2023年上海市中考物理复习-专题9 数据表格 题型4 电

题型四：电学数据表格例14.例14.（★★★）小王和小海在学习了串联电路知识后，进一步探究“导体中电流与电压的关系”，他们用A、B、C三个导体进行实验，实验中多次改变导体两端的电压大小，并将测得的数据记录在表一、表二、表三中。（1）分析比较实验序号________中的相关数据和实验现象，可得出的初步结论是：电压相同，通过不同导体的电流不同。分析数据还可以知道：三个导体中，导体________对电流的阻碍作用最大（选填“A”、“B”或“C”）。（2）小王进一步分析了表格中的数据，得出同一导体，电流与电压的比值是一定值；不同导体，电流与电压的比值不同。小海在小王的基础上，将电流与电压的比值I/U定义为一个新的物理量。分析表格中的数据可知，该物理量的数值越大，导体对电流的阻碍作用越________（选填“大”或“小”）。若将新物理量取名为“电导”，符号取为“G”，则电流与电压的关系式可以写作：I＝________。（用“G”和“U”表示）（3）如果将两个导体串联，它们的电导分别为G1和G2，等效替代它们的总电导为G，请推导总电导与两个串联导体电导的关系式。________（需要写出推导的过程）【考点】串联电路特点【解析】（1）通过分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9中的相关数据，可以看出的当电压相同，通过不同导体C的电流最小，即对电流的阻碍作用最大。（2）分析每一个表格的数据，可以看出同一导体，电压与电流的比值是一定值；不同导体，电压与电流的比值不同。（3）通过分析可以看出，电导就是电阻的倒数，根据串联电路电阻的特点，R=R1+R2可知答案1/G＝1/G1+1/G2。【答案】（1）1、4、7或2、5、8或3、6、9；C（2）小；GU（3）U＝U1+U2，I/G＝I1/G1+I2/G2，；1/G＝1/G1+1/G2【教学建议】解答本题需要仔细审题，由题意找出实验的目的；对比各次实验中的数据找出对同一导体电压发生变化时，电流的变化规律，同时还要在相同电压下找出不同的电阻中电流的关系；并且应注意实验的要求，应严格遵守实验规律，不能凭借经验得出一些结论。例15.例15.（★★★）某学校同学想知道：影响电流大小的因素，他们设计了如图所示的电路，选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。同学们正确连接电路，并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。表一导体A长度0.4米横截面积0.3毫米2表二导体B长度1.2米横截面积0.3毫米2表三导体C长度1.5米横截面积0.3毫米2实验序号123实验序号456实验序号789U(V)1.22.43.6U(V)2.43.64.8U(V)1.53.04.5I(A)0.300.600.90I(A)0.200.300.40I(A)0.100.200.30（1）根据他们选用的导体及设计的表格：可以判断他们原有的猜想：他们认为影响电流大小的因素可能是：_________________________。（2）分析比较表一或表二或表三中的数据，可初步得出：____________。（3）请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据，可初步得出：____________。（4）为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系，请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。表四导体长度(米)横截面积(毫米2)DE【考点】探究影响电阻大小的因素【解析】（1）由表格中的数据可以可看出：不同导体，导体两端的电压不同，是探究导体电阻与导体材料和导体两端电压的关系。（2）分析每个表格可知：同一导体，电压与电流的比值相同。（3）三个表格都看时，不同导体，电压与电流的比值不相同。（4）要研究通过导体的电流与导体横截面积的关系，要求横截面积不同，但是其他都要相同。【答案】（1）电压、导体（导体的长度、导体的材料、导体的横截面）（2）同一导体（导体的材料、长度和横截面积相同），通过导体的电流与导体两端的电压成正比（3）不同导体（材料、横截面积相同，但长度不同），导体两端的电压与通过导体的电流的比值是不同的，且导体长度越长，比值越大。（4）表四【教学建议】用控制变量法研究电阻大小的影响因素，使用控制变量法的一般步骤是：(1)明确电阻的影响因素有三个：导体长度、材料和横截面积。(2)逐一研究电阻和其中一个物理量的关系时，要保持其他物理量保持不变。例16.例16.（★★★）某小组同学按如图所示的电路图连接电路，做“探究并联电路的特点”实验。在实验过程中，他们用电压表测出各支路和干路两端的电压值，用电流表测出各支路和干路中的电流值，并通过用不同阻值的电阻多次实验和改变电源电压，得到的实验数据如下表所示。实验序号电阻R1（欧）电阻R2（欧）电压U1（伏）电压U2（伏）电压U（伏）电流I1（安）电流I2（安）电流I（安）11010666060612220206660303063510444080412（1）分析比较________________的数据及相关条件，可得出的初步结论是：并联电路中各支路两端的电压都相等（且等于电源电压）。