中考物理总复习第13讲欧姆定律第二节欧姆定律相关实验课件

第13讲欧姆定律 第二节欧姆定律相关实验 玩转重庆10年中考真题 探究电流与电压的关系 命题点1 1 2016重庆B卷17题9分 小薇和小亮两位同学在 探究电流与电压的关系 的实验中 电源使用两节新干电池 滑动变阻器R 的规格是 20 2A 第1题图 1 如图甲所示是小薇画出的电路图 小亮进行实物连线如图乙所示 请你在虚线框内把电路图补画完整 要求所补画的元件与实物电路对应 解析 1 由实物图可判断出虚线框内应是滑动变阻器 滑片向右移动时 滑动变阻器接入电路的阻值变小 如答图所示 第1题答图 2 开关闭合前 小亮发现电流表的指针在零刻度线左端 如图丙所示 其原因是 选填 A 或 B A 电流表没调零B 电流表正负接线柱接反了 解析 2 闭合开关前电流表的指针应该指零 没有指零说明其没有调零 如果是闭合开关后指针在零刻度线左边 则是电流表正负接线柱接反 A 3 确认电路无误后 闭合开关进行实验 第4次实验时电流表示数为0 5A 电压表示数如图丁所示 记为 V 他们记录的数据如下表所示 老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑 你认为是第 组 填写实验序号 理由是 解析 3 图中电压表使用的量程是0 3V 每大格是1V 每小格是0 1V 读数是2 5V 定值电阻的阻值R 5 当电路中的电流为0 1A时 电路中的总电阻是R总 30 这时变阻器接入电路中的电阻至少是30 5 25 而变阻器的最大阻值才是20 所以第 组数据是拼凑的 答案 2 5 滑动变阻器的最大阻值偏小 无法使电流小到0 10A 4 排除有拼凑嫌疑的数据后 分析数据可以得到的结论是 在 不变时 通过导体的电流与导体两端的电压成 比 电阻 正 5 小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为 结果保留一位小数 解析 5 根据R 可得 除去第 组 三次测量的电阻值分别是5 0 5 3 5 0 三次测量求电阻平均值 定值电阻的阻值R 5 1 5 1 6 以下实验与 探究电流与电压的关系 进行多次测量的目的不相同的是 A 探究影响滑动摩擦力大小的因素B 探究杠杆的平衡条件C 刻度尺测物体的长度 解析 6 探究电流与电压的关系 探究影响滑动摩擦力大小的因素 探究杠杆的平衡条件进行多次实验测量都是为了得出普遍性的结论 而用刻度尺多次测量物体的长度是为了减小实验的误差 故选C C 命题点2 探究电流与电阻的关系 2 2017重庆B卷16题8分 小宇同学在 探究电流与电阻的关系 实验中 器材如图甲所示 电源为两节新的干电池 滑动变阻器上标有 10 1A 字样 阻值分别为5 10 20 30 的定值电阻各一个 第2题图 1 请用笔画线代替导线 把图甲所示的电路补充完整 滑片P向右滑 滑动变阻器接入电路的电阻变大 解析 1 因为电源为两节新干电池串联 所以电压表选0 3V量程 因为要求滑动变阻器滑片向右移动时 滑动变阻器接入电路的电阻变大 所以下接线柱应接A 如答图所示 第2题答图 2 小宇同学首先将5 定值电阻接入电路 将滑片P滑到 选填 A 或 B 端 再闭合开关 调节滑片P 使电压表示数到达某一数值 电流表的示数如图乙所示 该示数为 A 解析 2 闭合开关前滑动变阻器应调到阻值最大的位置 所以P应滑到B端 由题图甲可知 电流表接的是0 0 6A的量程 所以题图乙中电流表的读数为0 4A B 0 4 3 接下来 小宇同学应该 并且将滑动变阻器阻值调到最大处 然后将5 的电阻替换为10 闭合开关 调节滑片P 使电压表示数为 V 将电流表示数记录在表格中 解析 3 拆接电路时应先断开开关 并将滑动变阻器调到最大值 接5 电阻时 电压表的示数为U IR 0 4A 5 2V 而在探究电流与电阻的关系时 每次实验都应保持电压表示数不变 所以用10 电阻替换5 时 应调节滑动变阻器使电压表示数为2V 答案 断开开关2 4 将定值电阻换成20 重复第 3 的操作 由表格中数据发现 在电压一定时 电流与电阻成 选填 正比 或 反比 本次探究中若换用30 的定值电阻接入电路 无论怎样调节滑片P 电压表示数始终 选填 大于 或 小于 所需电压 解析 4 由表格中数据可看出 在电压一定时 