第十七章欧姆定律
元宵佳节,灯会美轮美奂。灯泡发光时,电流、电压、电阻满足什么关系
电流与电压和电阻之问的走系是准免发现的 他的主要贡献有哪些
白炽灯的灯丝烧断的时刻多数是接通电路的瞬问,这是为什么呢
把烧断的灯丝重新接上之后,灯泡的亮度如何变化,为什么
金块的电阻阻值为多火 存金块前后两端和左右两端分别接入电路时电阻一样火吗
如果买验室中只有两个电压表、一个定值电阻、学生电源、开走和导线,你能否测出其阻值
第1节 电流与电压和电阻的关系
基础知识·细解读
知识点一探究电流与电压的关系【重点】
【提出问题】
在电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系
【猜想与假设】
因为电压是产生电流的原因,电压越高,电流越大,所以通过电阻的电流与电压可能成正比。
【实验方法】
控制变量法:控制电阻的阻值不变,使电阻两端的电压成整数倍地变化,观察并记录电路中电流大小的变化。
【实验器材及设计】
提醒
滑动变阻器的两大作用
(1)改变电阻两端的电压:电路中串联一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器的阻值使定值电阻两端的电压发生变化。
(2)保护电路:串联一个滑动变阻器能防止电路中电流过大损坏电流表,因此对电路有保护作用。闭合开关前一定要将滑动变阻器滑片移到最大阻值处。
提醒
时间的控制
在测量过程中,读取数据后要及时断开电路,以防通电时间过长,电阻发热给测量带来误差。
思想方法
列表法、图象法的应用
分析实验数据时,可采用不同的方法,本实验先是采用列表法记录电流、电压的数据,接着用图象法更形象、直观地表示电流、电压之间的关系。这两种方法在今后的实验数据分析中还经常用到,因此这两种方法必须掌握!
【实验过程及分析】
实验过程:(1)闭合开关前,检查电路中各电学元件的连接是否正确,滑动变阻器滑片移至最大阻值处。
(2)电路连接无误后闭合开关,调节滑动变阻器,使电阻两端的电压成整数倍地变化,如0.5 V、1 V、1.5 V、2 V等,读出电流表和电压表的示数,并填人下表中。
R=10Ω——控制不变
实验次数 1 2 3 4 5
电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
从实验数据可以看出,在电阻一定时,电流随电压的增大而增大。
(3)整理器材。
实验分析:用图象法处理实验数据,横轴和纵轴分别表示电流和电压,如图所示。
【实验结论】
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。
【注意事项】
(1)为了保护电路,避免电路被烧坏,闭合开关前应将滑动变阻器调到最大阻值处。
(2)为了便于寻找通过R的电流与R两端电压的关系,要使R两端的电压成整数倍变化。在调节过程中不要忘了观察电流表示数的变化,以免烧坏电流表。
(3)为了使实验结论具有普遍性,要多测几组数据。
图文助学
电路的正确连接
若电压表和电流表位置颠倒,即电流表与定值电阻并联,电压表与定值电阻串联,则闭合开关后,电流表的示数为0,电压表的示数为电源的电压。
【例1】(山东烟台中考)在电阻一定时,探究电流与电压关系的实验中,小红把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成图甲所示的电路。正准备实验时,同组的小明检查发现,电路连接有错误,他改接了一根导线,使电路连接正确。
(1)请你把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画出正确的电路连接。
(2)电路改正后,小明通过实验得到的数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
电压 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
电流 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38
请你在图乙的方格中建立有关坐标轴并确定标度,利用表中的数据在坐标系中描点绘线。
(3)分析归纳,你有什么发现 写出你的发现。
解析:(1)由题图甲知,电流表与电阻并联,而电压表与电阻串联了,应将电流表与电阻串联,电压表与电阻并联。
(2)根据表格中数据描点,第4次的实验数据与其他数据的偏差较大,是错误的,连线时应舍弃该点,所作U,图象参见答案。
(3)结合图象分析表中数据可知:在误差允许的范围内,随着电阻两端的电压增大,通过电阻的电流也增大,并且增加的倍数相同,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
答案:(1)如图甲所示。 (2)如图乙所示。
(3)①第4组数据不符合规律,是错误数据。②在电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比。
知识点二 探究电流与电阻的关系 【重点】
【提出问题】
在电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系
【猜想与假设】
因为电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流会越小,所以通过电阻的电流与电阻可能成反比。
【实验方法】
