内容正文:
第3节
探究电流与电压、电阻的关系
李多角度剖实验
实验名称
探究电流与电压的关系(2022年微漾标要求)
探究电流与电阻的关系(2022年版课标要求)
①
实验电路图
R
电路图
根据电路图连接实物图
(1)连接电路时,开关应处于②断开状态,且电路中导线不能交叉:
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片要移到③阻值最大处,且滑动变阻器要④“一上一下”接入
电路连接
电路:
注意事项
(3)电压表要与被测元件⑤并联,电流表要与被测元件⑥串联:
(4)电流表和电压表要“正进负出”,且要根据实际要求选择合适的量程
滑动变阻
保护电路
器的作用
改变定值电阻两端的电压
控制定值电阻两端的⑦电压不变
滑动变阻器
根据R=
针算出滑动变鼠器的最R少R,依据尺计算出清动变阻器的
的规格选取
大阻值
最大阻值
目的:寻找普遍规律
目的:寻找普遍规律
多次测量的
方法:调节⑧滑动变阻器的滑片,进行多次方法:换不同阻值的定值电阻,控制定值电阻两端
目的及方法
实验
电压不变,进行多次实验
/A
/A
实验图像
R/N
当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导
实验结论
体两端的电压成⑨正比
体的电阻成①反比
95
续表
实验名称
探究电流与电压的关系(2022年版课标要求)
探究电流与电阻的关系(2022年顺课标要求)
(1)将定值电阻换成小灯泡后无法得出正确
结论的原因:①小灯泡灯丝电阻随温度的升
高而增大:
(1)更换电阻后滑片移动方向的判断:更换的定值电
(2)实验得出“电阻一定时,电流随电压增大
阻阻值越大,滑动变阻器接入电路的电阻⑧越大,
交流与反思
而减小”结论的原因:②将电压表并联在滑
滑片应向阻值变@大的方向移动:
动变阻器两端了:
(2)作出的I一R曲线无法直观判断定量关系的改
(3)电压表示数不能降低到某一数值的操作
进措施〔作出I一是困像)
方法:a.减小电源电压:b.串联一个电阻:
℃.换用最大阻值更大的滑动变阻器
实验和探究电流与电阻的关系
例1小丽用阻值分别为52、10Ω、152、20Q
(5)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑
的定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电
片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本
源电压为6V。
实验中控制定值电阻两端的电压为2V。
(6)实验操作细节小丽接下来用10Ω电阻替换
5Ω电阻进行实验,首先应进行的操作是断开开
关,并将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,再将
0
0203
5Ω电阻换为10Ω电阻,闭合开关,移动滑动变阻
0
0.6
器的滑片,此过程中,眼晴应观察电压表的
063
示数。
乙
(7)小丽在换用20Ω的电阻做实验时,发现电阻已
/A
0.4
经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了
0.3
这个问题。请你写出小丽的做法:把5Ω与
0.
15Q的电阻串联接入电路中进行实验。
0.
■■■■
00.050.10.150.21
R'B
(8)根据实验数据描绘出电流I与电阻倒数的图
/0
R
像如图丙所示,由图像可知:电压一定时,电流与
丙
例1题图
电阻成反比。处理数据描绘的是1一图像,而
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整
不是一R图像,这样做的优点是图像是一条直
(滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大)。
线,比较直观,便于发现规律。
(2)实验前,滑动变阻器的滑片应移到最左端。
(9)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的
(3)连接好电路后,小丽检查电路时发现电压表、
最大阻值应不小于402。
电流表位置互换了,若此时闭合开关,电流表
不会(选填“会”或“不会”)被烧坏。纠正错误
10)某同学用电阻箱台-(可在0~99.9n范
后,开始实验。
围内调节阻值大小,且能读数的变阻器)来代替定
(4)先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流
值电阻R,将图甲电路改进为如图丁的电路,该电
表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻短路。
路的优点是不用频繁更换电阻。
96
实验2探究电流与电压的关系
例2在“探究电流与电压的关系”实验中:
(4)继续实验,记录实验数据如下表。空白处的电
流如图乙所示,请将数据填写到下面的表格中,表
中第5
组实验数据有误,可能原因是
电流表选用小量程却按大量程读数了
2
yu山w
0204
实验次数
1
2
3
4
5
0.6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
