中考物理實驗24 （考點精講）探究電流與電壓和電阻的關(guān)系

實驗24探究電流與電壓和電阻的關(guān)系【猜想與假設(shè)】電阻一定時，電壓越高，電路中的電流越大；電壓一定時，電阻越大，則電路中電流越小。【設(shè)計與進行實驗】1.實驗器材：電源、不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線；2.實驗步驟：（1）閉合開關(guān)，保持電路中電阻10Ω不變，分別調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓成倍數(shù)增加，觀察電流表示數(shù)，將數(shù)據(jù)填入表格。（2）閉合開關(guān)，分別將阻值不同的電阻接入電路，并且通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使阻值不同的定值電阻R兩端的電壓保持3V不變，觀察電流表示數(shù)，將實驗數(shù)據(jù)記錄表中。根據(jù)上述表中的數(shù)據(jù)繪制的圖像和圖像如圖所示。【分析和論證】觀察到圖像可知，在一定時，與成正比。觀察到圖像可知，在一定時，與成反比?！緦嶒灲Y(jié)論】①在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；②在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比。【實驗方法】控制變量法：①探究電流與電壓的關(guān)系時：控制定值電阻的阻值不變，移動滑片，改變定值電阻兩端的電壓，觀察電流表的示數(shù)；②探究電流與電阻的關(guān)系時：更換電阻，調(diào)節(jié)滑片位置，控制電壓表示數(shù)不變，觀察電流表的示數(shù)；【交流與討論】（1）滑動變阻器的作用：①探究電流與電壓的關(guān)系：保護電路、改變定值電阻兩端的電壓；②探究電流與電阻的關(guān)系：保護電路、保持定值電阻兩端的電壓不變；（2）連接電路前，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑動到阻值最大處。（3）電流表、電壓表的使用和讀數(shù)。（4）實物電路圖連接、糾錯及畫電路圖。（5）多次測量的目的：使結(jié)論更具有普遍性。（6）在探究電流與電阻關(guān)系實驗中，更換阻值不同的電阻后，移動滑片方向判斷：換大調(diào)大。（7）電路故障分析。（8）表格錯誤數(shù)據(jù)的分析：①探究電流與電壓的關(guān)系：分析比較各組數(shù)據(jù)電壓與電流的比值是否相同，不同的一組數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)據(jù)。②探究電流與電阻的關(guān)系：比較各組數(shù)據(jù)電阻與電流的乘積是否相同，不同的一組為錯誤數(shù)據(jù)。（8）歐姆定律的相關(guān)計算。（9）將定值電阻換為小燈泡的評估：小燈泡的電阻會隨溫度變化而變化，從而會影響實驗結(jié)論，因此不能將定值換作小燈泡進行實驗?！纠?】小薇和小亮兩位同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗中，使用兩節(jié)新干電池作電源，滑動變阻器R'的規(guī)格是“20Ω2A”.（1）如圖甲所示是小薇畫的電路圖，根據(jù)電路圖連接的實物圖如圖乙所示，請你在虛線框內(nèi)把電路圖補畫完整（要求所補畫的元件與實物電路對應(yīng)）.甲乙（2）開關(guān)閉合前，小薇發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側(cè)，原因是A（選填“A”或“B”）.A.電流表沒調(diào)零 B.電流表正負接線柱接反了（3）小薇確認電路無誤后，應(yīng)將滑動變阻器滑片移到最左端，再閉合開關(guān).此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和改變定值電阻兩端電壓.（4）小薇閉合開關(guān)進行實驗，當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，為2.5V.（5）小薇記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，由實驗數(shù)據(jù)可計算出本實驗中使用的定值電阻的阻值為5Ω;老師指出其中一組數(shù)據(jù)有拼湊的嫌疑，你認為是第1組（填寫實驗序號），理由是電路中的最小電流為0.12A.

（6）排除有拼湊嫌疑的數(shù)據(jù)后，請根據(jù)小薇的實驗數(shù)據(jù)，在圖丁中描出各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點并連線，作出定值電阻的I-U圖像.（7）分析數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是:在電阻不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比.（8）小亮做完實驗，利用和小薇一樣的方法作出了I-U圖像，發(fā)現(xiàn)兩條圖線的傾斜程度不一樣，原因是小薇和小亮選用的定值電阻的阻值不同.（9）下列實驗與本實驗進行多次測量的目的不相同的是CA.探究影響滑動摩擦力大小的因素B.探究杠桿的平衡條件C.用刻度尺測物體的長度【例2】小峻和小薇兩位同學(xué)在“探究歐姆定律”的實驗中，所用器材有：學(xué)生電源、電流表、電壓表、標(biāo)有“20Ω2A”的滑動變阻器R′、開關(guān)，導(dǎo)線和定值電阻R若干．甲乙丙（1）請根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實物電路連接完整．（要求：向右移動滑動變阻器滑片時，電路中的電流變小，且導(dǎo)線不能交叉）（2）連接電路時，開關(guān)必須斷開；連接完電路后，小薇發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的位置互換了，如果閉合開關(guān)，則電壓（選填“電壓”或“電流”）表的指針可能有明顯偏轉(zhuǎn)．（3）排除故障后，他們先探究電流與電壓的關(guān)系，閉合開關(guān)，移動滑片依次測得5組數(shù)據(jù)，其中第5次實驗中電壓表的指針如圖丙所示，其示數(shù)為2.2V．他們記錄的數(shù)據(jù)如表一所示，分析數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．表一電流與電壓關(guān)系實驗序號12345電壓/V1.01.21.82－電流/A0.200.240.360.400.44（4）他們繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，先將電源電壓調(diào)為6V，分別換上多個定值電阻進行探究，數(shù)據(jù)記錄如表二所示，老師指出其中一組數(shù)據(jù)是拼湊的，你認為是第4（選填實驗序號）組，理由是實驗所用的滑動變阻器的最大阻值太小（選填“大”或“小”）了．表二電流與電阻關(guān)系實驗序號1234電阻/Ω10152025電流/A0.300.200.150.12（5）排除拼湊的數(shù)據(jù)后，分析數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．（6）在不更換滑動變阻器的情況下，可以采取B（填選填字母）的措施，完成這組拼湊數(shù)據(jù)所對應(yīng)的實驗測量．A．降低定值電阻兩端的電壓B．降低電源電壓C．選用更大阻值的定值電阻（7）測完表二的第2組數(shù)據(jù)后，換用阻值為20Ω的電阻進行第3次實