2023年中考物理复习《用“探究电流和电阻关系”中的隐藏“定值”巧解难题》

挖掘“探究电流和电阻关系”中的隐藏“定值”巧解难题 【诀窍】 用立=定值巧解难题！ RU 【浅释】 如图所示电路： U拖 根据串联电路电流相等，即I宠=I变，亦即 其比值是一定的，即比值是不变的。 R U 【详解】 “探究导体中的电流和电阻关系”是初中物理课程标准中要求的20个学生必做实验之一，是理解欧 姆定律的重要实验。因此，在中考命趣中是高频中招点，并且其中的几个问题的设置都有较高的难度和区 分度，考生很容易丢分。如果巧用其中隐藏的“定值”，难点很容易突破。 在探究导体中的电流和电阻关系时，要用到控制变量法，多次改变R定阻值，通过调节滑动变阻器R 变，使定两端电压不变，记录每次R定阻值和电流表示数，寻找“在电压一定时，导体中电流随导体电 阻的变化关系”。这里，每次R童两端“电压一定”，原因是电源电压一定时（初中阶段不计电源内阻）， 每次滑动变阻器的分压也就一定，再根据串联分压规律，整过实验过程中 室的比值就是一定的， RU 这就是隐藏在本实验过程中的“定值”：抓住这个“定值”，就能做到以不变应万变，轻松突破所有的考点 和难点。 【例题】 、巧用“定值”求“电阻” 在该实验中，当定值电阻改变时，滑动变阻器应该如何调节？滑动变阻器最大阻值应该满足什么条 件？反过来，当滑动变阻器选定后，定值电阻的范围又该如何确定？这些问题都可以运用该“定值”迅速、 准确得到答案。 1.怎样移动滑片？ 考题1.小明用如图电路研究电流跟电阻的关系.那么在实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Q更 换为10Q后，他下一步的操作应是() 第1页共8页 B A.记录电流表和电压表的示数 B.将变阻器滑片向右滑动 C,将变阻器滑片向左移动 D.增加电池的个数 解析：利用 尽)丝比值不变，A、B间电阻增大，即R定增大，滑动变阻器接入阻值也要增大，所 RU 以很容易选得B正确。 2.选择滑动变阻器的规格 考题2.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6Y且保持不变，实验用 到的电阻阻值分别为5Q、102、15Q、20Q、252。 s-H 7 丙 (1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。 (2)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示 数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。 ①由图像可以得出结论：电压一定时， ②上述实验中，小明用5Q的电阻做完实验后，接下来的操作是，然后将10Q的电阻接入电路，闭 合开关，移动滑片，使电压表示数为V时，读出电流表的示数。 (3)为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 2的滑动变阻器。 解析：在第(3)问中，由于电源电压6V不变，分别接入这5个定值电阻时，R两端电压始终为2.5V 不变，所以每次滑动变阻器两端电压为35V不变。利用-比值不变，当定值电阻越来越大时，滑 RU变 动变阻器接入阻值他越来越大。当接入25Q定值电阻时，滑动变阻器接入阻值较大，即250_2.5Y 3.5V求 得R度=352，所以为完成整个实验，应该选取最大值不小于352的滑动变阻器。 3.判定符合要求的定值电阻 考题3.图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路。己知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格 为“2021A”,可供选择的定值电阻的阻值为52、10Q、152、20Q、25Q和30Q。 第2页共8页 甲 丙 (1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根 线打上“×”，并补画出正确的连线。 (2)电路连接正确后，先用52的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电 流表的示数如图丙所示，则电路中的电流为 A:再将52的定值电阻换成10Q定值电阻进行实验， 移动滑片直至电压表示数为 V,并记录电流表的示数。 (3)该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻是 解析：在由前面问题可知，该实验电阻两端电压保持为2V不变，所以滑动变阻器分压为2.5V不变。 解答第(3)问时，利用 U比值不变， R_U=4 定值电阻变大时，滑动变阻器接入阻值也 RU RU变5 变大。由于滑动变阻器最大阻值是202，所以能接入定值电阻最大值是162，所以他不能选用的定值电阻 是202、252和302. 二、巧用“定值”求“电压” 当电源电压确定时，由于滑动变阻器最大阻值一定，其分压能力有限，定值电阻两端控制的电压不是 任意选择的，如何求出定值电阻电端的控制电压变化范围？同理，当定值电阻两端的控制电压确定时，又 该如何确定电源电压的变化范围呢？这类问题难度很大，很多学生无从下手。 1.求控制电压的范围 考题1.在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中，小明猜想导体中的电流还与导体两端的电 压有关。实验室可供选择的器材如下