2024年中考物理总复习课件(共99张PPT)第十四单元 欧姆定律

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2024年中考物理总复习课件(共99张PPT)第十四单元 欧姆定律

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(共99张PPT)
2024年中考物理总复习课件
第十四单元 欧姆定律
真题小试
命题点1 动态电路
1.(2022·T7)如图所示,电源电压不变。当开关 断开时,电压
表的示数______,电流表的示数______。(均填“变大”“变小”或
“不变”)
不变
变小
2.(2022·T14)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关 ,若滑片 向上移动,
下列说法正确的是( )
B
A.A示数变小, 示数变大
B.A示数变小, 示数不变
C.A示数变大, 示数变小
D.A示数变大, 示数不变
3.(2022·T12)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关 ,将滑动变阻器 的滑
片 向右移动,下列说法正确的是( )
D
A.A的示数变大, 的示数不变
B.A的示数变大, 的示数变大
C. 的示数与 的示数之和不变
D. 的示数与A的示数之比变小
命题点2 有关欧姆定律的简单计算
4.(2022·T10)如图所示,滑动变阻器 的最大阻值与定
值电阻 相等。闭合开关 ,当滑片 在 端时,电压表
示数为 ,则电源电压为___ ,此时电流表示数为 ;
当滑片 在 端时,电流表示数为 ,则 _____。
4
命题点3 探究欧姆定律
5.(2022·T17,多选)如图所示,是电学中常见的电路图,在 、 两点间分别接
入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描
述正确的是( )
AC
A.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
命题点4 电阻的测量
6.(2022·T24,节选)实验:测量小灯泡的电功率(实验中选择的小灯泡的额定电
压为 )。
【实验步骤】
(1)请你用笔画线代替导线,把图中的电路连接完整(导线不准交叉),并要求滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮。
(2)利用上述电路,用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值。请在虚线框中设计一个记录数据的表格。
实验序号 电压 电流 电阻 电阻的平均值
1
2
3
考点攻关
考点一 电流与电压、电阻的关系
探究:电流与电压、电阻的关系
问题 电压是形成______的原因;电阻表示导体对______的阻碍作用。通过 导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间是否存在某种关系?
研究方法 __________法
实验设计 电阻一定时,探究电流与______的 关系 电压一定时,探究电流与______的
关系
实验装置 图 ________________________________________________________________________________
电路图
实物图
电流
电流
控制变量
电压
电阻
探究:电流与电压、电阻的关系
实验操作 保持电阻一定时,移动滑片,改变 定值电阻两端的电压,进行多次实 验,观察并记录电压表、电流表的 示数 使用不同阻值的定值电阻,移动滑
片,保持定值电阻两端的电压不
变,进行多次实验,观察并记录电
流表的示数
实验结论 当电阻一定时,导体中的电流与导 体两端的电压成______ 当电压一定时,导体中的电流与导
体的电阻成______
正比
反比
续表
特别提醒:
1.在探究电流与电压和电阻关系的实验中用到了控制变量法。在探究电流与电
压关系时,要控制电阻不变,自变量是电压,因变量是电流;在探究电流与电阻关
系时,要控制电阻两端电压不变,自变量是电阻,因变量是电流。
2.理解结论描述:
(1)两个实验的结论前面都要加上条件:“当导体的电阻一定时”和“当导体两
端的电压一定时”。
(2)注意用词的先后顺序:“电流与电压”“电流与电阻”不能说成“电压与电流”
“电阻与电流”。
(3)“电流”“电压”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的:“通过导体的电流
(或导体中的电流)”“导体两端的电压”“导体的电阻”。
3.在探究电流和电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端
的电压;在探究电流和电阻关系实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值
电阻两端电压不变。
考点二 欧姆定律
内容 导体中的电流,跟导体两端的电压成______,跟导体的电阻成______
公式 _________,推导公式: ,
理解 ①对应关系:定律中涉及的电流、电压、电阻是针对同一导体或同一段电路
在同一时刻而言的,需满足“同一性”“同时性”;
②因果关系:同一导体(即 不变), 与 成正比,因为电压是由电源提
供的,电压是形成电流的原因,所以不能说 与 成正比;
③变形关系: 和 ,这两个公式是欧姆定律公式的变形式,并
非欧姆定律的内容,不能仅凭 就认为电阻与电压成正比,与电流成
反比,因为电阻是导体本身的一种性质
正比
反比
适用 范围 纯电阻电路,即电路中用电器(如电烙铁等)消耗的电能完全转化为内能的
电路(如电风扇、电动机等消耗的电能中有一部分转化为机械能,它们所在
的电路就不是纯电阻电路)
续表
特别提醒:
1.欧姆定律的公式是 ,其他的是推导公式,不可混淆。
2.对于一个导体,只要知道电流、电压、电阻中的两个量,就可以利用欧姆定律求
出第三个量。
考点三 电阻的测量
测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻
实验原 理 实验装 置图
测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻
实验过 程 调节滑动变阻器,记下多组 对应的电压值和电流值,分 别求出对应的电阻值 调节滑动变阻器,使灯泡发出不同程度的
光,记下多组对应的电压值和电流值,分
别求出对应的电阻值
滑动变 阻器的 作用 ①保护电路; ②改变电路中的电流和用电器两端的电压
多次测 量的目 的 多次测量求平均值,减小误 差 获得多组数据,探究灯泡的电阻与温度的
关系
续表
测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻
图像分 析 __________________________________________________ ① 图像是一条过原点 的直线,说明该电阻的阻值 不变; ②该条直线越靠近 轴,说 明定值电阻的阻值越大 _____________________________________________________________________
① 图像是一条曲线,说明电阻是变化
的;
②如果曲线向靠近 轴的方向弯曲,说明阻值随电压的增大而增大(如图 );
③如果曲线向远离 轴的方向弯曲,说明
阻值随电压的增大而减小(如图 )
图a
图b
续表
特别提醒:
1.定值电阻的 图像表明:虽然求解电阻值的原理为 ,但导体电阻的大小
与通过导体的电流大小及导体两端的电压大小都无关。
2.小灯泡的 图像表明:其电阻值的改变的实质是温度的变化。
考点四 电阻的串联与并联
类 型 电阻串联 电阻并联
规 律 串联电路的总电阻等于各串联电阻 ______,即 并联电路的总电阻的倒数等于各并联
电阻的__________,即
之和
倒数之和
类 型 电阻串联 电阻并联
特 点 ①总电阻______任意一个串联的电 阻; ②串联电阻有分压的作用:串联电路 电压的分配与其电阻成正比,即 (仅适用于纯电阻电 路) ①总电阻______任意一个并联的电阻;
②并联电阻有分流的作用:并联电路
电流的分配与其电阻成反比,即
(仅适用于纯电阻电
路)
实 质 串联电阻相当于增加了电阻的 ______,串得越多,电阻越大 并联电阻相当于增加了电阻的_______
___,并得越多,电阻越小
大于
小于
长度
横截面

