内容正文:
随堂精讲测·贵州物理
模
块
一
电
学
磁
学
实验 2 探究电流与电压、电阻的关系
(2022 版课标要求 21 个必做实验之一)
实验横向对比归纳
实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
电路图
电路图 实物电路图
进行实验
电路连接:按照电路图连接实物电路,连接电路时开关处于断开状态,滑动变阻器的滑片移至
阻值最大处(最右端)
实验操作:①闭合开关后调节滑片,读取
一组电压表、电流表示数并记录在表格中
②保持定值电阻的阻值不变,继续调节滑
动变阻器的滑片,读取多组电压表、电流
表的示数并记录在表格中
实验操作:①闭合开关并调节滑片,使定值电阻
R 两端的电压为 U0,记录电流表的示数
I1
②断开开关,依次更换不同阻值的电阻,闭合开
关,
每次移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示
数仍为
U0,记录电流表示数
滑动变阻
器的作用
(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的
电压
(1) 保护电路;(2) 保持定值电阻两端的电压
不变
控制变量
法的应用
控制定值电阻阻值一定,通过调节滑动变
阻器的滑片,改变定值电阻两端电压
换用不同阻值的定值电阻,通过调节滑动变阻器
的滑片,保证定值电阻两端电压不变
多次测量
的目的
获得多组数据,找出电流与电压的关系
获得多组数据,找出电流与电阻的关系
实验表
格设计
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U / V
电流 I / A
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻 R / Ω
电流 I / A
I-U、
I-R 或 1
R
关系图像
实验
结论
保持电阻不变时,电流与电压成正比 保持电压不变时,电流与电阻成反比
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随堂精讲测·贵州物理
模
块
一
电
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磁
学
实验例题一遍过
例 3 探究“电流与电压关系”时,电路图如图甲所示,电源电压为 4. 5
V 不变.
甲 乙 丙 丁
例 3 题图
过要点 基础设问
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的实物图按图甲方式连接完整,导线不能交叉.
(2)连接或拆装电路时开关必须 断开 ,闭合开关 S 前,应将滑动变阻器的滑片移至阻
值最 大 处.
(3)闭合开关 S 后,移动滑片 P 时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故
障可能是定值电阻 R 发生了 短路 (选填“断路”或“短路”).
(4)排除故障后闭合开关 S,移动滑片 P,当电流表的示数为 0. 28
A 时,电压表指针位置如
图丙所示,则定值电阻 R 的阻值为 10 Ω. 多次改变滑动变阻器滑片 P 的位置,其目的
是为了 改变定值电阻两端电压 ,记录的实验数据如下:
实验次数 1 2 3 4
电压 U / V 1. 0 1. 4 2. 0 2. 4
电流 I / A 0. 10 0. 14 0. 20 0. 24
分析实验数据,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端
的电压成 正 比.
(5)[实验操作]根据表格中的实验数据,通过描点绘制出定值电阻 R 的 I-U 图像如图丁所
示. 由图像知:完成第 3 组数据后,继续测量第 4 组数据时,滑动变阻器的滑片应向 左
(选填“左”或“右”)移动.
提能力 延伸拓展
(6)[实验评估]实验中 不能 (选填“能”或“不能”)用小灯泡代替定值电阻,原因是
小灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化 .
(7)[电路安全]在实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于 5 Ω.
(8)[实验评估]其他实验小组的同学在探究此实验时,得出“电阻一定时,电流随电压增大
而减小”,你认为得出此结论的原因是: 将电压表并联在滑动变阻器两端了 .
(9)[滑动变阻器规格选取]根据表格中的数据请计算出,实验中所用滑动变阻器的规格可能
是 C (填字母).
A.
25
Ω 1
A B.
40
Ω 0. 1
A C.
40
Ω 0. 6
A
32
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磁
学
例 4 小明用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,器材有:电源(电压3
V 不变)、电流表、电
压表、开关、滑动变阻器、阻值分别为 5
Ω、10
Ω、20
Ω、40
Ω 的定值电阻各一个、导线若干.
甲 乙 丙
例 4 题图
过要点 基础设问
(1)连接电路时,开关应处于 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态.
(2)检查接线无误后,闭合开关,发现电流表、电压表示数均为 0,他将一根导线的一端接
电源正极,另一端依次试触 a、b、c、d 各接线柱,当接触到 d 时,电压表开始有示数且为
3
V,电流表示数仍为 0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路故障可能是 滑
动变阻器 RP(cd 间)断路 .
(3)[操作细节]排除故障后,小明先将 5
Ω
定值电阻接入电路后,闭合开关,调节滑片 P,使
电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,示数为 0. 4 A. 紧接着断开开
关,换接上
10
Ω
的电阻,
后续操作有以下四步,从安全和规范角度考虑,正确的顺序是
②①④③ (填序号).
①闭合开关 ②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置
③记录电流表示数 ④移动滑动变阻器的滑片到适当位置
(4)图丙是绘制的 I-R 图像,由图像可知,实验过程中电压表的示数保持 2 V 不变.
(5)由图像可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 .
提能力 延伸拓展
(6)图丙中阴影部分的面积表示的物理意义是 定值电阻两端的电压 .
(7)[图像分析]图丙中的 I-R 图像为曲线,不易直观判断 I-R 之间的定量关系,为了直观
判断出 I-R 的关系,可将坐标图像变换为 图像.