063
电流I/A0.1
0.2
0.3
0.4
2.5
U
(5)根据表中数据可归纳得出结论:导体电阻一定
例2题图
时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(1)图甲电路连接有错,只要改接一根导线就可以
(6)此实验中多次测量的目的与下面的A(选填
了。请你在图中把接错的那根导线找出来,并打
“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
上“×”符号,再用笔画线代替导线连接到正确的
A探究电流与电阻的关系
位置上
B.测量未知电阻的阻值
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左端,接
(7)本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行实验,
下来应进行的操作是将电流表指针调零。
原因是本实验需要控制电阻不变,小灯泡的灯
(3)闭合开关,改变滑片位置,调节滑动变阻器滑
丝电阻随温度的变化而变化
片P的目的是改变定值电阻两端的电压。闭合
(8)实验中发现电流表示数随电压表示数的增大
开关一段时间后,滑动变阻器突然断路,观察到的
而减小,可能的原因是电压表并联在了滑动变阻
现象是电流表、电压表示数均变为0。
器两端
◆真题摸拟明考向
命题原探究电流与电压的关系
(2)实验时,小梅组将实验中记录的数据画在I一U
1.[2024遵义模拟]如图所示是“探究电流大小与电
坐标图上。画完后与小丽组进行对比,发现他们
压的关系”的部分实验电路
画出的图形不完全相同,你认为这是否影响他们
总结实验结论?并分析造成两图形不一致的原
因:不影响;图像斜率不同是因为选择的定值电
阻阻值不一样,根据控制变量法,实验中只要求
保持定值电阻阻值不变,故实验中选用不同的定
I/A R,=50
值电阻不影响实验的结论。
4A
0.6
☑
0.6
(3)接下来继续研究电流与电阻的关系,他们想
0.4
0.4
0.2
■■
到将定值电阻换成电阻箱进行实验更加方便。
0.2
他们进行了五次操作并将数据记录在下方表
0123UV
0123U/W
小梅组
小丽组
格中。
第1题图
序号
2
5
(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完
整。要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入
电流表示数1/A0.100.200.300.40
0.50
电路的阻值变大。
电阻箱R/Ω
24.010.08.0
6.0
4.8
97
在得出结论前,他们对数据进行了分析处理,发
3.[2024贵附云岩区模拟]在“探究电流与电阻的关
现有一组数据有误,该组数据为:2(填写序
系”的实验中,实验器材有电压为6V的电源、
号),经过分析判断,是由于在操作该组实验时
电流表、电压表、滑动变阻器(4020.5A)和
滑动变阻器的阻值过大(选填“大”或“小”)。
开关各一个,定值电阻4个(52、102、202、
排除错误数据后得出实验结论:电压一定时,
252)及导线若千。
通过导体的电流与电阻成反比
命题点2探究电流与电阻的关系
2.[2022贵阳,24]如图甲所示是探究“电流与电阻
关系”的实验电路。
第3题图1
(1)如图1所示是实物电路图的连接,为使滑片
02+04
P向左移动时,电流表的示数变大,导线C应该
0
0.6
连接到A(选填“A”或“B”)端。
°063
(2)正确连接电路后,试触时,发现电压表指针
迅速偏向最右端,电流表示数为零,则电路中出
第2题图
现的故障可能是R。断路。
(1)由图甲可知,电压表与定值电阻R的连接方
(3)排除故障后,小芳做了三次实验,并将数据
式是并联。根据滑片位置判断,此时可以
描绘出如图2所示的图像。三次实验中,滑片P
(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行
的位置最靠近B端的是第③(选填“①”“②”
实验。
或“③”)次实验。进一步处理数据时小芳发现
(2)更换定值电阻闭合开关后,电压表示数发生
电流与电阻的倒数成正比,由此得出结论,电压
改变。若要控制R两端的电压不变,应通过下
相同时,通过导体的电流与电阻成反比。
列哪一操作后再记录数据:B。(填序号)
A电流表与电压表交换位置
↑∥A
0.5
B.移动滑动变阻器的滑片
0.44①
0.3
(3)当R=202时,电流表示数如图乙所示,则
0.2
.2
0.l-
表格空白处应记录的电流为0.3A。
05101520250
实验序号
电阻R/n
电流I/A
第3题图2
1
5
1.2
10
0.6
(4)当小芳改用25Ω的电阻继续做实验时,发
3
15
0.4
现无论怎样移动滑动变阻器滑片P,都无法使
20
定值电阻R的电压达到实验要求的值。仔细分
30
0.2
析后,在不添加其他器材的情况下,小芳发现可
(4)分析表格中的实验数据可得出结论:当电压
以采用减小电源电压的方法来继续完成该
一定时,电流与电阻成反比。
实验。
请完成《情境作业本》(P40)中的练习题
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