续表
特别提醒:
1.串联电路中任何一个分电阻增大,总电阻就随之增大, 个阻值相同的电阻 串
联,总电阻等于 。
2.并联电路中任何一个分电阻增大,总电阻也随之增大, 个阻值相同的电阻 并
联,总电阻等于 。
例题精选
【例题1】 电阻 和 的 图像如图所示,由图像可知( )
C
A.当 与 两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 的阻值小于 的阻值
C.将 、 串联接入电路,通电后 两端的电压
大于 两端的电压
D.将 、 并联接入电路,通电后通过 的电流
大于通过 的电流
【知识链接】1.电阻是导体本身的一种属性,其大小与导体的材料、长度、横
截面积以及导体的温度有关,与电压、电流的大小无关。
2.通过 图像解题时,可假设通过 、 的电流相等,此时比较 、
两端的电压大小,即可判断 、 的电阻大小;或假设 、 两端的电压相等,
此时比较通过 、 的电流大小,也可判断 、 的电阻大小。
3.将 、 串联接入电路,串联电路的电流处处相等,若已知 、 的电阻
大小关系,则根据 可知通电后两电阻两端的电压的大小关系;若已知通电后
两电阻两端的电压 、 的大小关系,则根据 可知 、 的电阻大小关系。
4.将 、 并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知 、 两端的电压
相等,若已知 、 的电阻大小关系,根据 可知通电后通过两电阻的电流的
大小关系;若已知通电后通过两电阻的电流 、 大小关系,则根据 可知
、 的电阻大小关系。
【例题2】 如图所示,在探究电流跟电压的关系实验中,下列
说法不正确的是( )
C
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.实验的结论是电流跟电压成反比
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【知识链接】运用控制变量法解决问题,要结合研究对象逐个判断各个实验所
用的研究方法,在探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定,通过改变
滑动变阻器接入电路的阻值可以改变定值电阻两端电压和通过电阻的电流。
【例题3】 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关 ,将滑动变阻器的滑片 向
右缓慢移动,下列分析判断正确的是( )
C
A.电流表 和电流表 的示数均变小
B.电压表 与电流表 的示数乘积变大
C.电流表A与电流表 的示数之差保持不变
D.电压表 与电流表 的示数之比保持不变
【知识链接】当动态电路中出现电表的和、差、积、比时,其表示的通常是以
下几种情况:
1.和:一般表示并联电路中干路电流的大小或串联电路中总电压的大小。
2.差:一般表示并联电路中某支路电流的大小或串联电路中某元件两端电压的大小。
3.积:通常表示某元件的功率大小或电路中的总功率大小。
4.比:通常表示某元件的电阻大小或电路中的总电阻大小。
【例题4】 (2023·成都)实验小组设计图甲所示电路来测量未知定值电阻 的阻
值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,
需要多次测量,应该在电路中串联一个____________。他们利用改进后的电路进行
实验,并绘制出 的电压—电流图像。图乙所示的A、B两条图线中,___是他们绘
制出的图线。


