中考临近,九年级的学生要在最后几个周提高物理成绩,必须抓住易错题、常错题!比如探究 “电流与电阻的关系” 这个实验,它是中考物理常考实验,下方这道题几乎把实验的所有易错点都考到了,今天我们就把它彻底搞懂。

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(1)电路连接题:抓住 “滑片右移电流变小” 这个关键!

题目要求滑片向右移动时电流表示数变小,说明电路电阻要变大。滑动变阻器要 “一上一下” 接线,想让滑片右移电阻变大,就得把左下方的接线柱接入电路。这样滑片向右滑时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,电流自然变小。电压表要并联在定值电阻两端,导线不交叉就能完成连接。

(2)故障分析:电流表有示数、电压表无示数,怎么判断?

电流表有示数,说明电路是通路,没有断路。电压表没示数,说明电压表并联的部分短路了,也就是定值电阻短路。如果定值电阻断路,电压表会串联在电路中,示数接近电源电压,电流表几乎无示数,和题目现象不符,所以故障就是定值电阻短路。

(3)换电阻后的滑片调节:抓住 “控制定值电阻两端电压不变”

当电阻是 5Ω 时,电流是 0.6A,两者的乘积就是定值电阻两端的电压,也就是 3V,所以实验中要让电压表一直保持 3V 不变。

把 10Ω 的电阻换成 5Ω 的电阻后,根据串联分压规律,定值电阻的阻值变小,它分到的电压也会变小。为了让它的电压回到 3V,我们需要减小滑动变阻器分到的电压,也就是减小滑动变阻器的电阻。滑动变阻器左下方接线柱接入电路,滑片向左滑时,接入的电阻丝变短,电阻变小,所以滑片要向左滑,让电压表示数恢复到 3V。

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(4)找出 “未调节滑片” 的那次实验,此问出错率最高!

实验中滑动变阻器的最大阻值是 50Ω,电源电压 4.5V,定值电阻两端电压控制在 3V,那么滑动变阻器两端的电压就是 1.5V。根据串联分压,定值电阻和滑动变阻器的电压比是 2:1,所以它们的电阻比也得是 2:1。

我们看丙图的数据,5Ω、10Ω、15Ω、25Ω 这几个电阻,电流和电阻的乘积都是 3V,说明电压控制得很好。但 20Ω 的电阻,电流是 0.18A,乘积是 3.6V,不是 3V,这说明这次实验没控制好电压,也就是没移动滑片。

那这次实验之前的那次,用的是什么电阻呢?当定值电阻是 20Ω,电流 0.18A 时,电路的总电阻是 25Ω,所以滑动变阻器的电阻是 25Ω-20Ω=5Ω。滑动变阻器的滑片没动,说明上一次实验时,滑动变阻器的电阻也是 5Ω。上一次实验中,定值电阻两端电压是 3V,滑动变阻器两端电压是 1.5V,电压比还是 2:1,所以定值电阻的阻值就是滑动变阻器的 2 倍,也就是 10Ω。

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(5)实验结论:别写反了!

实验的核心结论是:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。要注意,是电流随电阻的变化而变化,不能说 “电阻与电流成反比”,因为电阻是导体本身的性质,不会随电流改变。

这道题的每一问,都对应着实验的一个核心考点,从电路连接、故障分析,到控制变量法的应用、数据分析,全都是中考的重点。把这些思路吃透,以后遇到同类题就不会再掉坑啦!