控制变量法:更换电阻后,通过调节滑动变阻器的滑片控制电阻两端的电压不变,探究电流与电阻的关系。
【实验器材及设计】
提醒
探究电流与电压和电阻的关系的实验是中考常考实验,常从实验电路图的设计及实物图的连接、电流表和电压表的读数等几个方面考查。实验时必须注意:电路连接时开关要断开;闭合开关前,滑动变阻器要调节到最大阻值;电流表、电压表的接线柱连接及量程选择要正确。
提醒
“两图”先后顺序不能变
设计电路时,先画电路图,再连实物图。检查电路连接无误后,把滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,再做实验。这样既不会出错,又能保护电路。
提醒
在研究电流和电阻的关系时,当滑动变阻器的滑片不动,换用阻值不同的定值电阻R时,定值电阻这部分电路两端的电压会发生变化,这一点在实验时很容易忽视。因此,当换用阻值不同的定值电阻时,需要调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端的电压保持不变。
【实验过程及分析】
实验过程:(1)闭合开关前,检查电路中各个电学元件的连接是否正确,滑动变阻器滑片移至最大阻值处。
(2)电路连接无误后闭合开关,调节滑动变阻器,控制电压表的示数一定,读出电流表的示数,并记入表格中;断开开关,更换不同阻值的电阻,重复上述操作。
U=3 V
实验序号 电阻R/Ω 电流/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 15 0.2
从实验数据可以看出,在电压一定时,电流随电阻的增大而减小。
(3)整理器材。
实验分析:用图象法处理实验数据,横轴和纵轴分别表示电阻和电流,如图所示。
【实验结论】
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【拓展】 理解电流与电压和电阻的关系时,应注意的问题
同一性 导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一个导体而言的,不能用一个导体中的电流与另一个导体上的电压进行分析
逻辑性 不能反过来说电阻一定时,电压跟电流成正比。因为电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因,导体两端加了电压,导体中才有电流,即电流与电压之间的因果关系不能颠倒
恒定性 不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压、流过的电流均无关
条件性 在叙述时,一定要注意这两个关系成立的条件:“电流跟电压成正比”的前提条件是电阻一定;“电流跟电阻成反比”的前提条件是电压一定
提醒
“电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”也可说成“电压一定时,导体中的电流与导体电阻的倒数成正比”。
【例2】小华同学为了探究电流与电阻的关系,设计了图甲所示的实验电路。她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω 的定值电阻各一个,标有“50 Ω 1 A”字样的滑动变阻器,导线若干。
注意啦!由电路图连接实物图时,电路中的各元件一定要对应,尤其要注意电流表和电压表的接法、量程,滑动变阻器的接法及电流的流向。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为0,则发生这种故障的原因可能是 。
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10 Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V。要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 V。
(5)小华解决了上述问题后,完成了实验。利用收集到的多组数据,作出了图丁所示的电流随电阻R变化的关系图象,分析图象得出了电流与电阻的关系是
。
解析:本题考查探究电流与电阻关系的实验。
(1)由图甲电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联,电流表串联在电路中,由图乙知,电源电压为3 V,故电压表应选用0~3 V量程,滑动变阻器的连接方法是“一上一下”,据此连接实物电路。
(2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最大阻值处,本实验应将滑片滑到最右端。
(3)如果R被短接,电路是通路,电流表有示数,电压表示数为0,故发生这种故障的原因可能是R被短接。
(4)拆下10Ω的电阻,换接20 Ω的电阻,电阻变大,电压表的示数大于2 V。若要保证定值电阻R两端的电压不变,电压表示数需减小,电路中电流要减小,故要增大滑动变阻器的阻值,将滑动变阻器的滑片向右移动。
(5)电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
答案:(1)如图所示。 (2)断开 右 (3)尺被短接 (4)2.4 右 2 (5)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
图文助学
滑动变阻器滑片“移反”了!
