1、第十七章 欧姆定律,第1节 电流与电压和电阻的关系,知识点一,知识点二,知识点一 探究电流与电压的关系 1.问题与猜想 问题:通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系? 猜想:电阻一定时,电流与电压成正比。 2.制定计划 实验器材:电源、一个开关、一只电流表、一只电压表、一个滑动变阻器、5 定值电阻一个、导线若干。,知识点一,知识点二,实验电路图:如图所示。实验步骤:根据已经学过的知识,利用电流表测电流、电压表测电压,用几节干电池串联后作为电源,电阻为5 的定值电阻。电压的变化可通过调节滑动变阻器来实现。实验时,保持电阻不变,调节滑动变阻器使R两端的电压成整倍数地变化,同时把电压值、电流值都记
2、录下来,最后进行分析,得出结论。,知识点一,知识点二,3.收集证据 数据记录表:,知识点一,知识点二,4.分析与论证 对表格中的实验数据进行比较、讨论,对几次测量结果进行运算,尝试找出它们之间的关系;也可以利用图象进行实验数据处理,用描点的方法,将实验数据在坐标纸上反映出来,如图所示,从图象中发现规律。电阻一定时,电压增大为原来的几倍,电流也随之增大为原来的几倍,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。,知识点一,知识点二,5.评估与交流 对自己的探究活动进行回顾、分析,思考在探究过程中哪些问题真正弄懂了,哪些问题还不清楚,实验设计中有没有不合理的地方,操作中有没有失误,测量结果是
3、不是可靠通过评估,发现不足,及时总结,及时调整。然后把探究过程、实验数据及结论与同学和老师进行交流,改正错误与弥补不足。 拓展归纳(1)闭合开关前,滑动变阻器的阻值调到最大处,起到保护电路的作用,在本实验中,滑动变阻器还有改变电阻两端电压的作用。 (2)测量过程中,电路闭合时间不能太长,以防通电时间过长,电阻发热给测量带来误差。 (3)每次实验至少测三组数据,以使结论更具有普遍性。,知识点一,知识点二,例1 在探究电阻上的电流跟两端电压的关系实验中,定值电阻R=50 ,电源电压保持不变。(1)小明根据电路图连接了如图所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误。请在这根导线上打“”,并用笔画线
4、代替导线,画出正确的连线(导线不得交叉)。,知识点一,知识点二,(2)电路改正后,开始进行实验,小明根据测出的数据,画出了电阻的U-I关系图象,如图所示,由图象可以得出结论: ;为了使结论更具有普遍性,小明还应该 。,解析:探究电阻上的电流跟两端电压的关系,应将电压表并联在定值电阻两端,而原电路中电压表测定值电阻与滑动变阻器两端的总电压;根据图象可知,在电阻一定时,通过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比,为了使结论更具普遍性,应换用不同的电阻多做几组实验。,知识点一,知识点二,答案:(1)如图所示。(2)电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 更换阻值不同的电阻继续实验,知识点一,
5、知识点二,知识点二 探究电流与电阻的关系 1.问题与猜想 问题:通过导体的电流与导体的电阻有什么关系? 猜想:电压不变时,电流与电阻成反比。 2.制定计划 实验器材:电源,一个开关,一个电流表,一个电压表,一个滑动变阻器,5 、10 、15 的定值电阻各一个,导线若干。 实验电路图:如图所示。,知识点一,知识点二,实验步骤: (1)根据电路图连接电路。 (2)闭合开关S后,调节滑动变阻器滑片,使R两端的电压为5 V,读出电流表示数并记录。 (3)依次用10 、20 的电阻替换5 电阻,调节滑动变阻器,使电阻两端电压保持5 V不变,读出通过不同阻值的电流表的示数,填入数据记录表。 3.收集证据
6、数据记录表:,知识点一,知识点二,4.分析与论证对实验数据进行分析、比较、计算或利用图象,用描点的方法,将实验数据在坐标纸上反映出来,如图所示。进行实验数据处理,找出数据间的关系,总结规律,得出结论。 在电压不变的情况下,电阻增大为原来阻值的几倍,电流缩小为原来电流的几分之一,即电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。,知识点一,知识点二,5.评估与交流 从因果关系和同一性理解电流与电压、电阻之间的关系。 (1)电流与电压、电阻的关系是指同一时间的同一段电路或同一个导体间的关系。 (2)电流与电压之间存在因果关系,电压是原因,电流是结果,而电阻是导体本身的一种特性,它不会因为导体本身是否
