内容正文:
第十二章 欧姆定律
一、 学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
1. 探究电流与电压的关系时,应控制 电阻 不变,实验的结论:保持 电阻 不变时,电流与 电压 成 正 比。
2. 探究电流与电阻的关系时,应控制 电压 不变,实验的结论:保持 电压 不变时,电流与 电阻 成 反 比。
3. 上述研究电流、电压、电阻三个物理量之间的变化关系的方法叫作 控制变量法 。
电阻
电阻
电压
正
电压
电压
电阻
反
控制变量
法
1. (2022·深圳罗湖校级开学)如图所示为运用控制变量法探究电流、电压与电阻三个物理量变化关系的实验电路图。在实验中有一步骤如下:几次改变电阻箱阻值R。这一过程是探究下列关系中的( B )
A. 保持电阻不变,探究电流与电压的关系
B. 保持电压不变,探究电流与电阻的关系
C. 保持电流不变,探究电压与电阻的关系
D. 以上说法都不正确
B
2. (2022·潍坊模拟)用如图甲所示的电路“探究电流与电压的关系”,3个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电源电压保持4.5V不变。
(1) 用笔画线代替导线,把图甲中电路连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2) 连接好电路后,闭合开关前发现如图乙所示现象,原因是 电流表调零 。
电流表没有调零
(3) 在“探究电流与电压的关系”实验中,将10Ω的电阻接入电路中进行实验,得到的数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.5 2.0 2.5 2.8
电流I/A 0.14 0.20 0.26 0.28
① 在图丙中描点并画出此电阻的I-U图像。
电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比
② 分析图像可得结论: 电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比 。
3. (2022·大连二模)某同学在探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,所用的实验器材有:干电池两节、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1A)及开关各一个,不同阻值的定值电阻和导线若干。
(1) 连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 a (选填“a”或“b”)端。
a
(3) 该同学进行实验,记录的实验数据如下表:(电压U=2.4V)
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 4 8 12 16 20 24
电流I/A 0.60 0.30 0.20 0.16 0.12 0.10
分析实验数据得出的结论: 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
(4) 该同学学习了欧姆定律之后,知道了在他当前的实验中,若保持电流表所选的量程和控制的电压值不变,不同的定值电阻的阻值应该在 4 Ω至 80 Ω之内选择。
当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电
阻成反比
4
80
4. (2022·雅安汉源月考)甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个规格分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,一只规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,导线若干。
(1) 甲小组探究“电流与电压的关系”:
① 请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。
② 他们将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电流表没有任何示数,电压表却有示数,那么造成这一现象的原因可能是 定值电阻断路 (写出一条即可)。
定值电阻断路
③ 排除故障后进行实验得到的数据如下表,由此可得到的实验结论是 电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比 。
电压U/V 1.0 1.5 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.6
电阻一定
时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
(2) 乙小组探究“电流与电阻的关系”:
① 将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2V,并记下相应的电流值。当R0的电阻由5Ω更换为10Ω时,滑片应向 左 (选填“左”或“右”)端移动直到电压表的示数为 2 V,读出电流表的示数。
② 若将R0的电阻由5Ω更换为20Ω,利用已有器材 不能 (选填“能”或“不能”)完成上述探究。
左
2
不能
5. (2022·广元剑阁模拟)某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”,下列有关说法错误的是( D )
A. 实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路
B.