若滑动变阻器滑片的位置如上图所示,则闭合开关后电流表、电压表可能由于电路中的电流、电压过大而被损坏。
常考题型·巧突破
题型一探究电流与电压的关系
【例1】(江苏扬州中考)图甲是小华同学探究电流与电压关系的电路图。
(1)请按电路图将实物图(图乙)连接完整(要求滑片P向左滑时接人电阻变大)。
(2)小华连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应放在最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是 。
(4)接着小华取来三只阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的电阻,探究电流与电阻的关系,他将电阻5Ω换成10Ω,移动滑动变阻器滑片P的目的是 。
解析:(1)做探究电流与电压关系的实验时,按照电路图将电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在定值电阻两端。由图乙可知,电源电压为3 V,故电压表选用0~3 V量程。滑动变阻器采用“一上一下”的接法,又题中要求滑片P向左滑时接入电阻变大,故将定值电阻的左端和滑动变阻器的B接线柱连接。(2)为保护电路,连接电路过程中应断开开关,同时变阻器的滑片P应放在最大阻值处,由图乙可知,滑片P应放在最左端。(3)电流表没有示数,说明电路处于断路状态,电压表有示数说明与电压表串联的部分没有问题,所以故障出在电阻R,即电阻R断路。(4)探究电流与电阻关系的实验时,需要保持电阻R两端的电压不变,故需要移动变阻器滑片P来达到这一目的。
答案:(1)如图所示。(2)断开 左(3)电阻R断路(4)控制R两端电压,使其保持不变
针对训练
1.(山东枣庄中考)某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录在下表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是 ( )
3.0 2.5 2.0
0.20 0.30 0.40
1.8 1.5 1.3
0.44 0.50 0.54
误区警示
使用电学元件时要注意的问题
题型二 探究电流与电阻的关系
针对训练
2.如图所示,更换电阻R,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变,则实验探究的是电流与 的关系。
3.在做探究电流与电阻的关系的实验中,轩轩连接了如图所示的电路,他先在电路的AB间接人10Ω的电阻,移动变阻器的滑片,读出电压表与电流表的示数,记录数据后,改用15Ω的电阻替换10Ω电阻,闭合开关,接下来他的实验操作应该是 ( )
A.观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据
B.观察电流表,向右移动滑片,读取电压数据
c.观察电压表,向左移动滑片,读取电流数据
D.观察电流表,向左移动滑片,读取电压数据
【例2】在探究导体中电流跟电阻的关系的实验中,实验器材有:学生电源(3 V不变),电流表,电压表,定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只),滑动变阻器,开关,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大;
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是 (填字母编号);
A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为0,电压表示数约为3 V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是 ;
(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如下表:
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流 0.40 0.20 0.10 0.08
分析表中数据可得到的结论是: 。
解析:本题考查探究导体中电流与电阻关系的实验,涉及考查点有电路连接、实验方法、故障分析和实验结论的得出。(1)要使滑片P向B端移动时电路中的电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻应减小,应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如图所示;(2)实验中保持电阻两端的电压不变,采用的是控制变量法;(3)电流表示数几乎为0,电压表示数接近电源电压,且滑片移动时,两表示数均无明显变化,原因是电阻R断路,相当于将电压表、电流表和滑动变阻器串联接入电路中;(4)分析表中数据可得到的结论是:电压一定时,电阻越大,电流越小,或电压一定时,电流与电阻成反比。
答案:(1)如图所示。 (2)B (3)电阻R断路(4)电压一定时,电阻越大,电流越小
易误易混·精辨析
易错点:对导体中的电流、电压、电阻的关系认识不清
【例题】图为探究电路中的电流跟电阻的关系的电路图,其中滑动变阻器R,在这个实验中的主要作用是 ( )
A.改变电路中的电阻,保持电阻R不变
B.改变电路中的电流和电压
C.当改变电阻R时,调节R′使电压表示数保持不变
D.当改变电阻R时,调节R′使电流表示数保持不变
正解 在探究电路中的电流跟电阻的关系时,应控制定值电阻两端电压不变,即
当改变电阻R时,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变。
答案C
【防错妙招】审题不清,不理解用控制变量法研究物理量之间的关系,简单想象调节滑动变阻器R′时电路的电流和电压变化,而忽视了题目的具体要求,导致错选B。
导体中的电流大小是由其两端的电压和它的电阻共同决定的。电阻一定时,它两端的电压越大,通过的电流越大;电压一定时,电阻越小,通过的电流越大。所以本题中改变电阻R时,一定要控制电压不变。
高效训练·速提能
【基础必做】
