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(共50张PPT)
考点五 电磁学
第19讲 探究电流与电压、电阻的关系
2024年中考复习专题
重点突破
2
实验剖析
1
真题试做
3
目录
实验剖析
1
实验
探究电流与电压、电阻的关系
实验名称 探究电流与电压的关系（2022版课标要求） 探究电流与电阻的关系（2022版课标要求，2022.24）
电路图及 实物图 实验
探究电流与电压、电阻的关系
·实验梳理·
电路连接注意事项 1.连接电路时,开关应处于 状态,且电路中导线不能交叉
2.滑动变阻器要“ ”接入电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到 处
3.电表连接:电流从正极流入,负极流出;电流表与被测元件_____联,电压表与被测元件 联
续表
断开
一上一下
最大阻值
串
并
滑动变阻器 作用 保护电路 改变定值电阻两端的 ,进行多次测量 控制定值电阻两端的电压保持
______
规格选取 1.允许通过的最大电流应大于或等于电路中的最大电流 2.根据R滑=计算出滑动变阻器的最大阻值 1.允许通过的最大电流应大于或等于电路中的最大电流
2.R滑≥Rmax,依据Rmax的选取计算出滑动变阻器的最大阻值
续表
电压
不变
实验操作 控制定值电阻的阻值不变,调节滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,观察并记录两电表示数 换用不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,控制定值电阻两端的电压不变,观察并记录电流表示数
滑动变阻器滑片移动方向 根据串联电路分压原理,若要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器的滑片应向 的方向移动 根据串联电路分压原理,若要使增大定值电阻后其两端电压保持不变,滑动变阻器的滑片应向_________的方向移动
续表
阻值变小
阻值变大
多次测量 的目的 ___________________________________ 实验图象
实验结论 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______ 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______
续表
获得多组实验数据，得出普遍规律
正比
反比
交流与 反思 1.不能将定值电阻换成小灯泡进行实验的原因:______________________ __________________ 2.电压表的示数增大,电流表的示数减小的原因:____________________ _____________ 1.更换阻值大的定值电阻后,电压表不能达到指定示数的原因:电源电压__________,或滑动变阻器的______
___________
2.实验改进:用电阻箱代替________
3.作出的I-R图象无法直观判断定量关系的改进措施:作出I-图象
续表
小灯泡灯丝的电阻随温
度的升高而增大
将电压表并联在滑动
变阻器两端
阻值太小
最大
阻值太小
定值电阻
·典例精练·
1.小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中,使用两节新干电池作为电源,滑动变阻器R'的规格是“20 Ω 2 A”。
(1)如图甲所示的是小薇画出
的电路图,根据电路图连接的
实物电路如图乙所示,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)。
P
R’
(2)开关闭合前,小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧,原因是_____
(填选项字母)。
A.电流表没调零 B.电流表正、负接线柱接反了
(3)小薇确认电路无误后,应先将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,再闭合开关。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 。
(4)小薇闭合开关进行实验,当电流表的示数为0.5 A时,
电压表的示数如图丙所示,为 V。
A
左
改变定值电阻两端的电压
2.5
(5)小薇记录的数据如下表所示,由实验数据可计算出此实验中使用的定值电阻的阻值为 Ω；老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第 组,理由是 。
5
1
电路中的最小电流为
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.2 1.8 2.8
电流/A 0.1 0.24 0.35 0.5 0.56
(6)排除有拼凑嫌疑的数据后,请根据小薇的实验数据,在图丁中描出各组数据对应的点并连线,作出定值电阻的I-U图象。
(7)分析数据可以得到的结论:在 不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(8)小亮做完实验,利用和小薇一样的方法作出了I-U图象,发现两条图线的倾斜程度不一样,原因是 。
(9)下列实验与此实验进行多次测量的目的不相同的是 (填选项字母)。
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.用刻度尺测物体的长度
