2024年中考物理二轮复习-----实验20 探究电流与电阻关系的实验

实验二十、探究电流与电阻的关系实验 【提出问题】： 电流和电阻之间有什么样的关系？ 【猜想假设】： 电流与电阻成反比。 【设计实验】： 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：　　 【实验步骤】： 　　　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。 【得出结论】： 电阻两端的电压一定时，电流与电阻成反比。 【考点方向】： 1、滑动变阻器的作用：① ；② 。 2、在闭合开关前滑动变阻器应将滑片置于 端。 3、该实验中利用多个不同阻值电阻测出多组不同的数据，其目的是 。 4、更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值： 。 5、连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R发生了 。 6、为了避免来回更换电阻，带来的麻烦，我们可以使用 来替换定值电阻。 7、电阻箱阻值改变后，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是 。 8、电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法： 。 9、实验方法： 法： 。 10、结论：在电压一定时， 。 【创新母题】：1．在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中： （1）设计实验时，小明制定了探究的总体思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系；保持电压不变，探究电流与电阻的关系.物理上把这种科学探究的方法叫做______. （2）在“探究电流与电压的关系”的过程中，小明连接了如图甲所示的实物电路.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到______（选填“A”或“B”）端.闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______A. （3）在“探究电流与电阻的关系”的过程中，小明将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后，闭合开关，直接读出电流值，这种做法是否正确？理由是什么？ （4）小明根据实验数据绘制了和的图像，如图丙、丁所示.由图像可以得到的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成______；在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成______. 2．如图甲所示是小聪探究“电流与电压、电阻的关系”的实验装置，电源是三节新干电池串联而成； （1）请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，电流表示数增大）； （2）小聪探究“电流与电压”关系时，测量的相关数据如表，进行第三次实验时的电流表示数如图乙，图乙电流表示数为_______A，实验所用定值电阻R的阻值为_______Ω； 实验序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/A 0.20 0.30 0.50 0.60 （3）接着小聪利用甲图电路又探究了“电流与电阻”的关系，采用不同的定值电阻分别进行了五次实验，得到I与关系如图丙；根据图丙中的图像可以得出的结论是：当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成_______； （4）在探究“电流与电阻”的关系时，小聪为了得到图丙图像中五次实验的实验数据，实验中所使用滑动变阻器的最大阻值至少为_______Ω。 3．在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，可使用的器材有：电源、滑动变阻器R（50Ω，1A）、电阻箱、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）连好电路闭合开关，电流表有示数、电压表示数为零，则电路故障原因可能是________； A.电压表的量程选大了 B.电阻箱发生了短路 C.滑动变阻器发生了断路 D.滑动变阻器发生了短路 （2）探究电流与电压关系时画出电流表读数I与电压表对应读数U的关系图线如图乙，则电阻箱接入电路的电阻为________Ω； （3）探究“电流与电阻的关系”，实验数据记录如下表： 序号 1 2 3 4 5 电流表示数I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 电阻箱电阻/Ω 48.0 20.0 16.0 12.0 9.6 ①序号为________的实验数据是错误的，原因是实验时滑动变阻器接入电路的阻值偏________； ②实验中所用电源的电压可能是________（选填“4V”、“8V”、“10V”）。 4．如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、、，滑动变阻器（40Ω，2A）、开关、导线若干。 （1）探究电流与电压关系： ①探究电流与电压的关系时，要保持________不变； ②小明在实验中进行多组数据测量的目的是________； ③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中10Ω电阻对应的是图象________（选填“M”或“N”），由M图象可以得到实验结论：________。 （2）探究电流与电阻的关系： ①小明在实验中，先在AB间接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V。当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“a”或“b”）移动，直到电压表示数为________V； ②当AB间接20Ω的电阻时，为了完成实验，滑动变阻器接入电路中的阻值为________Ω。 5．用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压和电阻的关系。 （1）实验前，电压表的指针位置如图乙所示，其原因是_______（指针没调零/正负接线柱接反了）； （2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现电流表无示数，电压表示数发生改变，若电路中只有一处故障，该故障可能是_______； （3）在探究电流与电压关系时，为了改变电阻箱两端的电压，_______（需要/不需要）调节的阻值； （4）在探究电流与电阻关系时，根据实验数据绘出了图象，如图乙所示，分析图象可得结论：_______。实验过程中，控制导体两端的电压为_______V； （5）在上述实验（4）中当电阻箱接入的阻值为10 Ω时，滑动变阻器和该电阻的功率之比为，若接入20 Ω阻值时该比值为，则_______（>/=/<）。 6．小明在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中： （1）连接电路时，开关应____________．