2021年九年级物理16探究电流与电压和电阻的关系实验类同步专题剖析教科版.doc
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- 2021 九年级 物理 16 探究 电流 电压 电阻 关系 实验 类同 专题 剖析 教科版 下载 _其它版本_物理_初中
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1、专题16探究电流与电压和电阻的关系(实验类)【猜想与假设】电阻一定时,电压越高,电路中的电流越大;电压一定时,电阻越大,则电路中电流越小。【设计与进行实验】1.实验器材:电源、不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线;2.实验步骤:(1)闭合开关,保持电路中电阻10不变,分别调节滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压成倍数增加,观察电流表示数,将数据填入表格。(2)闭合开关,分别将阻值不同的电阻接入电路,并且通过调节滑动变阻器的滑片,使阻值不同的定值电阻R两端的电压保持3V不变,观察电流表示数,将实验数据记录表中。根据上述表中的数据绘制的图像和图像如图所示。【分析和论证】观察到图
2、像可知,在一定时,与成正比。观察到图像可知,在一定时,与成反比。【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正比;在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。【实验方法】控制变量法:探究电流与电压的关系时:控制定值电阻的阻值不变,移动滑片,改变定值电阻两端的电压,观察电流表的示数;探究电流与电阻的关系时:更换电阻,调节滑片位置,控制电压表示数不变,观察电流表的示数;【交流与讨论】(1)滑动变阻器的作用:探究电流与电压的关系:保护电路、改变定值电阻两端的电压;探究电流与电阻的关系:保护电路、保持定值电阻两端的电压不变;(2)连接电路前,开关应断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑动到
3、阻值最大处。(3)电流表、电压表的使用和读数。(4)实物电路图连接、纠错及画电路图。(5)多次测量的目的:使结论更具有普遍性。(6)在探究电流与电阻关系实验中,更换阻值不同的电阻后,移动滑片方向判断:换大调大。(7)电路故障分析。(8)表格错误数据的分析:探究电流与电压的关系:分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同,不同的一组数据为错误数据。探究电流与电阻的关系:比较各组数据电阻与电流的乘积是否相同,不同的一组为错误数据。(9)欧姆定律的相关计算。(10)将定值电阻换为小灯泡的评估:小灯泡的电阻会随温度变化而变化,从而会影响实验结论,因此不能将定值换作小灯泡进行实验。 在“探究电流与电压的关
4、系”实验中:(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8 V,电流表无示数,滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是;甲乙丙(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电阻的电流为A,若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向_(选填“A”或“B”)端移动;(4)实验中测得多组数据,记录的数据表格如下,根据表格数据,可得电流与电压的关系是;本实验所用电阻阻值为。(5)连接电路时开关应,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(选填“A”或“B
5、”)端。(6)若小明闭合开关前,发现电流表的指针在零刻度线左端,其原因是。A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了(7)请根据表格数据,在图丙中绘制电阻R的I-U图像。(8)某同学认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律,他的说法(选填“错误”或“正确”),原因是。(9)某同学进行实验时所选取的滑动变阻器规格与小明选用的不同,实验时发现无论如何移动滑片,都无法使电压表示数为0.5 V,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)。(10)某同学进行实验时,移动滑片的过程中发现随着电压表示数的增大,电流表示数却逐渐减小,检查电路后发现她连接的电路存在问题,问题是
6、。答案:(1);(2)电阻R断路;(3)0.12;A;(4)电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比;5;(5)断开;B;(6)A;(7)(8)错误;小灯泡的电阻会随温度变化而变化,从而影响实验结论;(9)滑动变阻器的最大阻值过小;减小电源电压;(10)将电压表并联在滑动变阻器两端;1.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是()A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 AB.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 AC.通过导体甲的电流与其两端的电
7、压成正比D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻【答案】D【解析】A. 由图象可知,当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A,故A正确;B. 将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,U甲U乙3V,由图象可知,此时通过两导体的电流分别为I甲0.6A,I乙0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的电流:II甲+I乙0.6A+0.3A0.9A,故B正确;C. 由图象可知,通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数,即通过导体甲、乙的电流与两端的电压成正比,故C正确;D. 由图象可知,当U甲U乙3V时,I甲0.6A
8、I乙0.3A,由I的变形式R可知,R甲R乙,故D错误.故选D.2.方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为_;(2)方方根据电路图乙,连接实物电
9、路如图丙所示。老师说少连了一根导线,请你帮她在图中添上这根导线_;(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所示。AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,_;BC段明显发生弯曲,是因为_。【答案】0.5A通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比灯丝的电阻变大【解析】(1)1由图甲知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,由题意知,灯泡两端的电压为4V,所以滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U灯=9V-4V=5V所以电路中的电流为(2)2由图乙知,滑动变阻器的左半部分与灯泡并联,所以连接如图所示:(3)3由图象知,AB段是一段直的线段,可
10、知,在电压较小时,通过灯泡的电流与它两端的电压成正比。4BC段出现弯曲,是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,电压较高时,灯丝的温度也随之升高,因此灯丝的电阻也会增大,从而造成电流与电压不成正比的现象。3.在探究电流与电压的关系实验中,电源是2节新干电池,电阻的阻值为5。(1)图甲是没有连接完整的实验电路,若滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大,用笔画线代替导线,将电路连接完整;_(2)电路连接完毕后,闭合开关,发现两只电表示数如图乙所示,则电路中的故障可能是_;(3)实验数据记录见表,其中一个电流数据记录错误,这个数据是_;实验序号1234电压U/V0.61.21.82.4电流I/A0.
11、120.240.300.48(4)分析实验数据可以得出:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压_。【答案】R断路0.30成正比【解析】(1)1电压表测电阻的电压,滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大,由欧姆定律,电路的电流变大,故电路的电阻变小,变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示。(2)2电路连接完毕后,闭合开关,发现两只电表示数如图乙所示,即电流表没有示数,电路可能断路,电压表示数为电源电压,则电压表与电源连通,电路中的故障可能是R断路。(3)3由表中实验数据,除第3组数据外,各组的电压与电流之比为5,故电流数据错误是 0.30。(4)4由表中数据知,电压与电流之比为一定
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