2021年河南中考物理一轮复习课件：第15章 欧姆定律 电功率（第2节）.pptx

1、第十五章 欧姆定律 电功率 第一部分 河南中考考点过关 探究电流与电压的关系 考法1 1.2020河南,19某实验小组探究电流与电压和电阻的关系.实验中电源电压恒 为3V,滑动变阻器的最大阻值为20 . (1)他们先用5 的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图1所示. 请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整. 图1 图2 探究电流与电压的关系 考法1 连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需 要检查的内容: . 检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据.测第6组数据时,电 压表的示数为2.6 V,电流表的示数如图3所示. 图3 图4 请在图4

2、的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定 值电阻的I-U图像. 电流表、电压表的正、负接线柱是否接反电流表、电压表的正、负接线柱是否接反( (合理即可合理即可) ) 探究电流与电压的关系 考法1 分析画出的I-U图像可得出结论:在电阻一定时, . 为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: . (2)接着他们在原有的5 的定值电阻的基础上,又准备了阻值为10 、15 、 20 的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系.为了控制电压不变, 每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的 值.这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了 0

3、.5V、1V 和2V三 个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压 值中的 V. 通过导体的电流与导体两端电压成正比通过导体的电流与导体两端电压成正比 更换阻值不同的定值电阻更换阻值不同的定值电阻, ,进行多次实验进行多次实验 2 2 探究电流与电阻的关系 考法2 2.2014河南,20在探究“电流与电阻的关系”实验中,所选定值电阻的阻值分 别为R1=5 ,R2=10 ,R3=20 .滑动变阻器的规格为“15 1A”. (1)请在图甲中的虚线框内画出滑动变阻器的电路符号,并用笔画线代替导线, 将图乙所示的实物电路连接完整. 甲 乙 探究电流与电阻的关系 考法2 (2

4、)连好电路后,按下列步骤进行实验: 将R1接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5 V,记下I1; 用R2替换R1接入电路,接下来的操作是: _; 用R3替换R2接入电路,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数也 大于1.5 V,实验无法进行下去.请写出一种解决问题的方法使实验继续进行下 去: . (3)本实验的结论是: . 调节滑动变阻器调节滑动变阻器, ,使电压表示数为使电压表示数为1.5 V,1.5 V,记下记下I I2 2 换用阻值更大的滑动变阻器换用阻值更大的滑动变阻器 ( (或在电路中串联一个电阻或在电路中串联一个电阻; ;或减小电源电压或减小电源电压; ;或把或把

5、R R3 3换为阻值为换为阻值为15 15 的定值电阻的定值电阻) ) 当电压一定时当电压一定时, ,电流与电阻成反比电流与电阻成反比 探究电流与电阻的关系 考法2 3.2017河南,19在“探究电流与电阻的关系”实验中,小强选用了4 、8 、 10 、20 四个定值电阻,电源电压恒为3V. (1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整. 甲 乙 (2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始 终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 . 定值电阻断路定值电阻断路 探究电流与电阻的关系 考法2 (3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4 的电阻时, 电流表

6、示数如图丙所示,记为 A;以后每更换一个阻值更大 的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填 “A”或“B”)端移动,使电压表的示数 ,同时记下对 应的电流值. (4)根据实验数据,小强作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图 线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像 中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系.你认 为小强的改进方法是: . 丙 丁 0.500.50 B B 保持不变保持不变 探究电流与电压的关系 实验1 考法总结 有关该实验,有如下命题点: 1.【实验器材】电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电 阻等. 2.【实验电路】如图所

7、示. 探究电流与电压的关系 实验1 3.【设计与进行实验】 (1)连接电路时,开关应断开,滑片应移到滑动变阻器的最大阻值处. (2)闭合开关,保持定值电阻阻值不变,调节滑片,使电阻R两端的电压成整数倍 变化(如1 V、2 V、3 V、)的目的是便于分析数据. (3)记录数据:记录每次调节滑片后加在定值电阻上的电压值和通过定值电阻的 电流值,并填入下表. 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U / V 电流I / A 探究电流与电压的关系 实验1 (4)分析数据:分析电流与电压存在怎样的定量关系. 方法1:求出U与I的比值,观察是否为定值. 方法2:采用图像法,作出定值电阻的I-U图像进行分析

