中考复习方略中考物理 第15章 探究电路课件 新人教版.ppt

第十五章探究电路 一 电阻和变阻器1 电阻 1 定义 导体对电流的阻碍作用 2 单位及换算 1 k m 10 3 10 6 3 影响因素 横截面积 在其他条件相同时 导体的横截面积越大 电阻越 长度 在其他条件相同时 导体的长度越大 电阻越 材料 在长度 横截面积相同时 不同材料的导体 其电阻 温度 多数导体的电阻随温度的升高而 小 大 不同 增大 2 滑动变阻器 1 原理 通过改变接入电路中的 来改变电阻 2 使用 连接时应 选择两个接线柱接入电路中 接通电路前应将滑片调至 3 电阻箱 各旋盘对应的指示点的示数 面板上标记的倍数 然后 就是连入电路的电阻值 电阻丝的长度 一上一下 阻值最大处 乘以 加在一起 二 欧姆定律1 电流与电压 电阻的关系 1 保持电阻不变时 电流跟电压成 关系 2 保持电压不变时 电流跟电阻成 关系 2 欧姆定律 1 内容 一段导体中的电流 跟 成正比 跟 成反比 2 公式 正比 反比 加在导体两端的电压 这段导体的电阻 3 应用 1 求电流 i 2 求电压 u 3 求电阻 r ir 4 电阻的串联和并联 长度 大 横截面积 小 各分电阻之和 r1 r2 各分电阻的 倒数之和 三 家庭用电1 家庭电路的各组成部分及其作用 连接 1 进户线 供电线路 一根是 一根是 它们之间的电压是 v 2 电能表 测量用户在一段时间内消耗 的仪表 3 闸刀开关 控制 的开关 4 熔断器 当电路中电流 时 自动 电路 起保护作用 火线 零线 220 电能多少 干路通断 过大 切断 5 用电器及开关 所有家用电器都 在电路中 控制用电器的开关与用电器串联后直接接在 上 并联 火线 2 测电笔 辨别火线和零线 若氖管发光 表示接触的是 若氖管不发光 表示接触的是 手指 导线 火线 零线 3 安全用电 1 触电原因 人体直接或间接接触 使一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故 2 安全电压 不高于 v的电压 火线 36 3 防止触电的办法 家庭电路的安装要符合安全用电的要求 不弄湿用电器 保护好用电器的绝缘体 不使火线裸露 对于有金属外壳的家用电器 其外壳要 不 低压带电体 不 高压带电体 4 处理触电事故的做法 尽快 或用 将电线挑开 接地 接触 靠近 切断电源 干燥的木棍 读 练 1 填一填 探究影响电阻大小的因素甲 乙 丙都是镍铬合金丝 要探究 导体电阻的大小与长度的关系 选用的电阻丝是 要探究 导体电阻的大小与横截面积的关系 选用的电阻丝是 实验中 根据 判断接入m n两点间电阻的大小 乙 丙 甲 乙 电流表的示数 2 填一填 滑动变阻器的使用若将滑动变阻器的接线柱a c接入电路中 当滑片p向右移动时 接入电路中的电阻丝长度 接入电路中的电阻 闭合开关前 滑片p应置于 端 变大 变大 b 3 填一填 电阻的测量 1 闭合开关后 移动滑动变阻器滑片 当电压表的示数为1 2v时 电流表的示数为0 2a 则该电阻的阻值为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 再测一组数据时 使电压表的示数变大 应将滑动变阻器的滑片向 端移动 6 9 a 2 将定值电阻更换为小灯泡 测量小灯泡的电阻 发现在不同的电压下 小灯泡的电阻差别很大 这是因为 灯丝的电阻随温度的升高 而增大 4 填一填 三脚插头 1 三孔插座的l孔接 线 n孔接 线 2 把三脚插头插入三孔插座时 e脚的作用是把用电器的 和 连在一起 零 火 金属外壳 地线 5 画一画 螺口灯的接法请把图中的电灯及开关正确地接入电路中 答案 6 找一找 安全用电列举图中与电有关的不安全现象 1 2 3 4 在电线下放风筝 电视机的电源线破损 用湿手触摸用电器 电灯的电源线压在地毯下 考点1 欧姆定律的理解和应用1 三个应用 2 三个条件 3 解题流程 1 认清用电器的连接方式 明确各电表的作用 2 要在电路图中尽可能地标出已知量的符号 数据和未知量的符号 3 对电路进行分析 寻找已知量与未知量的关系 分析电路时要抓住电路中不变的量 例如 电源电压恒定 定值电阻 和变化的量 4 根据串 并联电路的特点和欧姆定律列方程求解 失分盲点 1 r 给我们提供了计算或测量电阻的方法 对同一导体来说 它两端的电压与通过它的电流的比值是恒定不变的 不能理解为r与u成正比 r与i成反比 2 欧姆定律只适用于纯电阻电路 如接有电热器 白炽灯的电路 