(共26张PPT)
欧姆定律实验对比复习
电学实验题
2024中考备考重难专题课件
河北 物理
课件说明
一、课件设计初衷
基于老师在二轮专题复习中,找好题、选好题来攻克重难题型有较大的需求,特设计重难专题课件.在制作过程中,通过设计启发式问题、思维过程性分析,有助于学生掌握解题思路和方法,提高课堂效率.
二、课件亮点
1.依据区域考情,针对性选题
按照本地区考情及考法选题,针对性强,有效提高老师备课效率
2.一题多设问,提高课堂效率
通过改编题,做变式或补充设问,让老师可以用一道题讲透一类题,为老师提供原创好题
3.一题多解与思路引导,体现思维过程
通过问题启发式激发学生思考,为学生提供多种的解题思路和方法;利用思路引导的形式分析解题思路,解题的关键点挖空进行设问,形成解题思维
三、课件使用场景
适用于中考二轮专题复习
欧姆定律实验对比复习
典例精讲
实战演练
1
实验回顾
2
3
考情总结
探究电流与电压、电阻的关系,10年2考,且为2022版课标要求学生必做实验:
①考查类型:探究电流与电压、电阻的关系,探究电流与电阻的关系;
②考查内容:实物图连接、实验操作、电表读数、故障分析、数据处理、分析数据总结规律,以及计算滑动变阻器接入电路的阻值范围.
实验回顾
实验 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
电路图 及实物图
实验 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
电路连接注意事项 (1)连接电路时,开关应处于______状态,且导线不能交叉; (2)闭合开关前,滑片移到阻值_____处; (3)连接实物图时滑动变阻器要按照“__________”的原则接入电路,若只有实物图连接时滑动变阻器接线柱的接法要和题中要求一致; (4)要注意电流从电源正极流出,且正极接在电表的____接线柱上,电表要根据具体的实验选择合适的量程 断开
最大
一上一下
正
实验 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
滑动变阻器的作用 (1)保护电路 (2)______定值电阻两端电压 (2)保持定值电阻两端电压_____
实验操作(控制变量法的应用) (1)控制定值电阻的阻值不变 (2)移动滑动变阻器的滑片,改变___________两端的电压(3)观察并记录两电表的示数 (1)换用不同阻值的定值电阻
(2)移动滑动变阻器的滑片,控制__________两端的电压不变
(3)观察并记录电流表的示数
多次测量目的 寻找________规律 定值电阻
定值电阻
普遍
改变
不变
实验 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
图像
实验结论 保持电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成____比 保持电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成____比
正
反
例 (2022河北真题改编)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小组同学利用可调电压电源(可调为1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)、滑动变阻器(10 Ω 1 A)、电压表和电流表做了如下实验:
[实验操作]
(1)小明根据图甲所示电路图连接
成了图乙所示的实物电路,其中
只有一根导线连接错误,请在这
根导线上打“×”,并用笔画线代
替导线将电路连接正确.(连线不要交叉)
典例精讲
×
电压表与R并联,且电流正进负出
(2)连接实物时,开关应处于_______状态,滑动变阻器滑片应置于最_____端.
(3)当开关闭合前,电流表的示数如图丙所示,是因为____________________.
断开
左
电流表的指针未调零
丙
×
【解题方法】滑动变阻器滑片:远离下方接线柱的位置就是阻值最大处
指针未指在零刻度线上
变式1 小丽在做实验时,开关闭合后,电流表的示数如图所示,则连接电路时可能的错误是:____________________________.
变式2 小红在做实验时,开关闭合后,电压表的示数如图所示,则解决这一问题的操作是:____________________________________________
___________.
变式1图
变式2图
电流表的正负接线柱接反了
断开开关,将电压表接“15”接线柱的线改接到“3”
接线柱上
指针指在零刻度线左侧
指针靠近零刻度线
电压表接入的量程太大了
[故障分析]
(4)检查完毕后,闭合开关S,发现电压表示数接近3 V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化.已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是________________.
变式1 若连接好电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,则可能的故障是____.
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器断路
×
定值电阻R断路
C
与电压表并联以外的电路断路
与电压表并联的电路断路
变式2 若连接好电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,移动滑动变阻器滑片,电表示数无变化,则可能的故障是____.
A.电阻R短路 B.滑动变阻器短路 C.滑动变阻器断路
变式3 若连接好电路后,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,则可能的故障是____.
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器断路
B
A
×
与电压表并联以外的电路短路
与电压表并联的电路短路
方法总结
电流表示数 存在故障 电压表示数 具体故障位置
无示数 断路 无示数 与电压表并联以外的电路断路
有示数 与电压表并联的电路断路
有示数 短路 无示数 与电压表并联的电路短路
有示数 与电压表并联以外的电路短路
[实验表格设计]
(5)排除电路故障后,继续进行实验,为了记录实验数据,
小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目
的是探究通过导体的电流与______的关系.
[数据收集与分析]
(6)小明将电源电压调为3 V时,按(5)设计的方案进行实验.
