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文档简介
第十二章欧姆定律一、学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系第一课时电流与电压、电阻的关系基础过关全练知识点1电流与电压、电阻的关系1.(新课标·模型建构)(2024陕西榆林实验中学月考)如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是(
)A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用C.实验的结论:电流跟电压成反比D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系C解析探究电流跟电压的关系时,由控制变量法可知,需要控
制导体的电阻一定,A正确;滑动变阻器可以改变接入电路中
的电阻,使得电路中电流发生改变,从而起到改变定值电阻两
端电压的作用,B正确;在电阻不变时,通过导体的电流跟导体
两端的电压成正比,C错误;多次实验得到多组实验数据,从而
可以得到电流跟电压之间的定量关系,D正确。故选C。2.(跨学科·数学)在探究电流与电压关系的实验
中,需要控制
不变。此时的电压越大,电流越大,这类
似于数学上的
函数。电阻正比例解析电阻一定时,电流与电压成正比。这与数学上的正比
例函数类似。3.(2022四川成都中考)如图是小华探究电流与电阻关系的实
验电路,AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电
阻后,他应调节滑动变阻器滑片控制AB间
不变。换
接电阻多次实验,是为了
。
电压寻找普遍规律解析探究电流与电阻关系的实验中,需控制电阻两端的电
压不变,即控制AB间电压不变。在AB间更换多个不同阻值
的电阻进行实验,得出多组数据,目的是寻找普遍规律。4.(新考法·设计实验)(2024甘肃金昌五校联考)如图甲为小俊
和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的
部分实物图。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时
电流表的示数变大。答案
如图所示
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有
示数,则电路可能出现的故障是
。(3)排除故障后,测量出的数据如表,请在图乙的坐标纸中描
点画出I-U图像。R断路
答案
如图所示
实验次
数123456电压U/
V0.40.81.21.62.02.4电流I/
A0.080.160.240.320.400.48(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍
性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用
不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是
(选填“小俊”或“小红”)的方案。(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙)所反映出
的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问
题是
。小红电压表与滑动变阻器并联解析
(1)根据题意可知,滑片向右滑动时电流表的示数变
大,这说明电路中的总电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻
变小,所以滑动变阻器应该接右下接线柱;(2)正确连接电路,
闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路出现了断路现象;
电压表有示数,说明电压表与电源之间是接通的,则电路可能
出现的故障是R断路;(3)根据表格中的数据描点连线;(4)实验中为了获得普遍的规律,应换用阻值不同的定值电阻多次测量,所以小红的方法是合理的;(5)实验后不同小组之间进行
交流时,发现有一组同学画出的I-U图像如图丙所示,该实验可能存在的问题:电压表与滑动变阻器并联。5.(新考法·设计实验)(2023四川广元中考)同学们“探究电流
与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为6V的电
源一个,定值电阻5个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、
25Ω),规格为“40Ω
1A”的滑动变阻器一个,电流表、电
压表、开关各一个,导线若干。(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表
0~3V的量程测量定值电阻R两端的电压,请你用笔画线代替
导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中(导线不能交
叉)。答案
如图所示
(2)他们先将R=5Ω的电阻接在图甲中a、b间,移动滑动变阻
器的滑片,使电压表示数为U0;保持滑片不动,用10Ω的电阻
替换a、b间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向
(选
填“左”或“右”)端移动,才能保持a、b间的电压U0不变;
再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图
像,如图乙所示。由乙图可知:a、b间电压U0的值为
V;
a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成
比。右
2反(3)当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数
始终不能调为U0,为继续完成此次探究,同学们一起设计了如
下方案,下列方案不正确的一项是
。A.将滑动变阻器更换为“50Ω
1A”的滑动变阻器,其余不变B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源,其余不变C.只调节滑动变阻器,使U0为2.3VC解析
(1)电压表与定值电阻并联接入电路,要求用电压表0~3V的量程测量定值电阻两端电压,所以电压表正接线柱选
择“3”接线柱;(2)实验中,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,根
据分压规律,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大;
研究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变,根据
串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压规
律,要增大变阻器电阻阻值,故应向右移动滑片;根据图乙所
示的图像可知,a、b两端的电压U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V,为一定值,故可得出:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(3)电源电压为6V,定值
电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联分
压规律得R定∶R变=UV∶U变=2V∶4V=1∶2,滑动变阻器的阻
值是定值电阻的2倍,当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻
后,则解得R变=50Ω,如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变
阻器最大阻值至少为50Ω,因此该方案可行,A不符合题意;如
果重新开始实验,只更换电源,将电压为6V的电源更换为电
压为5.2V的电源,定值电阻两端电压保持不变为2V,滑动变
阻器两端电压为3.2V,根据串联分压规律得R定∶R变=UV∶U变=2V∶3.2V=1∶1.6,滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍,
当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,则解得R变=40Ω,因
此该方案可行,B不符合题意;如果重新开始实验,使U0为2.3
V,电源
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