7、有电流、电流大小的变化而发生变化。所以不能说成“电压与电流成正比”或“电阻与电流成反比”。 拓展归纳在探究电流与电阻的关系的实验中,为保证电阻两端的电压不变,可采用“换大调大,换小调小”进行记忆。“换大”即把小阻值定值电阻换成大阻值的定值电阻,“调大”即更换大阻值电阻后,为保证电阻两端电压不变,滑动变阻器阻值需调大。,知识点一,知识点二,例2 小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“20 2 A”字样,阻值分别为 5 、10 、20 、50 的定值电阻各一个。,知识点一,知识点二,(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。 (2
8、)小彬将5 定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是 (写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A。 (3)将5 定值电阻换成10 定值电阻,闭合开关,为了保持 表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。 (4)将10 定值电阻换成20 定值电阻,重复步骤(3)。,知识点一,知识点二,(5)实验记录的多组数据如下表所示。分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成 比。,知识点一,知识点二,解析:(1)电压表与电阻并联,由于电源电
9、压为 3 V,所以应选择03 V的量程;滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:,知识点一,知识点二,(2)电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路,即定值电阻R1短路;由乙图知,电流表的量程为00.6 A,分度值为 0.02 A,示数为 0.36 A; (3)将5 电阻换成10 后,电压表的示数会变大,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向A移动,使电压表仍为原来的示数不变; (5)电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。 答案:(1)如解析图所示 (2)定值电阻R1短路 0.36 (3)电压 A (5)反,
10、考点一,考点二,考点一 探究电流与电压、电阻的关系 例1 (2016广东河源中考)在探究电压一定时,电流跟电阻的关系的实验中,设计电路如图甲所示。,(1)连接电路前,开关必须 。 (2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接完整电路(导线不允许交叉)。 (3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑动到 (选填“右端”或“左端”)。,考点一,考点二,(4)实验中,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,实验数据如表,其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为 A。,(5)实验结果是 。,考点一,考点二,解析:(1)为保护电路安全,连接电路前,开关必须断开。(2)根据电路
11、图连接实物电路图,电流表应串联在电路中,根据丙图知电流表应该选择00.6 A量程,如图所示。 (3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,所以滑动变阻器的滑片P应滑动到右端。 (4)由图丙所示电流表可知,其量程为00.6 A,分度值为0.02 A,所以其读数为0.12 A。 (5)根据表中数据可得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比。,考点一,考点二,答案:(1)断开 (2)如解析图所示 (3)右端 (4)0.12 (5)电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,考点一,考点二,考点二 用图象表示电流、电压和电阻的关系 例2 (2015扬州中考)在探究通过导体的电流与电压的
12、关系实验中,得到I-U图象如图所示,则正确的是( ),考点一,考点二,解析:在探究电流与电压的关系的实验过程中,保持定值电阻不变,只改变导体两端的电压,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。故选B。 答案:B,P76动手动脑学物理 1.(1)如图所示(2)第4组 分析实验数据可知,在实验误差范围内,通过同一导体的电流与它两端的电压成正比,所描绘出的“电流电压”图象是一条直线。根据此规律,第4组实验数据中,当电压值为1.2 V时,对应的电流值是0.32 A,而表格中所反映的电流数据是0.40 A,此数据应该剔除掉。,2.如图所示解析:解答本题的关键在于注意以下三点:(1)电流表要串联在电路中,电压表要与定值电阻并联;(2)注意电流表和电压表的正、负接线柱是否连接正确;(3)滑动变阻器在电路中除保护电路外,还要改变定值电阻两端的电压,所以它必须串联在电路中。,