电阻
正
小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同
C
2.创新小组的同学设计了如图甲所示的电路,做“探究电流与电阻的关系”的实验。电源电压恒为4.5 V,选用的定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω和15 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”。
(1)图乙是小晋根据图甲中电路连接的实物图,他发现其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画
“ ”,并用笔画线代替导线画
出正确的电路。如果不改接连接
错误的导线,对实验产生的影响是
。
无法测出定值电阻两端的电压
(2)改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小晋发现电流表有示数,电压表无示数,则发生的故障可能是___________________________
_________________。
(3)请你帮小晋设计一个记录实验数据的表格。
定值电阻短路（或电压表短路，
或电压表断路）
实验次数 电阻R/Ω 电流I/A
1
2
3
(4)排除故障后,小晋先将5 Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片至适当位置,此时电流表的示数如图丙所示,为 A。
(5)小晋将5 Ω的定值电阻更换为10 Ω的定值电阻,
闭合开关后应移动滑片,使电压表的示数为 V。
与(4)中相比,滑动变阻器的滑片更靠近 (选填
“左”或“右”)端。
(6)为了得出具有普遍性的实验结论,在每次更换定值电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此过程中小晋应注意观察 (选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器的滑片”)。
0.4
2
右
电压表
(7)实验结束后,小晋根据实验数据作出了如图丁所示的图象,同组的小雯作出了如图戊所示的图象,请你分析他们所作图象不同的原因可
能是 。
小晋所作的图象为I-R图象，小雯所作的图象为I-图象
(8)下表是另一个小组实验得到的数据,分析数据, (选填“能”或“不能”)正确得出电流与电阻的关系,理由是_________________
_______________________________________。
更换电阻后没有调
节滑片，使定值电阻两端的电压保持不变
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 0.60 0.36 0.26 0.20 0.16 0.14
不能
(9)同组的小媛在换用15 Ω的定值电阻做实验时，发现该定值电阻损坏，无法继续使用，她利用现有器材也完成了实验，请你写出她的方法：_________________________________________。
(10)实验结束后,小晋还想将另一个阻值为 20 Ω的定值电阻连入电路进行探究,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数都无法调到既定值,原因是 。为保证5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω的四个定值电阻单独接入电路都能完成实验,滑动变阻器需满足的条件是 。
将5 Ω和10 Ω的电阻串联接入电路进行实验
滑动变阻器需要连入电路的电阻超过它的最大阻值
最大阻值不小于25Ω
重难突破
2
重难点
电路故障分析
类型1 根据现象判断故障
类型2 根据故障判断现象
重难点
电路故障分析
方法指导
类型1 根据现象判断故障
考向1 根据电表有无示数判断
例1 如图所示的电路中,电源电压为5 V,灯泡正常发光时的电阻约为10 Ω,闭合开关S后,移动滑片P,灯泡始终不亮,电流表示数为零,电压表示数为5 V,该电路的故障可能是( )
A.灯泡的灯丝断了
B.开关S接触不良
C.电流表断路
D.灯泡的灯丝被短接了
A
例5
例2
例1
例4
例3
例2 如图所示的电路，闭合开关，观察到灯泡L1、L2均发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，电流表示数减小，电压表示数无变化，
则电路出现故障的原因可能是( )
A.灯泡L1短路 B.灯泡L2短路
C.灯泡L1断路 D.开关接触不良
C
例5
例2
例1
例4
例3
考向2 利用导线(或电流表)判断
方法指导
用导线(或电流表)并接法排查电路故障:导线(或电流表)两端并接在某段电路中的两点,并接部分以外的用电器恢复工作,表明该段电路存在断路。
例3 小延在做“探究串联电路电流的关系”的实验,电路如图所示,已知下列操作不会损坏电路中的器材。闭合开关后,两灯泡不亮,电流表无示数。于是他用一根导线接在L1两端时,两灯泡仍不亮,电流表无示数;当导线接在L2两端时,一个灯泡亮了,电流表也有了示数。则电路可能出现的故障是 。
L2断路
例5
例2
例1
例4
例3
例4 在如图所示的电路中，电源电压保持不变,闭合开关S，一段时间后，灯L突然熄灭。如果电路中只有一处故障且只发生在灯L或电阻R处，为了检测故障,将一个完好的检测灯L0并联在灯L两端，观察到检测灯L0也不发光。电路中可能存在的故障是 。若将检测灯L0重新并联到电阻R两端， (选填
“能”或“不能”)根据灯L和检测灯L0的发光情况