在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,其实验步骤分为 ( )
A.保持电阻不变和保持电压不变两个步骤进行
B.保持电流不变和保持电压不变两个步骤进行
c.保持电阻不变和保持电流不变两个步骤进行
D.保持电流不变、电阻不变、电压不变三个步骤进行
2.(湖北襄阳中考)下面能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间的关系的图象是( )
3.(江苏南京中考)小明利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,根据实验的数据绘出了图象,如图乙所示。分析图象可知,当导体的电阻为 Ω时,通过它的电流为0.20 A;当电流 分别为0.25 A和0.50 A时,接人电路的导体的电阻之比为 ;实验过程中,小明控制导体两端的电压为 V。
4.在探究电流与电压和电阻的关系的实验中,某同学连成了图所示的电路后开始实验。
(1)在探究电流与电压的关系的过程中,滑动变阻器的作用是使电阻两端的 发生变化。通过实验得到下表中的三组数据,分析数据可以得出的结论是:
。
导体中的电流 导体两端的电压U/V
0.1 1
0.2 2
0.3 3
(2)在探究电流与电阻的关系的过程中,该同学应控制电阻两端的 不变。实验中该同学将图中A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻,闭合开关后,下一步的操作应该是使滑动变阻器滑片向 (选填“右”或“左”)移动。
【能力锤炼】
5.(云南昭通中考)小明在探究通过导体的电流跟电压的关系实验中,根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图甲所示。
(1)电路中有一根线未连接,请在图甲中以笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接电路过程中,开关应处于 状态,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最 的位置。
(3)实验中要控制 不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端的 。
(4)电流表和电压表示数记录如下表:
序号 电压表示数U/V 电流表示数
1 1.4 0.14
2 2.2 0.22
3 2.8
表中空白处的电流值如图乙所示,该值为 A。
(5)分析实验数据可得结论:当电阻一定时,
。
6.(辽宁沈阳中考)在探究电流与电阻的关系的实验中:
(1)下图是小明连接的实物图,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不可交叉)。
(2)解决以上问题后,小明在开关闭合前,先将变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端,再闭合开关,此时发现电流表有示数,电压表无示数。随后在将滑片P向另一端移动的过程中,发现电流表示数变大,电压表仍无示数,则发生此现象的原因可能是 (填字母)。
A.电阻R被短接 B.电流表被短接
C.电压表断路 D.滑动变阻器断路
(3)电路连接正确后,小明闭合开关调节变阻器的滑片P,直到电压表的示数为3 V,记录电流表示数。接下来断开开关,只取下阻值为5Ω的电阻R,把它依次更换成阻值为10 Ω、15Ω、20Ω、25Ω 的定值电阻,并在实验中分别读取相应的电流表的示数,记录在下表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电流 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
(4)在评估交流环节中,小明通过分析表中数据发现上述实验过程并不科学,因为在改变电阻的同时,没有控制其 。
7.某小组同学在探究导体中的电流与电压的关系的实验中,用若干节新干电池做电源,分别把电阻R1、R 2与电流表串联在电路中,记录电流表的示数,实验过程如图中A、B、C、D、E、F所示。
(1)比较图中A与D(或B与E,或C与F)及相关条件,可得出的初步结论是:
。
(2)比较图中A、B与C(或D、E与F)中的电流与电压的倍数关系,可得出的初步结论是:
【素养提升】
8.(江苏连云港中考)某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图所示的电路。选用的器材有:阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0~0.6A的电流表,0~3 V的电压表,滑动变阻器(10Ω 2 A),开关,导线等。
(1)该同学根据电路图连接电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,但无论怎样移动滑片,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是 。
(3)排除故障后,该同学移动滑动变阻器的滑片,将获得的几组数据记录在下表中。当采集第三组数据时,电流表指针的偏转情况如图所示,此时电流表的示数为 A。
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
0.10 0.18 0.38 0.48
(4)该同学采集多组实验数据的目的是 。
(5)请根据表格中的五组数据在给定的坐标纸(如下图所示)上画出铅笔芯的图线。
(6)由画出的图线可知,通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为: 。
本书参考答案
第1节 电流与电压和电阻的关系
常考题型·巧突破
1.D解析:根据电路图可知,A、B两图电压表测电源的电压,示数不变,A、B不符合题意;C图电压表测量定值电阻两端电压,当电压表示数变小时,电流表示数也变小,C不符合题意;D图电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,当电压表示数变大时,由串联电路中电压规律可知,定值电阻两端电压变小,再根据电流与电压的关系可知,通过电阻的电流变小,串联电路中电流相等,故电流表示数变小,D符合题意。