滑动变阻器
A
【知识链接】定值电阻的 图像是一条斜直线,这说明定值电阻的阻值大
小不变,且通过它的电流与其两端的电压成正比;灯泡的 图像是一条曲线,
这说明灯泡的电阻大小是变化的,其发生变化的原因主要是制作灯丝的材料的电阻
大小受温度影响。
计算微专题
电学计算一 动态电路计算
计算公式
(1) , , (纯电阻电路)
(2) , ,
(串联电路)
(3) , ,
(并联电路)
解题方法
(一)滑片移动引起的动态电路解题方法
(1)首先明确电路的性质:电路是串联还是并联,电表测量的是哪些物理量。
(2)其次明确电路发生变化的原因,明确滑片移动引起了电路中哪些物理量变化。
(3)最后根据欧姆定律及电路中电流、电压、电阻的关系等相关知识进行分
析解答。
【例题1】 如图甲所示,电源两端电压保持不变, 为定值电阻,滑动变阻器
的最大阻值为 ,电压表的量程为 。电压表的示数与滑动变阻器 的
关系如图乙所示。求:


【解题思路】
(1)电源两端的电压和定值电阻 的阻值;
【解题思路】由电路图可知,闭合开关 后, 与 串联,电压表测 两端的电压。由图乙可知,当 的阻值分别为 和 时电压表的示数,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出 的阻值,进而求出电源的电压;
【尝试解答】解:电路中的电流
电源电压