8、. 4.【交流与反思】 (1)如图所示,图中阴影部分的面积表示的是当电阻两端电压 为U0时电阻的电功率,图线的斜率表示定值电阻阻值的倒数. (2)实验中不能用小灯泡代替定值电阻的原因是:小灯泡的阻值不是定值,会随温 度变化. (3)闭合开关,若电流表、电压表均无示数,则可能是滑动变阻器断路. 探究电流与电压的关系 实验1 (4)若滑动变阻器的最大阻值为R,定值电阻的阻值为R,电源电压为U,则电路中 的最小电流为,据此可在数据分析中排除拼凑的数据. (5)针对不同的实验,除保护电路外,滑动变阻器的其他作用具体表述也不同: 在“探究电流与电压的关系”实验中,滑动变阻器的作用是:改变电阻两端的 电压

9、,多测几组数据,寻找普遍规律. 在“探究电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器的作用是:控制电阻两端的 电压不变,多测几组数据,寻找普遍规律. 在“测小灯泡的电阻”实验中,滑动变阻器的作用是:改变小灯泡两端的电压, 多测几组数据,寻找普遍规律.(灯丝的电阻随温度变化的规律) 探究电流与电压的关系 实验1 在“测定值电阻的阻值”实验中,滑动变阻器的作用是:改变电阻两端的电压, 多测几次,求平均值减小误差. 在“测小灯泡的电功率”实验中,滑动变阻器的作用是:改变小灯泡两端的电 压,多测几组数据,寻找普遍规律.(小灯泡的电功率随电压变化的规律) 在“测小灯泡的额定电功率”实验中,滑动变阻器的作用是:改

10、变小灯泡两端 的电压,使小灯泡正常发光. 在“测小灯泡正常发光时的电阻”实验中,滑动变阻器的作用是:改变小灯泡 两端的电压,使小灯泡正常发光. 5.【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. 探究电流与电压的关系 实验1 一题通关 例 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 池作电源,滑动变阻器R的规格是“20 2 A”. 【基础设问】 甲 乙 (1)如图甲所示是小薇画的电路图,根据电路图连接的实物图如图乙所示,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). 探究电流与电压的关系 实验1 (2)开关闭合前,小薇发现电

11、流表的指针在零刻度线左侧,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 (3)小薇确认电路无误后,应将滑动变阻器滑片移到最 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,当电流表示数为0.5 A时,电压表示 数如图丙所示,为 V. 丙 A A 左左 改变定值电阻改变定值电阻R R两端电压两端电压 2.52.5 探究电流与电压的关系 实验1 (5)小薇记录的数据如下表所示,由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻 的阻值为 ;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 . (6)排除有拼

12、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图像. 丁 实验序号 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 5 5 1 1 探究电流与电压的关系 实验1 (7)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. 【拓展设问】 (8)小亮做完实验,利用和小薇一样的方法作出了 I-U图像,发现两条图线的倾斜 程度不一样,原因是: . (9)下列实验与本实验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

13、 C.用刻度尺测物体的长度 电阻电阻 正正 小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同 C C 探究电流与电压的关系 实验1 创新预测 1.为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,小晨设计了如图甲所示的 电路.电源电压恒为6V,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器(如图乙). (1)闭合开关后,移动滑片P,发现两电表示数始终如图丙所示,原因是将滑动变阻 器的 (填字母)两个接线柱接入了电路. C C、D D 探究电流与电压的关系 实验1 (2)改正错误后,小晨继续实验,将有关实验数据标记在 图丁上,分析图丁可知,他所选择的滑动变阻器的规格是 (选填字母). A.10