①图丁是第2次实验时电流表的示数,示数为________A.
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A
电阻
×
丁
0.2
【读数方法】一看量程,二看分度值,三看指针所指的位置;
量程:0~0.6 A
分度值:0.02 A
②当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为________Ω.
补充设问 要使上述的定值电阻满足实验条件,则滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω.
30
15
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A 0.2
×
UR=10 Ω×0.2 A=2 V
U滑=3 V-2 V=1 V
R滑max=10 Ω
串联电路分压原理
Rmax=2R滑=20 Ω
R两端电压不变
串联电路分压原理
Rmax'=30 Ω
[分析数据总结结论]
(7)小明根据实验数据描绘出I- 图像,如图戊所示,可以得出结论:________________________________________________________.
变式1 实验结束后,小明与小丽交流时,发现他们在相同坐标系中画出的I- 图像不同,你认为图像a与b不同的原因是_______________________.
图戊
变式1图
在电压一定的条件下,通过导体的电流与导体的电阻成反比
定值电阻两端的电压不同
斜率为U
变式2 下列图像中,能大致反映本实验中电流I与电阻R之间关系的是________.
(8)实验结束后,小明继续用该电路探究电流与电压的关系,此实验中移动滑动变阻器滑片位置的作用是______________________________.
B
改变定值电阻R两端的电压
【拓展】利用现有器材又做了下面的实验:
①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安
全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5 V;
②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电
压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5 V;
通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω.
①当U=3 V时,UR=2.5 V
可调电源电压有1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V,R滑max=10 Ω
R为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω
串联电路分压原理
→U滑=3 V-2.5 V=0.5 V
→R滑为1 Ω、2 Ω、3 Ω、4 Ω、6 Ω
R滑相同
UR相同为2.5 V
改变R、U
【拓展】利用现有器材又做了下面的实验:
①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安
全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5 V;
②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电
压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5 V;
通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω.
②当U=4.5 V时,UR'=2.5 V
可调电源电压有1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V,R滑max=10 Ω
R'为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω
串联电路分压原理
→U滑'=4.5 V-2.5 V=2 V
→R滑'为4 Ω、8 Ω、12 Ω、16 Ω、24 Ω
【拓展】利用现有器材又做了下面的实验:
①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安
全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5 V;
②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电
压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5 V;
通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω.
③当U=6.0 V时,UR''=2.5 V
可调电源电压有1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V,R滑max=10 Ω
R''为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω
串联电路分压原理
→U滑''=6.0 V-2.5 V=3.5 V
→R滑''为7 Ω、14 Ω、21 Ω、28 Ω、42 Ω
→当U=3 V和4.5 V,R分别为20 Ω和5 Ω时,R滑阻值相等为4 Ω.
4
实战演练
1.小华利用如图甲所示电路探究电流与电压的关系,其中定值电阻R的阻值为10 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1.5 A”.
甲
(1)用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大;
(2)连接电路时,开关应处于______状态;滑片P应置于最_____(选填“左”或“右”)端;
断开
右
(3)连接好电路后闭合开关发现电流表和电压表均无示数,若故障只有一处且导线、电源、电表和各接线柱的连接都没有故障,小华准备用一根完好的导线来排查电路故障,他将导线并联到滑动变阻器两端,若此时电表都有正常的示数了,则说明故障是________________.
甲
滑动变阻器断路
故障在电路元件上
无示数
A
电路中出现断路
1.5 2.0 2.5
U/V
I/A
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 0.5 1.0
(4)排除故障后重新实验,保持电阻R接入电路的电阻不变,调节滑动变阻器滑片,测得4组数据如下
表所示,请你根据图乙所示将第5组数据补充完整.
实验序号 1 2 3 4 5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
请你根据表中数据,在图丙上画出电流与电压的关系图像,根据图像,你能得出什么结论:____________
________________________________________________.
0.5
一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
当导体的电阻
乙
丙
(5)为了让结果更具普遍性,接下来应该进行的操作是:_____________________________________.
【拓展】接着小华又利用该电路探究电流与电阻
的关系,他只更换定值电阻,其余连接均不变.
其实验步骤如下:
①将图中10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻,
移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U0,如
图丁所示,并记录电流表示数;更换20 Ω的定值
电阻重复上述操作;
甲
丁
更换阻值不同的定值电阻,进行多次实验
示数:1.5V
V
②用25 Ω的定值电阻替换20 Ω的定值电阻进行实验时,他调节滑动变阻器的滑片,发现电压表示数始终不能调为U0.为完成实验探究,小华设计了如下两个调整方案:
第一个方案:其他条件不变,如果只更换滑动变阻器,
则更换的滑动变阻器最大阻值不小于________Ω;
第二个方案:其他条件不变,如果只更换定值电阻,
从理论上分析,更换的定值电阻阻值范围是_________.
甲
丁
25
2.5~20 Ω
串联分压
R=25Ω
R滑≥25Ω
量程:0~0.6A
A
R滑max=20Ω
Rmax=20Ω