电流与电阻成反比 因滑动变阻器最大阻值为10 所以当定值电阻为30 时 电路的最小电流为Imin 0 075A 定值电阻两端的最小电压为Umin IminR 0 075A 30 2 25V 2V 答案 反比大于 命题点3 电阻的测量和小灯泡电阻的探究实验 3 2017重庆A卷16题8分 小张同学在做 测量小灯泡电阻 的实验中 所用器材如下 两节新干电池 标有2 5V相同规格的小灯泡若干 两个滑动变阻器R1 10 1A R2 20 2A 开关 导线若干 第3题图 1 请你根据图甲 用笔画线代替导线 将图乙中的电路连接完整 要求 滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮 且导线不交叉 解析 1 根据题目要求 滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮 即滑动变阻器滑片P右移电路中的电流变大 滑动变阻器接入电路的阻值变小 故应将滑动变阻器的右下方接线柱与电源的 接线柱连接 如答图所示 第3题答图 2 闭合开关前 应将滑片P置于 选填 A 或 B 端 正确连接电路后 闭合开关S 移动滑片P 小张发现小灯泡始终不亮 电流表指针几乎未偏转 电压表有示数 则故障原因可能是 A 小灯泡短路B 滑动变阻器短路C 小灯泡断路D 滑动变阻器断路 解析 2 为了保护电路 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处 即A端 由题意可知 小灯泡始终不亮 电流表指针几乎未偏转 说明电路中某处发生了断路 又已知电压表有示数 则说明电压表与电源之间的部分没有发生断路 因此 故障原因可能是小灯泡断路 故选C 答案 AC 3 排除故障后 移动滑片P 依次测得6组数据 如表一所示 其中第2次实验时电流表表盘如图丙 此时电路中的电流为 A 第4次实验时灯泡电阻值为 由表一中的数据可知 小张选用的滑动变阻器应是 选填 R1 或 R2 表一 解析 3 由图丙可知 此时电流表所选的量程为0 0 6A 其分度值为0 02A 故其示数为0 2A或0 20A 第4次实验时灯泡电阻值为R 8 当电路中的电流最小时 滑动变阻器接入电路的电阻最大 则第1次实验时滑动变阻器接入电路的电阻最大 大小为 RP 15 625 故小张选择的滑动变阻器应是R2 答案 0 2 或0 20 8R2 4 小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻 这种数据处理方式是 选填 合理 或 不合理 的 解析 4 由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化 故不能取6次的电阻值的平均值作为小灯泡的电阻 不合理 5 小张继续用图乙所示装置来探究 电流与电阻的关系 他分别把阻值准确的5 10 20 的定值电阻接入原小灯泡的位置 通过实验 记录电流表示数如表二所示 他发现通过导体的电流跟电阻不成反比 其原因可能是 表二 解析 5 探究 电流与电阻的关系 时 应控制定值电阻两端的电压不变 但由表二数据及U IR可知 三次实验定值电阻两端的电压分别为 1 5V 2 0V 2 4V 故小张得出题中所述结论的原因是没有控制定值电阻两端的电压不变 答案 没有控制定值电阻两端的电压不变 5 2013重庆A卷16题8分 在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中 选用的电源电压为4 5V 小灯泡的额定电压为2 5V 图甲是未连接完整的实验电路 第5题图 1 连接实验电路的过程中开关应 断开 2 请你用笔画线代替导线 将图甲所示的实验电路连接完整 要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大 解析 2 小灯泡的额定电压为2 5V 故电压表应选择0 3V量程 当滑片向左移动时 电流表的示数变大 则滑动变阻器接入电路中的电阻变小 所以滑动变阻器下面接线柱应选择A接线柱 第5题答图 3 闭合开关后 缓慢移动滑动变阻器的滑片P 同时观察 选填 电压表 或 电流表 示数的变化 当电压表的示数如图乙所示时 其读数为 V 若要测得小灯泡正常发光时的电阻 滑片P应向 选填 