14、 2A B.25 2A C.50 0.5A (3)分析图丁可以得出的实验结论为_ _ . (4)图丁中,阴影部分的面积大小表示 . B B 当电阻一定时当电阻一定时, , 通过导体的电流与导体两端电压成正比通过导体的电流与导体两端电压成正比 当当R R1 1两端电压为两端电压为1V1V时时,R,R1 1的电功率的电功率 探究电流与电压的关系 实验1 2.2020重庆B小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用的器材有: 学生电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干 和标有“50 0.5 A”字样的滑动变阻器R. (1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整

15、.(要求:滑片P向D端移动时, 电路中的电流变大,且导线不能交叉) 探究电流与电压的关系 实验1 (2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”).在电路连接完整 后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端. (3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则 电路故障可能是定值电阻R发生了 (选填“断路”或“短路”). (4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为 0.28 A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻 值为 .多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录 的实验数据如下表. 断开断开 A A 短路短路 101

16、0 探究电流与电压的关系 实验1 根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这 段导体两端的电压成 比. (5)在实验过程中,滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于 . 正正 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.24 5 5 探究电流与电阻的关系 实验2 考法总结 有关该实验,有如下命题点: 1.【实验器材】电源(电压为U)、滑动变阻器、阻值不同的定值电阻、电流表、 电压表、导线、开关等. 2.【实验电路】如图所示. 探究电流与电阻的关系 实验2 3.【设计与进行实验】 (1)滑动变阻器的作

17、用:保护电路;使定值电阻两端电压保持不变. (2)实验步骤: 连接电路时,开关应断开,滑片应移到滑动变阻器的最大阻值处; 闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使R两端的电压为适当值,记为UR,记录此时定 值电阻的阻值和电流表示数; 然后换用不同阻值的定值电阻(成整数倍变化),调节滑动变阻器滑片,使电压 表示数仍为UR,分别记下每次定值电阻的阻值与电流表示数,记录在下表中; 探究电流与电阻的关系 实验2 分析数据:分析电流与电阻存在怎样的定量关系. 方法1:图像法.作出定值电阻的I-R图像或I-图像进行分析(如图). 方法2:求出I与R的乘积,观察是否为定值. 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻R

18、/ 电流I/A 探究电流与电阻的关系 实验2 4.【交流与反思】 (1)进行实验时,换接阻值较大的定值电阻接入电路后,应调节滑片使滑动变阻器 连入电路的阻值增大,使电压表示数仍为UR. (2)实验中,若将电压表并联在了滑动变阻器两端,仍能得到正确的实验结论. (3)实验改进:不断更换电阻比较麻烦,可将定值电阻换为阻值可调的电阻箱. (4)滑动变阻器的选取:滑动变阻器的最大阻值应大于或等于 Rmax.(Rmax是 接入电路的定值电阻的最大阻值) (5)定值电阻最大阻值的确定:Rmax= R滑max.(R滑max是滑动变阻器的最大阻值) 5.【实验结论】在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电

19、阻成反比. 探究电流与电阻的关系 实验2 一题通关 例 小华为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路.实验室 中可选用的器材有:两节新干电池,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值分别 为10 、20 、30 、50 的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干. 甲 乙 【基础设问】 (1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整. 探究电流与电阻的关系 实验2 (2)在连接实验电路时,开关应处于 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.此实验中滑动变阻器的作用是保护 电路和 . (3)小华先把10 的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,

20、移动滑动变阻器的 滑片时,发现电流表有示数,电压表示数为零,则发生这种现象的原因可能是 _. (4)故障排除后,小华移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,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 断开断开 右右 保持定值电阻两端电压不变保持定值电阻两端电压不变 R R短路短路( (合理即可合理即可) ) 探究电流与电阻的关系 实验2 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,接下来她应将滑动变阻器滑片向 (选填“左” 或“右”)端移动,并观察 (选填“电流表”或“电 压表”),使其示数为 . (5)当小华改用50 的电

