中考物理一轮复习第20课时　电阻　欧姆定律的相关实验

这是一份中考物理一轮复习第20课时　电阻　欧姆定律的相关实验，共31页。PPT课件主要包含了考点三伏安法测电阻，图20-1，电流表改用小量程，控制变量法，图20-2，灯泡的亮度，灯泡能保护电路，图20-3，阻值最大，“20Ω1A”等内容，欢迎下载使用。
考点一　探究影响导体电阻大小的因素
考点二　探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
探究一　探究影响导体电阻大小的因素
例1 在探究影响导体电阻大小的因素时,小强、小丽两位同学的猜想如下:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝(规格、材料如下表),为了验证上述猜想,他们设计了如图20-1甲所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为　　　　的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想　　　　(填序号);分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是长度和横截面积相同时, 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　。 (2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况,老师指出此实验中这种方法不可取,这是因为　  　　 　　  　　 　　  　　 　　  　　 　　  　　 　　 　　 　　。 
导体的电阻与导体的材料有关
电源电压一定时,若所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样是为了　　　　(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻。 (4)要进一步探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、丙所示,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　  　  　 　 　　　　。 (5)此实验我们采用的研究方法是　　　　　　。许多实验都用到这种方法,请再举两例:　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)把A、B两导线首尾相连后再接入电路中,会发现电流表示数比只接A时变得更小,说明两导线串联后的电阻值将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 
探究滑动摩擦力大小与什么因素有关
探究压力的作用效果与什么因素有关
[拓展] 小明也想探究“影响导体电阻大小的因素”,他设计了如图20-2所示的电路。(7)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是　　　　。 (8)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察　　　　　　　　。 (9)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路进行了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表。你认为　　　　同学的改进更好一些,理由是　　　　　　　　　　　　　　。(忽略灯丝电阻的变化对本实验的影响) 
探究二　探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
例2 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5 Ω　2 A”“20 Ω　1 A”),导线若干。(1)请用笔画线表示导线,将图20-3甲中的实验电路连接完整。
[答案](1)如图所示
(2)在连接电路时,开关应　　　　滑动变阻器的滑片处于　　　　　　的位置。 (3)实验时,先在a、b间接入10 Ω的电阻,移动滑片P,使电压表的示数为3 V,并记录相应的电流值;再改接15 Ω的电阻,此时滑片P应向　　　　(选填“c”或“d”)端移动,这样移动滑片的目的是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)本实验需在a、b间先后接入上述四个定值电阻,为完成整个实验,应该选取规格为　　　　　　　　　的滑动变阻器。 (5)通过实验获取数据,得到如图乙所示导体中的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
使定值电阻两端的电压保持3 V不变
[拓展] 小兰同学利用实验装置探究电流与电压的关系:(6)小兰同学根据如图20-4甲所示的电路图连接了部分实物图,现请你按图甲把图乙中未完成的部分连接起来。(7)该同学连接好电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑片P,电流表均无示数,电压表示数约为3 V,则电路中出现的故障可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
[答案](6)如图所示
(8)小兰排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器改变定值电阻R0两端的电压,测得电流、电压的值如下表所示:
分析表中的数据可以得出结论: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (9)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D.探究阻力对物体运动的影响
电阻不变时,导体中的电流与它两端的电压成正比
[解析] (1)根据电源电压和定值电阻的阻值可知电路中的最大电流是0.45 A,所以电流表选0~0.6 A量程。(3)实验时,先在a、b间接入10 Ω的电阻,移动滑片P,使电压表示数为3 V,并记录相应的电流值;再改接15 Ω的电阻,由于a、b间电阻变大,故所分电压变大,要保持电压表示数仍为3 V,应使滑动变阻器分压变大,即将滑片向c端移动,其目的是保持定值电阻两端的电压为3 V不变。(6)由题图20-4甲可知,滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以滑动变阻器应接左下的接线柱,电流表与电阻串联。(9)“探究电流与电压的关系”实验中多次测量是为了寻找普遍规律,避免实验的偶然性,C选项所述的实验多次测量是为了求平均值减小误差,故选C。
【变式】 [2018·昆山市二模] 探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有:电源(电压9 V恒定)、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干。(1)小明连接的电路存在连线错误,只需改动一根导线即可使连线正确。请在图20-5甲接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)正确连接电路后闭合开关,在移动滑动变阻器滑片时,两电表示数突然都变为零,则电路故障可能为　　　　。 A.R短路B.滑片接触不良C.R0短路D.R0断路 (3)排除故障后继续实验,改变R0的阻值,测出对应的电流I。当R0的阻值变大时,为完成探究,应将滑片向　　　　(选填“左”或“右”)端移动。 (4)将R0阻值调为50 Ω时,电流表示数如图乙所示。请在图丙所示的坐标中补描该点,并作出 图像。
[答案](4)如图所示
(5)连线时发现有一个错误数据点,反思产生原因,小明怀疑是某次将R0的阻值由　　　　 Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片就读取电流而造成的。 
[解析] (2)如果滑动变阻器R短路,整个电路仍然是通路,电流表、电压表示数都不为零,故A不符合题意;如果滑片接触不良,整个电路断路,电流表、电压表示数都为零,故B符合题意;如果电阻箱R0短路,电压表示数为零,电流表示数不为零,故C不符合题意;如果电阻箱R0断路,电流表示数为零,电压表测电源电压,示数不为零,故D不符合题意。(3)当R0的阻值变大时,R0分压变大,电压表示数变大,为保持R0两端电压不变,应移动滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器两端的电压,从而减小R0两端电压,保持R0两端电压不变,所以滑片应向右端移动。
例3 小刚和小雄利用如图20-6甲所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整,要求滑片P向右滑,灯变暗。 (2)闭合开关,小刚移动滑片,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是小灯泡　　　　。 
(3)排除故障后,小雄分别测出了小灯泡两端的电压为1.5 V、2 V、2.5 V,计算出对应的电阻R1、R2、R3,然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2 V时的电阻。他的做法_____　　　　　(选填“正确”或“不正确”)。 (4)小刚则根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图乙所示)。由图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是　　　　Ω(保留一位小数),进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而　　　　(选填“增大”或“减小”)。 
(5)完成上述实验后,小刚想用原电路测某未知电阻Rx的阻值,他用该电阻替换小灯泡后,闭合开关,测得几组数据如下表。第3次实验时电流表示数如图丙所示,电流表的示数为　　　A。第2次实验后,算出的电阻是　　　Ω,第3次实验后,算出的电阻值是　　　Ω,待测电阻值为　　　Ω。 (6)小刚刚测完定值电阻的阻值小雄就发现电流表损坏了,便将其拆除。请你在不改变其他元件连接方式的情况下,帮他完成实验。(滑动变阻器的最大阻值为R变)