对于非纯电阻电路不适用 如接有电动机的电路 给蓄电池充电的电路 含有电磁炉 节能灯的电路也是非纯电阻电路 示范题1 2014 青海中考 如图所示的电路中 灯泡的电阻rl 12 正常发光时的电压为12v r2 12 当开关s1 s2都闭合时 电流表的示数为1 2a 这时灯泡正常发光 1 求电源电压和r1的阻值 2 当开关都断开时 灯泡两端的电压 解题关键 解答本题要注意以下关键 关键1 当开关s1 s2都闭合时 电阻r2被短路 灯泡l与电阻r1并联 l与r1两端的电压相等 均等于电源电压 电流表的示数等于各支路电流之和 关键2 当开关都断开时 灯泡l与电阻r2串联 各处电流相等 总电阻等于l与r2串联的电阻之和 关键3 已知电压 电流 电阻中的两个量 求解第三个量时要利用欧姆定律i 建立联系 解析 1 当s1 s2均闭合时 电阻r2被短路 灯泡l与电阻r1并联此时l正常发光 故电源电压u ul 12v通过灯泡的电流il 1a通过电阻r1的电流i1 i il 1 2a 1a 0 2a则r1 60 2 当开关都断开时 灯泡l与电阻r2串联电路中总电阻r总 rl r2 24 电流i 0 5a灯泡两端的电压u l i rl 0 5a 12 6v答案 1 12v60 2 6v 示范题2 2015 莱芜中考 随着社会的发展和科技的进步 电路元件在各行各业得到广泛的应用 其中热敏电阻就是其中之一 热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变 图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路 电路中电流表的量程为0 0 02a 滑动变阻器r的铭牌上标有 150 0 3a 字样 rt为热敏电阻 其阻值随环境温度变化关系如图乙所示 电源电压保持不变 请完成下列小题 1 将此电路放入温度为20 的环境中 闭合开关s 调节滑片p 使滑动变阻器接入电路的电阻r 100 此时电流表的读数为0 01a 求电源电压 2 若环境温度为40 时 要保证整个电路元件的安全 求滑动变阻器的变化范围 3 此电路能测量的最高环境温度为多少 解题关键 解答本题要注意以下关键 关键1 明确r与rt的连接方式及电流表的作用 关键2 明确串联电路的电流 电压 电阻关系 关键3 应用欧姆定律求解相应的电流 电阻 关键4 根据图乙查找rt阻值与对应的温度 最高环境温度下rt的阻值最小 电路中电流最大 解析 1 由图甲知 滑动变阻器与热敏电阻串联 电流表测电路中电流 由图乙知 温度为20 时 热敏电阻rt 400 电源电压u i rt r 0 01a 400 100 5v 2 由图乙知 温度为40 时 热敏电阻r t 200 由电流表量程知电路允许的最大电流i最大 0 02a 电路中最小电阻r最小 250 滑动变阻器的最小阻值r滑最小 r最小 rt 250 200 50 所以滑动变阻器的变化范围是50 150 3 热敏电阻阻值越小 环境温度越高 电路中电流越大 当电路中电流最大为0 02a时 热敏电阻的阻值rt最小 r最小 r滑最大 250 150 100 由图乙可知该电路能测量的最高环境温度为50 答案 1 5v 2 50 150 3 50 备选例题 2014 通辽中考 有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾 传感器r1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示 工作电路如图乙所示 电源电压恒为12v 定值电阻r2 30 求 1 被检测者未喝酒时 r1阻值 2 被检测者酒精气体浓度为0 8mg ml时 电流表的示数 3 现在公认的酒驾标准为0 2mg ml 酒精气体浓度 0 8mg ml 当电压表示数为4 8v时 通过计算说明被检测司机是否酒驾 解析 1 由图甲可知 当被检测者未喝酒时 即酒精气体的浓度为0时 r1的电阻为60 2 根据图甲 当酒精气体的浓度为0 8mg ml时 r1 10 根据图乙 酒精气体传感器r1与电阻r2串联此时电路中总电阻r总 r1 r2 10 30 40 电流i 0 3a 3 当电压表的示数u1 4 8v时 电阻r2两端的电压u2 u u1 12v 4 8v 7 2v电路中的电流i 0 24a此时传感器r1的阻值r1 20 由甲图可知 被检测者的酒精气体浓度为0 3mg ml 0 2mg ml 所以被检测者属于酒驾 答案 1 60 2 