A 或 B 端移动 解析 3 因为要测量小灯泡正常工作时的电阻 即要使小灯泡两端的电压为额定电压2 5V 因此在实验中要观察电压表的示数 题图乙中电压表的量程为0 3V 分度值为0 1V 电压表的示数为1 8V 小于小灯泡正常工作时的电压2 5V 要使小灯泡正常发光 两端电压要增加到2 5V 滑动变阻器分压要减小 接入电路电阻应减小 即滑动变阻器的滑片要向A端移动 答案 电压表1 8A 4 实验时闭合开关 两表均有示数 若将小灯泡从灯座中取走 电压表 示数 电流表 示数 均选填 有 或 无 解析 4 当闭合开关后移走小灯泡 滑动变阻器 电压表 电流表串联在电路中 由于电压表的电阻非常大 故电路中的电流很小 接近于0 即电流表无示数 此时电压表测电源电压但电压表接了0 3V的量程 电源电压是4 5V 所以电压表会被损坏 但有示数 有 无 5 改变滑片P的位置 获得多组对应的电压 电流值 绘制了如图丙所示的I U图像 不计小灯泡电阻随温度的变化 由图像可知 小灯泡正常发光时的电阻是 解析 5 根据I U图像可知 当小灯泡两端的电压为2 5V时 通过小灯泡的电流为0 25A 故小灯泡的电阻RL 10 10 实验突破 实验一 探究电流与电压的关系 命题点 1 连接实物图 补画电路图 连接电路时 开关要 滑动变阻器 接入电路 滑片移到阻值最 处 电流表串联接入电路中 电压表并联在电阻两端 使电流从正接线柱流入 负接线柱流出 断开 一上一下 大 实验视频 2 电流表和电压表量程的选择 根据电源电压或电压表所测对象的最大电压确定电压表的量程 根据电流表在电路中的位置和所在电路中最大电流确定电流表的量程 3 电表的使用和读数4 电表指针异常偏转的原因 a 闭合开关前 电表的指针出现偏转 原因是电表 b 电路接通后 电表的指针反偏 原因是电表正 负接线柱接反 c 电表指针偏转超过表盘量程 原因是电表量程选择较 d 电表的指针偏转角度较小 原因是电表量程选择较 没有调零 小 大 5 滑动变阻器的作用 改变电路中的 6 控制变量法的应用 控制定值电阻的阻值不变 改变 观察 7 电路故障分析8 实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究的原因 灯丝电阻随温度的升高而 选填 增大 或 减小 不能控制电阻一定 9 表格数据分析 保护电路 电流 定值电阻两端的电压 电流表示数的变化 增大 10 电阻的相关计算 R 11 多次测量的目的 测出多组数据 得出普遍规律 12 实验结论总结实验结论 在电阻一定的情况下 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 例1小明在探究 通过导体的电流跟电压的关系 实验中 根据实验目的设计出实验电路图 并按电路图连接实验器材如图甲所示 例1题图 1 电路中有一根导线未连接 请在图甲中以笔画线代替导线 将电路连接完整 解析 1 滑动变阻器的正确接法是 一上一下 下端已接B接线柱 所以选择上端的C接线柱或D接线柱接入电路即可 并且滑动变阻器与电阻R串联 如答图所示 例1题答图 2 连接电路过程中 开关应处于 状态 闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最 的位置 解析 2 为了保护电路 在连接电路时 开关应处于断开状态 并且在闭合开关前 应将滑动变阻器滑片调至阻值最大的位置 这样电路中的电阻最大 电路中的电流就会较小 不会损坏电路中的元件 断开 大 3 实验中要控制 不变 通过调节滑动变阻器改变电阻两端的 解析 3 本实验探究的是通过导体的电流跟电压的关系 所以要控制电阻阻值不变 改变电阻两端的电压 电阻 电压 4 电流表和电压表示数记录如下表 表中空白处的电流值如图乙所示 该值为 A 解析 4 由图乙可知 电流表选择的是0 0 6A量程 一大格为0 2A 被平分为10等份 则分度值为0 02A 指针在0 2A之后的第4小格处 读数为0 2A 0 02A 4 0 28A 答案 0 28 5 分析实验数据可得结论 当电阻一定时 通过导体的电流与其两端的电压成正比 1 由表中数据可求出电阻的阻值为 2 电路连接完成后 闭合开关 发现无论如何移动滑动变阻器的滑片 电流表的指针偏转角度都很小 可能的原因是 3 在某次实验中 