判断出故障。
R断路或L短路
能
例5
例2
例1
例4
例3
考向3 利用电压表判断
方法指导
用电压表并接法排查电路故障：将电压表并联在某段电路两端，电压表示数为电源电压时，电压表所接部分发生断路；电压表无示数时，电压表所接部分发生短路或电压表与电源正、负极间发生断路。
例5 如图所示,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S前后,电流表示数会发生变化。若电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,则电流表示数的变化量为;现并入一个电压表来判断故障,请写出闭合开关S后电压表并入电路中的位置、电压表的示数及对应的故障：_______________________________________________________
。
把电压表并接在L1两端，若电压表示数为0，则R1短路；若电压
表示数为U0，则R2短路
例5
例2
例1
例4
例3
类型2 根据故障判断现象
例6 如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L1亮,灯泡L2不亮,调节滑动变阻器滑片的位置,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮。下列分析正确的是( )
A.灯泡L2短路,电压表有示数
B.灯泡L2开路,电压表有示数
C.滑动变阻器短路,电压表有示数
D.滑动变阻器接触不良,电压表无示数
A
例6
例7
例7 如图所示的电路中,开关闭合后,两灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生( )
A.电流表示数变小
B.电压表无示数
C.电流表示数不变
D.电压表示数变大
B
例6
例7
（2018~2023）
真题试做
3
探究电流与电阻的关系
命题点2
命题点1
探究电流与电压的关系
命题点1
探究电流与电压的关系
1
1.(2023湖南怀化)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在
图中连接错误的那根导线上打“ ”,并用笔画线代替
导线将电路连接正确。
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至最______
(选填“左”或“右”)端。
补充考法
右
(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压,则故障可能是电阻发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验
数据(见下表)。表中空白处电压如图乙所示,该示数是 V。
根据表中数据得出结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端
的电压成 (选填“正比”或“反比”)。
变式考法
断路
2.4
电压U/V 0.6 1.2 1.8 3.0
电流I/A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
正比
1
2.(2022贵阳24题,10分)如图甲所示的是“探究电流与电阻关系”的实验电路。
(1)由图甲可知,电压表与定值电阻R的连接方式是
联。根据滑片位置判断,此时 (选填
“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
(2)更换定值电阻闭合开关后,电压表示数发生改变。若要控制R两端的电压不变,应通过下列哪一操作后再记录数据: (填选项字母)。
A.电流表与电压表交换位置 B.移动滑动变阻器的滑片
探究电流与电阻的关系（2022.24）
命题点2
2
并
可以
B
(3)当R=20 Ω时，电流表的示数如图乙所示，则表格空白处应记录的电流为 A。
(4)分析表格中的实验数据可得结论：当电压一定时，电流与电阻成
。
实验次数 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 1.2
2 10 0.6
3 15 0.4
4 20
5 30 0.2
0.3
反比
2
素养综合训练
1.(2023宁夏)在“探究电流与电压的关系”实验中,实验小组用电压表测得电源电压为 2.8 V,并连接了如图甲所示的部分电路。
(1)观察图甲,请指出电路连接过程中的不妥
之处: 。
(2)改正后,请用笔画线代替导线,在图甲上
完成剩余电路的连接(要求:向右移动滑动
变阻器的滑片P,其阻值增大)。
4
3
2
1
连接电路时未断开开关
(3)闭合开关后,观察到电压表的示数接近电源电压,电流表无示数,出现该故障的原因是 。
(4)排除故障后,开始测量并将实验数据记录在表中,当电压表的示数为2.0 V时,电流表的示数如图乙所示,为 A。
定值电阻断路
0.20
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.15 0.25
4
3
2
1
(5)根据表中实验数据,得出的实验结论:_____________________
________________________________________。
(6)若要继续完成“探究电流与电阻的关系”的实验,除了现有的实验器材之外,还需增加 。
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
两个阻值不同的定值电阻
4
3
2
1
