内容正文:
专题17 探究电流与电压和电阻关系实验
(
难度系数:
★★★
时长:35分钟
)
【设计与进行实验】
1.实验器材:电源、不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线;
2.实验步骤:
(1)闭合开关,保持电路中电阻10Ω不变,分别调节滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压成倍数增加,观察电流表示数,将数据填入表格。
(2)闭合开关,分别将阻值不同的电阻接入电路,并且通过调节滑动变阻器的滑片,使阻值不同的定值电阻R两端的电压保持3V不变,观察电流表示数,将实验数据记录表中。
根据上述表中的数据绘制的图像和图像如图所示。
【实验结论】
①在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
②在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
【实验方法】
控制变量法:
①探究电流与电压的关系时:控制定值电阻的阻值不变,移动滑片,改变定值电阻两端的电压,观察电流表的示数;
②探究电流与电阻的关系时:更换电阻,调节滑片位置,控制电压表示数不变,观察电流表的示数;
【交流与讨论】
(1)滑动变阻器的作用:
①探究电流与电压的关系:保护电路、改变定值电阻两端的电压;
②探究电流与电阻的关系:保护电路、保持定值电阻两端的电压不变;
(2)连接电路前,开关应断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑动到阻值最大处。
(3)多次测量的目的:使结论更具有普遍性。
(4)在探究电流与电阻关系实验中,更换阻值不同的电阻后,移动滑片方向判断:换大调大。
(5)将定值电阻换为小灯泡的评估:小灯泡的电阻会随温度变化而变化,从而会影响实验结论,因此不能将定值换作小灯泡进行实验。
【例1】小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中,使用两节新干电池作电源,滑动变阻器R'的规格是“20 Ω 2 A”.
(1)如图甲所示是小薇画的电路图,根据电路图连接的实物图如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件与实物电路对应).
甲 乙
(2)开关闭合前,小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧,原因是 (选填“A”或“B”).
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(3)小薇确认电路无误后,应将滑动变阻器滑片移到最 端,再闭合开关.此