解得

(2)闭合开关 后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻器 接入电路的
最小阻值。
【解题思路】当电压表的示数最大时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
【尝试解答】解:当电压表的示数 时,电路中的电流最大,滑动变阻器
接入电路中的电阻最小,此时电路中的电流
此时滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
(二)开关通断引起的动态电路解题方法
(1)简化电路(电流表可视为导线,电压表可看作断路),分析电路连接方式。
(2)根据题意画出相应的等效电路图。
(3)明确电表测量对象,确定电路中的不变量,如电源电压、定值电阻、额
定电压等。
(4)判断开关通断前后电路连接、用电器相关物理量及电表的变化。
(5)根据串、并联电路特点,欧姆定律及相关知识进行分析解答。
【例题2】 如图所示,电源电压不变,电阻 的阻值为
,当断开开关 和 ,闭合开关 时,电流表的示
数为 ;当断开开关 ,闭合开关 、 时,电流表
的示数为 。求:
(1)电源电压;
【解题思路】当断开开关 和 ,闭合开关 时,电路为 的简单电路,电流表
测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
【尝试解答】解:电源电压
(2)电阻 的阻值;
【解题思路】当断开开关 ,闭合开关 、 时,电阻 和 并联,电流表测量干路电流,根据并联电路的特点和并联电路的电流规律求出通过 的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻 的阻值;
【尝试解答】解:当断开开关 ,闭合开关 、 时,电阻 、 并联,此时通过 的电流仍为 ,通过电阻 的电流
电阻 的阻值
(3)当断开开关 和 ,闭合开关 时,电阻 两端的电压。
【解题思路】当断开开关 和 ,闭合开关 时,电阻 与 串联,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律的变形公式求出 两端的电压。
【尝试解答】解:当断开开关 和 ,闭合开关 时,电阻 与 串联。串联电路中总电阻
电路中的电流
电阻 两端的电压
(三)传感器类动态电路分析思路
传感器类动态电路的电路变化一般由敏感电阻引起。敏感电阻是阻值会随环境
温度、电压、湿度、光照、气体成分和浓度、磁场或压力等因素的变化而发生变化
的元件。这类试题中出现的敏感电阻实质都是一个变阻器,可将其当作滑片移动型
动态电路并结合图像进行分析。
【例题3】 图甲为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为 ,定值电阻
, 为湿敏电阻,其阻值 随环境湿度 的变化如图乙所示,电压表量
程为“ ”,电流表量程为“ ”。闭合开关 ,在保证两表安全的情况下:


(1)环境湿度增加,电流表的示数______。
变大
【解题思路】由图像可知 的阻值随环境湿度的增加而减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;
(2)当电路中电流表的示数为 时,电阻 的阻值为多少?
【解题思路】根据欧姆定律算出当电路中电流表的示数为 时电路的总电阻,由串联电路电阻的规律算出电阻 的阻值;
【尝试解答】解:根据 可知,当电路中电流表的示数为 时,电路总电阻
由串联电路电阻的规律知电阻 的阻值
(3)环境湿度为 时,电压表的示数为多少?
【解题思路】由图乙读出当环境湿度为 时电阻 的电阻,由欧姆定律和串联电路电阻的规律算出此时电路的电流和 两端的电压,即可知电压表的示数;
【尝试解答】解:由图像可知,当环境湿度为 时,电阻 的阻值为 ,此时电路中电流
两端的电压
即电压表的示数为 。

(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?
【解题思路】根据电压表和电流表的量程判断电路的最大电流,由欧姆定律算出电路的最小电阻,由串联电路电阻的规律算出湿敏电阻的最小阻值,由图乙读出湿度表能够测量的最大环境湿度。
【尝试解答】解:因为电流表的量程为 ,要使湿度表能够测量的环境湿度
最大,湿敏电阻的阻值就需要最小,则电路的总电阻也最小,电路的电流最大为
,由 得电路的最小电阻
电阻 的最小电阻
此时 两端电压
没有超过电压表的量程,对照图像可知,此时湿度表能够测量的最大环境湿度是 。
电学计算二 电路安全极值计算
计算公式
(1) , , (纯电阻电路)
(2) , ,
(串联电路)
(3) , ,
(并联电路)
解题方法
用电器有额定电压、额定电流,电流表、电压表有量程,滑动变阻器有允许通
过的最大电流和最大电阻。当电路发生动态变化时,不能超过这些值,由此产生了
电路安全问题。
常用解题思路:
(1)不变量——电源电压和定值电阻。
(2)标最值——标出已知元件的最值。电路中的最大电流:对比灯泡额定电
流、电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流、电压表的量程,取最小值为最
大电流。
(3)定状态——分析限制条件和不同状态下的电路。
(4)求最值——根据欧姆定律、电功率的计算公式,计算各物理量的最值。
(5)得范围——将所求最值与已知条件对比,求出各量的变化范围。
【例题1】 图甲、乙是某物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、
简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻
器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为 ,电压表量
程为 ,电流表量程为 ,滑动变阻器 标有“ ”字样,滑片
每移动 , 的电阻变化 ,定值电阻 的阻值为 。


