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電流與電壓電阻的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)

時(shí)間:2024-08-15 05:39:38 好文 我要投稿
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電流與電壓電阻的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)

  學(xué)習(xí)可以這樣來看,它是一個(gè)潛移默化、厚積薄發(fā)的過程。物理網(wǎng)編輯了電流與電壓電阻的關(guān)系知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)您有所幫助!

電流與電壓電阻的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)

  實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸恚?/p>

  探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。

  探究電流與電壓、電阻的關(guān)系:

  實(shí)驗(yàn)器材:定值電阻、電流表、電壓表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器

  一、探究一:電阻一定,電流與電壓的關(guān)系

  實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:

  1.(開關(guān)斷開,變阻器調(diào)大最大值)(如圖)

  2. 閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使R兩端電壓為1V、1.5V、2V,觀察電流表的讀數(shù),填表。

  實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理:

  分析結(jié)論:

  電阻一定,電流與電壓成正比。

  二、探究二:電壓一定,探究電流與電阻的關(guān)系

  實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:

  1.按電路圖連接電路(開關(guān)斷開,變阻器調(diào)大最大值)(如圖)

  2.保持電壓U=2V不變,更換電阻,使電阻分別為10Ω、20Ω、30Ω,觀察電流表的讀數(shù),填表。

  分析結(jié)論:

  電壓一定,電流與電阻成反比。

  采用控制變量法研究電流與電壓、電阻的關(guān)系:

  研究電流跟電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)分兩步:第一步保持電阻不變,通過改變電壓,觀察電流的變化;第二步保持電壓不變,通過改變電阻,觀察電流的變化,從而得出了它們之間的關(guān)系。這種研究方法稱為控制變量法。

  例:某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在探究歐姆定律時(shí),采用丁如圖甲所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω,電源電壓是3V,滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是0~15Ω。

  (1)他們在探究某一因素變化對(duì)電流的影響時(shí),采用控制變量法。實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行:

  ①保持電阻不變,探究電流與____的關(guān)系;

 、诒3蛛妷翰蛔,探究電流與____的關(guān)系。

  (2)實(shí)驗(yàn)中,電流表的量程應(yīng)選____A,電壓表的量程應(yīng)選_____V;某次實(shí)驗(yàn)中,若電流表的示數(shù)是0.3A,電壓表的示數(shù)是1.5V,請(qǐng)根據(jù)你前面選擇的量程,在圖乙中分別畫出兩表指針的位置。

  (3)在研究電阻對(duì)電流的影響時(shí),把定值電阻由5Ω換成10Ω,閉合開關(guān)后,下一步的操作是:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,保持_____不變。

  解析:影響電路中電流大小的因素有電壓和電阻,因此實(shí)驗(yàn)采用控制變量的方法。實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行:一是保持電阻不變,改變電阻兩端的電壓,測量三次;二是保持電壓不變,改變電阻的大小,測量三次。實(shí)驗(yàn)器材中電源電壓為3V,因此電壓表使用0~3V量程即可.所用定值電阻的最小阻值為5Ω,所以電路中最大電流為,電流表的量程選用0~ 0.6A。當(dāng)電流值為0.3A、電壓值為1.5V時(shí),指針均指在表盤的中央刻度。改變定值電阻阻值是為了研究電流與電阻的關(guān)系,應(yīng)控制電壓不變,所以改變定值電阻后,應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器使定值電阻兩端的電壓與原來電阻兩端的電壓相同。

  答案(1)①電壓②電阻(2)0—0.6(或0.6) 0~3(或3)指針位置如圖所示(3)定值電阻兩端的電壓(或電壓表示數(shù))

  如何分析“電流與電壓、電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中的電路故障:

  在本探究實(shí)驗(yàn)中,常會(huì)遇到電表無示數(shù),示數(shù)偏低,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或結(jié)論錯(cuò)誤等問題,這都是電路中發(fā)生某種故障所致。如何準(zhǔn)確地判斷出電路故障的原因并予以解決,是中考中常會(huì)考查的內(nèi)容之一。例在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,

