2024年河北省物理中考备考 专题：欧姆定律实验对比复习（课后练）

2024河北物理中考备考重难专题:欧姆定律实验对比复习 典例精讲 例 (2022河北真题改编)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小组同学利用可调电压电源(可调为1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5 、10 、15 、20 、30 )、滑动变阻器(10 1 A)、电压表和电流表做了如下实验: [实验操作] (1)小明根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.(连线不要交叉) (2)连接实物时,开关应处于_状态,滑动变阻器滑片应置于最_端. (3)当开关闭合前,电流表的示数如图丙所示,是因为_. 丙 变式1 小丽在做实验时,开关闭合后,电流表的示数如图所示,则连接电路时可能的错误是:_. 变式2 小红在做实验时,开关闭合后,电压表的示数如图所示,则解决这一问题的操作是:_. [故障分析] (4)检查完毕后,闭合开关S,发现电压表示数接近3 V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化.已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是_. 变式1 若连接好电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,则可能的故障是_. A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器断路 变式2 若连接好电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,移动滑动变阻器滑片,电表示数无变化,则可能的故障是_. A.电阻R短路 B.滑动变阻器短路 C.滑动变阻器断路 变式3 若连接好电路后,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,则可能的故障是_. A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器断路 [实验表格设计] (5)排除电路故障后,继续进行实验,为了记录实验数据,小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与_的关系. 实验次数 1 2 3 4 5 R/ 5 10 15 20 30 I/A [数据收集与分析] (6)小明将电源电压调为3 V时,按(5)设计的方案进行实验. ①图丁是第2次实验时电流表的示数,示数为_A. ②当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为_ . 补充设问 要使上述的定值电阻满足实验条件,则滑动变阻器的最大阻值至少为_ . [分析数据总结结论] (7)小明根据实验数据描绘出I-图像,如图戊所示,可以得出结论:_ _. 丁 戊 变式1 实验结束后,小明与小丽交流时,发现他们在相同坐标系中画出的I-图像不同,你认为图像a与b不同的原因是_. 变式2 下列图像中,能大致反映本实验中电流I与电阻R之间关系的是_. (8)实验结束后,小明继续用该电路探究电流与电压的关系,此实验中移动滑动变阻器滑片位置的作用是_. 【拓展】利用现有器材又做了下面的实验: ①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5 V; ②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5 V; 通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为_ . 实战演练 1.小华利用如图甲所示电路探究电流与电压的关系,其中定值电阻R的阻值为10 ,滑动变阻器的规格为“20 1.5 A”. 甲 乙 丙 丁 (1)用笔画线代替导线,将电路补充完整,要求:滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大; (2)连接电路时,开关应处于_状态,滑片P应置于最_(选填“左”或“右”)端; (3)连接好电路后闭合开关发现电流表和电压表均无示数,若故障只有一处且导线､电源､电表和各接线柱的连接都没有故障,小华准备用一根完好的导线来排查电路故障,他将导线并联到滑动变阻器两端,若此时电表都有正常的示数了,则说明故障是_. (4)排除故障后重新实验,保持电阻R接入电路的电阻不变,调节滑动变阻器滑片,测得4组数据如下表所示,请你根据图乙所示将第5组数据补充完整. 实验序号 1 2 3 4 5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 请你根据表中数据,在图丙上画出电流与电压的关系图像,根据图像,你能得出什么结论:_. (5)为了让结果更具普遍性,接下来应该进行的操作是:_. 【拓展】接着小华又利用该电路探究电流与电阻的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变。其实验步骤如下: ①将图中10 的定值电阻更换为15 的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U0,如图丁所示,并记录电流表示数;更换20 的定值电阻重复上述操作; ②用25 的定值电阻替换20 的定值电阻进行实验时,他调节滑动变阻器的滑片,发现电压表示数始终不能调