内容正文:
实验25 探究电流与电压和电阻的关系(原卷版)
《探究电流与电压和电阻的关系》是课标要求的必做实验,故此实验是中考试卷电学实验探究题中的常考热点,每年在中考实验题中是出现概率最高的考试内容。所以,做好这一实验的备考就显得尤为重要。
《探究电流与电压和电阻的关系》在中考试卷中,所占分值一般在5分-8分之间。考题主要考试方向有:考电路、考器材、考方法、考过程、考结论、考应用等方面。总体来说就是对实验探究的设计、科学思想和探究过程以及规律为主线,通过探究实验加深对欧姆定律知识的理解。
(1)考电路:考查电路连接、电路纠错和电路故障;
(2)考器材:主要考查电流表、电压表的量程选择;变阻器的选择与连接;
(3)考方法:考查探究型实验的实验方法(控制变量法)和如何利用物理方法进行实验;
(4)考过程:通过科学的实验探究过程、实验步骤得到实验数据;
(5)考结论:通过此实验的探究得出正确的结论。
各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重,也不可能面面俱到地进行考查,这也就给命题带来了多个角度的可能性。由于考查的环节或是角度不同,考查的方式也就明显不同,因此在平时的复习中,要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。
实验探究一-电流和电压的关系
【实验目的】电流与电压有什么关系
【猜想与假设】电流与电压成正比。
【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。
【实验器材】电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线。
【实验电流】如图。
【实验内容】(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
(3)根据数据画出I-U图像。
(4)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。
实验探究二-电流和电阻的关系
【实验目的】探究电流与电阻的关系
【提出问题】电流和电阻之间有什么样的关系?
【猜想与假设】电流与电阻成反比。
【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:
【实验过程】
(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
(3)根据数据画出I-R图像。
【实验结论】电压一定时,电流与电阻成反比。
《探究电流与电压和电阻的关系》常考问题:
1.探究方法:控制变量法;
2.探究电流与电压关系时:控制电阻不变;
3.探究电流与电阻关系时:控制电压不变;
4.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;
5.探究电流与电压关系时,变阻器的作用:改变导体两端电压;保护电路;
6.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;保护电路;
7.变阻器的连接时:一上一下;
8.多次测量目的:寻找规律;
9.电路连接改错:电流要从电流表、电压表正极入、负极出,量程选择要预估,元件连接要符合要求,电流表要串联在电路中,电压表要与被测元件并联,变阻器要一上一下接入电路;
10.连接电路时:开关应处于断开状态;变阻器应置于阻值最大位置;
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