14.2 探究欧姆定律
第1课时 探究电流跟电压、电阻的关系
知识点 1 探究电流与电压的关系
1.在“探究电阻不变时,导体的电流跟电压关系”的实验中,已知R是定值电阻。
(1)为了能够完成实验,在中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于图中 (选填“A”或“B”)端。此实验过程中,使用滑动变阻器的目的是保护电路和 。
(3)闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表的示数,多次进行实验,绘制出I-U图像,如图图乙所示,根据图像得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 。
2.用如图示的电路,探究电流与电压的关系时,要求“保持电阻不变”,在进行“保持电阻不变”这一步骤时,实验要求是 ( )
A.保持R'的滑片位置不动
B.保持R两端的电压不变
C.保持R不变,调节R'的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
知识点 2 探究电流与电阻的关系
3.为完成“探究电流与电阻关系”的实验,小海同学从实验室取得以下器材:电压恒为4.5 V的电池组,电流表,电压表,开关,5 Ω、10 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,规格为“40 Ω 1 A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)连接电路时,开关应 。请用笔画线代替导线,在中将实物电路连接完整。要求:滑片P向右滑动时,电流表示数变大。
(2)小海将10 Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数如图图乙所示,记为 V,并记录电流表的示数;接着保持滑片位置不变,将电阻换为25 Ω后,为保证电压表的示数不变,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片。
(3)通过实验得到电流随电阻变化的图像如图图丙所示,由此可知:在 一定时,通过导体的电流与其电阻成 比。
4.如图示,在“研究电流与电阻关系”的实验中,下列说法中正确的是 ( )
①闭合开关前,移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合开关后,移动滑片P的目的是控制电阻两端的电压保持不变
③闭合开关后,移动滑片P的目的是控制通过电阻的电流保持不变
④闭合开关后,移动滑片P的目的是改变电阻两端的电压
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
5.在“探究电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路图如图示,先在AB间接入10 Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表的示数为3 V,读出电流表的示数,接着取下10 Ω的电阻换上15 Ω的电阻,不进行其他操作就闭合开关。此时电压表的示数及应进行的操作是 ( )
A.大于3 V,应将滑片P向左滑
B.大于3 V,应将滑片P向右滑
C.小于3 V,应将滑片P向左滑
D.小于3 V,应将滑片P向右滑
6.某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录如图下表。请根据表中给出的数据,判断分析出他们实验时的电路可能是的 ( )
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
7.[2020·黄冈] 在“探究电流与电压关系”的实验中,已有器材:干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个。
(1)请你用笔画线代替导线,将的电路连接完整。要求:滑片向右滑动时,变阻器连入电路的阻值变大。
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是
(填字母)。
A.断开开关,结束实验,整理好器材
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
(3)小明记录的实验数据如图下表。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压 。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评估: 。
考|题|展|示
8.[2020·青岛] 探究电流与电阻的关系,小明连接的实验电路如图所示。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最 端。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数如图图乙所示,为 V;改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变。电路中有一处故障,可能是 (填序号)。
①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路
(3)排除电路故障后,小明先后用5 Ω、10 Ω的定值电阻进行实验。实验中,通过
控制定值电阻两端的电压不变,得到的实验数据如图下表所示。小明据此得出结论:电流与电阻成反比。
请指出实验存在的问题或需要改进的地方: (写出一条即可)。
实验次数 1 2
电阻R/Ω 5 10
电流I/A 0.40 0.20
1.(1)如图图所示
(2)A 改变电阻R两端的电压 (3)正比
2.C
3.(1)断开 如图图所示
(2)2.5 左 (3)电压 反
4.A
5.A 在“探究电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,要控制电阻两端的电压不变,当取下10 Ω的电阻换上15 Ω的电阻时,根据实验现象可知,电压表示数变大,根据“换大调大”,应将滑片P向左移动。
6.C 图A、B中电压表测量电源电压,当移动滑片时,电压表的示数不变,故A、B不符合题意。图C中电压表测量滑动变阻器两端的电压,电阻和滑动变阻器串联,当滑片左移时连入电路的电阻变小,定值电阻两端的电压变大,滑动变阻器两端的电压将变小,即电压表示数变小,电流表的示数变大,C符合题意。图D中电压表测量的是定值电阻两端的电压,当滑动变阻器的滑片右移时连入电路中的电阻变大,定值电阻两端的电压变小,电压表的示数变小,此时电流表的示数也变小,故D不符合题意。
7.(1)如图图所示
(2)B (3)成正比
(4)更科学;通过多组实验,得出普遍性的结论,避免了实验的偶然性
(1)滑片向右滑动时,变阻器连入电路中的阻值变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串联。(2)探究电流与电压关系的实验,要控制电阻不变,记下电流随电压的变化关系,为得出普遍性的结论,要多次测量,故接下来的操作是将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数。(3)根据小明记录的实验数据,考查到误差因素,电压表增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,即通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验,此建议更科学;通过多组实验,得出普遍性的结论,避免了实验的偶然性。
8.(1)右 (2)2.9 ③
(3)调节滑动变阻器 结论要以电压不变为前提(或实验时要进行多次实验,使实验结论具有普遍性)
(1)滑片处于最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,在电路中起保护电路的作用。(2)电压表使用0~3 V的量程,每一个大格代表1 V,每一个小格代表0.1 V,所以电压表的示数是2.9 V。闭合开关后,电流表示数为零,说明电路是断路,两节干电池的电压是3 V,电压表的示数是2.9 V,并且移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数不变,可判断出是与电压表并联的部分断路,故③正确。(3)探究电流跟电阻的关系时,用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变。需要改进的地方:A.实验过程中只做了两次实验,得到的实验结论具有偶然性,实验时要进行多次实验,使实验结论具有普遍性。B.实验结论没有前提,探究电流跟电阻的关系时,要以电压不变为前提。