内容正文:
实验十九、探究电流与电阻的关系
【提出问题】:
电流和电阻之间有什么样的关系?
【猜想假设】:
电流与电阻成反比。
【设计实验】:
仍使用控制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,研究电压不变时,电流与电阻的关系。
电路图:
【实验步骤】:
①按图接好电路。注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。
②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。
U=3V
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5Ω
0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
③根据数据画出I-R图像。
【得出结论】:
电压一定时,电流与电阻成反比
【考点方向】:
1、滑动变阻器的作用:① ;②
2、更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值: 。
3、电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法: ;
4、实验方法:控制变量法: 。
5、结论:在电压一定时,
【经典例题】:
例题:(2018苏州)某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)请在答题卡的方框内画出对应的电路图(电阻箱符号为)
(2)连接电路时,开关应 。连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和 。
(3)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使 ,并记录相应数据。
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是 。
(5)重复步骤(3)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0= V。
(6)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是 。
(7)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示,你认为图象不同的原因是 。
练习1:(2018•金华)用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V“,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“,电源电压3伏恒定不变,在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2伏不变,读出电流表示数并记录。
实验组次
1
2
3
电阻R/欧
5
10
20
电流I/安
0.4
0.2
0.1
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是 ;
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2伏不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是 欧。
练习2:(2018•菏泽)如图所示,用电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个)、滑动变阻器(0﹣50Ω)、电源(6V)、开关和导线若干,探究电流与电阻的关系。
(1)请你根据甲图所示的电路图,将乙图中的电路连接完整。
(2)滑动变阻器在电路中的作用是 。
(3)小强做此实验时,在电流表使用无误的情况下,收集测量数据,记录表格如下:
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.1
3
15
0.2
4
20
0.15
5
30
0.1
小强的五次实验操作中有一次是错误的,请你对小强记录的数据进行分析,你发现第 次测量的数据是错误的,错误的原因是 。
(4)请你根据表中正确的数据,在丙图中绘制出电流随电阻变化的图象。
练习3:(2018连云港)小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系“时,他用如图所示的电路进行实险,可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、1