请用笔画线代替导线，根据图1将图2所示的实物电路连接完整． （2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，经检测是电阻发生了故障，则可能是：____________。 （3）排除故障后，小明通过实验得到数据如表（一）所示，其中第1次实验的电流表示数为____________A.根据表（一）的数据，可得出的结论是____________． 实验序号 1 2 3 电阻 电压 1.0 1.5 2.0 电流 0.15 0.20 （4）小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻先后更换为和的电阻进行实验，闭合开关时应将图中的变阻器滑片向____________端移（选填“”或“”）。 7．“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，准备的电学器材如下：电源（4.5 V）、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”、定值电阻（5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω）、开关、导线若干。 （1）“探究电流与电压的关系”实验 ①某同学_______开关，按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现：电流表指针向零刻度线左侧偏转，如图乙所示，则电路连接出现的错误是_______； ②纠正错误后开始实验，移动滑动变阻器的滑片使电阻两端电压由1.5 V逐渐增大到2 V、2.5 V，读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为_______A。实验数据如表所示。 实验次序 1 2 3 1.5 2 2.5 0.15 0.25 ③分析数据，得出结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成_______比。 ④善于预习的小辉，分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为_______Ω。 （2）“探究电流与电阻的关系”实验 ①将10 Ω的定值电阻接入A、B两点间，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2 V，读出电流表示数。 ②接下来用20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）2 V时，读出电流表示数。 ③将实验器材中_______（选填“5 Ω”或“30 Ω”）定值电阻接入A、B两点间，无论怎样移动滑片P都无法完成实验。 8．如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置.将四段电阻丝分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取5 Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联. （1）盒内封闭一定量的空气的优点是_________，在实验中电流通过电阻产生的热量的多少是通过观察_________来比较的. （2）图甲可探究电流产生的热量与_________的关系，图乙可探究电流产生的热量与_________的关系. （3）图乙中右侧盒外连接的5 Ω电阻的作用是__________________. （4）物理研究方法有很多，本实验运用了两种方法：一是_________法，二是转换法. 9．实验小组在做“探究通过导体的电流跟电压、电阻的关系”实验中，实验器材有：两节干电池、电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），滑动变阻器（20Ω；1A）、开关、导线若干，电路如图。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片移动到最________（选填“左”或“右”）端，保护电路安全；在“探究电流跟电压关系”实验过程中，滑动变阻器的作用是________； （2）实验开始时，用开关试触，发现电压表指针偏转到表盘右侧满刻度处，电流表指针几乎不动，故障原因可能是定值电阻发生了________（选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，组内小雪探究“电流跟电压的关系”实验时，将5Ω的电阻连入电路，测得的数据如上表所示，老师检查数据时指出有一组数据不是实际测得的，你认为应该是第________（填实验序号）组，理由是________； （4）小明在探究“电流跟电阻的关系”实验过程中，先将5Ω的电阻连入电路，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，并记下电流值，接着断开开关，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭合开关后，发现电压表示数变________（选填“大”或“小”），应向________（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片才能达到实验要求；得出的结论是：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。 10．小林用图甲所示的实验器材探究电流与电压、电阻的关系，其中电源由三节新干电池串联而成，定值电阻 R 的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω  1 A”，除图甲中的实验器材之外，还有阻值分别为10 Ω、15 Ω和20 Ω的定值电阻可供选用。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整；（注意不能与其他导线交叉） （2）实验前，电压表的指针如图乙所示，原因是_______； （3）小林先探究了“电流与电阻的关系”，实验时记录的实验数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 20 电流I/A 0.48 0.16 0.12 ①在第2次实验中，电流表的示数如图丙所示，读出其示数为________A； ②该探究过程中应保持定值电阻R两端的电压为________V不变；当小林用10Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验时，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）端移动；分析表1中的数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________（选填“正比”或“反比”）； （4）为使实验结论更具普遍性，小林又找来一个阻值为30 Ω 的定值电阻，用其进行实验时发现无法完成实验。在不改变实验装置的前提下，小林若要完成此次实验，应设置定值电阻两端的控制电压不低于________V； （5）最后，小林使用某一定值电阻探究了“电流与电压的关系”，记录实验数据后绘制成的图像如图丁所示，则小林所用定值电阻的阻值为________Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $$