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第17章 欧姆定律
17.1 电流与电压和电阻的关系
导入新课
你知道下列用电器工作时的电流有多大吗？
约5 A
约1 A
约1 A
约2 A
约0.5 A
约0.2 A
电压是产生电流的原因，由此可以想到：电压越高，电流可能越大；电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流会越小. 那么，流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
通过前面的学习已经知道：电压是产生电流的原因；电阻表示导体对电流的阻碍作用.
提出问题
问题1：各种用电器的电流大小不同，那么电流大小与哪些因素有关？
问题2：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
一.实验探究电流与电压、电阻的关系
猜 想
猜想1：
若电阻一定，电流与电压存在什么关系？
猜想依据是什么？
猜想2：
若电压一定，电流与电阻存在什么关系？
猜想依据是什么？
给你以下实验器材：如何设计实验？
二. 电流与电压的关系
设计实验
1. 测电阻两端电压，选择什么器材？
电压表
2. 如何改变电阻两端电压？怎么操作？
滑动变阻器；通过移动滑片改变滑动变阻器两端电压，从而改变定值电阻两端电压.
3. 测通过电阻的电流，选择什么器材？
电流表
4. 实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？
定值电阻
5. 画出能够改变电压并可以同时测量电压和电流的电路图.
进行实验
电阻 R/Ω 10 Ω 电压 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流 I/A
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
分析和论证
分析数据 归纳结论
当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.
练一练
某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是【 】
A. 当导体两端的电压为 0 时，电阻为 0
B. 该导体的电阻随电压的增大而减小
C. 当导体两端的电压为 0 时，电流为0
D. 当导体两端的电压为 2V 时，电流为
0.6A
C
二. 电流与电阻的关系
设计实验
1.在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？
换用不同的定值电阻
2.如何使电阻两端电压不变，如何控制其不变？
通过移动滑片改变滑动变阻器两端电压，从而改变定值电阻两端电压.
5. 画出能够保持R两端电压不变，并可以同时测量电压和电流的电路图.
进行实验
5.0Ω
10.0Ω
20.0Ω
15.0Ω
25.0Ω
30.0Ω
电压 U/V 5V 电压 R/Ω 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
电流 I/A
0.17
0.2
0.25
0.33
0.5
1
分析数据 归纳结论
当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比.
想想议议
利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算 ，并与电阻R比较，看看电阻R与 有什么关系.
电阻 R/Ω 10 Ω 电压 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
练一练
1. 某同学用如图所示的电路，来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系，其中R为定值电阻，他第一次实验用的定值电阻的阻值为R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；他第二次实验又将定值电阻的阻值换为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I2，结果发现I1＝I2. 因为I2≠ I1，所以，他认为电流跟电阻不成反比，他的结论是_____（选填“正确”或“错误”）的，其原因是:
_______________________
___________________.
错误
没有调节滑动变阻器滑片的位置保持电压表的示数不变
2. 某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了图甲所示的电路图，实验中他们选用的定值电阻分别是 5Ω、10Ω、20Ω，电源电压是 6V，滑动变阻器的阻值范围是 0~20Ω.
⑴ 他们在探究某一因素变化对电流的影响时，实验分两步进行：① 保持电阻不变，探究电流与电压的关系；② 保持电压不变，探究电流与电阻的关系. 这是我们物理实验常用的一种实验方法是＿＿＿＿＿＿.
⑵ 根据图甲的电路图，请你用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整（导线不能交叉）.
甲
乙
控制变量法
⑶ 闭合开关后，无论怎么移动变阻器的滑片，发现电压表示数始终接近 6V 不变，则发生故障的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.
⑷ 在探究电流与电阻的关系时，实验小组得出的数据如表中所示，根据表中数据可得出的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.