(1)当滑片 位于最左端时,求电流表的示数;
【解题思路】由电路图可知,定值电阻 与滑动变阻器 串联,电压表测量滑动变阻器 两端电压,电流表测量电路电流。
当滑片 位于最左端时,电路为定值电阻 的简单电路,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流。
【尝试解答】解:当滑片 位于最左端时,电路为定值电阻 的简单电路,此时通过电路的电流
即电流表示数为 。
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片 向右移动 ,求此时电压表的示数;
【解题思路】滑片 每移动 , 的电阻变化 ,某同学测试时,从最左端推动滑片 向右移动 ,据此计算此时滑动变阻器接入电路的电阻,根据串联电路电阻规律及欧姆定律计算此时通过电路的电流,进一步计算滑动变阻器两端的电压。
【尝试解答】解:某同学测试时,从最左端推动滑片 向右移动 ,此时滑动
变阻器接入电路的电阻
此时通过电路的电流
此时滑动变阻器两端的电压
即此时电压表示数为 。
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片 移动到最右端,则选取 时,
其阻值不能小于多少?
【解题思路】当电压表示数为 时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆
定律可知通过电路的电流最小,根据欧姆定律计算通过电路的最小电流,根据串联
电路电压规律计算定值电阻两端的电压,进一步计算此时定值电阻的最小阻值,根
据电流表接入电路的量程和串联电路电流特点确定通过电路的最大电流,当滑动变
阻器接入电路的阻值为0时,电路电流最大,电路为定值电阻 的简单电路,根据
欧姆定律可得此时通过电路的电流,比较大小可确定 的最小阻值。
【尝试解答】解:当电压表示数为 时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路
电流最小。电路中最小电流
定值电阻 两端电压
此时定值电阻的最小阻值
已知电流表量程为 ,滑动变阻器允许通过的最大电流为 ,根据串联电
路电流特点可知电路中的最大电流为 。当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,
电路中的电流最大,电路为定值电阻 的简单电路,根据欧姆定律可得此时通过电
路的电流
所以 的阻值不能小于 。
【例题2】 如图所示,电流表的量程为 ,电压
表的量程为 , 的电阻为 ,电源电压为
,滑动变阻器 的阻值范围为 。
(1)当只闭合开关 时,电流表示数为 ,求
的电阻;
【解题思路】解答本题时,先要分析电路,将断开开关的那部分电路删除,画出等效电路图,将电压表看成开路,电流表看成导线。分析各用电器之间的连接方式,电压表、电流表的测量对象,再利用串、并联电路电流、电压的特点及欧姆定律公式进行求解。
【尝试解答】解:当只闭合开关 时, 与 串联,电流表示数为 ,由欧姆定律可得
则 的电阻
(2)当只闭合开关 、 时,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器
的阻值变化范围。
【解题思路】题中“不损坏电流表、电压表”是指不超过电表的测量范围,当电流表示数最大时,电路中总电阻最小,可求出滑动变阻器的最小取值;当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,可求出滑动变阻器的最大取值。
【尝试解答】解:当只闭合开关 、 时, 和 串联,电压表测 两端的电压,
电流表测电路中的电流,由串联分压的规律可知,当电压表示数为 时,滑动变
阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路电压的规律,此时 两端的电压
此时电路中的电流
滑动变阻器连入电路中的最大电阻
电流表的量程为 ,故电路中的最大电流为 ,此时滑动变阻器接入电
路的电阻最小,此时 两端的电压
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路中的最小电阻
故在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器的阻值变化范围为 。
实验微专题
探究实验十 探究电流与电压、电阻的关系
实验器材 电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻、若干导线。
电路图与实物图 如图所示
电路图
实物图
1.保持电阻 不变,研究电流 随电压 变化的情况。
实验步骤
(1)选择所需器材,取一个定值电阻 ,如 ,按照实验电路图连接电路。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电阻 两端的电压成整数倍变化,
如使 等于 、 、 等。
(3)读出各电压下电流表的示数,并填入表中,根据表格数据绘制电流与电
压关系的图像。
表格设计
实验次数 电阻 电压 电流
1 5 2
2 5 4
3 5 6
电流与电压关系图像
解释 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
2.保持电压 不变,研究电流 随电阻 变化的情况。
实验步骤
(1)按照电路图连接实物电路。
(2)开关 闭合后,调节滑动变阻器的滑片,使电阻 两端的电压保持某一定
值(如 )。
(3)换用不同的定值电阻 ,移动滑动变阻器滑片,保持电阻两端的电压不
变,测出对应的电流值并填入表中,根据表格数据绘制电流与电阻关系的图像。
表格设计
实验次数 电压 电阻 电流
1 6 5
2 6 10
3 6 15
电流与电阻关系图像
解释 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验结论 一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的
电阻成反比。
实验评估
1.探究电流与电阻的关系时,更换电阻后滑片的移动方向的判断:
(1)更换成较大电阻,为保持电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向
阻值增大的方向移动。(口诀:换大移大)
(2)更换成较小电阻,为保持电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向
阻值减小的方向移动。(口诀:换小移小)
2.探究电流与电阻的关系时,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数保持不
变,原因是:(1)电源电压不适合;(2)滑动变阻器的最大阻值太小。
交流合作
1.为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,且闭合开关前将滑动变阻
器的滑片移动到阻值最大处。
2.探究电流与电压的关系时,不能用小灯泡代替定值电阻,因为小灯泡的电阻
易随温度的升高而增大。
3.实验异同对比:
探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
控制变量法的 使用 控制定值电阻的阻值不变,通过 移动滑动变阻器的滑片来改变定 值电阻两端的电压 改变定值电阻的阻值,通过移动
滑动变阻器的滑片来控制定值电
阻两端的电压不变
滑动变阻器的 作用 (1)保护电路; (2)改变定值电阻两端的电压 (1)保护电路;
(2)控制定值电阻两端的电压
不变
多次测量的目 的 使实验结论更具普遍性
【例题1】 (2023·辽宁,改编)小宋在探究电流与电压的关系时,所选的电源电压
恒为 ,定值电阻的阻值为 ,连接图甲所示电路,进行如下操作。

