的阻值和電流表示數(shù)I。③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換阻值不同的電阻R,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置不變,閉合開(kāi)關(guān),記錄電阻R的阻值和電流表示數(shù)I。④仿照步驟③再做多次。(1)小陽(yáng)在探究過(guò)程中存在的問(wèn)題:。(2)請(qǐng)你針對(duì)小陽(yáng)探究過(guò)程中存在的問(wèn)題,寫(xiě)出改正措施:。(3)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格?!敬鸢浮浚?)步驟③中,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變;(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)不變;(3)如上所示?!窘馕觥浚?)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換阻值不同的電阻R,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置不變,由分壓原理,電阻的電壓發(fā)生了變化,而探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)要控制電阻的電壓不變,故小陽(yáng)在探究過(guò)程中存在的問(wèn)題:步驟③中,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變;(2)改正措施:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)不變;(3)實(shí)驗(yàn)中要記錄電流隨電阻的變化規(guī)律,為得出普遍性的規(guī)律要多次測(cè)量,記錄表格如下所示:R/ΩI/A故答案為:(1)步驟③中,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變;(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)不變;(3)如上所示。題組C培優(yōu)拔尖練1.(2021·吉林中考真題)在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,所用實(shí)驗(yàn)器材均完好,如圖所示,電源電壓為不變,定值電阻分別為、、、,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“”。(1)實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針位置如圖甲所示,原因是電流表___________。(2)如圖乙所示,導(dǎo)線應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的___________接線柱相連。(3)電路連接完成后,分別用、、的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),正確操作,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,則實(shí)驗(yàn)中控制電壓表的示數(shù)為_(kāi)__________不變。當(dāng)使用的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都無(wú)法使電壓表的示數(shù)與前三次相同,為了繼續(xù)完成第四次實(shí)驗(yàn),如果只能更換電源,則電源電壓應(yīng)不高于___________。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234101520300.30.20.15(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的
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