0 3a 3 见解析 考点2 动态电路的分析1 滑动变阻器型 1 含滑动变阻器的串联电路 2 含滑动变阻器的并联电路 2 开关型 3 实际生活中的变阻器 知识拓展 动态电路应用实例 1 生产 生活中含有滑动变阻器的动态电路应用实例较多 一般情况下均以串联电路的形式出现 例如 甲图是汽车油量表 乙图是身高测量仪 丙图是压力测量仪 2 将丁图中滑动变阻器换为一个敏感电阻元件 如光敏电阻 热敏电阻 气敏电阻 压敏电阻等 当外部条件改变时 电流表或电压表的示数就可反映光照强度 温度 气体浓度 压力大小的变化 示范题3 2014 眉山中考 如图所示电路 开关s2由断开到闭合的过程中 下列有关说法正确的是 a 电压表示数不变 电流表示数变大b 电压表示数变大 电流表示数变小c 电压表和电流表的示数的比值不变d 电压表和电流表的示数的比值变大 解析 选c 本题考查动态电路的分析 由电路图可知 开关s2断开时两电阻串联 开关s2闭合时电路中只接入r1 电压表测r1两端的电压 电流表测电路中的电流 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以 开关s2由断开到闭合的过程中 电路中的总电阻变小 由i 可知电路中的电流变大 即电流表的示数变大 故b不正确 由u ir可知 r1两端的电压变大 即电压表的示数变大 故a不正确 因电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻r1的阻值 所以 电压表和电流表的示数的比值不变 故c正确 d不正确 示范题4 2015 兰州中考 如图所示 电源电压不变 闭合开关s 向下移动滑片p 以下说法中正确的是 a 灯泡l变亮b 电压表v1的示数变大c 电流表a的示数变大d 电压表v2的示数变小 解题探究 解答本题时思考以下问题 1 题图中的灯泡l 滑动变阻器是以什么连接方式接入电路中的 2 电流表和两个电压表的测量对象分别是什么 3 变阻器的滑片向下移动时 电路中的电流大小如何变化 怎样判断灯泡 滑动变阻器两端的电压变化 提示 1 采用理想化 去电压表 法 可判断出灯泡l 滑动变阻器是串联的 2 电流表测量串联电路中的电流 电压表v1测量滑动变阻器r两端的电压 电压表v2测量滑动变阻器r及灯泡l两端的电压 等于电源电压 3 滑片向下移动时 电路中总电阻增大 根据欧姆定律可判断电路中电流减小 根据ul irl可判断灯泡rl两端的电压ul减小 可根据ur u电源 ul或串联电路中的电压分配与电阻的关系来判断滑动变阻器两端的电压变化 解析 选b 本题考查电路的动态分析 用 去电压表 法分析电路可知 灯泡l与滑动变阻器r串联 电压表v1测量滑动变阻器两端的电压 电压表v2测量灯泡和滑动变阻器两端的总电压 即电源电压 故v2示数不变 选项d错 滑片向下滑动 滑动变阻器接入电路中的电阻变大 电路总电阻变大 故电路中电流变小 灯泡变暗 选项a c错 选项b分析方法有两种 方法一 电路中电流变小 由u ir 可知 灯泡两端电压变小 由u电源 ul ur可知滑动变阻器两端电压变大 方法二 根据 在串联电路中 电阻越大 其两端分得的电压越大 的原理 滑动变阻器电阻变大 其两端电压也变大 选项b正确 示范题5 多选 2015 聊城中考 如图所示 电源电压不变 闭合开关s 当滑动变阻器的滑片p向右滑动时 下列说法正确的是 a 电压表v示数不变 电流表a2的示数变小b 电流表a1示数变大 电流表a2的示数变小c 电压表v示数与电流表a2示数的值变大d 电流表a1示数与电流表a2示数的差值不变 解题关键 解答本题要注意以下关键 关键1 明确r与滑动变阻器的连接方式 并联 关键2 明确各电表的作用 电流表a1测量干路电流 电流表a2测量滑动变阻器所在支路的电流 关键3 移动滑动变阻器的滑片p对电路的影响 改变滑动变阻器所在支路的电阻 引起本支路的电流发生变化 解析 选a c d 本题考查动态电路的分析 由图可知r与滑动变阻器并联 电流表a1测量干路电流 电流表a2测量所在支路滑动变阻器的电流 电压表测量并联电路两端的电压 等于电源电压 滑片p向右移动时 滑动变阻器接入电路的电阻变大 而电源电压不变 故电压表的示数不变 由欧姆定律可知 通过滑动变阻器的电流变小 即电流表a2的示数变小 根据串联电路中干路电流等于各支路电流之和 可知电流表a1的示数也变小 电压表v示数与电流表a2示数的比值等于滑动变阻器的阻值 所以其比值变大 电流表a1与电流表a2的示数差是通过电阻r的电流 