电路连接正确后 闭合开关 发现电流表有示数 电压表无示数 其故障可能是 纠正错误后 将滑动变阻器的滑片向右移动 电流表的示数将 选填 变大 变小 或 不变 电流表的量程选取较大 电压表断路或短路 变大 10 4 将电阻换成小灯泡 重复上述实验 绘制出如图所示的I U图像 根据图像可得出结论 当灯泡两端的电压变小 通过灯丝的电流变小 灯丝的电阻 选填 变大 变小 或 不变 变小 补充设问题图 实验二 探究电流与电阻的关系 命题点 1 连接实物图2 电流表 电压表读数3 电路故障分析4 滑动变阻器的作用 保持定值电阻两端的电压 保护电路 一定 实验视频 5 实验方法 控制变量法 6 控制变量法的应用 改变电阻阻值 移动滑片 使定值电阻两端 观察 7 更换阻值较大或较小电阻后 滑片移动方向的判断 控制电阻两端电压不变 若换用较大阻值的电阻 应将滑动变阻器向阻值 的方向移动 若换用较小阻值的电阻 应将滑片向阻值 均选填 增大 或 减小 的方向移动 8 换用不同阻值的电阻多次实验的目的 得出普遍规律 电压不变 电流表示数 增大 减小 9 电阻的相关计算 R 10 实验操作评估11 根据实验数据总结实验结论实验结论 在电压一定时 导体中的电流与电阻成反比 例2小华同学为了探究 电流与电阻的关系 设计了图甲的实验电路 她在学校实验室找来了如下一些实验器材 电压恒为3V的电源 电流表 电压表各一只 一个开关 阻值分别为10 20 50 的定值电阻各一个 滑动变阻器上标有 20 1A 字样 导线若干 例2题图 1 请你用笔画线代替导线 将图乙中的实物连接完整 解析 1 探究电流与电阻的关系实验中 电流表 滑动变阻器 电阻串联在电路中 电压表并联在电阻两端 电源电压恒为3V 故电压表选择0 3V的量程 滑动变阻器连入电路中应选择 一上一下 两个接线柱 故电流表的负接线柱应与滑动变阻器的右上接线柱连接 例2题答图 2 在连接实验电路中 小华应该将开关处于 状态 闭合开关前 应将滑动变阻器滑片滑到最 选填 左 或 右 端 解析 2 连接电路时 开关应断开 防止在连接过程中出现电路事故 滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 即最右端 断开 右 3 小华连接好电路 闭合开关后 移动滑动变阻器滑片时 发现电流表指针正常偏转 电压表示数为零 则发生这种故障的原因可能 电阻R短路 4 故障排除后 小华先把10 的电阻接入电路 移动滑动变阻器滑片 使电压表示数为2V 读出电流表示数后 断开开关 她直接拆下10 的电阻 改换成阻值为20 的电阻继续做实验 闭合开关 电压表示数如图丙所示 其示数是 V 要完成这次实验 接下来她应将变阻器滑片向 选填 左 或 右 端移动 使电压表示数为 V 此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 解析 4 电压表选择的是0 3V的量程 分度值为0 1V 由图丙可知 指针指在第二大格后第4小格处 故电压表的示数为2 4V 要探究电流与电阻的关系 就要控制电阻R两端的电压不变 即要使电压表的示数为2V 将电压从2 4V降到2V 即变阻器接入电路中的电阻要变大 滑片应向右移动 电压表测定值电阻两端电压 即UR 2V 则U滑 U总 UR 3V 2V 1V 即此时R滑 R U滑 UR 1 2 所以R滑 R 则当R定 20 时 R滑 10 答案 2 4右210 5 当小华改用50 的电阻继续实验时 发现无论怎样移动滑动变阻器滑片 都无法使电压表示数达到实验要求的值 你认为 电压表示数无法达到实验要求的值 的原因可能是 填序号 A 滑动变阻器最大阻值太大B 电压表量程选小了C 滑动变阻器最大阻值太小D 滑动变阻器烧坏了 解析 5 当改用50 的电阻时 电路中的电流I 0 04A 此时滑动变阻器的阻值为 R滑 25 20 可见把滑动变阻器阻值全部接入电路时 滑动变阻器分得的电压还是较小 不能使电阻两端电压达到要求的值 故选C 答案 C 6 小华解决了上述问题后 完成了实验 利用收集到的多组数据 作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像 分析图像得出了电流与电阻的关系是 解析 6 通过图像可知 电流I与电阻R的乘积为2V保持不变 