17.1电流与电压和电阻的关系
1.实验设计：
提出问题：通过导体的电流与导体自身的电阻、加在导体两端的电压之间有什么定量关系？
猜想与假设：对同一导体，加在两端的电压越大，通过它的电流越大；对于同一电压（加在不同导体两端），导体电阻越大，通过它的电流越小。
设计实验：
实验方法：控制变量法
实验步骤：
第一步：控制导体电阻不变，改变导体两端电压，观察通过导体的电流的变化；
第一步：控制导体两端电压不变，改变导体电阻，观察通过导体的电流的变化。
实验器材：电池组或者电源一个，导线若干，开关，5Ω、10Ω、15Ω电阻各一个，电压表，电流表，滑动变阻器。
2.探究电流跟电压、电阻的关系
实验目的 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
控制变量 控制电阻不变，改变电压 控制电压不变，改变电阻
电路图
实验操作 定值电阻不变，移动滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压成倍地变化，从电流表上读出对应的电流值 分别把5Ω、10Ω、15Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压保持不变，从电流表上读出对应的电流值
实验数据 电阻R一定（R=10Ω） 电压U/V123电流I/A0.10.20.3
电压U一定（U=3V） 电阻 R/Ω51015电流I/A0.60.30.2
分析论证 电流与电压成反比 电流与电阻成反比
实验结论：
当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
17.2欧姆定律
知识点1欧姆定律
内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
公式： I = U/R。 公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。
推导公式：U=IR R=U/I
公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系。
适用范围：欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或者其中某某一部分电路，并且电路是纯电阻电路。
注：纯电阻电路是指用电器把电能全部转化为内能的电路，如电炉、电水壶所在电路都是纯电阻电路；而电动机把电能转化为机械能和内能，所以动机机等所在电路为非纯电阻电路，欧姆定律不适用。
知识点2运用欧姆定律进行简单计算
由欧姆定律的公式I=U/R及其变形公式U=IR、R=U/I可知，对于一个导体，只要知道电流、电压、电阻中的两个量就可以求出第三个量。
利用欧姆定律进行计算时的步骤如下：
分析电路，确定电路中各电阻间的连接方式，即辨别电路是串联还是并联
分析各电表的测量对象，根据电表使用规则确定电表的数值；
明确已知量、未知量，在电路图中标出；
运用欧姆定律，再结合串并联电路的电流、电压的特点列出关系式，求出未知量。
注：欧姆定律应用中的“同一性”和“同时性”
同一性是指定律中的电流、电阻、电压都必须式同一导体或者同一段电路上的物理量，不同导体之间不存在上述关系
同时性是指同一部分电路上，由于开关的断开、闭合及滑动变阻器划片的移动，都将导致电路中的电流、电阻、电压发生变化，因而I=U/R中的三个量必须是同一时间的三个量。
例题1．如右图所示，电阻R1和R2串联后接在电压为9 V的电源
上，通过R1的电流是0．3 A，R2的阻值为10Ω，求：R2两
端的电压和R1的大小。
17.2 欧姆定律
（时间：45分钟 满分：100分）
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共40分）
．从欧姆定律可导出R=，下列说法正确的是( )
A．当电压为0时，电阻为0
B．当电流增大2倍时，电阻减小2倍
C．当电压增大2倍时，电阻增大2倍
D．不管电压或电流如何变化，电阻不变
．如图是握力计的原理图．其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB是可以自由拉伸的导线，R0是保护电阻，电流表的示数可以显示握力的大小．闭合开关，当握力F增加时，电流表的示数将( )
A．变小 B．变大
C．不变 D．无法确定
3．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小，则( )
A．UAB＞UBC，IAB＜IBC
B．UAB＜UBC，IAB＝IBC
C．UAB＞UBC，IAB＝IBC
D．UAB＝UBC，IAB＜IBC
4．在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后，设计了一种电子秤，原理如图所示。R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，当物体放在秤盘上时，滑片下移．现将秤盘上增加重物后，下列说法正确的是( )
A．电流表读数变大，电压表读数变小
B．电流表读数变小，电压表读数变小
C．电流表读数不变，电压表读数变大
D．电流表读数变小，电压表读数变大
5．如图所示电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，电路正常工作．过了一会儿，两电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是( )
A．灯L短路 B．灯L断路
C．电阻R断路 D．电阻R短路
6．某型号天然气泄漏检测仪器的电路如图甲所示，图中R为气敏电阻，其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示，已知R0为定值电阻，电源电压恒定不变，用此仪器检测天然气是否泄漏，则下列判断正确的是( )
A．天然气浓度增大时，电压表示数变小
B．天然气浓度减小时，电流表示数变大
C．天然气浓度增大时，电路消耗的总功率变小
D．无论天然气浓度怎样变化，电压表与电流表示数的比值不变
7．在如图所示的电路中，闭合开关，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表的示数变小，电压表的示数变大
B．电流表的示数变大，电压表的示数变小
C．电流表的示数不变，电压表的示数不变
D．电流表的示数变小，电压表的示数不变
8．如图所示，R1＝10Ω，电流表A1示数为0.5A，电源电压为10V。下列叙述不正确的是( )
A．R1与R2并联 B．R2阻值为20Ω
C．R1两端电压为10V D．电流表A的示数为1.0A
9．电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置．以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点 P 将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为 R1，下部分电阻为 R2，结构可等效为如图所示电路，电源电压不变．当触摸点在竖直方向移动时，若测得 R2 两端电压增大，则可知 R2 阻值以及触摸点 P 到屏下端的距离将分别 ( )
A．增大 减小 B．增大 增大
C．减小 增大 D．不变 减小
10．如图所示的电路中，电流表A1的示数为0.5 A，A2的示数为0.3 A，电阻R2的阻值为10 Ω.下列说法正确的是( )
A．通过电阻R1的电流为0.5 A
B．电源电压为5 V
C．电阻R1的阻值为15 Ω
D．若断开开关S2，电流表A1示数变大
二、填空题（每空2分，共22分）
11．当某导体两端电压是 3 V 时，通过它的电流是 0.2 A，该导体的电阻是________Ω；当它两端电压为0时，该导体的电阻为________Ω.