(8)[方案改进]实验中需要不断更换电阻,操作比较麻烦,请你写出一条改进措施 用电
阻箱代替定值电阻 .
拓视野 全国新考法
(9)[方案设计与评估] 小红用阻值分别为 5
Ω、10
Ω、20
Ω、30
Ω 的定值电阻和电源
(4. 5
V)、滑动变阻器(30
Ω 1
A)进行实验,测完三组数据后,当把
30
Ω 的电阻接入电
路时,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表示数始终 大于 (选填“大于” “小于”
或“等于”)固定电压 2
V. 为能够完成本组数据的收集,小红和小明采用了不同的方法.
①小红的方案:保持定值电阻两端预设电压不变,利用现有器材,她可以采用的办法是:
在电路中串联一个 10
Ω的电阻 (请写出一种具体做法).
②小明的方案:将电压表示数调到 4
V,读出此时的电流 I,然后将 1
2
I 记入表格,此方案
可行 (选填“可行”或“不可行”),理由是 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两
端的电压成正比 .
42
提能力延伸拓展
1.
做功 热传递 2.
300 600
3.
不正确 上端开口,底部连通的容器叫连通器,图中 U 形
管底部连通,上端有一端密封,所以不是连通器
4.
透明容器密闭性不好或对应电阻丝短路等
拓视野全国新考法
5.
长
6.
不能 两电阻并联,两电阻两端的电压相同,由于电阻阻
值不同,则通过电阻的电流不同,不能控制电流相同,所
以不能证明结论
7.
电阻丝产生的热量与通电时间有关
8.
通电时间 电子温度计示数变化量 电子温度计示数稳
定,可减小实验误差(答案合理即可)
命题点 5 与电热器有关的计算
【随堂巩固小练】
1.
2 2
112 2.
保温 2. 1×103
大单元 3 电学重点实验
【实验必备能力点】
能力点 1 实验操作中的安全问题
例(1)6
V 蓄电池 15 (2)断开 阻值最大处
(3)断开开关 断开开关 电源
能力点 2 电路故障分析
【即时练习】1.
A 2.
C
3.
电阻 R 断路 灯泡 L 断路 灯泡 L 短路
【教材实验一遍过】
实验 1 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
实验横向对比归纳
量程 分度值 相等 IA+IB U1 +U2 相等 U1 =U2
例 1 (1)断开 (2)串联 C (3)电流表正、负接线柱接
反了 0. 24 (4)换用不同规格的小灯泡,再测出几组电
流值 (5)①不可信 1、2 两次实验中选用了规格相同的
两个小灯泡 ②4 在测量 C 处电流时,电流表选用的是
0~ 0. 6
A 的量程,读数时却按 0~ 3
A 的量程读数了 (6)
可行 移动滑片即可进行多次实验,不需要拆接电路,便
于实验操作 (7)不可信 使用相同规格的灯泡具有偶
然性,应换不同规格的灯泡,再次进行实验
例 2 (1) 如答图所示 (2) 连接电路时没有断开开关
(3)L1 断路 (4)电压表换接 0~ 3
V 的量程 (5)等于
(6)选用相同规格的灯泡做实验 只测了一组实验数据,
实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性
(7)不能 电压表的正、负接线柱接反了 (8)将灯 L1 和
L2 的位置互换,观察灯泡的亮度是否改变 (9)细 在长
度和材料不变的条件下,导体横截面积越小,电阻越大,分
得的电压越大,分压现象越明显 (10)有必要,开关也是
电路的一部分,需要通过实验验证它是否分压
例 2 题答图
实验 2 探究电流与电压、电阻的关系
例 3 (1)如答图所示 (2)断开 大 (3)短路 (4)10
改变定值电阻两端电压 正 (5)左 (6)不能 小灯泡
灯丝电阻随温度的变化而变化 (7) 5 (8)将电压表并
联在滑动变阻器两端了 (9)C
例 3 题答图
例 4 (1)断开 (2)滑动变阻器 RP(cd 间)断路 (3)0. 4
②①④③ (4)2 (5)反比 (6)定值电阻两端的电压
(7) I-
1
R
(8)用电阻箱代替定值电阻 (9)大于 ①在
电路中串联一个 10
Ω 的电阻 ②可行 当电阻一定时,
通过导体的电流与导体两端的电压成正比
实验 3 用电流表和电压表测量电阻、小灯泡的电功率
实验横向对比归纳
U
I
UI 保护电路 温度 大 亮
例 5 (1)“0”刻度线处 (2)滑动变阻器同时接两个下接
线柱 (3)0. 16 (4)1 实验中电压表最小示数大于 1. 0
V
(5)10 (6)探究电流与电压的关系 (7)减小测量误差
A (8)将电压表并联在滑动变阻器两端
例 6 (1)断开 (2)将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处
(3)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)2. 1 左 亮 (5)立即断开开关 热 (6) ①8. 3
②大 (7)不需要 灯丝阻值随温度变化而变化,求平均
值无意义 (8)升华 凝华 大
例 7 (1)如答图所示 (2)小灯泡断路 (3)电压 2. 5
(4)①0. 3 0. 75 ②小灯泡的实际功率太小 ③增大
实际电压 (5)BC (6)滑动变阻器的电功率
(7)并联在滑动变阻器两端 0. 7
例 7 题答图
大单元 4 生活用电
【基础知识梳理】
①电能表 ②保险装置 ③火线 ④零线 ⑤220 ⑥熔断
021