第十七章 欧姆定律
第1节 电流与电压和电阻的关系
1 探究电流与电压的关系
1.为了探究“电流与电压的关系”,小亮设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)请根据电路图,将如图乙所示实验元件连成电路(变阻器的A端接入电路)。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片滑在______
(选填“A”或“B”)端。?
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的:一是保护电路,二是 。?
(4)在探究电流与电压的关系时,应保持 不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变 ,记下对应的电流值,如下表所示。请你根据表中数据在图丙的上作出I-U图象。?
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.12
0.18
0.24
0.30
0.36
(5)对表格中数据进行分析,可归纳得出的结论是:
。
2 探究电流与电阻的关系
2.同学们想要探究电压一定时,电流与电阻有什么关系,请你和他们一起解决下列问题。
(1)用笔画线代替导线,将如图17-1-2所示实物电路图连接完整。
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应 ? 。?
(3)为了达到探究的目的,实验过程中必须保持 不变。?
(4)实验中,将5
Ω的电阻接入电路中,适当调节变阻器的滑片,使电流表的示数等于0.4
A,将数据记录在表格中。现将5
Ω的电阻换为10
Ω的电阻,应该调节变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数 ,然后将数据记录在表格中。再继续换接20
Ω的电阻,重复实验,得到表中的另外一组数据。
(5)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系:
。?
3.如图17-1-3所示,在“探究电流跟电阻的关系”实验中,最能反映该结论的图象是
( )
4.[2019·宜昌]
用如图17-1-4所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。甲:多节干电池串联接入MN;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;
丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN。
可行的方案是
( )
A.仅有甲
B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种
D.甲、乙、丙都可行
5.在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验过程中,应通过观察下列哪个元件来移动滑动变阻器滑片
( )
A.滑动变阻器滑片
B.电压表示数
C.电流表示数
D.电阻
6.下列关于电流跟电压、电阻关系的叙述中,正确的是
( )
A.导体中电流越大,说明导体电阻越小
B.导体中电流越小,说明导体两端的电压越小
C.当导体两端电压一定时,导体电阻减小,通过导体的电流就会增大
D.对于同一导体而言,电压与电流成正比
7.小柯设计了如图17-1-5甲所示的电路来研究电流与导体两端电压的关系,电源电压恒为6
V,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。
(1)图乙中的实物图是小柯按电路图甲连接而成的,其中有一根导线连接错误,请在错误连线上打“×”,并画出正确的连线(只允许改动图中的一根导线)。
(2)改正错误后,小柯调节滑动变阻器使电压表的示数为1
V,记录此时电流表的示数;接着他向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2
V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3
V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。?
(3)此实验中多次测量的目的与下面的 (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。?
A.探究串联电路的电压规律
B.测量物质的密度
8.在探究“电流与电阻的关系”实验过程中:
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。?
(2)小明按图17-1-6甲所示连好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是 。(只填序号)?
A.电流表断路 B.R断路 C.R短路
(3)排除故障后,小明将5
Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5
V,此时电流表示数如图乙所示,为 A。?
(4)小明再分别换接10
Ω、15
Ω的电阻,重复实验,得到表一中的另两组数据。分析表一数据,可得出结论:导体中的电流跟导体的电阻成反比。请你对此结论作出评价: 。?
表一
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.15
0.10
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.2
0.15
(5)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表二所示,通过分析表二中的数据可知,小丽在操作中存在的错误是????????? 。
9.[2019·山西]
在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线将图17-1-7甲中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉),要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大。连接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因是 ??????????。
(3)实验过程中,将5
Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A。将5
Ω的电阻更换为10
Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向______
(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为1.5
V。
详解
1.(1)如图所示
(2)断开 B (3)改变电阻两端的电压
(4)电阻 定值电阻两端的电压 如图所示
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
2.(1)如图所示
(2)将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的一端
(3)电阻两端电压
(4)保持2
V不变
(5)当电压不变时,电流与电阻成反比
3.A
4.D [解析]
研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压。甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;乙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN,定值电阻R'的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行。综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
5.B [解析]
在探究电流跟电阻的关系时,多次更换电阻,要保持电阻两端的电压不变,即电压表示数不变。
6.C
7.(1)如图所示
(2)B (3)A
8.(1)断开
(2)B
(3)0.3
(4)缺少“电压一定”的前提
(5)没有保持R两端电压一定
9.(1)如图所示 断开
(2)电阻R断路 (3)0.3 右