内容正文:
第十七章 欧姆定律
第1节 电流与电压和电阻的关系
课本核心知识点精讲
知识点1 电流与电压和电阻的关系
1.提出问题
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?
2.猜想与假设
(1)电压是产生电流的原因,电阻一定时,若升高电压,电流可能会增大。
(2)电阻对电流有阻碍作用,电压一定时,若增大导体的电阻,通过导体的电流可能会减小。
3.设计实验与制订计划
设计出满足实验要求的电路,安排适当的实验步骤,明确要收集的数据。由于电流可能受电压、电阻等多种因素的影响,所以在实验中应当采用“控制变量法”研究电流的大小分别与电压和电阻的关系。电路如图所示。
4.实验过程
(1)按照电路图连接实物。
(2)控制电阻不变,改变该电阻两端的电压,使电压整数倍增加,测量流经该电阻的电流。在表一中记录电流和对应的电压值。(表中数据仅供参考)
表一 保持电阻不变,研究电流随电压的变化
次数
R/Ω
U/V
I/A
1
5
0.5
0.1
2
5
1.0
0.2
3
5
1.5
0.3
(3)控制电阻两端的电压不变,选用不同的定值电阻接入电路,测量流经电阻的电流。在表二中记录电流和对应的电阻值。(表中数据仅供参考)
表二 保持电压不变,研究电流随电阻的变化
次数
U/V
R/Ω
I/A
1
2
5
0.4
2
2
10
0.2
3
2
20
0.1
5.分析论证
(1)根据表一中数据画出I-U图象
观察到I-U图象是过原点的直线,可以证明:电阻R一定时,电流I与电压U成正比。
(2)根据表二中数据画出I-R图象
观察到I-R图线为曲线,结合数据大小比较可以证明:电压U一定时,电流I与电阻R成反比。
6.实验结论
(1)电阻一定时,导体中的电流跟导体两端电压成正比。
(2)电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
例1:(2021山东滨州中考)在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小。
(2)连接电路时,开关应该________。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端。
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表