内容正文:
第5课 专题 欧姆定律实验探究
学习目标
1. 进一步熟练、巩固欧姆定律
2. 掌握探究U、I、R三者关系的实验
3. 掌握伏安法测定值电阻和小灯泡电阻的实验
02
预习导学
电路电流与电压和电阻的关系
1. 由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的 有关;由于导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体 有关。
2. 为了研究通过导体的电流跟电压的关系,我们应控制 一定,通过在电路中串联一个 来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成 。
3. 为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的 一定,通过换用不同的 来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 。
03
探究提升
知识点一:探究电流与电阻的关系
1. 滑动变阻器的作用:
1 保护电路;
2 使电阻两端电压保持不变。
2. 更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值:应使滑动变阻器的阻值变大,滑动变阻器分的的电压变大,保证定值电阻上分的的电压不变。
3. 电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法:UR/R=(U-UR)/RX
4. 实验方法:控制变量法:保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
5. 结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【探究重点】
考查方向
解答思路
探究电流与电阻关系时
控制电压不变
连接电路前应注意哪些问题
断开开关、变阻器处于最大位置、电流表和电压表选择合适量程、注意正负接线柱不能接反
探究电流与电阻关系时,变阻器的作用
控制导体两端电压不变
多次测量目的
寻找规律
【例题精讲】
1. (2023邵阳市绥宁县一模)探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大;( )
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因可能是电阻R ___________(填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向 ___________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象,其中阴影部分面积表示的物理量是 ___________(填“电功”、“电压”或“电功率”)。
【巩固训练】
2. (2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模)在探究“电流与电阻关系”的实验中,所用的器材有:电压恒定的学生电源、开关、电流表、电压表、几个定值电阻和滑动变阻器、导线若干。
(1)检查器材时发现电流表指针在零刻线左端,接下来进行的操作是:______;
(2)用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整______;
(3)选择5Ω的定值电阻,连接好电路后、用开关“试触”时,观察到电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是______;
(4)排除故障后,用5Ω的电阻做完实验,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,此时应向______端移动滑片,使______(选填“电压表”或“电流表”)示数不变;
(5)某次实验时,移动滑动变阻器滑片到合适位置,观察到电流表的示数如图乙所示,则电流表的读数为______;
(6)根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示,由图像得出的结论是:______;
(7)图丙中阴影部分的面积表示______。
知识点二:探究电流与电压的关系
1. 实验中提出的问题以及方法和结论
1 提出问题:电流与电压有什么定量关系?
2 采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;
3 得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比(说法固定,不能更改)。
2. 电路连接注意事项:开关断开,滑动变阻器滑片移至阻值最大处
3. 电表异常偏转原因:
1 指针反向偏转,原因是正负接线柱接反;
2 正向偏转幅度过小,原因是量程选择过大;
3 正向偏转幅度过大超过最大刻度,原因是量程选择过小;
4. 滑动变阻器的作用:
1 保护电路;
2 改变电阻两端电压。
5. 调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是:滑动变