21、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,你认为原因可能是 . A.滑动变阻器的最大阻值太大 B.电压表量程选小了 C.滑动变阻器的最大阻值太小 2.4 2.4 右右 电压表电压表 2 V2 V C C 探究电流与电阻的关系 实验2 (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, 分析图像得出电流与电阻的关系是 _ _.小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少 为 . 【拓展设问】 (7)小明建议小华再在保持电压表示数为2.5 V不变的条件下重复进行上述实验, 其目的是 . (8)小华在进行实

22、验时,若将电压表并联在了滑动变阻器两端, (选填“能 ”或“不能”)得到电流与电阻的关系,理由是 . 电压一定时电压一定时, ,导体中的导体中的 电流与电阻成反比电流与电阻成反比 25 25 多次实验多次实验, ,使得出的结论更具有普遍性使得出的结论更具有普遍性 能能 更换定值电阻后更换定值电阻后, ,调节滑片使调节滑片使 电压表示数保持电压表示数保持1 V1 V不变即可不变即可 探究电流与电阻的关系 实验2 (9)小亮也用图甲所示的电路图探究电流与电阻的关系,电源为两节新干电池,小 亮选用的滑动变阻器的规格为“15 1A”,实验中保持定值电阻两端电压为 2V. 则小亮可以选用的定值电阻的最大

23、阻值为 . 小亮在进行实验时,发现自己选用的10 的定值电阻损坏了,小亮临时从别处 借来“3 V 0.9 W”的灯泡替代该电阻, (选填“能”或“不能”)完成 实验,请说明理由:_ _. 小亮认为小华作出的I-R图线为曲线,看起来不直观,于是将图像进行了变换, 从而直观判断出了I与R的关系,小亮的改进方法为 . (10)实验中需要不断更换定值电阻,操作复杂,请你提出一条改进建议 :_. 30 30 不能不能 灯泡两端电压为灯泡两端电压为3 V3 V时时, ,灯泡电阻为灯泡电阻为10 10 , ,灯泡电阻随温灯泡电阻随温 度升高而增大度升高而增大, ,当灯泡两端电压为当灯泡两端电压为2 V2 V

24、时时, ,灯泡电阻小于灯泡电阻小于10 10 用电阻箱替代定值电阻用电阻箱替代定值电阻 探究电流与电阻的关系 实验2 创新预测 2020安阳模拟大宇同学想用如图甲所示的电路研究“电流和电阻的关系”,需 要你和大宇同学合作完成实验. (1)请你用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整(导线不能交叉). 探究电流与电阻的关系 实验2 (2)完成电路连接后,大宇同学在开关闭合前,先将变阻器的滑片P置于 (选 填“A”或“B”)端,但闭合开关后发现电流表有示数,电压表无示数,随后将滑片 P向滑动变阻器的中间位置移动的过程中,发现了电流表示数变大,但电压表仍无 示数,则发生此现象的原因你认为可能是 (写出

25、一种即可). (3)大宇同学接入5 的电阻,移动变阻器的滑片,使电压表示数达到某值时,电流 表示数如图乙所示,记录此时的电流值;接下来将定值电阻更 换成阻值为10 的电阻后,大宇同学闭合开关并直接记录电 流表示数,此时你应提醒大宇同学,先将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V 后再记录电流表的示数. B B 电压表断路电压表断路 ( (或电阻或电阻R R短路短路) ) 1.41.4 B B 探究电流与电阻的关系 实验2 (4)大宇同学又将电阻更换为阻值为20 的电阻,但无论如何调整,电压表的示数 都偏大,无法达到预定值.为完成后续实验,你们共同思考、讨论后认为下列方案 可行的有 .(填写选项字母) A.在电路中串联接入一个10 电阻 B.更换电压为2 V的蓄电池 C.在更换的20 的定值电阻两端并联一个20 的定值电阻 D.更换最大阻值更小的滑动变阻器 AB AB