  (1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)當(dāng)____。

  (2)小新將實(shí)物連接成如圖所示電路,其中有一處連線錯(cuò)誤,請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”并改正。

  (3)將電路連接正確后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使定值電阻R兩端電壓為2V,電流表示數(shù)如圖所示,為__A,則尺的阻值為__Ω。

  (4)換上10Ω的電阻后,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)將_____ (選填“變大”或“變小”),此時(shí)應(yīng)將滑片P向______ (選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電阻兩端電壓為 __V。

  (5)小芳同學(xué)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是________。

  解析:(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開,這樣對(duì)電路元件起到保護(hù)作用。

  (2)電壓表應(yīng)與定值電阻并聯(lián),測定值電阻兩端的電壓,原圖中電壓表測滑動(dòng)變阻器和定值電阻兩端的總電壓。

  (3)由題圖可知,電流表示數(shù)為0.4A,。電流表讀數(shù)時(shí)應(yīng)先看量程后看指針。

  (4)探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),應(yīng)控制電壓小變。當(dāng)換上10Ω的電阻后,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律知 R兩端的電壓變大,電壓表示數(shù)變大,所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑片向A端移動(dòng),使R兩端電壓保持2V不變。

  (5)定值電阻斷路時(shí),電壓表與電流表串聯(lián)在電路中,由于電壓表內(nèi)阻很大,所以電路中電流很小,電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),電源電壓幾乎全部加在電壓表上,所以電壓表示數(shù)接近電源電壓。

  答案(1)斷開(2)如圖所示

  (3)0.45 (4)變大 A 2 (5)定值電阻開路(答案科學(xué)合理即可)

  在探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用:

  1.滑動(dòng)變阻器的作用改變電路中的電流大小;改變R兩端的電壓大小;保護(hù)電路,使電路中的電流不至于過高。

  2.判斷電路中滑動(dòng)變阻器的阻值變化時(shí),(1)弄清滑動(dòng)變阻器的哪部分連入電路(一般是滑片和下邊所用接線柱之間的電阻線);(2)看滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)方向,即遠(yuǎn)離下接線柱時(shí)變大,靠近下接線柱時(shí)變小。

  3.注意事項(xiàng):連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到電阻值最大的位置,電壓表和電流表應(yīng)選用合適的量程。

  運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想分析電流與電壓、電阻的關(guān)系:

  在物理學(xué)中,經(jīng)常利用圖像表示一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況,它可以直觀、形象地表示出物理量的變化規(guī)律。在探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,就應(yīng)用了圖像法;對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn),分別畫出電阻不變時(shí)電流隨電壓變化的圖像和電壓不變時(shí)電流隨電阻(或電阻的倒數(shù))變化的圖像,分析圖像,進(jìn)而可得出電流跟電壓、電阻的關(guān)系。

  例1某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí),用到如下器材:電源1個(gè),電流表、電壓表各1 只,定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑動(dòng)變阻器1 只,開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示。

  (1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量的方法,其中被控制的變量是__,滑動(dòng)變阻器R2的作用是__。

  下面是他們獲取的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

  (2)請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中畫出電流隨電壓變化的圖像。

  (3)分析表中的數(shù)據(jù)或圖像,你能得出的探究結(jié)論:__。

  解析因?yàn)殡娏鞯拇笮∈怯呻妷汉碗娮鑳煞矫嬉蛩毓餐瑳Q定的,所以在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),必須控制電阻不變。數(shù)據(jù)處理用的是圖像法,先根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn),畫出的圖像是一條直線,如圖所示,則表明在電阻不變的情況下,電流與電壓是成正比的。

  答案(1)電阻通過改變阻值來改變電路中的電流,從而改變電阻R,兩端的電壓(2)如圖所示 (3)電阻一定時(shí),通過電阻的電流與加在電阻兩端的電壓成正比

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