其大小不变 故选a c d 考点3 家庭电路故障及判断 提分技法 1 使用测电笔时 手指必须接触笔尾金属体 否则即使金属体笔尖接触火线 氖管也不会发光 有两种情况能使氖管发光 火线 测电笔 人体 大地 火线 其他导体 测电笔 人体 大地 2 不能用铜丝 铁丝等其他金属丝代替保险丝 也不能随意更换粗保险丝 知识拓展 漏电保护器漏电保护器是由漏电检测 信号放大 执行开关三部分组成 正常用电时 电流从一根导线流入 经过用电器 从另一根导线流出 如果整个线路上没有故障的话 流出的电流应该完全等于流入的电流 当发生漏电时 流出的电流小于流入的电流 两根导线上的电流只要达到一定的差异时 便通过漏电保护器内的电子控制电路放大 推动继电器开关切断电源线上流入的电流 漏电保护器的主要技术参数有 额定漏电动作电流 额定漏电动作时间 额定漏电不动作电流 1 额定漏电动作电流 在规定的条件下 使漏电保护器动作的电流值 例如 30ma的保护器 当通入电流值达到30ma时 保护器立即动作断开电源 2 额定漏电动作时间 指从突然施加额定漏电动作电流起 到保护电路被切断为止的时间 例如 30ma 0 1s的保护器 从电流值达到30ma起 到主触头分离止的时间不超过0 1s 3 额定漏电不动作电流 在规定的条件下 漏电保护器不动作的电流值 一般应选漏电动作电流值的二分之一 例如 漏电动作电流30ma的漏电保护器 在电流值达15ma以下时 保护器不应动作 否则因灵敏度太高容易误动作 影响用电设备的正常运行 4 其他参数 如电源频率 额定电压 额定电流等 示范题6 2014 陕西中考 如图所示为居民家中某房间的电路 电灯l与电热壶均正常工作 在三孔插座上接入电饭煲后 电热壶突然停止工作 灯l仍正常发光 拔出电饭煲的插头 用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔 氖管均发光 此时电路故障可能是 a 插座短路b 电热壶短路c ab间断路d cd间断路 解题探究 解答本题时思考以下两个问题 1 在什么情况下测电笔的氖管发光 2 接零线的插孔为什么会带电 提示 1 在正确使用测电笔的情况下 笔尖金属体接触火线时氖管发光 2 接零线的左孔通过电热壶间接接在火线上 解析 选d 本题考查家庭电路的故障分析 灯l能正常发光 说明电路没有发生短路 所以选项a b是错误的 三孔插座的左右两孔用测电笔测试氖管都能发光 说明三孔插座与火线相通 故c错 电热壶不工作的原因是零线断开 cd间发生了断路 接零线的左孔与火线相通原因是通过电热壶间接接在火线上 d对 示范题7 2015 连云港中考 家里某用电器发生短路 熔丝立即熔断 用下列方法进行检测 如图所示 断开所有用电器的开关 用一个普通的白炽灯l作为 校验灯 与熔断的熔丝并联 然后只闭合s s1 若l正常发光 说明l1 只闭合s s2 若l发出暗红色的光 发光不正常 说明l2 选填 正常 短路 或 断路 通常人体安全电压不高于v 生活中要注意用电安全 解析 本题主要考查家庭电路的故障分析 只闭合s s1 灯l与l1串联 若l正常发光 说明灯l两端的电压等于220v 可判断l1发生短路 只闭合s s2 灯l与l2串联 若l发出暗红色的光 说明灯l两端的电压小于220v 可判断灯l2正常 此时灯l与l2串联 它们共同分配220v电压 通常人体安全电压不高于36v 答案 短路正常36 备选例题 2014 威海中考 家庭电路中有时会出现这样的现象 原来各用电器都在正常工作 当再将一个手机充电器的插头插入插座时 家里所有的用电器全部停止了工作 关于这种现象以及形成的原因 以下说法正确的是 a 可能是这个插座的火线和零线原来就相接触形成了短路b 可能是这个用电器的插头与插座没有形成良好接触 仍然是断路状态c 可能是插头插入这个插座时 导致火线和零线相接触形成了短路d 可能同时工作的用电器过多 导致干路中总电流过大 保险开关跳闸 解析 选c 本题考查家庭电路故障的判断 若这个插座的火线和零线原来就短路 则各用电器原来也不会工作 a错误 若这个用电器仍然没有与插座形成良好接触 是断路状态 则不会使其他用电器停止工作 b错误 若插头插入时导致火线和零线形成短路 使保险开关跳闸 其他用电器会同时停止工作 c正确 因手机充电器功率太小 对电路中电流的影响可以忽略 不会使保险开关跳闸 d错误 故选c 备选要点 串 并联电路中的电流 电压 电阻关系 失分盲点 1 并联电路中 支路越多 不是总电阻越大 而是总电阻越小 比阻值最小的电阻还要小 