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第五章 歐姆定律
1. 歐姆定律
第1課時 探究電流與電壓、電阻的關系
一、初步認識電流與電壓、電阻的關系
1、預習自學（1）
(1)燈泡亮度與燈泡中的電流有什么關系？
(2)請思考：如果要使燈泡變暗有何辦法？
2、知識點(1)
(1)電流的大小可能與________________、_______________有關
(2)要探究電流與電壓、電阻的關系，應采用的探究方法是______________。
(3)猜想一：“電阻一定時，導體兩端電壓越大，通過導體的電流_____________”。
(4)猜想二：“電壓一定時，導體的電阻越大，通過導體的電流______________”。
二、探究：電阻一定時，電流與電壓的關系
1、預習自學（2）
你能用如圖所示器材設計探究：“電阻一定時，電流與電壓關系”的實驗嗎？你能總結出哪些實驗要點？
2、知識點（2）
(1)在方框內畫出實驗電路圖
(2)連接電路元件時要注意的事項有：
①開關應______；②滑動變阻器要___________；
③電流表、電壓表____________________；
④連接順序____________________________________。
(3)滑動變阻器在電路中的作用：① __________________；②__________________；
(4)如何多將次實驗？_________________________________________。
多次實驗的目的是：___________________________________。
(5)結論：______________________________________。
典型試題
【例1-1】在探究“電流與電壓關系”的實驗中，同學們在交流中提出甲、乙兩個探究思路，如圖所示，請對這兩個探究思路進行評估。
1-1.小紅同學做“探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系”的實驗。
(1)她記錄了有關實驗數據，但還有一空未寫出，請按表中規律完成表格內容。
電壓U/V 1 2 3 4.5
電流I/A 0.2 0.4 0.6
(2)分析表格中的數據，得到的結論是：電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓_________________。
三、探究：電壓一定時，電流與電阻的關系
1、預習自學（2）
你能用如圖所示器材設計一個探究：“電壓一定時，電流與電阻關系”的實驗嗎？你能總結出哪些實驗要點？
2、知識點（2）
(1)在方框內畫出實驗電路圖
(2)連接電路元件時要注意的事項有：
①開關應______________；②滑動變阻器要______________；
③電流表、電壓表__________________________；
④連接順序___________________________________。
(3)滑動變阻器在電路中的作用：
①___________________；②_____________ ；
(4)如何多次實驗？_________________________________________________。
多次實驗的目的是：_______________________。
(5)結論：_______________________________。
【例2-1】如圖是探究電流與電壓、電阻關系的實驗電路圖。
(1)由于電路中電流的大小受多種因素的影響，所以我們在探究某一因素變化對電流的影響時，必須保持其他因素不變，即采用了_________________法。
(2)實驗探究分兩步進行：
a．保持電阻不變，探究電流與電壓的關系；
b．保持電壓不變，探究電流與電阻的關系。
如圖是根據實驗數據繪制的圖象，其中正確表示電阻不變，電流隨電壓變化的圖象是________________（填“甲”或“乙”）圖。
(3)綜合圖甲、乙可得到的結論是_____________________________。
2-1．在研究電流跟電壓、電阻的關系實驗中，當研究電流與電阻的關系時( )
A．調節滑動變阻器，使電路中的電流保持不變
B．調節滑動變阻器，使不同的定值電阻兩端的電壓保持不變
C．使電阻兩端電壓成倍數變化
D．每次測量時都要使電路中的電流成倍數變化
【例2-2】小航同學在做“探究電流與電阻的關系”實驗時，他設計了如圖所示的電路。先將5Ω的電阻R接入電路，電路連接完全正確，滑片P滑至最大阻值處后，閉合開關S就直接讀出了電流表的示數，并把數據記錄在表格中；然后再分別用10Ω和20Ω的電阻替換5Ω電阻，重復上述操作。
(1)請你說出小航在實驗中存在的錯誤是什么？
____________________________________________________________________
(2)在“研究電流與電阻的關系”時，用10Ω定值電阻替換5Ω定值電阻，閉合開關后，下一步的操作應是：將滑動變阻器的滑片向_____________（填“左”或“右”）移動。
(3)小航改正錯誤后重新進行實驗，得到數據如下表：
物理量實驗次數 電阻R/Ω 電流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 20 0.12
根據表中的實驗數據得到的結論是_________________。
2-2.小明同學“探究電流與電阻的關系”，實驗電路如圖所示。
(1)圖中a表是___________表，b表是___________ 表。