说明在电压一定时 通过导体的电流与导体的电阻成反比 在电压一定时 通过导体的电流与导体的电阻成反比 例2题图丁 1 若继续使用该实验电路 还可以进行探究的实验有 写出一个即可 2 下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 填序号 A 测量物体的长度B 用伏安法测量定值电阻的阻值C 探究重力大小与质量的关系 伏安法测电阻 C 3 实验中需要不断更换电阻 操作比较麻烦 请你写出一条改进的措施 4 小李认为 为了控制实验条件 每次实验要换电阻 这样的操作不够简便 请你帮他设计一个只连接一次电路 而又符合探究要求的电路图 器材任选 电路图画在虚线框中 用电阻箱代替定值电阻 实验三 测量定值电阻的阻值 命题点 1 实验原理 2 连接实物图3 根据实物图画实验电路图4 电流表 电压表的读数5 滑动变阻器的作用 保护电路 改变电阻两端 电压 实验视频 6 电路故障分析7 欧姆定律的相关计算 R 8 多次测量的目的 求平均值 减小误差 9 数据或图像的分析 定值电阻的U I图像是正比例函数图 如图所示 10 实验数据分析 11 非伏安法测电阻及电阻表达式的推导实验结论 导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流之比 例3小华做测量电阻的实验 电源电压为6V 滑动变阻器标有 20 1A 字样 例3题图 1 在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整 解析 1 滑动变阻器与待测电阻串联 电压表与待测电阻并联 如答图所示 例3题答图 2 闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到 端 解析 2 闭合开关前滑动变阻器滑片应位于最大阻值处 本题滑片应位于最左端 最左 3 闭合开关后 电压表示数如图乙所示 为准确测量这一电压 接下来小华应进行的操作是 解析 3 此时电压表的读数为2 0V 小于电压表的小量程 因此为了准确测量该电压值 应该断开开关 改接电压表量程的 断开开关 改接电压表的小量程 4 实验中 滑片置于某位置时 电压表示数突然变为0 而电流表示数不变 产生这一现象的原因是 解析 4 电压表示数为零 电流表示数不变 说明电路的总电阻和总电压没有改变 因此只能是电压表断路 电压表断路 5 下表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的 它是第 填写表格中表示序号的数字 组 你判断的依据是 解析 5 根据数据可以计算出待测电阻为10 第一组数据中待测电阻两端的电压U1 1V时 电流为0 1A 此时滑动变阻器两端的电压U2 6V 1V 5V 即R滑 50 大于滑动变阻器的最大阻值 答案 1滑动变阻器最大阻值太小 无法使电流小到0 1A 1 根据表格中的数据可求出定值电阻的阻值为 2 请根据题目中的实物图画出对应的电路图 10 如答图所示 补充设问题答图 3 小华在实验时 将电流表和电压表的位置交换了 其他连接正确 闭合开关后出现的现象是 4 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到不同位置再进行几次测量 电压表的示数等于电源电压 电流表无示数 B 5 若在实验中 电压表不能使用 滑动变阻器最大阻值为R0 当滑片置于最左端时 电流表示数为I1 滑片置于最右端时 电流表示数为I2 则未知电阻的表达式 Rx 解析 5 当滑片置于最左端时 电路中滑动变阻器和电阻串联 电流表示数为I1 电源电压U I1 Rx R0 当滑片置于最右端时 电路中只有电阻Rx 电流表示数为I2 电源电压U I2Rx 联立两式 计算得未知电阻阻值Rx 实验四 测量小灯泡的电阻 命题点 1 实验原理 2 连接实物图3 根据实物图画电路图4 电流表和电压表的读数5 滑动变阻器的作用 保护电路 改变小灯泡两端电压 6 电路故障分析 实验视频 7 U I图像的绘制和分析8 使小灯泡正常发光的操作 移动滑片使小灯泡两端的电压为 9 温度对小灯泡电阻的影响 电阻随温度的升高而 10 数据或图像的分析 呈曲线图像 如图所示 额定电压 增大 11 欧姆定律的相关计算 R 12 电