2 在电路中电压u不变时 支路越多 则干路电流越大 可以从两方面来理解 一是根据i 总电阻r小 则电流越大 二是由于总电压不变 各支路电流大小互不影响 故支路越多 干路电流越大 示范题1 2015 泰州中考 如图甲是灯泡l和电阻r的i u关系图像 灯丝电阻受温度的影响 温度越高电阻越大 将l和r以两种不同的方式接在同一电源上 如图乙和丙 若乙图中u1 u2 m 丙图中i1 i2 n 则下列关系式中正确的是 a m nb m c m 解析 选c 本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用 在图乙中 灯泡与电阻串联 电路中的电流相同 由欧姆定律i 可知 当电流相同时 电压与电阻成正比 u1 u2 m 即 m 在图丙中 灯泡与电阻并联 各支路两端的电压相同 由欧姆定律i 可知 当电压相同时 电流与电阻成反比 i1 i2 n 即 n 故由图像甲可知 rl乙 rl丙 所以即m 故选c 示范题2 2015 淮安中考 如图所示 电源电压恒定 r 10 断开开关s1 闭合开关s 电流表示数为0 3a 则电源电压为v 再闭合开关s1 电流表示数为0 5a 则r1的阻值为 解析 本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用 当断开开关s1 闭合开关s时 r单独工作 则ir 0 3a 由欧姆定律i 得电源电压u irr 0 3a 10 3v 再闭合开关s1后 r与r1并联 则u u1 3v 通过r1的电流为i1 i ir 0 5a 0 3a 0 2a 由欧姆定律可得 r1 15 答案 315 示范题3 2014 绥化中考 在如图所示的电路中 电源电压保持不变 当开关s闭合 甲 乙两表为电压表时 两表的示数之比u甲 u乙 5 3 则r1 r2 当开关s断开 甲 乙为电流表时 两表示数之比是i甲 i乙 解析 本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用 由电路图可知 当开关s闭合 甲 乙两表为电压表时 两电阻串联 甲测串联电路的总电压 乙测r2两端的电压 两表的示数之比u甲 u乙 5 3 串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和 所以r1 r2两端的电压之比u1 u2 2 3 根据串联电路的分电压关系可得r1 r2 u1 u2 2 3 当开关s断开 甲 乙为电流表时 两电阻并联 甲测 通过r2的电流 乙测干路电流 根据并联电路的分电流关系 可得通过两电阻的电流之比i1 i2 r2 r1 3 2 则两表示数之比是i甲 i乙 2 5 答案 2 32 5 主题一探究电阻大小与哪些因素有关 实验装置 如图所示a b c三根导线的材料相同 a b长度相同但粗细不同 a c粗细相同但长度不同 c d长度相同 粗细相同但材料不同 用 测量电流的大小 电流表 实验方法 法 转换法 实验关键 1 探究电阻与横截面积的关系 选取导线 分别接入电路 闭合开关 观察比较电流表的示数 2 探究电阻与长度的关系 选取导线 分别接入电路 闭合开关 观察比较电流表的示数 3 探究电阻与材料的关系 选取导线 分别接入电路 闭合开关 观察比较电流表的示数 控制变量 a b a c c d 要点探究 1 在实验中是怎样反映电阻大小的 提示 在电路中接入电流表 通过电流表示数的大小来比较所接导线电阻的大小 电流值越大 说明电阻越小 电流值越小 说明电阻越大 2 导体的电阻与温度有关吗 怎样设计实验验证猜想 提示 有关 实验设计如图所示 将一废旧日光灯的灯丝接入电路 闭合开关后 用酒精灯给灯丝加热 观察加热时 停止加热时灯泡的亮度是否变化 若灯泡的亮度发生变化 则说明导体的电阻与温度有关 一般情况下 金属导体的温度越高 其电阻越大 示范案例 2015 成都中考 在探究决定电阻大小的因素时 研究小组中甲 乙 丙三位同学作出如下猜想 甲 导体的电阻与导体的长度有关 乙 导体的电阻与导体的材料有关 丙 导体的电阻与导体的横截面积有关 实验室备有几种电阻丝 参数如下表 如图所示是为完成探究连接的实验电路 1 实验中应通过比较的大小 来比较电阻丝电阻的大小 达到验证猜想的目的 2 若要验证乙同学的猜想 则应该选用两根电阻丝 填编号 进行对比实验 3 选用b c两根电阻丝进行对比实验 是为了验证同学的猜想 解析 本题考查探究影响电阻大小因素的实验 1 实验中采用了转换法比较电阻大小 