(2)連接電路后閉合開關，兩表均有示數，但無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，兩表的示數均保持不變，其原因可能是__________________________________ 。
(3)排除故障后繼續實驗，得到下表中的數據，分析數據可得出結論：電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成__________比。
電阻R/Ω 5 10 15
電流I/A 0.3 0.15 0.10
【方法歸類】在實驗中，由“串聯分壓”知識可知，應用“換大調大，換小調小”的方法調節滑動變阻器，才可能保持定值電阻兩端電壓不變。
【例2-3】小明同學想探究“一段電路中的電流跟電阻的關系”，設計了如圖所示的電路圖（電源電壓恒定為6V）
(l)根據小明設計的電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙的實物圖連接完整。
(2)小明將第一次實驗得到的數據填入了下面表格中，然后將E、F兩點間的電阻由10Ω更換為20Ω，調節滑動變阻器的滑片P向__________（填“A”或“B”）端移動，直到__________為止。此時電流表的指針位置如圖丙所示，請把測得的電流數值填入下表。
實驗序號 電壓/V 電阻/Ω 電流/A
1 4 10 0.4
2 20
(3)小明根據實驗數據得到如下結論：電流與電阻成反比，試對以上的探究過程進行評價，并寫出兩點評價意見：
①____________________________________________________________________
②____________________________________________________________________
2-3.在“探究電壓一定時，電流與電阻關系”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻(5Ω，10Ω，15Ω，20 Ω)，兩只滑動變阻器（規格分別為“20Ω 2 A”、“50 Ω 1 A”)，導線若干。
(1)請根據圖甲的電路圖用筆畫線將圖乙實物圖連接完整（注意電流表的量程選擇）。
(2)小李實驗時，在a、b間先接入5 Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表的示數為1.5 V，并記下相應的電流值；再改接1 0Ω的電阻，此時滑片P應向________
(填“E”或“F“)端移動，小李移動變阻器滑片P的目的是_________。
(3)小李為完成用四個定值電阻進行實驗，他應選擇的滑動變阻器規格是________ 。他這樣選擇的理由是________________。
(4)若某同學得到的實驗數據如圖所示，則實驗中控制的電壓為 ________ V。
基礎、方法、能力三練
A組：基礎鞏固訓練
1．在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系的實驗中，下列哪種方法不能改變定值電阻兩端的電壓( )
A．增減串聯電池組中電池的個數 B．旋轉學生電源的調壓旋鈕
C．并聯一個滑動變阻器 D．串聯一個滑動變阻器
2.如圖所示是研究電流與電壓、電阻的關系的電路圖，實驗分“保持電阻不變”和“保持電壓不變”兩步進行，在“保持電阻不變”這一步實驗時應該( )
A．保持R2滑片的位置不變 B．保持R2兩端的電壓不變
C．保持R1不變，調節R2滑片到不同的適當位置 D．保持電路中電流不變
3．在做“探究電流與電阻的關系”實驗中，小翔連接了如圖所示的電路。他先在電路的A、B間接入10Ω的電阻，移動變阻器的滑片，讀出電壓表與電流表的示數；記錄數據后，改用15Ω電阻替換10Ω電阻，閉合開關，接下來他的實驗操作應該是( )
A．觀察電壓表，向右移動滑片，讀取電流數據
B．觀察電流表，向右移動滑片，讀取電壓數據
C．觀察電壓表，向左移動滑片，讀取電流數據
D．觀察電流表，向左移動滑片，讀取電壓數據
4．某同學利用如圖所示的電路探究“電流與電壓、電阻的關系”。實驗開始時，滑動變阻器的作用是_____________ 。在探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時，應保持_________________不變；在探究通過導體的電流與導體電阻關系時，滑動變阻器的作用是_____________________________________。
5．在探究導體的電流跟電阻關系的實驗中
(1)請用筆畫線代替導線，將如圖所示的實驗電路連接完整；
(2)某小組同學選擇了阻值不同的多個定值電阻做實驗，實驗過程中，每次更換定值電阻R后，都應通過調節_______________，保持______________示數不變。
(3)該小組的兩的兩位同學分別描繪了電流隨電阻變化的I-R圖象（如圖所示），正確的是_________（填字母序號）。
B組：能力提升訓練
6.在探究“電流與電壓的關系”的實驗中，開關閉合前，滑動變阻器的滑片應調到_________________ 位置，分別采用5 Ω、10Ω、15Ω的電阻進行實驗，目的是_________________________________。圖是根據實驗數據繪制的圖象，由圖象可知：電阻一定時，導體中的電流與加在這段導體兩端的電壓成____________關系；由該圖象還能得出電流與 _____________之間的關系。
7．如圖甲是曉雯同學探究“一段電路中的電流跟電阻的關系”的實驗電路圖。
(1)根據甲圖，用筆畫線代替導線將乙圖的實物圖連接完整。