（2）分析比较表格中第7、8、9列的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______________________________________________________________________。（3）该小组同学在得到并联电路电压和电流的特点后，结合欧姆定律，推导得到了教科书上的并联电路总电阻与各并联电阻的关系式。若要验证推导得到的关系式是否正确，同学们采取的验证方案如下。a．尝试计算电阻：________。（写出计算公式）b．进行实验操作：________。（写明操作的要点）c．观察实验现象，得出实验结果：________。（写明观察的要点和得出结论的依据）【考点】并联电路的特点【解析】（1）分析比较表格中第4、5、6列，可以看出并联电路的电压关系：并联电路中各支路两端的电压都相等（且等于电源电压）。（2）分析比较表格中第7、8、9列的数据，可以看出并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和。（3）第三问有一定的难度，总电阻的提出用的是等效替代的方法。不过可以根据电阻的特点，阻碍电流，只要在电源电压不变时，使得两个电路的电流相同，两电路的电阻就相同。【答案】（1）表格中第4、5、6列（2）并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和。（3）a.1/R＝1/R1＋1/R2。b.将一个与总电阻数值相等的电阻接入原电路的电源两端，替换那两个并联的电阻，并闭合电键S。c.观察电路中的总电流（和总电压）是否与原实验时电路中的总电流（和总电压）相等。若相等，则说明接入的电阻与替换的那两个并联电阻等效，也就验证了该小组推导关系式的正确。【教学建议】该题考查并联电路的特点，最后一问很难，特别是推导过程，很多学生都不会，要注意这方面的训练。特别是串联电路和并联电路的总电阻和分电阻的关系是这类实验表格题的考察重点，一定要理解是在保持电源电压不变时，两次电路的电流相同，就表示两次的电阻相同，可以等效替代。例17.例17.（★★★）某小组同学为了“研究串联电路的特点”连接了如图所示电路。他们实验操作步骤正确，电路元件完好，在闭合电键后，发现无论怎样移动滑片，两个电流表的指针偏离零刻度线的角度都不相同，小明认为串联电路中各处的电流是相等的，出现上述现象的原因可能是（写出一种即可）。他们解决问题后继续实验，移动滑片将数据记录在下表实验序号1、2、3中，然后又改变电源电压后继续实验，将数据记录在下表实验序号4、5、6中。实验序号示数（安）示数（安）示数（伏）示数（伏）示数（伏）10.20.224620.30.333630.40.442640.50.554950.60.663960.70.7729（1）小强分析比较表中每次实验中各电压表示数及相关条件，可得出了串联电路的电压特点：在串联电路中两端的总电压等于。（2）小红分析了表中电流表A1的示数与电压表V1的示数及相关条件，发现这个实验也可验证欧姆定律，她得出的结论是：对同一电阻而言，。【考点】串联电路的特点【解析】（1）串联电路的电流处处相等，如果不相等只能是电流表的问题：量程不同和没有调零。（2）分析比较表中每次实验的第四、五、六列中各电压表示数可得出了串联电路的电压特点：在串联电路中两端的总电压等于各导体两端的电压和。（3）对同一电阻，流过的电流和导体两端的电压成正比。【答案】两个电流表使用的量程不同或两个电流表至少有一个没有调零（写出一种即可）；（1）各串联电阻两端的电压之和（2）通过它的电流与它两端的电压成正比【教学建议】这是一道考查串联电路的特点的实验表格题，第一问不是常规的考查，而是分析原因，对学生的要求更高，所以在平时的教学中，不光要求学生知道一些规律和概念，还要知道这些规律和概念的内涵和外延。例18.例18.（★★★）杨浦区某学校的初三学生在学习电阻概念之前，有三种不同的猜想，猜想一：电阻的大小可能与导体的长度有关；猜想二：电阻的大小可能与导体的横截面积有关；猜想三：电阻的大小可能与导体的材料有关。他们根据自己的猜想设计实验方案，并分成两组进行实验。实验中他们将导体分别接在某一恒定电压的两端，用电流表测量通过导体的电流来了解导体电阻的大小，然后将相关实验数据整理后，填入下表中。小组实验序号导体的材料导体的长度（米）导体的横截面积（×10-6米2）通过导体的电流(安)甲1镍铬合金0.120.320.360.330.480.340.3100.5乙5铁镍铝合金0.2550.260.4590.270.5580.990.1（1）分析比较实验序号的数据及相关条件，可以验证猜想一，依据是：。（2）实验完成以后，某同学发现表格中的数据不能验证上述全部的猜想，你认为猜想不能验证，理由是。（3）某同学进一步分析比较实验序号1、2、3或5、6数据中所记录的导体长度及横截面积的大小，并结合相关条件，可初步得出的结论是：常温下，。（3）根据上述进一步分析出来的规律，实验序号7所空缺的数据应该为。【考点】探究影响电阻大小的因素【解析】（1）为了验证导体的电阻和长度的关系，应该用材料和横截面积都相同的导体，所以选择实验序号6、8。（2）实验数据中长度和横截面积都不相同，材料不同的导体，所以没法验证和材料的关系。（3）通过分析可知，当导体材料相同时，长度与横截面积的比值相同，导体的电阻就相同。（4）根据③的结论可知，实验序号7、8的导体材料相