(1)将滑动变阻器的滑片调至最____端,闭合开关,会发现______表无示数,经
检查发现电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替
导线,将电路连接正确。

电流

(2)改正电路后,闭合开关,电流表示数为 ,电压表指针位置
如图乙所示,示数为____ 。滑动变阻器的最大阻值为____ 。
0.5
25
(3)调节滑动变阻器的滑片,再进行四次实验,读取每次电流表、电压表的示数,
将数据填在下表中。分析数据可得出:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导
体两端电压成______。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1 1.5 2 2.5
电流 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
正比
(4)小华进行实验时选取的滑动变阻器与小宋选取的不同,实验时发现无论如何
移动滑片,都无法使电压表示数为 ,原因是__________________________,
为了解决这个问题,可以采取的方法是______________________________________
______________________(写出一种即可)。
滑动变阻器的阻值范围太小
选择一个最大阻值不小于 的滑动变阻器,或者降低电源电压
(5)若用小灯泡代替定值电阻进行上述实验,则______(填“能”或“不能”)达到实
验目的。
不能
【例题2】 (2023·锦州,改编)小明利用4节新干电池,
阻值分别为 、 、 、 、 的定
值电阻,铭牌上标有“ ”字样的滑动变阻器等实验
器材探究电流与电阻的关系。
(1)小明连接好上图所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最____(填“左”或
“右”)端。

(3)小明将 的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使
定值电阻两端电压为 ,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不
变,把 的定值电阻换成 的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数
将______(填“大于”“小于”或“等于”) ,此时应将滑动变阻器的滑片在原来的基
础上向____(填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到 ,记录电流
表的示数。
大于

(4)当小明将 定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无
法使定值电阻两端电压为 ,则原因可能是_________________________________
__________________(写出一条即可);为使该电阻也能完成实验,可以采取的办
法有____________________________________________________________________
__________________(写出一种即可)。同组的小明认为不改变电压表预设值也可
解决上述问题,只需将上述准备的 电阻______(填连接方式)在电路中就可
以顺利完成实验。
所选滑动变阻器的最大阻值太小(或电源电压过大)
换一个最大阻值不小于 的滑动变阻器,或升高定值电阻两端的预设电压,或降低电源电压
串联
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电
流与导体的电阻成______。
反比
(6)下列图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是___。
A
B
C
D
C
A.电流表示数 与 阻值的关系
B.电压表示数 与 阻值的关系
C.变阻器接入电路阻值 与 阻值的关系
D.电阻的功率 与 阻值的关系
(7)实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端,____(填“能”或“不能”)得
到电流与电阻的正确关系,原因是__________________________________________
_________________________。

