内容正文:
实验16 探究电流与电压和电阻的关系
基础考点梳理
一、电流与电压的关系
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。
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)。
3. 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。
4. 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。
二、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。
(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)。
3. 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。
4. 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。
5. 实验补充
(1)由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。
(2)研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
(3)研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
6. 常考实验问题
(1)该实验采用的研究方法是:控制变量法。
(2)电路在连接过程中,开关要 断开 。
(3)实验结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(4)电路连接注意事项:开关断开,滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
(5)检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,电流表几乎无示数,电压表接近电源电压。
(6)电表异常偏转原因:①指针反向偏转,原因是正负接线柱接反;②正向偏转幅度过小,原因是量程选择过大;③正向偏转幅度过大超过最大刻度,原因是量程选择过小。
(7)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变电阻两端电压。
(8)换不同规格的电阻多次测量的目的是:得出普遍规律,避免实验的偶然性。
(9)做“电流与电压的关系”实验时,若使用灯泡代替电阻,那么在画出的I-U图像中,其图像是一条 曲 线。
(10)做“电流与电压的关系”实验时,考虑到电压表的电阻对电路的影响,每次电流表的示数比测量时通过待测电阻的实际电流_偏大_(选填“偏大”或“偏小”)。
(11)做“电流与电阻的关系”实验时,为了避免来回更换电阻,带来的麻烦,我们可以使用 电阻箱 来替换定值电阻。
(12)做“电流与电阻的关系”实验时,电阻箱阻值改变后,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是电阻箱的阻值调得太大(或滑动变阻器最大阻值太小)。
(13)做“电流与电阻的关系”实验时,电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法:UR/R=(U-UR)/RX。
精选真题汇编
1.(2023•绵阳)用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:1节干电池、1只电流表、多只电压表、多个阻值不同的定值电阻、1只滑动变阻器、1个开关、导线若干。
(1)电压表量程应选 (填序号)。
A.0~0.6V B.0~1.5V C.0~6V D.0~15V
(2)探究电流与电压的关系:
①先将5Ω的定值