(2)實驗時，曉雯先將5Ω和10Ω的定值電阻分別接在A、B兩點之間，閉合開關調節滑動變阻器滑片得到兩組實驗數據填入下表；然后她又將A、B兩點的電阻更換為15Ω，閉合開關并調節滑動變阻器滑片，直到電壓表的示數為______V為止，此時的電流表的指針位置如圖丙所示，請將第3次實驗電流表的讀數填入表格中的相應空格內。
實驗序號 電壓/V 電阻/Ω 電流/A
1 3 5 0.6
2 3 10 0.3
3 15
(3)分析曉雯三次實驗數據可得到的結論是：_______________________________________。
8.在探究“電流與電壓、電阻的關系”的過程中，兩小組同學提出了以下猜想：
小組l猜想：電流可能跟電壓成正比；
小組2猜想：電流可能跟電阻成反比。
(1)小組1的做法是：接如圖甲所示連接電路，此時開關應處于___________（填“斷開”或“閉合”）狀態；保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開關S后，調節滑動變阻器R'，得到多組數據。在分析數據的基礎上得出正確結論；
(2)小組2連接了如圖乙所示的實物電路圖。
正確的實驗步驟：①5Ω電阻接人電路，閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為1.5 V，記錄電流表示數；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關后發現電壓表示數大于1.5 V，應將滑動變阻器的滑片向 ___________（填“左”或“右”）端移動，當觀察到電壓表示數為___________V時，記錄電流表示數；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關后發現：當滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數如圖所示；出現上述情況的原因可能是( )
A．滑動變阻器最大阻值太大 B．滑動變阻器最大阻值太小
C．滑動變阻器斷路 D．定值電阻短路
9．在探究“電流與電阻的關系”實驗中：
(1)連接電路時，開關應_________________。
(2)小新將實物連接成如圖所示電路，其中有一處連線錯誤，請你在連接錯誤的導線上畫“×”并改正。
(3)將電路連接正確后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2 V，電流表示數如圖所示，為____________ A。
(4)替換上阻值更大的定值電阻后，閉合開關，電壓表示數將____________（填“變大”或“變小”），此時應將滑片P向____________（填“A”或“B”）端移動，使電阻兩端電壓為____________V。
(5)小芳同學正確連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現電流表無數，電壓表有示數，其原因可能是__________________________________。
10.在研究“一定電壓下，電流與電阻的關系”時，電路如圖所示。電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有
“15Ω 1A”字樣。在a、b間先后接入不同阻值的定值電阻尺，移動滑片P，使電壓表示數為1.5V，讀出電流表的示數。當20Ω的電阻接入a、b間時，電壓表示數始終無法達到1．5V，其原因可能是( )
A．滑動變阻器阻值太小 B．電源電壓3V太高
C．20Ω的阻值太小 D．控制的電壓1．5V太高
11.小明做探究電流與電阻關系的實驗。
（1）如圖甲所示，用筆劃線代替導線，將電流表的兩根引線接入電路。
甲 乙
（2）閉合開關后，向右移動滑動變阻器的滑片，直至電壓表示數如圖乙所示，其值為___________V。 此過程中，電流表示數___________（選填：“變大”或“變小”）。
（3）更換不同阻值的定值電阻，進一步實驗，并將實驗數據記錄在表格中。分析表格數據可知第___________次實驗存在問題，判斷的依據是___________，需要補充的實驗步驟 是：將滑動變阻器的滑片向___________調節。
次數 R/Ω I/A
1 5 0.3
2 10 0.2
3 15 0.1
12.在探究“電流與電阻的關系”的過程中。
(1)連接電路時，開關應處于_______________（填“斷開”或“閉合”）狀態。
(2)小明按圖甲連好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現電流無示數，電壓表有示數，其原因可能是_________________（只填序號）
A．電流表斷路 B．R斷路 C．R短路
(3)排除故障后，小明將5Ω的電阻接入電路，調節滑動變阻器，使電壓表示數為1. 5 V，電流表示數（如圖乙所示）為____________A。
(4)小明再分別換接1 0Ω、15Ω電阻，重復實驗，
得到表一中另兩組數據。分析表一數據，可得出結論；保持電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成 比。
表一 表二
電阻R/Ω 5 10 15 電阻R/Ω 5 10 15
電流/A 0.15 0.10 電流/A 0.3 0.2 0.15
(5)小麗在做此實驗時，每次只更換電阻，測得相應的電流值，如表二所示，根據中數據，她無法得到與小明相同的結論，其因是__________________________________________________。

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