2.(2023湖南益阳)小明同学想“探究通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系”,设计了如图甲所示的
电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按照
图甲所示的电路图,在图乙中将
实物电路连接完整。
4
3
2
1
(2)小明同学正确连接电路后,闭合开关,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是 (填选项字母)。
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光
C
4
3
2
1
(3)排除电路故障后,下表是按正确的操作测得的数据,其中第1次测得的电流如图丙所示,则电流表的示数为 A。从表中数据可看出,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,其原因是________
____________________________。
0.32
灯丝的
电阻随着温度的升高而增大
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 3.0 3.8
电流I/A 0.38 0.40
4
3
2
1
3.(2023辽宁鞍山)小明使用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个,电压为3 V的电源以及规格为“10 Ω 0.5 A”的滑动变阻器等器材,来“探究电流与电阻的关系”。
(1)他首先将5 Ω的电阻接入了图甲的电路
中，检查时发现电路中有一根导线连接错
误,请在错误的导线上画“ ”,并用笔画
线代替导线将电路连接正确。
4
3
2
1
(2)电路正确连接后，闭合开关时发现，此时电压表和电流表均无示数，他判断产生此现象的原因是 (选填
“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。排除故障后
移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数如图乙所示，
则此时电压表的示数为 V。
(3)当定值电阻由5 Ω换为10 Ω时,为达到实验要求,需向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。分别将5 Ω和10 Ω的电阻接入电路,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
滑动变阻器
2
右
2∶1
4
3
2
1
(4)如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2~ V之间。
(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
2.5
反比
4
3
2
1
(6)完成上面实验后,小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压为
7 V,R0的阻值为10 Ω,请完成以下实验步骤：
①开关S和S1闭合、S2断开,移动滑动变阻器的滑片,
使小灯泡正常发光。
②先保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关S和S2闭合、S1断开,此时电压表的示数为3 V;再将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,此时电压表的示数为5 V,电路中的电流为 A。
③小灯泡正常发光时的电阻RL= Ω。(结果保留一位小数)
0.2
左
8.3
4
3
2
1
4.(2023湖北武汉)小红同学用下列器材探究电流与电阻的关系：干电池4节,定值电阻R(10 Ω、15 Ω、20 Ω和25 Ω),电流表A(量程0~0.6 A或0~3 A),电压表V(量程0~3 V或0~15 V),滑动变阻器,开关,导线若干。在实验中：
(1)①如图乙所示,电压表的
量程为0~15 V,电流表的量
程为0~0.6 A,定值电阻R=
10 Ω,请根据图甲在图乙中
补画2根导线,将实物电路连接完整。
4
3
2
1
②确认电路连接无误后,闭合开关,电压表的示数如图丙
所示,则电源电压是 V。
(2)断开开关,将电压表的量程改为0~3 V,并联接在图甲
中的A、B两点,检查电路无误后,闭合开关,向左移动滑片
P,当电流表的示数为0.24 A时,记下电压表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP1,接着将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻,重做实验,当观察到电压表的示数是 V时,记下电流表的示数,设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2,则RP2-RP1= Ω。
6
2.4
7.5
4
3
2
1
(3)小红同学继续进行实验，将15 Ω的定值电阻更换为20 Ω的定值电阻，闭合开关,发现滑片P在最右端时，电压表的示数为2.7 V。为了能用20 Ω和25 Ω的定值电阻继续完成实验,应将实物电路中的滑动变阻器更换为 (选填“25 Ω 2 A”“30 Ω 2 A”或“50 Ω 1.5 A”)的滑动变阻器。
“50 Ω 1.5 A”
4
3
2
1

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