即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小 2 验证导体的电阻与导体的材料有关时 应控制导体的长度和横截面积不变 改变导体的材料 选用编号c d电阻丝符合此设计思路 3 选用b c两根电阻丝可知 两者的材料和横截面积相同 长度不同 是验证导体的电阻与导体的长度是否有关 即验证甲同学的猜想 答案 1 电流表示数 2 c d 3 甲 备选例题 1 2013 威海中考 在探究影响导体电阻大小的因素时 小明做出了如下猜想 导体的电阻可能与 导体的长度有关 导体的横截面积有关 导体的材料有关 实验室提供了4根电阻丝 其规格 材料如下表所示 1 按照图甲所示 探究影响导体电阻大小因素 的实验电路 在m n之间分别接上不同的导体 则通过观察来比较导体电阻的大小 2 为了验证上述猜想 应该选用编号两根电阻丝分别接入电路进行实验 3 分别将a和d两电阻丝接入图甲电路中m n两点间 电流表示数不相同 由此 初步得到的结论是当长度和横截面积相同时 导体电阻跟有关 4 要进一步研究导体材料的导电性能 就需要测量导体的电阻 小明的实验方案和操作过程均正确 两表的连接和示数如图乙所示 但通过观察发现电流表指针偏转过小 这样会导致实验误差 解决这一问题的措施是 解析 本题考查探究影响导体电阻大小的因素的实验过程 主要是控制变量法的运用 1 实验过程中 通过电流表的示数或小灯泡的亮度来反映电路中电阻的大小 这是 转换法 2 要探究电阻的大小与长度的关系 应控制导体材料与横截面积相同 改变导体的长度 由表中数据可知 应选编号为a b的两根电阻丝进行实验 3 由表中数据可知 a d两电阻丝的长度 横截面积相同而材料不同 将a和d两电阻丝接入图甲电路中m n两点间 电流表示数不相同 由此可知a d的电阻不同 故可得 当长度和横截面积相同时 导体电阻跟材料有关 4 由图乙所示电流表可知 电流表指针偏转过小 电流表读数误差较大 会增大实验误差 为减小误差 要在不超过量程前提下 尽可能选用小量程 答案 1 电流表示数 或小灯泡亮度 2 a b 3 导体的材料 4 偏大电流表改用小量程 2 2014 镇江中考 如图甲是小明做 探究影响导体电阻大小的因素 实验所采用的电路 a b c d是四根合金丝 用一只电压表分别测出它们两端的电压 得到的一次实验部分数据如表所示 1 四根合金丝串联在电路中 它们两端的电压之比等于它们的之比 为探究导体电阻与横截面积的关系 应比较合金丝a和两端的电压 合金丝d两端电压如图乙所示 示数为v 2 在得到上表数据的过程中 选填 能 或 不能 改变滑动变阻器滑片的位置 为得到更可靠的实验结论 应多次实验 每次实验测量合金丝两端电压之前 需进行的一项实验操作是 3 关于导体电阻与长度的关系 小明还进行了理论探究 某金属丝电阻为r 长度为l 若把n根这样的电阻丝串联在电路中 则总长度为nl 总电阻为 从而得到导体电阻与长度的关系 依此关系 上表中合金丝b两端的电压应该为v 解析 本题考查探究影响电阻大小的因素 1 当通过导体的电流相同时 根据欧姆定律可知 导体两端的电压与导体中的电阻成正比 可以利用电压表的示数来反映导体电阻的大小 要探究导体的电阻跟导体的横截面积的关系 就要保证导体的材料和长度都相同 而导体的横截面积不同 所以选择合金丝a和c 电压表0 3v的量程对应的分度值为0 1v 根据指针位置可知其示数为0 4v 2 在得到上表数据的过程中 为了保证电压不变 不能改变滑动变阻器滑片的位置 要改变合金丝两端电压 需调节滑动变阻器的滑片到不同的位置 使每根电阻丝分得的电压发生改变 3 n条长为l 电阻为r的导体 我们可以把它看成是由n段长度同为l 电阻同为r的导体串联而成的 这n段导体的材料 横截面积都相同 则总长度为nl 总电阻为nr 合金丝b的长度是a的2倍 所以b两端的电压u 2 1v 2v 答案 1 电阻c0 4 2 不能调节滑动变阻器的滑片到不同的位置 3 nr2 主题二探究电流的大小与哪些因素有关 实验电路 如图所示 实验中需要阻值不同的定值电阻 5 10 15 测量器材 用 测电流 用 测电压 实验方法 法 电流表 电压表 控制变量 实验关键 1 探究电流与电压的关系 思路 保持电阻 改变电阻两端的 操作 选用同一个定值电阻 通过调节 改变电阻两端的电压 记录电压值与对应的电流大小 不变 电压 滑动变阻器 2 探究电流与电阻的关系 思路 保持电阻两端的电压 改变电阻的 操作 更换不同的定值电阻 调节 