2.电阻解析:本题考查探究电流与电阻的关系实验。更换电阻R,且使电压表的示数保持不变,则电流表的示数一定发生变化,这是在探究电流与电阻的关系。
3.A解析:将A、B两点间改用15Ω电阻替换10 Ω电阻时,电路中电流减小,滑动变阻器两端电压变小,由串联电路电压关系知,电阻两端的电压会变大,要探究电流与电阻的关系,需保持A、B间的电压不变,故电压表示数需减小,电路中的电流要减小,所以应增大滑动变阻器接入电路的电阻,将滑片向右滑动,使电压表的示数保持不变,并读取此时电流表的示数。
高效训练·速提能
1.A解析:为了探究电流和电压的关系,在实验中要保持电阻不变;为了探究电流和电阻的关系,在实验中要保持电压不变。
2.B解析:电阻阻值一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成正比,故选B。
3.10 2:1 2解析:根据题图乙,可知当电流为0.20 A时,对应的=0.10Ω-1,则电阻为R= 10Ω;因为电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故当电流分别为1=0.25 A和2=0.25 A时,接入电路的导体的电阻之比R1:R2=2:1=0.50 A:0.25 A=2:1。由图乙知导体两端的电压控制在2 V。
4.(1)电压 在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比(2)电压 右
解析:(1)在探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,用滑动变阻器改变电阻两端的电压,分析表格数据,得出在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。(2)在探究电流与电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变,A、B问的电阻由10Ω换为20Ω后,电路中电流会减小,滑动变阻器两端电压减小,则定值电阻两端电压会增大,要使定值电阻两端电压不变,则需要减小电路中的电流,即滑动变阻器的电阻要变大,滑片应向右移动。
5.(1)如图所示。(2)断开大 (3)电阻电压 (4)0.28 (5)导体中的电流和导体两端的电压成正比
解析:(1)滑动变阻器和待测电阻串联,接线柱接线要一上一下,连接如图所示;(2)连接电路时开关要断开,将滑动变阻器的滑片滑到电阻最大位置;(3)探究通过导体的电流跟电压的关系实验中,控制电阻不变,通过调节滑动变阻器来改变电阻两端的电压;(4)电流表接的是0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,读数为0.28 A;(5)分析实验数据可得结论:当电阻一定时,导体中的电流和导体两端的电压成正比。
6.(1)如图所示。 (2)B Ac(4)两端电压不变
解析:(1)根据探究电流与电阻关系实验的原理及方法可知,滑动变阻器与定值电阻相连的导线应该去掉,将电流表负接线柱与定值电阻的右接线柱相连。(2)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即B端。滑片移动过程中,电流表始终有示数,说明电路为通路;电压表始终无示数,说明与电压表并联的电阻被短接或电压表断路,故选AC。(4)探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变,而实验中没有控制定值电阻两端电压不变。
7.(1)当导体两端的电压相同时,通过不同导体的电流不同 (2)同一导体,通过导体的电流与它两端的电压成正比
解析:(1)由图中A与D(或B与E,或C与F)所示实验可知,导体两端电压相同而导体不同,通过导体的电流不同,由此可知:当导体两端的电压相同时,通过不同导体的电流不同。(2)由图A、B与C(或D、E与F)所示实验可知,导体相同而导体两端电压不同,电压越大,电流越大,且通过导体的电流与电压成正比,由此可知:同一导体,通过导体的电流与它两端的电压成正比。
8.(1)B(2)误将滑动变阻器下面两个接线柱接人电路 (3)0.30 (4)避免偶然性,便于找出规律(5)如图所示。 (6)通过铅笔芯的电流与其两端电压成正比
解析:本题考查探究电流与电压关系的实验。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到连入电路中的阻值最大的B端。(2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,说明电路是通路。移动滑片,两电表的示数均保持不变,说明电路中的电阻没有变化,则滑动变阻器接入错误:可能将上面两个接线柱接入电路,即滑动变阻器接入电路的电阻为0;也可能将下面两个接线柱接入电路,即滑动变阻器接入电路的电阻为其最大阻值10Ω。两电表示数都在量程范围内,说明电路中电阻较大,则可排除变阻器接入电路中电阻是0的情况,可确定故障原因是误将滑动变阻器下面两个接线柱接入电路。(3)电流表的量程是0~0.6A,此时示数为0.30A。(4)采集多组实验数据的目的是避免实验结论具有偶然性,便于找出更为普遍的规律。(5)根据表中数据描点作图,如图所示。(6)图线是一条通过原点斜向右上方的直线,说明通过铅笔芯的电流与其两端的电压成正比。
教材参考答案
第1节 电流与电压和电阻的关系
教材第76页【想想议议】
利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算,计算结果与电阻R比较,可以得到R与在 数值上相等。
教材第76页【动手动脑学物理】
1.(1)如图所示。
(2)错误的是第4组数据。
解析:(1)用横坐标表示电流,纵坐标表示电压,并在坐标系中确定电流和电压的标度,然后根据表格中的数据进行描点即可。(2)从表格中的数据可知,其他点都大致在一条直线上,但第4组数据不符合这个规律,所以是错误的。
2.如图所示。
解析:由题图可知,在原来的连接中,把电流表并联在定值电阻两端,而把电压表串联在电路中,正确的连接是将电流表串联在电路中,而把电压表并联在定值电阻两端,所以应按上图所示改动。