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第13课时探究电路第2讲有关电阻、欧姆定律的实验教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点一探究影响导体电阻大小的因素电路图与实物图实验梳理【实验设计】1.实验主要器材：定值电阻(作用：保护电路)、电流表(电流表的使用和读数以及电流表指针偏转异常的原因)。2.实验方法：①转换法(在电压一定时,用灯的亮度或电流表的示数的变化判断电阻的大小);②控制变量法(讨论“电阻的大小与某一个因素的关系”时必须指明“在其他因素相同的条件下”)。3.多次测量的目的：使实验结论更具有普遍性。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）实验梳理【实验结论】4.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、横截面积、长度和温度。同种材料,长度越长、横截面积越小,电阻越大。【交流与反思】5.用电流表比小灯泡更好(原因：电流表可以检测微小电流的变化,而灯泡的亮暗不易区分)项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)实验原理控制不变,改变控制不变,改变实验原理：(法)电路图及实物图教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点二探究电流与电压、电阻的关系及电阻的测量电阻电压电压电阻R=𝑼𝑰伏安教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）注意事项①连接电路时,开关要处于状态。②电流表要在电路中,电压表要在电路中。要先进行,然后选择合适的量程。③接线时要让电流从接线柱流入,接线柱流出。④滑动变阻器要在电路中,接线时应按原则,滑片应该移到处断开串联并联试触+-串联一上一下最大阻值教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）滑动变阻器的作用①保护电路;②改变,多次测量,寻找普遍规律①保护电路;②控制不变,多次测量,寻找普遍规律测定值电阻阻值：①保护电路;②改变电流与电压,进行多次测量,求平均值,减小误差测灯泡电阻：①保护电路;②改变电流与电压,进行多次测量,目的是寻找规律,但不求平均值电压电压项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)实验表格及数据处理表一R=5Ω表二U=3V定值电阻小灯泡教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）电压/V1.02.03.0电流/A0.20.40.6电阻/Ω51015电流/A0.60.30.2实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω三次测量平均值R/Ω11.00.2522.00.4533.00.65实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω10.80.184.421.00.205.032.10.307.0图像实验结论由表一得：由表二得：对于定值电阻,多次测量的目的是。补充：小灯泡灯丝的电阻受的影响,温度越高,电阻教材梳理夯实基础重难探究逐个击破（续表）电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比减小误差温度越大教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究一探究导体电阻的大小与哪些因素有关例1导体电阻的大小与哪些因素有关呢?对于这个问题,小明提出了以下几种猜想：猜想1：导体的电阻可能跟导体的材料有关;猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关;猜想3：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关：教材梳理夯实基础重难探究逐个击破为了验证自己的猜想,实验室有如下表格中的7种电阻丝,则：(1)若要探究电阻跟横截面积的关系,可依次把图13-10中M、N跟电阻丝、(选填导线代号)的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝电阻大小。导线代号ABCDEFG长度(m)1.00.51.51.01.21.50.5横截面积(mm2)3.20.81.20.81.21.21.2材料锰铜钨镍铬锰铜钨锰铜镍铬图13-10AD教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(2)若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接;闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝的电阻大小,这时探究的是电阻跟导体的的关系。(3)要探究电阻与长度的关系时,要选取的电阻丝必须和相同,不同,这种实验方法是。(4)在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过电流表的示数反映出来的,电流表的示数越大,说明电阻丝的电阻越,这种实验方法是。材料横截面积材料长度控制变量法小转换法探究二探究电流与电压、电阻的关系教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例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4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω2A”“20Ω1A”),导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图13-11中的实验电路连接完整。图13-11如图所示教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(2)实验时,先在a、b间接入10Ω的电阻,移动滑片P,使电压表的示数为3V,并记录相应的电流值;再改接15Ω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。(3)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。(4)通过实验获取数据,得到如图13-12所示的导体中的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论：。图13-12电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比c使定值电阻两端的电压保持3V不变“20Ω1A”教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[拓展]小兰同学利用实验装置探究电流与电压的关系：(5)小兰同学根据如图13-13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。图13-13(6)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3V,则电路中出现的故障可能是。如图所示电阻R0断路教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(7)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：。定值电阻实验次序电压U/V电流I/AR0=5Ω11.00.222.00.433.00.6电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[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0.45A,所以电流表选0~0.6A量程。(2)实验时,先在a、b间接入10Ω的电阻,移动滑片P,使电压表示数为3V,并记录相应的电流值;再改接15Ω的电阻,由于a、b间电阻变大,故所分电压变大,所以要保持电压表示数仍为3V,应使滑动变阻器分压变大,将滑片向c端移动,其目的是保持定值电阻两端的电压为3V不变。(5)滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,电阻变大,所以滑动变阻器应接左下的接线柱;电流表与电阻串联,根据实际情况,电流表应选择0~0.6A的量程。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(6)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3V,则电路中出现的故障可能是电阻R0断路。(7)根据题表中的数据可知电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比。探究三伏安法测电阻教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例3小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压是2.5V,电源电压为4.5V。(1)请用笔画线代替导线,将如图13-14甲所示的实物电路连接完整。甲乙图13-14如图所示教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(2)在连接电路时,开关应,滑动变阻器滑片P应位于(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图像,发现I-U图线是一条曲线,原因是。(4)如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的0~15V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是。断开A10.4小灯泡的电阻随温度的变化而变化把电压表并联在滑动变阻器的两端教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[拓展]小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中：(5)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是。(填符号)A.滑动变阻器断路B.R断路C.R短路(6)排除故障后,当电压表的示数如图13-15甲所示时,电流表的示数如图乙所示,则通过定值电阻的电流大小为A,它的阻值是Ω。图13-15C0.39教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[解析](1)小灯泡的额定电压是2.5V,电压表使用小量程0~3V。(2)在连接电路时,开关应断开,因滑动变阻器滑片以右部分电阻丝连入电路,所以滑动变阻器滑片P应位于A端。(3)电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,由欧姆定律得RL=𝑈L𝐼L=2.5V0.24A≈10.4Ω。I-U图线是一条曲线,电流与电压不是一次函数的关系,原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破(4)还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,因电压表的0~15V量程已经损坏,故只能使用0~3V量程,考虑到电源电压为4.5V,根据串联电路的总电压等于各部分电压和,所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V-3.8V=0.7V时,小灯泡两端的电压一定为3.8V。(5)电流表有示数说明电路是通路,发现电压表始终无示数,即R两端无电压,说明R被短路。(6)电流表量程为0~0.6A,指针指在0.3A,故电流为0.3A,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为2.7V,则定值电阻的阻值：R=𝑈𝐼=2.7V0.3A=9Ω。