12．两个电阻甲和乙，电阻值分别为20 Ω、40 Ω，将它们串联接入电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为________；将它们并联接入电路中，通过甲、乙两电阻的电流之比为________．
13．一个灯泡的电阻是20Ω，正常工作的电压是8V，灯泡正常工作时通过它的电流是_______A。现在把它接到电压是9V的电源上，要使它正常工作，需要给它串联一个阻值为_______Ω的分压电阻。
14．如图所示是一种自动测定油箱内由高度的油量表（是由量程为0～0.6A的电流表改装而成），金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片．从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度．电源电压为12V，定值电阻R0的作用是＿＿＿；当油箱油面下降时，油量表的示数将＿＿＿（选填“增大”、“减小”或“不变”）；油箱装满油时，油量表为最大值（即电流表达到最大值，此时滑动变阻器的触头在某一端），则R0的值是＿＿＿Ω．
15．计算机鼠标装有传感器来监视鼠标的移动情况，如图是它的工作原理示意图．物体M在轨道上平行移动时，可带动与之相连的金属滑片P移动，通过电压表示数可反映物体M移动的距离．当物体M向右移动时，电流表示数将＿＿＿＿，电压表示数将＿＿＿＿．（选填“变大”、“不变”或“变小”）
三、实验与探究题（每空2分，共18分）
16．小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中，所用器材有：学生电源、电流表、电压表、标有“20 Ω 2 A”的滑动变阻器R′、开关，导线和定值电阻R若干．
(1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整．(要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉)
(2)连接电路时，开关必须________；连接完电路后，小薇发现电流表和电压表的位置互换了，如果闭合开关，则________表(填“电压”或“电流”)的指针可能有明显偏转．
(3)排除故障后，他们先探究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片依次测得5组数据，其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示，其示数为________V．他们记录的数据如表1所示，分析数据可以得到的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________比．
表1 电流与电压关系
实验序号 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.2 1.8 2 ——
电流/A 0.20 0.24 0.36 0.40 0.44
(4)他们继续探究电流与电阻的关系，先将电源电压调为6 V，分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录如表2所示，老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第________组(填实验序号)，理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太________(填“大”或“小”)．
表2 电流与电阻关系
实验序号 1 2 3 4
电阻/ Ω 10 15 20 25
电流/A 0.30 0.20 0.15 0.12
(5)排除拼凑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在________一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
(6)在不更换滑动变阻器的情况下，可以采取________(填字母符号)的措施，完成这组拼凑数据所对应的实验测量．
A．降低定值电阻两端电压
B．降低电源电压
C．选用更大阻值的定值电阻
四、计算题（每题10分，共20分）
17．如图所示，电源电压恒为12 V，电阻R1为20 Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V，求：
(1)电阻R1两端的电压；
(2)通过电阻R2的电流．
18．如图所示，电源电压保持不变，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使用0～3V的量程，定值电阻R1=5?，灯泡电阻R2=8?，滑动变阻器的最大阻值R3=20?．
（1）开关S1断开，S2闭合，电流表示数为0.25A，电压表示数为2.5V，求电源的电压和滑动变阻器接入电路的电阻值；
（2）将开关S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，为了保证电流表和电压表不超过其量程，滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围内变化？
参考答案
D 2. B 3. C 4. C 5. A 6. D 7. D 8. D 9. B 10. C 11. 15 15 12.1∶2 2∶1 13.0.4 2.5 14.保护电路 减小 20 15．不变 变大
16．(1)(2)断开 电压 (3)2.2 正 (4)4 小 (5)电压 (6)B[来源:学|科|网Z|17.(1)由图知，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，则R1两端的电压：U1＝U－U2＝12 V－8 V＝4 V (2)两电阻串联，所以通过R2的电流：I2＝I1＝＝＝0.2 A 18.（1）4.5V 10? （2）2.5?～10?
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