内容正文:
物理 九年级全册 人教版
原创新课堂
第1节 电流与电压和电阻的关系
1.探究电流与电压、电阻的关系采用的研究方法——________________:(1)保持________不变,改变电压探究电流与电压的变化关系;(2)保持________不变,改变电阻探究电流与电阻的变化关系。
2.电流与电压和电阻的关系:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成____比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成____比。
控制变量法
电阻
电压
正
反
【例1】如图所示,王红做“探究通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系”的实验。
(1)根据电路图将右边实物图连成电路。
(2)连接电路时,开关应_______,滑片处于_______(选填“A”或“B”)端。
(3)滑动变阻器在实验中的作用有:_____________________________________。
断开
B
保护电路、改变被测电阻两端电压
(4)调节滑片位置得到如下表数据。
(5)不断改变电阻两端电压,得到多组数据的目的是___________________________。
(6)下列图象中,能正确表示定值电阻中的电流与其两端电压关系的是( )
使实验结论更具有普遍性
A
【变式训练1】(2022·曲江区期中)小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,设计了如图甲所示的电路图。
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将图乙中的实物图连接完整。
(2)连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于______(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是____________________。
B
定值电阻断路
(4)实验过程中,电压表的示数如图丙所示,此时定值电阻两端的电压为_______V。
(5)分析表格中的数据,得到结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成_______比。
【方法点拨】在探究电流与电压关系的实验中:(1)结论中的电流、电压、电阻是针对同一导体而言的;(2)明确电流与电压存在的因果关系,电压是导体中产生电流的原因,所以不能说“电阻一定时,电压与电流成正比”;(3)在归纳结论时,不能漏掉前提条件“电阻一定”。
2.4
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
正
【例2】在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明依次选用阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻进行实验。
(1)图甲是实验的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线。
(2)改正错误后闭合开关,电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是定值电阻R________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为________A。
短路
0.4
(4)断开开关,将5 Ω的定值电阻换成10 Ω的并闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察_______表示数的变化,使之恢复成原来的数值。
(5)下表是实验中记录的数据,分析数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______比。
右
实验次数 1 2 3
定值电阻R/ Ω 5 10 20
电流I/A 0.2 0.1
电压
反
【变式训练2】(2022·香洲区模拟)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中,小丽连接了如图甲所示电路,使用的实验器材有电池组(电源电压保持4.5 V不变),电流表,电压表,开关,5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器,导线若干。
(1)小丽在检查图甲电路时,发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R_______(选填“断路”或“短路”)。
(3)小丽分析实验数据发现:在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是她作出了如图乙所示的 图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为____V。
(4)当定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片向____
(选填“左”或“右”)端移动从而达到控制定值电阻两端的_______不变的目的;若实验中定值电阻的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的阻值至少是______Ω。
【方法点拨】在探究电流与电阻的关系时,采用控制变量法,不断更换定值电阻,需要调节滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变。分析实验数据时,由电阻与电流的乘积是一定值来判断电流与电阻存在反比关系。
断路
3
左
电压
7.5
夯实基础
1.如图所示的电路中,R1是电阻箱,那么该电路( )
A.只能探究电流与电压的关系
B.只能探究电流与电阻的关系
C.既能探究电流与电阻的关系,又能探究电流与电压的关系
D.既不能探究电流与电阻的关系,又不能探究电流与电压的关系
B
2.用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。甲:改变接入MN的串联电池的个数;乙:将电池与滑动变阻器串联接入,改变滑动变阻器滑片的位置;丙:将电池与不同阻值的定值电阻串联接入MN。可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙 C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
D
3.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3 V不变,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流并描绘出如图乙所示的图象,则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1 V不变
B.当R的电阻为10 Ω时,通过R的电流为0.2 A
C.电压一定时,电阻和电流成反比
D.将R从5 Ω换成10 Ω后,应将滑片向右移
D
能力提升
4.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,电源电压3 V且恒定,定值电阻R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,滑动变阻器规格为“25 Ω 2 A”。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.4 2.0
电流I/A 0.1 0.14 0.2
(1)请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整。(导线不允许交叉)
(2)连接好电路,把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后,无论怎样移动滑片P都发现:电压表有示数并保持不变,电流表始终无示数。其原因可能是电阻R________。
(3)在探究电流与电压关系时,得到如上表所示的电流I随电压U变化的数据,据此得出结论:电阻一定时,________________________________________。
(4)在探究电流与电阻关系时,为了保证所给电阻均能完成实验,应控制定值电阻两端电压至少为____V。现将10 Ω电阻换成15 Ω电阻,为保持定值电阻两端电压不变,需要将滑动变阻器滑片P向____(选填“左”或“右”)侧移动。
断路
导体中的电流与导体两端的电压成正比
1.5
左
I- eq \f(1,R)
$$