使定值电阻两端的电压保持不变 不变 阻值 滑动变阻器 要点探究 1 实验中 滑动变阻器的作用是什么 提示 保护电路 改变定值电阻两端的电压 2 分析处理数据的方法有哪些 提示 计算表格中数据的比值或乘积 得出物理量间的定量关系 在坐标系中描点作出图像 结合数学知识 分析物理量间的关系 失分盲点 1 叙述结论不能缺少前提条件 电流与电压成正比 的前提条件是 电阻一定时 电流与电阻成反比 的前提条件是 电压一定时 2 实验结论不可表述为 电压与电流成正比 电阻与电流成反比 因为电流随电压 电阻的变化而改变 存在因果关系 示范案例 2015 毕节中考 某实验小组在探究 电流大小与哪些因素有关 的实验中 1 连接电路时 开关应 请用笔画线代替导线 根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整 2 闭合开关前 图乙中滑动变阻器的滑片p应位于 选填 a 或 b 端 3 闭合开关后 发现电压表有示数 电流表无示数 则故障原因可能是 4 故障排除后 通过实验得到数据如表1所示 其中第1次实验的电流表示数如图丙所示 为a 根据表1中的数据 可得出结论 表1 5 实验小组继续探究电流与电阻的关系 将电阻r先后更换成5 和15 的电阻进行实验 得到数据如表2所示 通过分析表2的数据可知 实验小组在操作过程中存在的错误是 表2 解析 本题考查探究电流与电压 电阻的关系 1 为保护电路 连接电路时开关应处于断开状态 连接实物电路时 滑动变阻器要 一上一下 各选一个接线柱串联接入电路中 2 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处 故应将滑动变阻器的滑片移至b端 此时连入电路中的电阻最大 通过电路的电流最小 起到保护电路的作用 3 闭合开关后 发现电流表无示数 电压表有示数 说明从电压表的 接线柱分别到电源 极的电路是连通的 所以电路故障可能是电阻r开路 4 由图丙可知 电流表的量程为0 0 6a 分度值为0 02a 其示数为0 1a 由表1的数据可知 电阻一定时 通过导体电流的变化倍数和两端电压的变化倍数相等 故可得出结论 电阻一定时 电流与电压成正比 5 探究电流与电阻的关系 应采用控制变量法 更换不同阻值的电阻 控制电阻两端的电压保持不变 但表格中的电压随电阻的变化而变化 故操作错误为没有移动滑动变阻器的滑片 使电阻两端的电压不变 答案 1 断开如图所示 2 b 3 电阻r开路 4 0 1电阻一定时 电流与电压成正比 5 没有移动滑动变阻器的滑片 使电阻两端的电压不变 备选例题 2014 桂林中考 在 探究通过导体的电流与电压和电阻的关系 实验中 有如下器材 电压表 电流表 滑动变阻器 开关 两节干电池 定值电阻r 分别为5 10 15 20 25 导线若干 小明在实验时连接的电路如图甲所示 1 在探究 电流与电压的关系 实验中 闭合开关前 要将滑动变阻器滑片移至 选填 a 或 b 端 电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用 闭合开关s 无论如何移动滑动变阻器的滑片p 发现电流表示数几乎为零 电压表示数约为3v 此时 电路出现的故障可能是 小明排除故障后继续实验 2 在探究 电流与电阻的关系 实验中 电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和的作用 小明先将r 10 的电阻接入 闭合开关 调节滑动变阻器的滑片 直到电压表示数为2 5v 记下电流表示数 接着在滑动变阻器的滑片位置不变 把r换为15 的电阻时 应向 选填 a 或 b 方向移动滑动变阻器的滑片p 才能使电压表示数为2 5v 同时记下电流表的示数 若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验 应该选取至少标有 的滑动变阻器 根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示 小明由图像得出的结论是 3 若继续使用该实验电路 还可以进行的实验有 只要求填写一个实验名称 解析 本题考查欧姆定律的实验探究 1 为保护电路安全 开关闭合前 滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处 即滑动变阻器的滑片应移至a端 在探究 电流与电压的关系 实验中 应采用控制变量法 即控制电阻不变 改变电压 