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专题09 欧姆定律精讲(原卷版)
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重难点突破
知识点一:探究电流与电压的关系
1.提出问题:电流与电压有什么关系。
2.猜想与假设:电流与电压成正比。
3.设计实验:因电流与电压、电阻均有关系,我们要研究电流与电压的关系,应该采用控制变量法。
即保持电阻不变,改变电阻两端的电压,研究电流与电压的关系。
器材:电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线
电路图:
4.进行实验:
①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。
②保持电阻R1=5不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R1=5Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
改变电阻,使R2=10不变,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R2=10Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
5.根据数据画出I-U图像。
6.得出结论:
在电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
要点诠释:
1.任何电学实验,在闭合开关之前,滑动变阻器应调节到阻值最大处,这样可以保护电路。
2.本实验中滑动变阻器的作用有两点:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压
3.如果只凭一组数据,就得出电流与电压成正比的结论,缺乏普遍性,所以本实验用不同阻值的电阻,重复实验操作,这样得出的数据更具普遍性。
4.要会根据I-U图,判断电阻值的大小。
如图,通过相同的电流时,UB>UA,所以RB>RA
典例1.(2017·全国初三课时练习)如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路.关于该实验,下列说法错误的是( )
A.闭合开关,发现电流表示数过大,原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小
B.实验中,更换大阻值的电阻后,滑片应向a端移动
C.进行多次实验的目的是为了得出科学的结论
D.实验得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比
典例2.(2020·苏州新草桥中学初三月考)在电学的学习中,比较多实验都用到滑动变阻器,某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是
A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护用电器
B.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑片,使电压表的示数产生变化
C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,滑动变阻器的作用是保持接入的定值电阻两端的电压不变
D.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,要控制电阻不变
知识点二:探究电流与电阻的关系
1.提出问题:电流和电阻之间有什么样的关系?
2.猜想与假设:电流与电阻成反比。
3.设计实验:仍使用控制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,研究电压不变时,电流与电阻的关系。
电路图:
4.进行实验:
①按图接好电路。注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。
②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。
U=3V
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5Ω
0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
5.根据数据画出I-R图像。
6. 得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比
要点诠释:在本次实验中滑动变阻器的作用:①保护电路 ②调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
典例3.(2020·四川成都外国语学校初三月考)在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻,移动滑片,使电压表示数仍为2V。但小华在实验中,当换上15Ω的定值电阻时,无任怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。对此现象,下列分析正确的是( )
A.15Ω电阻太小,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,可以避免这种现象
C.将变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
D.在第一次接入5Ω的定电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
典例4