次 序 1 2 3
电阻（Ω） 5 10 20
电流（A） 0.6 0.3 0.15
把滑动变阻器上面两个接线柱接入了电路
电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比
例题分析
次数 R1/W I/A
1 2 0.40
2 4 0.32
3 8 0.25
某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。电源电压保持不变，他不断改变电阻箱R1(符号用 表示)的阻值，测得相应的电流如下表。分析表中数据可知：电流跟电阻__________，这与其他同学的结论不一样，其原因是_________________。
不成反比
没有保持电压一定
练一练
1. 已知R1＝3R2，分别把R1、R2接到6 V的电源上，通过它们的电流比I1∶I2等于【 】
A. 1∶3 B. 3∶1 C. 2∶1 D. 4∶1
A
2. 一导体接到电路中 ，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是【 】
A. 它的电阻是原来的三倍
B. 它的电流保持不变
C. 它的电流是原来的三分之一
D. 它的电流是原来的三倍
D
动手动脑学物理
1. 在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明得到的实验数据如下表所示.
数据序号 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 0.40 0.38 0.45
(1) 为分析电流与电压的定量关系，请你在图中建立有关坐标轴并制定其标度，把表中的数据在坐标系中描点.
(2) 小英说，从图中可以看出，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除.这是哪组数据？
第4组数据
2. 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中，小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了.
请你检查一下电路，错在哪里？小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上.
小 结
当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.
当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比.
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《17.1 电流与电压和电阻的关系》同步练习
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )21·世纪*教育网
1.关于电流跟电压和电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A.导体的电阻越大，通过导体的电流越小
B.导体的电阻越大，通过导体的电流越大
C.导体两端的电压越大，导体的电阻越大，通过导体的电流也越大
D.在导体两端的电压一定的情况下，导体的电阻越小，通过导体的电流越大
2.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（ ）
A.当导体两端的电压为0时，电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时，电流为0
D.当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A
3.如图所示，保证AB间的电阻R1＝5Ω不变，通过移动滑动变阻器分别使电压表的示数为3V、6V、12V，这是为了研究（ ）21·cn·jy·com
A.电阻上的电流与电阻阻值的关系
B.电阻上的电流与电阻两端的电压的关系
C.电阻的阻值与流过电阻的电流的关系
D.电阻两端的电压与电阻阻值的关系
4.在研究通过导体的电流与导体的电阻的关系时，应保持电压不变，在具体实验操作中，手和眼的合理分工应该是（ ）www.21-cn-jy.com
A.手移动滑动变阻器的滑片，眼观察电流表的示数
B.手移动滑动变阻器的滑片，眼观察电压表的示数
C.手移动滑动变阻器的滑片，眼观察电源
D.手按开关，眼观察电流表的示数
5.如图所示，在探究电流跟电阻的关系的实验中，滑动变阻器R′ 的作用是（ ）
A.改变电路中的电阻，保持电阻R不变
B.改变电路中的电源电压
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
6.将一段导体接在电路中，如果将加在它两端的电压增大一倍，关于导体的电阻和通过它的电流，下列说法中正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A.电阻和电流都保持不变
B.电阻不变，电流增大一倍
C.电流不变，电阻增大一倍
D.电阻和电流都增大一倍
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
7.若金属导体两端的电压是3V，通过它的 ( http: / / www.21cnjy.com )电流是0.01A，该导体的电阻是300Ω；如果加在它两端的电压增加到12V，通过该导体的电流是________A，该导体的电阻是_______Ω；如果该导体两端没有了电压，即电压为零，通过该导体的电流是______A，该导体的电阻是_______Ω.21教育网
8.在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系时，小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做实验，他根据实验数据画出了如图所示的图象，请你根据图象比较电阻R1与R2的大小，R1 R2.（选填“大于”、“等于” 或“小于”） 21cnjy.com
9.将10Ω的电阻接在3V的电源上，流过电阻的电流为I，若将30Ω的电阻接在同样的电源上，流过此电阻的电流为________.2·1·c·n·j·y
三.实验题：
10.在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中，两小组同学提出了以下猜想：
小组一猜想：电流可能跟电压成正比；
小组二猜想：电流可能跟电阻成正比.
(1)小组一的做法是：按照下图所示连接电路，此时开关应处于________状态..
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(2)小组二连接了如图所示的电路图.
