内容正文:
第十五章 探究电路
第二节 科学探究:欧姆定律(课时1)
知识点一:电流的大小与哪些因素有关
1. 保持 不变时,流过导体的电流跟导体两端的电压成 关系。
2. 保持 不变时,流过导体的电流跟导体的电阻成 关系。
【课堂练习】
1.探究电流大小跟电压的关系:
(1)研究电流大小与电压的关系,应控制______________不变,改变___________________;
(2)根据需要测量的物理量填写需要的实验器材:电源、开关、导线、 、 、 、___________。滑动变阻器在实验中的作用是: ;设计电路并根据电路连接实物图。
(3)连接实物电路时开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应处于 处。将实验测得数据填写在下表中,分析表中的数据写出你得到的实验结论:_____________________________________.
实验次数
电阻R/Ω
电压U/V
电流I/A
1
R=5Ω
2
3
2.探究电流大小跟电阻的关系:
(1)研究电流大小与电阻的关系,应控制_________________不变,改变___________________。
(2)根据需要测量的物理量填写需要的实验器材:电源、开关、导线、 、 、 、___________________。滑动变阻器在实验中的作用是: ;设计电路并根据电路连接实物图。
(3)规范实验操作,将实验测得数据填写在下表中,分析表中的数据写出你得到的实验结论:_____________________________________.
实验次数
电压U/V
电阻R/Ω
电流I/A
1
U=3V
2
3
3.下面是小明探究“电流与电阻的关系的实验过程”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。第3题图
(1)小明根据实验目的连接了如图所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线。
(2)连接电路时,开关应 ,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 端。
(3)小明同学在连线时,不小心将线接错了,闭合开关后,发现无论如何移动变阻器的滑片P,电流表无示数,电压表有示数且几乎等于电源电压,则出现故障的原因可能是 。
(4)排除故障后的实验步骤如下:
①先把5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记录电流表示数。
②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后,发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向____(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为 V时,记录电流表示数。
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最左端时,电流表和电压表的示数如图甲所示,出现上述情况的原因可能是滑动变阻器 ____________________造成的,为了使题中5个定值电阻均能完成上述实验,他应该选择 规格的滑动变阻器(选填“0﹣25Ω”、“0﹣50Ω”或“0﹣100Ω”)。
(5)更换部分实验器材,继续完成实验,用测得的数据绘制了如图乙的图象,根据该图象可以得出的结论是:__________________________________________________________________________________。
【课后作业】(建议完成时间:20分钟)
1.( )在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示,下列说法正确的是第1题图
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.R1与R2的阻值之比为2:1
2.( )小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时,根据测量数据绘制出如图所示的I一U图象。下列判断错误的是
A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B.通过R2的电流与它两端所加电压不成正比
C.将它们分别接到两端电压相等的电路中时,通过R1的电流较小
D.将它们分别连接到两端电压为2.5V的电路中,通过的R1电流是0.5A
第2题图
第3题图
3.( )小明利用如图所示电路做“探究电流与电阻关系”的实验,电源电压恒为9V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。已知R2阻值可以为5Ω、10Ω、15Ω,实验时要控制R2两端电压为3V不变,则下列滑动变阻器符合要求的是
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A
C.30Ω 0.5A D.50Ω 1A
4.小华用图①所示装置探究电流与电压的关系。电源电压3V恒定不变,滑动变阻器的规格为R1“30Ω 2A”、R2“50Ω 1A”、R3“20Ω 1A”。
第4题图
(1)请用笔画线代替导线,在图①中完成电路连接,要求滑片P向右移动时,电流表的示数变小。
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑片发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是: 。
(3)排除故障后改变滑片位置,记录数据如表,空白处的电流如图②所示,示数为 A。根据表中数据可归纳得出结论: 。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直至电压表示数为1V,记录电流表的示数,接下来用10Ω的电阻替换5Ω电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,重复以上步骤。
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验,小华认为可以改变电压表的预设电压,该预设值应不低于 V;同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,可选用的方案是 (选填序号)。
A.换用滑动变阻器R2 B.换用滑动变阻器R3 C.将10Ω的电阻串联接入电路中
(5)下列图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 。
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