电源电压和定值电阻两端电压一定时,滑动变阻器两端电压也是一个定值
(8)另一同学小王用电阻箱 (可在 范围
内调节电阻值大小,且能读数的变阻器)来代替电阻 ,将电
路改进为下图所示的电路,你认为他这个方案是否可行?
_______(填“可行”或“不可行”)。
可行
创新实验二 用电压表检测简单电路的故障
实验器材 电源、电压表、小灯泡、定值电阻、开关、导线若干。
实验电路图
实验步骤
1.根据电路图连接实物电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,串联一只
定值电阻是为了保护电路。
2.闭合开关,使灯泡发生故障(断路或短路),不能正常工作。
3.将电压表并联在小灯泡上,观察电压表的示数。若电压表无示数,则小灯泡
短路;若电压表有示数且接近电源电压,则小灯泡断路。
4.将电压表并联在定值电阻两端,观察电压表的示数。若电压表无示数,则小
灯泡断路;若电压表有示数且接近电源电压,则小灯泡短路。
实验总结
电路图 电流表示数 电压表示数 故障原因及位置(均假设只有
一处故障)
有示数 零 与电压表并联的用电器发生短
路或电压表断路
接近电源电 压 与电压表并联的用电器以外的
电路发生短路
无示数 零 与电压表并联的用电器以外的
电路发生断路
接近电源电 压 与电压表并联的用电器发生断

电路图 电流表示数 电压表示数 故障原因及位置(均假设只有
一处故障)
有示数, 无示数 零 与电压表并联的用电器以外的
电路发生断路(本支路)
有示数, 无示数 接近电源电 压 与电压表并联的用电器发生断

无示数, 无示数 零 干路断路
续表
【例题1】 小明同学在“探究串联电路电压规律”的实验中,连接好实物图,如图,
闭合开关,发现灯 和 都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与
各元件并联,测得 ,则故障可能是( )
B
A.灯 发生断路 B.灯 发生断路 C.灯 发生短路 D.灯 发生短路
【例题2】 小明同学在“探究串联电路电压规律”的实验中,按
下图所示的电路图连接实物,闭合开关,发现灯 和 都不
亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,
以查找故障。测量得出 , , ,
。若电路只有一处故障,则故障可能为________。
断路
测量实验三 用电流表和电压表测量电阻
实验器材 电源、待测电阻 、电压表、电流表、滑动变阻器和若干导线。
实验原理
电路图与实物图 如图所示。
电路图
实物图
实验步骤
1.根据电路图,连接实物图,在连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻
器的滑片应移动到阻值最大处。
2.检查电路无误后,闭合开关,用滑动变阻器调节电路中的电流,改变待测电
阻两端的电压,记下多组对应的电压值和电流值,分别填入表格中,根据表格数据
绘制 图像。
3.根据记录的数据分别求出对应的电阻值,并计算出它们的平均值。
4.断开开关,整理仪器。
表格设计
实验次数 电压 电流 电阻 电阻平均值
1
2 3 误差分析
1.多次测量的目的:
(1)测定值电阻的阻值,需要通过多次测量求平均值来减小误差。
(2)测小灯泡的电阻时,因灯丝电阻随温度变化,故求平均值没有意义。多
次测量可以寻找灯丝电阻与温度的关系。
2.电压表根据电源电压或试触选择合适的量程,电流表根据 (已知 的大
致范围)计算或试触选择合适的量程。量程选择不合理,会导致测量结果误差较大。
3. 图像分析:①定值电阻的 图像是一条直线,如图中甲图线,这说
明电阻是导体本身的一种性质,和导体中的电流及导体两端的电压无关;②小灯泡
的 图像是一条曲线,如图中乙图线,这是因为温度对小灯泡的电阻有影响,
温度越高,其电阻越大。
4.特殊方法测电阻。
方法与器材 电路图 测量步骤 测量步骤
改接 法 电压 表、定 值电阻 (1)如图所示,被测电阻 与已 知电阻 串联接入电路; (2)用电压表分别测 、 两端 的电压 、
电流 表、定 值电阻 (1)如图所示,被测电阻 与已 知电阻 并联接入电路; (2)用电流表分别测通过 、 的电流 、
方法与器材 电路图 测量步骤 测量步骤
短接 法 电压 表、定 值电阻 (1)如图所示,闭合两开关,记 下电压表示数 ; (2)断开开关 ,记下电压表示 数
(1)如图所示,闭合开关 ,记下电流表示数 ; (2)断开开关 ,记下电流表示 数
(根据两
次电源电
压恒定推
出)
续表
方法与器材 电路图 测量步骤 测量步骤
等效 替代 法 电流 表、变 阻箱 (1)如图所示,闭合开关 、 ,适当调节滑动变阻器的滑片 ,读出电流表的示数 ; (2)断开开关 ,闭合开关 , 保持滑片 的位置不变,调节变阻 箱 的阻值,使电流表的示数仍 为
续表
方法与器材 电路图 测量步骤 测量步骤
等效 替代 法 电压 表、变 阻箱 (1)如图所示,闭合开关 、 ,适当调节滑动变阻器的滑片 ,读出电压表的示数 ; (2)断开开关 ,闭合开关 , 保持滑片 的位置不变,调节变阻 箱 的阻值,使电压表的示数仍 为
续表
【例题1】 小华做测量定值电阻 阻值的实验,现有器材:待测电阻 、两节干
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、若干导线。




