内容正文:
物理
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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
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实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
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 两端的电压为
,记录电流表的示数
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 ,记录电流表示数
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实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
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
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实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
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 _______________________________________________________________________________________
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实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
、
或 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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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 不变.
(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
______,闭合开关 前,应将滑动
变阻器的滑片移至阻值最____处.
断开
大
例3题图
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(3)闭合开关后,移动滑片 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 发生了______(选填“断路”或“短路”).
短路
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为 时,
电压表指针位置如图丙所示,则定值电阻的阻值为____ .多次改变滑
动变阻器滑片 的位置,其目的是为了______________________,记录的
实验数据如下:
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改变定值电阻两端电压
例3题图
实验次数 1 2 3 4
电压 1.0 1.4 2.0 2.4
电流 0.10 0.14 0.20 0.24
8
实验次数 1 2 3 4
电压 1.0 1.4 2.0 2.4
电流 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____比.
正
(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 的 图像如图丁所示.由图像知:完成
第3数据后,继续测量第4组数据时,滑动变阻器的滑片
应向____(选填“左”或“右”)移动.
左
例3题图丁
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(6)[实验评估]实验中______(选填“能”或“不能”)用小灯泡代替定值
电阻,原因是__________________________________.
不能
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
___ .
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(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
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(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___(填字母).
A. B. C.
√
实验次数 1 2 3 4
电压 1.0 1.4 2.0 2.4
电流 0.10 0.14 0.20 0.24
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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 不
变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值分别为 、 、
、 的定值电阻各一个、导线若干.
例4题图
(1)连接电路时,开关应处于______(选填“闭合”或“断开”)状态.
断开
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(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、、、 各接线柱,当接
触到时,电压表开始有示数且为 ,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________________________.
滑动变阻器间断路
例4题图甲
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(3)[操作细节]排除故障后,小明先将 定值电阻接入电路后,闭合
开关,调节滑片 ,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____A.紧接着断开开关,换接上 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__________(填序号).
①闭合开关
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
移动滑动变阻器的滑片到适当位置
0.4
②①④③
例4题图乙
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(4)图丙是绘制的 图像,由图像可知,实验过程中电压表的示数保
持___ 不变.
2
例4题图
(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
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(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
例4题图
(7)[图像分析]图丙中的图像为曲线,不
易直观判断 之间的定量关系,为了直观判断
出 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
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(9)[方案设计与评估]小红用阻值分别为 、 、 、
的定值电阻和电源 、滑动变阻器 进行实验,测完三组数
据后,当把 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______(选填“大于”“小于”或 “等于”)固定电压. 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.
大于
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:_____________________________.(请写出一种具体做法)
在电路中串联一个 的电阻
②小明的方案:将电压表示数调到 ,读出此时的电流,然后将 记入
表格,此方案______(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
可行
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