所以电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变r两端电压的作用 闭合开关s 无论如何移动滑动变阻器的滑片p 发现电流表示数几乎为零 表明该电路中的电阻非常大 电压表有示数 表明从电压表的正 负接线柱分别到电源正 负极的电路是通路 可判断电路故障是r断路 使电压表串联在电路中 示数等于电源电压 2 在探究 电流与电阻的关系 实验中 采用控制变量法 即保持电压不变 改变电阻 所以电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制r两端电压不变的作用 要探究通过导体的电流与导体电阻的关系 由控制变量法可知 应控制电压不变 改变电阻 所以应使电压表的示数为2 5v保持不变 即定值电阻与滑动变阻器两端的电压之比不变 串联电路中各电阻两端的电压与其阻值成正比 当把10 电阻换为15 时 定值电阻的阻值增大了 要保持电阻两端的电压之比不变 应保持阻值之比不变 所以滑动变阻器的阻值应增大 即应向a方向移动滑动变阻器的滑片p 根据 中分析 控制电压不变 则定值电阻与滑动变阻器两端的电压之比不变 即所以在定值电阻最大时滑动变阻器的阻值也最大 即当r 25 时 r滑 5 所以若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验 应该选取至少标有5 的滑动变阻器 分析电流随电阻变化的曲线可知电流与电阻的乘积为定值 所以由图像得出的结论是 电压一定时 通过导体的电流跟导体的电阻成反比 3 若继续使用该实验电路 还可以进行的实验有伏安法测电阻 测电功率等 答案 1 a改变电阻两端电压 进行多次测量 r处断路 2 控制电阻r两端电压不变 a 5 电压一定时 通过导体的电流跟导体的电阻成反比 3 伏安法测电阻 答案合理均可 主题三 伏安法 测电阻 实验原理 实验电路 实验关键 1 用 同时测出被测电阻接入电路中时的电压值和电流值 计算被测电阻的阻值 2 调节 接入电路中的电阻 再做两次实验 记录每次的电流值和电压值 分别计算被测电阻的阻值 3 求三次电阻的 即为被测电阻的阻值 电压表 电流表 滑动变阻器 平均值 要点探究 1 本实验中 滑动变阻器的作用是什么 提示 保护电路 改变被测电阻两端的电压和通过它的电流 以便多次测量求平均值 减小误差 2 测量小灯泡工作的电阻时 能否通过多次测量求平均值的方法来减小误差 提示 不能 因为小灯泡两端的电压不同时 小灯泡灯丝的温度不同 其电阻值也不同 提分技法 1 在实验中要会选择器材 不仅知道选择哪些器材 还要考虑器材的规格和性能 无论是电压表还是电流表量程的选择都要恰当 对于电压表和电流表量程的选择 要通过所给的电源电压 滑动变阻器的最大电阻 被测电阻的估计值等估算后确定 2 计算电阻的平均值时 不能用电压的平均值除以电流的平均值 因为这样不满足欧姆定律的适用条件 同时性 方法平台 其他测量方法和伏安法的比较 示范案例 1 2014 来宾中考 用如图甲的电路测量定值电阻r的阻值 1 测量电阻的实验原理是 2 按图甲电路 将图乙中的滑动变阻器正确连入电路 3 连接电路时 开关必须 正确连接电路后 闭合开关前 滑动变阻器的阻值应处于值 4 闭合开关 将图乙中的滑动变阻器的滑片p向左移动时 电流表的示数会 当滑片p滑到某一位置时 电流表的示数为0 5a 电压表的示数如图丙 由此可知被测电阻的阻值r 5 该同学完成一次实验后 为确保测量结果的准确性 接下来的操作是 a 换用阻值不同的电阻再进行几次测量b 调节滑动变阻器的滑片p到不同位置再进行 解析 本题考查 伏安法 测量电阻的实验 1 伏安法 测量电阻实验原理是欧姆定律的变形公式r 2 连接电路时 滑动变阻器要 一上一下 选择两个接线柱串联在电路中 要注意电路图和实物图的对应性 3 为防止电路中电流过大 烧坏电路元件 连接电路时应断开开关 闭合开关前滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处 4 图乙中电路连接完成后 将滑动变阻器的滑片p向左移动时 电路中的总电阻变小 根据欧姆定律可知电路中电流变大 由图丙可知 电压表的量程为0 3v 分度值为0 1v 示数为2 5v 则待测电阻的阻值rx 5 5 为了减小误差 实验中需要调节滑动变阻器的滑片p到不同位置 测量多组数据 求电阻的平均值 答案 1 r 2 如图所示 3 断开最大 4 变大5 5 b 拓展探究 结合 示范案例 思考