(1)请按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。
(2)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值______处。
(3)正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片 ,电流表都没有示数,
而电压表示数接近 ,则故障可能是___(填字母)。
最大
B
A.滑动变阻器断路 B. 断路 C. 短路
(4)排除故障后,当电压表示数为 时,电流表示数如图丙所示,则通过 的
电流大小为_____A, 的阻值是___ 。
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是__________。
0.26
5
减小误差

(6)现有另一个未知电阻 (阻值约为 ),若仅将图甲中的 替换为 ,
其他器材和电路连接不变,则不能测出 的值,其原因是实验中______表无法读数。
电流
(7)小华对实验进行进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为
的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了图丁所示的电路测出了 的阻值,请你
完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关 ,断开开关 ,读出电流表示数 ;
②______________,读出电流表示数 ;
③待测电阻 _ ____(用已知和测量出的物理量符号表示)。
再闭合开关


(8)某次实验中电流表突然损坏,小华又设计了如下实验方案,
也测出了待测电阻 的阻值。电路如下图所示,电源电压未知
且恒定不变, 、 为滑动变阻器左右两个端点,已知滑动变阻
器的最大阻值为 ,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关 ,将滑片 移到 端,读出电压表示数为 ;
②闭合开关 ,_________________,读出电压表示数为 ;
③待测电阻 _ _________(用已知和测量出的物理量符号表示)。
将滑片 移到 端
【例题2】 (2023·江西,改编)【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻
【实验器材】额定电压为 的小灯泡(正常发光时电阻约 )、两节新干电
池、电流表、电压表、滑动变阻器 、开关、若干导线。


【实验原理】 _______。
【实验步骤】(1) 某同学连接的电路如图甲所示。他检查电路连接完好后,正准
备闭合开关,同组的另一同学及时提醒他,这样操作存在不足,其不足之处是
_________________________________________________。
闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处
(2)正确操作后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数;断开开
关,将电压表接在 接线柱上的导线改接到 接线柱上,闭合开关,电压表指针有
明显偏转而电流表仍无示数,则故障是__________________。
滑动变阻器处断路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为 时,
电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为_____A,小灯泡正常发光时
的电阻为____ (计算结果保留一位小数)。小灯泡的额定功率为_____ 。
0.26
9.6
0.65
【拓展】(1) 该同学实验兴致正浓,他又分别测出了 和 电压下小灯泡的
电阻,然后用这三次电阻的平均值作为小灯泡正常发光时的电阻值。他的这种做法
是______(填“正确”或“错误”)的,理由是__________________________。
错误
灯丝电阻会随温度发生变化
(2)在连接电路的过程中,小洪误把电压表和电流表的位置互换,闭合开关 ,他
将看到的现象是_________________________________________。
电流表无示数,灯泡不亮,电压表示数为
谢谢大家

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