内容正文:
17.1 电流与电压和电阻的关系(考点解读)(原卷版)
1、电流与电压、电阻的关系:由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的 电压 有关;由于导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体 电阻有关。
2、探究电流与电压关系(控制变量法)
(1)实验目的、猜想、方法
①实验目的:探究通过导体的电流与电压的关系;
②实验方法:控制变量法。
(2)实验器材
干电池、开关、电压表、电流表、定值电阻、若干导线、滑动变阻器。
(3)器材作用
①干电池:提供电压;
②开关:控制电路通断;
③电流表:测量电流大小;
④导线:连接电路;
⑤电压表:测量电压大小;
⑥滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压)。
(4)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,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;
步骤②保持定值电阻R不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别变化为不同数值,并读出电流表相应的数值、填表;
步骤③改变定值电阻R阻值,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别变化为不同数值,并读出电流表相应的数值、填表;
步骤④根据数据画出I-U图像;
步骤⑤整理实验器材。
(5)实验结论及应用
①同一导体,电流与电压成正比。
②同一导体,电压和电流的比值为定值。
③不同导体,电压和电流的比值不同。
3、探究电流与电阻的关系
(1)实验目的、猜想、方法
①实验目的:探究通过导体的电流与电阻的关系;
②实验方法:控制变量法。
(2)实验器材
干电池、开关、电压表、电流表、不同阻值定值电阻、若干导线、滑动变阻器。
(3)器材作用
①干电池:提供电压;
②开关:控制电路通断;
③电流表:测量电流大小;
④导线:连接电路;
⑤电压表:测量电压大小;
⑥滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压)。
(4)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,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;
步骤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;
步骤③根据数据画出I-R图像;
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论及应用
同一导体,其电阻两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
【考点1 电流与电压的关系】
【典例1-1】(2023•门头沟区二模)小明想要利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,下列说法正确的是( )
A.实验过程中应该保持电阻R阻值不变
B.实验过程中滑动变阻器的作用只是保护电路
C.实验过程中应该调滑动变阻器使电流表示数不变
D.实验过程中应该调滑动变阻器保持电压表示数不变
【典例1-2】(2022秋•香坊区校级月考)按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。完成下列问题:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的
原因可能是 ;
(2)排除故障后继续实验,若R1=6Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。
【典例1-3】(2023•白银三模)在“探究电流与电压的关系”实验中,选用的器材如下:两节新干电池、滑动变阻器RA(50Ω 1A)、滑动变阻器RB(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关、定值电阻、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的电路连接完整,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,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 。排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为 A。
(4)实验中测得五组数据,并根据数据绘制出定值电阻R的l﹣U图像如图丙所示,由图像可得:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(5)分析所测数据,实验中所选的滑动变阻器是 (选填“RA”或“RB”)。
(6)若用小灯泡代替定值电阻进行上述实验, (选填“能”或“不能”)达到实验目的。
【变式1-1】在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明画出了电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.当电压为0时,它们的电阻也为0
B.R1=10Ω,R2=5Ω
C.在电阻一定时,导体中的电流