正确的实验步骤为：
①让5Ω电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数；
②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现 ( http: / / www.21cnjy.com )电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向_______（选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为________V时，记录电流表示数；【来源：21·世纪·教育·网】
③将10Ω电阻换成15Ω电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图所示.出现上述情况的原因可能是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A. 滑动变阻器最大阻值太大 B. 滑动变阻器最大阻值太小
C. 滑动变阻器断路 D. 定值电阻短路
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《17.1 电流与电压和电阻的关系》同步练习——答案与解析
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )【来源：21·世纪·教育·网】
1.D
【解析】当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比，因而，A、B、C选项均错误，D选项正确.故选D.21cnjy.com
2.C
【解析】由题图可知，同一导体，流过 ( http: / / www.21cnjy.com )导体的电流与它两端的电压成正比.即无论导体两端电压为多大时，导体的电阻不变，但通过导体的电流会随电压的改变而改变.因而选项A、B错误；当导体两端电压为0时，通过导体的电流也为0，故C选项正确；由题图可知当导体两端的电压为2V时，通过导体的电流为0.4A.故选C．
3.B
【解析】由条件“保证AB间的电阻R1＝5 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω不变”可知本题采用控制变量法，控制电阻不变，研究通过电阻的电流与电阻两端电压的关系．因而，A、C、D选项均错误，B选项正确.故选B.21教育网
4.B
【解析】由题图可知在研究通过导体的电 ( http: / / www.21cnjy.com )流与导体的电阻的关系时，应保持电压不变，在具体实验操作中，手和眼的合理分工应该是手移动滑动变阻器的滑片，眼观察电压表的示数．因而，A、C、D选项均错误，B选项正确.故选B.21·cn·jy·com
5.C
【解析】由题图可知在探究电流跟电阻的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系的实验中，滑动变阻器R′ 的作用是当改变电阻R时，调节R′使电压表示数保持不变．因而，A、B、D选项均错误，C选项正确.故选C.2·1·c·n·j·y
6. B
【解析】在增大电压前后，这段导 ( http: / / www.21cnjy.com )体自身的材料、长度和横截面积都没有变化，所以导体的电阻不变；在电阻不变时，电流与电压成正比，故加在导体两端的电压增大一倍，通过导体的电流也增大一倍.故选B.21·世纪*教育网
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
7. 0.04 300 0 300
【解析】同一导体，流过导体的电流与它两 ( http: / / www.21cnjy.com )端的电压成正比.即无论导体两端电压为多大时，导体的电阻不变，但通过导体的电流会随电压的改变而改变.因而如果加在它两端的电压增加到12V，通过该导体的电流0.04A，该导体的电阻是300Ω；如果该导体两端没有了电压，即电压为零，通过该导体的电流是0A，该导体的电阻是300Ω.
8. 小于
【解析】当导体两端的电压一定时，通过导体的 ( http: / / www.21cnjy.com )电流跟导体的电阻成反比.由题图可知，当电阻两端的电压为2V时，通过电阻R1的电流小于通过电阻R2的电流，因而电阻R1大于R2.21世纪教育网版权所有
9.
【解析】由题意可知，加在两电阻两端的电压为同一电源的电压，即电压为3V，由“当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比”，可知10Ω×I＝30Ω×I′，可知I′＝.www.21-cn-jy.com
三.实验题：
10.(1) 断开 (2) ②右 1.5 ③B
【解析】(1) 连接电路时， ( http: / / www.21cnjy.com )开关应处于断开状态；(2) ②小组二猜想：电流可能跟电阻成正比.实验时应控制电压不变，当电阻由5Ω电阻换成10Ω电阻时，要使电压不变，应使通过10Ω电阻的电流减小，故滑动变阻器的滑片应向右移动，，当观察到电压表示数为1.5V时，记录电流表示数； ③当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，由题图可知，电压表的示数为1.8V，大于1.5V，要使电压表的示数达到1.5V，应增大滑动变阻器的电阻，因而可知导致出现上述情况的原因可能是滑动变阻器最大阻值太小，故选B.
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