探究活动4 探究电流 与电阻的关系-【新课堂实验报告】2023九年级下册物理

21 四 探究电流与电阻的关系 探究准备 (一)电流 1.形成:电荷的定向移动形成电流。 2.方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。 3.获得持续电流的条件:电路中有电源,电路为通路。 4.在国际单位制中,电流的单位是安培(A);其他常用单位:毫安(mA)、微 安(μA)。 5.测量方法:将电流表串联在被测电路中进行测量。 (二)电压 1.电压的作用:电压是形成电流的原因,电源是提供电压的装置。 2.电压的测量:将电压表并联在被测电路两端进行测量。 (三)电阻 1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 2.在国际单位制中,电阻的单位是欧姆(Ω);其他常用单位:千欧(kΩ)、兆欧 (MΩ)。 3.规定:如果导体两端的电压是1 V,通过导体的电流是1 A,这段导体的电 阻是1 Ω。 4.影响导体电阻的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定 于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。 (四)电路 在研究电压的作用时,我们可以引入“水路”同“电路”进行类比。如图所示, 22 将抽水机比作电源,则可将阀门比作开关,将涡轮比作用电器,将水管比作导线, 还可将水压比作电压,将水流比作电流。 探究过程 提出问题 电阻表示导体对电流的阻碍作用,由此可以想到:电阻越大,电流可能会越 小。那么,流过导体的电流与导体的电阻存在怎样的定量关系呢? 实验猜想 做出你自己的猜想,并说出猜想的根据。 实验设计 要探究电流与电阻的关系,需要知道电阻的阻值和通过电阻的电流,还需要 知道更换电阻后控制电阻两端电压不变的方法。 完成测量需要哪些仪表? 在下面的方框中画出能够控制电压和测量电流的 电路图。 23 进行实验 按图连接电路,测量并记下几组电阻值和电流值。 U= V 电阻R/Ω 电流I/A (除了数据外,还可以把操作中出现的问题简要地写下来。) 分析与讨论 分析表中的数据,看看在电压一定时,电流与电阻存在怎样的定量关系。可 尝试在下图中画I- 1 R 的关系图象。 结 论 电流I、电阻R 的关系可以表示为: 电流、电压、电阻的关系可以表示为: 24 评 估 实验设计有没有不合理的地方? 操作中有没有失误? 测量数据和所得的结 论是不是可靠? 交 流 把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把这个探究记录给他们看,征 求他们的意见。既要改正自己的错误、弥补不足,又要为自己的正确观点和做法 辩护。把交流的情况简要地记下来。 探究练习 1.关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,下列说 法正确的是( )。 A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B.导体中的电流跟导体的电阻成反比 C.在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比 D.导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导体两端的电压成正比 2.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据 收集到的数据画出了如图所示的I-R 图象,下列结论与 图象相符的是( )。 A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大 C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小 D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小 25 3.在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示。先在 A、B 间接入5 Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表 示数。接着取下5 Ω的定值电阻换上10 Ω的定值电阻,不进行其他操作就闭合 开关。此时电压表示数及应进行的操作是( )。 A.电压表示数大于2 V,应将滑片P向左滑 B.电压表示数大于2 V,应将滑片P向右滑 C.电压表示数小于2 V,应将滑片P向左滑 D.电压表示数小于2 V,应将滑片P向右滑 4.通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图象如图所示。现将甲和 乙并联后接在电压为3 V的电源两端。下列分析正确的是( )。 A.R甲∶R乙=2∶1 B.U甲∶U乙=2∶1 C.I甲∶I乙=2∶1 D.I乙∶I甲=2∶1 5.小明做探究电流与电阻关系的实验。 (1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将电流表的两根引线接入电路。 (2)闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数如图乙所示, 其值为 V。此过程中,电流表示数 (选填“变大”或“变小”)。 26 (3)更换不同阻值的定值电阻,进一步实验,并将实验数据记录在表格中。 次数 R/Ω I/A 1 5 0.3 2 10 0.2 3 15 0.1 分析表格数据可知第 次实验存在问题,判断的依据是 ,需要补充的实验步骤是:将滑动变阻器的滑片向 调节。 6.在探究“电流与电阻的关系