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第十七章 欧姆定律
第1节 电流与电压和电阻的关系
探核心·思维养成
课题一 探究电流与电压的关系
【探究准备】
(1)实验器材:电源(两节干电池)、开关、定值电阻(R=10 Ω)、滑动变阻器、电压表、电流表、导线。
(2)部分器材的作用
器材 作用
电压表 测量_____________两端的电压
电流表 测量通过_____________的电流
滑动
变阻器 ①_________电路
②改变定值电阻两端的_________
定值电阻
定值电阻
保护
电压
(3)设计实验电路图
答:
探究过程
(1)确定电表量程:根据电源电压(电池节数)确定电压表量程为____________,
电流表量程为______________。
(2)根据设计的电路图连接实物图:
0~0.6 A
0~3 V
答:
①连接电路图时,开关应处于_________状态。
②闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于_____________处。
(3)操作:闭合开关,并多次移动滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压成整
数倍变化,并记录下几组电压和电流值。
电压U/V 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电流I/A 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12
断开
最大阻值
(4)数据分析:画出电流与电压的关系图象。
(5)分析数据及图象,得出实验结论:____________________________________
_________________________。
答:
在电阻一定的情况下,通过导体的电流
与导体两端的电压成正比
【延伸思考】
(1)在本实验中能否使用小灯泡替换定值电阻 如果不能,请说明理由。
答:不能,因为小灯泡的电阻会随着实验的进行而发生变化。
(2)更换电池的节数或学生电源也可以达到改变导体两端的电压的目的,实验中为什么用滑动变阻器改变导体两端的电压
答:因为干电池或学生电源只能间断性改变电压,而滑动变阻器可以连续性地改变电压,并且还可以保护电路。
(3)实验中多次测量的目的是什么
答:使实验结论更具有普遍性。
课题二 探究电流与电阻的关系
【探究准备】
(1)实验器材:电源(两节干电池)、开关、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、滑动变阻器、电压表、电流表、导线。
(2)部分器材的作用
器材 作用
电压表 测量_____________两端的电压
电流表 测量通过_____________的电流
滑动
变阻器 ①_________电路
②保证_______________________不变
定值电阻
定值电阻
保护
定值电阻两端的电压
(3)设计实验电路图
答:
探究过程
(1)确定电表量程:根据电源电压(电池节数)确定电压表量程为____________,
电流表量程为______________。
(2)根据设计的电路图连接实物图:
0~3 V
0~0.6 A
答:
(3)操作:
①将5 Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压U=2 V。
②更换不同的电阻后,移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电压表示数,保证电阻两端的电压U=2 V不变,同时记录接入不同电阻时的电流值。
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2 0.1
(4)数据分析:画出电流与电阻的关系图象。
(5)分析数据及图象,得出实验结论:______________________________________
_____________________。
在导体两端的电压一定时,导体中的电流
与导体的电阻成反比
答:
【延伸思考】
(1)探究电流与电阻的关系时,为什么要观察电压表的示数来移动滑动变阻器的滑片
答:因为在探究电流与电阻的关系时要保持定值电阻两端的电压不变。
(2)当把阻值较小的电阻更换为阻值较大的电阻后,应如何调节滑动变阻器的滑片
答:根据“换大调大”的原则,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大。
实验结论
实验器材
探究电流与电压的关系
电源、开关、导线、定值电阻
电阻一定,电流与电压成正比
实验电路
电压表、电流表
滑动变阻器
应用
量程选择
作用
实验步骤
关系图像
实验结论
实验器材
探究电流与电阻的关系
电源、开关、导线、定值电阻
电压一定,电流与电阻成反比
实验电路
电压表、电流表
滑动变阻器
应用
量程选择
作用
实验步骤
关系图像
析典题·领悟技法
知识点一 探究电流与电压的关系
【典题1】(2020·大连中考)在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10 Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5 V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线,将图1所示的电路补充完整。
答:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到______(选填“a”或“b”)端。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。
若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是______(只有一个
选项正确,请将正确选项的字母填在横线上)。
A.开关或定值电阻
B.定值电阻或电流表
C.开关、滑动变阻器或电流表
D.滑动变阻器、电压表或电流表
a
C
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在表格中。请在图2中画出电流I与电压U的关系图象。
答:
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 10
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
(5)根据图象,可得出的探究结论是:__________________________________。
在电阻一定时,电流与电压成正比
【典题延伸】
(6)在探究电流与电压的关系时,要控制_________不变。通过实验探究,得到以
下数据。在进行数据分析时,小明发现表格中有一组错误的数据,请你找出第
______组数据是错误的。
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.16 0.24 0.32 0.44 0.48
电阻
4
(7)实验中所应用的科学探究方法是_______________。实验中进行多次测量的
目的是_________________________。
(8)某同学认为将电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律,他的
说法___________(选填“正确”或“不正确”),为什么 ___________________
_________________________。
控制变量法
使实验结论更具普遍性
不正确
小灯泡灯丝的电阻
受温度的影响会发生变化
【技法点拨】
(1)实验中,导体两端的电压应控制在0~3 V,以防因温度过高而使电阻阻值发生变化。
(2)实验中,应使导体两端的电压成整数倍改变,以便于测量和确定数量关系。
(3)在叙述结论时,千万不要漏掉“电阻一定”这个实验前提条件。
(4)在叙述结论时,不能说导体两端的电压与通过它的电流成正比,因为电压是产生电流的原因。
知识点二 探究电流与电阻的关系
【典题2】(2020·广安中考)在探究“电流与电阻关系”的实验中,所用的器材有:电压恒定为6 V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻(5 Ω,10 Ω,20 Ω)、几个规格不同的滑动变阻器、导线若干。
(1)如图所示是某同学连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线。
答:
(2)电路连接正确后,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于________(选填“A
端”或“B端”)。
(3)分别把5 Ω和10 Ω的定值电阻接入电路中,移动滑动变阻器的滑片使电压
表的示数为2 V,记录下电流表的示数。可是当把20 Ω的定值电阻接入电路中
时,该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明选择的滑
动变阻器_________________。
A端
最大电阻过小
(4)更换器材后,重新实验,将数据记录在表格中,分析实验数据可得结论:
________________________________。
电压U/V 2
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2 0.1
电压一定时,电流与电阻成反比
【典题延伸】(5)该同学连接好电路后,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器
的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是__________。
(6)断开开关,该同学将5 Ω的定值电阻换成10 Ω的并闭合开关,此时移动滑
动变阻器的滑片,这一过程中眼睛要一直观察_________表示数的变化。
电阻R断路
电压
(7)小明依据表中数据作出了下列图象,其中正确的是_________。
A、B
【技法点拨】
(1)滑动变阻器的调节。
①“换大调大”:更换更大一些的电阻时,应将滑片向连入电路的电阻变大的方向移动(即远离下接线柱)。
②“换小调小”:当更换更小一些的电阻时,应当将滑片向连入电路的电阻变小的方向移动(即靠近下接线柱)。
(2)在叙述结论时,千万不要漏掉“电压一定”这个实验前提条件。
(3)在叙述结论时,不能说导体的电阻与通过它的电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流大小无关。