“電流與電壓、電阻的關(guān)系”考點(diǎn)突破

電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，“電流與電壓的關(guān)系、電流與電阻的關(guān)系”是中考的重點(diǎn)。下面結(jié)合例題總結(jié)此類問題的解題思路。

例1 在探究“電流的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小紅同學(xué)作了以下猜想：

猜想一：通過導(dǎo)體的電流大小可能與加在導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)。

猜想二：通過導(dǎo)體的電流大小可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。

（1）小紅同學(xué)作出猜想一的依據(jù)是 。

（2）實(shí)驗(yàn)中所用器材有：學(xué)生電源、電流表、電壓表、標(biāo)有“20 Ω" 2 A”的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡和定值電阻若干。小紅和同學(xué)們經(jīng)過討論，依次完成了探究“電流與電壓的關(guān)系”三次實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，如圖1甲、乙、丙所示。由甲圖改進(jìn)為乙圖，是為保證實(shí)驗(yàn)過程中 這一因素不變；由乙圖改進(jìn)為丙圖，是因?yàn)槭褂没瑒?dòng)變阻器既能保護(hù)電路，又能通過調(diào)節(jié)使電阻R兩端的電壓 （選填“改變”或“保持不變”）。

（3）圖2是小紅同學(xué)按丙圖連接的部分實(shí)物圖，觀察可知她連接的一處操作錯(cuò)誤是： ；改正錯(cuò)誤后請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器按丙圖中滑片位置正確接入電路。

（4）連接好電路并檢查后，為了防止電路連接不當(dāng)或錯(cuò)誤，造成儀器損壞，閉合開關(guān)前要先進(jìn)行 。

（5）在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小紅同學(xué)閉合開關(guān)S后，移動(dòng)滑片P依次測(cè)得4組數(shù)據(jù)，其中第4次實(shí)驗(yàn)中電流表的指針位置如圖3所示，其示數(shù)為 A；他們記錄的數(shù)據(jù)如表1所示，分析數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是： 。

解析：（1）本題主要考查科學(xué)探究中的猜想和假設(shè)環(huán)節(jié)，猜想的依據(jù)可以是“生活經(jīng)驗(yàn)”和“已有知識(shí)”，本題是利用已有知識(shí)進(jìn)行猜想。

（2）本題主要考查“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”的環(huán)節(jié)。控制變量法是初中實(shí)驗(yàn)的重要方法之一，探究“電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)該控制其他影響因素不變，由于猜想中已經(jīng)猜出了“電壓”和“電流”分別影響電阻，所以應(yīng)該控制“電阻”一定。

（3）（4）主要考查“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”的環(huán)節(jié)，是針對(duì)滑動(dòng)變阻器的使用及安全意識(shí)進(jìn)行考查，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)滑到阻值最大端，要進(jìn)行“試觸”，目的是保護(hù)電路。

（5）在對(duì)電表進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，首先要看接線柱，確定所選的量程，然后再進(jìn)行讀數(shù)。分析數(shù)據(jù)得結(jié)論，主要是看兩個(gè)物理量的比值或者乘積等，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得出結(jié)論。本題中電壓與電流的比值為定值，所以是正比關(guān)系，切勿忘記控制變量。

答案：（1）電壓是產(chǎn)生電流的原因 （2）電阻 改變 （3）連接電路時(shí)未將滑動(dòng)變阻器接入電路 正確電路如圖4 （4）試觸 （5）0.5 電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比

例2 如圖5，小俊和小紅在探究“電阻一定時(shí)，電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)并連接了甲圖所示的電路，其中電源為兩節(jié)新干電池。

（1）分析電路連接中的不足是： 。

（2）接通電路前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于阻值 處。

（3）測(cè)量出的數(shù)據(jù)記入表2中，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在乙圖所示的坐標(biāo)系中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)將數(shù)據(jù)點(diǎn)連成圖像。

（4）根據(jù)圖像，得出結(jié)論是： " " " " " " 。

（5）為了使結(jié)論具有普遍性，小俊提出用剛才的實(shí)驗(yàn)器材增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)，小紅提出換用不同的定值電阻重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)。你覺得科學(xué)合理的是 （選填“小俊”或“小紅”）的方案。

解析：（1）因?yàn)殡娫礊閮晒?jié)新干電池，所以電源電壓：U = 2 × 1.5 V = 3 V，由甲圖可知，電壓表選用的量程為0～15 V，因此電路連接中的不足是電壓表的量程選擇過大。

（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處。

（3）由乙圖可知，第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不合理，因此連線時(shí)應(yīng)排除，將其余的數(shù)據(jù)點(diǎn)連成圖像，如圖6。

（4）由乙圖可知，繪制出電阻R的I-U圖像為過原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得結(jié)論：導(dǎo)體電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

（5）實(shí)驗(yàn)中為了獲得普遍的規(guī)律，應(yīng)將原本控制不變的量更換重新實(shí)驗(yàn)，本題控制電阻不變，所以應(yīng)換用阻值不同的定值電阻多次測(cè)量，所以小紅的方法是合理的。

答案：（1）電壓表量程選擇過大 （2）最大 （3）如圖6 （4）導(dǎo)體電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 （5）小紅

通過對(duì)以上例題的分析我們可以發(fā)現(xiàn)，中考實(shí)驗(yàn)題主要從提出問題、猜測(cè)與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估等方面進(jìn)行考查，一道題可以不囊括所有環(huán)節(jié)，但是考查的出發(fā)點(diǎn)一定是這六大環(huán)節(jié)。只有真正地經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)的完整過程，才能順利解決此類問題。所以在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中，同學(xué)們要用心做實(shí)驗(yàn)，善于研究，把科學(xué)探究落到實(shí)處。