資源簡介

一、探究電流與電壓、電阻的關系
1.采用的研究方法是：控制變量法。
即：①保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關系；
②保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。
2.實驗電路：
3.結論：①在電阻一定的情況下，導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比；
②在電壓不變的情況下導體中的電流與導體的電阻成反比。
4.注意點：
（1）開關斷開連接電路；電表的正確使用；滑片的位置。
（2）控制變量法的運用:a.在研究電流與電壓關系時，控制了電阻不變；
b.在研究電流與電阻關系時，控制了電阻兩端電壓不變。
（3）進行多次測量，避免實驗的偶然性和特殊性，使實驗結論更具普遍性。
（4）滑動變阻器的兩個作用：a.保護電路；b.調節電路電流，改變定值電阻兩端的電壓；
c.保持定值電阻兩端的電壓不變。
二、歐姆定律
1．歐姆定律的內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
2.數學表達式I=U/R。變形公式：U=IR R=U/I。
3.說明：①適用條件：純電阻電路（即用電器工作時，消耗的電能完全轉化為內能）；
②I、U、R對應同一導體或同一段電路，不同時刻、不同導體或不同段電路三者不能混用，應加角碼區別。
③同一導體（即R不變），則I與U成正比。同一電源（即U不變），則I與R成反比。
④R＝U/I是電阻的計算式，它表示導體的電阻可由U/I計算出大小，電阻是導體本身的一種性質，與電壓U和電流I等因素無關。
4.注意點：①同一性、同時性；②電流與電壓的因果關系；③描述結論時，先說條件，再說結論。
三、伏安法測電阻：
(1)原理： R＝U/I 。
(2)電路圖：
①用 電壓表 測出電阻R兩端的電壓U；
②用 電流表 測出通過電阻R的電流I；
③計算出電阻的值R＝U/I。
④滑動變阻器的作用 保護電路和得到多組數據，多次測量求平均值減小誤差 。
例1、在“探究電流與電壓的關系”的實驗中，分別用R1．R2兩個電阻進行了探究，并根據各自的實驗數據繪制出如圖所示的I﹣U關系圖象，從圖中可以看出R1、R2的大小關系為（　　）
A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1＝R2 D．不能確定
例2、要測未知電阻Rx的阻值，現提供電壓未知的電源、2只電流表、阻值為20歐姆的定值電阻R0、未知電阻Rx、開關、導線若干。小路同學設計了如圖甲所示電路圖，并據圖連接電路，閉合開關S，電流表A1和A2的示數分別如圖乙和圖丙所示，則Rx的阻值為（　　）
A．5歐姆 B．10歐姆 C．15歐姆 D．20歐姆
例3、小明小組用如圖甲所示的裝置測量定值電阻的阻值，其中電源電壓恒為3V，定值電阻的阻值約為10Ω，滑動變阻器的最大阻值為50Ω。
（1）實驗原理是 　 　；
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到 　處；（選填“A”或“B”）
（3）正確連接電路后開始實驗，閉合開關后發現電流表指針不動，但用手按住開關，發現電流表指針偏轉，出現這種現象可能的原因是 　 　；
（4）排除故障后，小明做了3次實驗，前2次實驗的實驗數據如表所示，第3次實驗中電壓表示數如圖乙所示，請你將數據填入表中對應的位置，并完成相關計算。
實驗次數 電壓/V 電流/A 電阻/Ω 被測電阻
1 2.0 0.20 10 R＝　 　Ω
2 2.5 0.24 10.4
3 　 0.28 　 　
例4、根據歐姆定律測小燈泡的電阻，小明選取的實驗電路圖如圖甲所示。
（1）圖甲中的a是 　 　表，b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，兩表示數均保持不變，其原因可能是 　 　。（寫出一個即可）
（3）排除故障后繼續實驗，閉合開關，調節滑動變阻器使電流表、電壓表的示數如乙圖所示，這種情況下燈絲的電阻是 　 　Ω。
1．小金用如圖所示電路研究電流與電壓的關系，為了改變定值電阻R兩端電壓，設計了以下四種方案，其中可行的方案個數是（　　）
甲：換用可調節電壓的學生電源接入MN
乙：兩節新干電池與滑動變阻器串聯接入MN
丙：兩節新干電池先后與不同的定值電阻R′串聯接入MN
丁：兩節新干電池先后與不同規格的小燈泡串聯接入MN
A．一個 B．兩個 C．三個 D．四個
2．小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應該采取的唯一操作是（　　）
A．保持變阻器滑片不動
B．將變阻器滑片適當向左移動
C．將變阻器滑片適當向右移動
D．適當增加電池的節數
3．如圖所示，甲、乙為兩段材料、長度均相同，但橫截面積不同的電阻絲。如圖所示將它們串聯在電路中，則（　　）
A．通過甲、乙電阻絲電流相等
B．通過甲電阻絲的電流大
C．甲、乙電阻絲兩端的電壓相等
D．乙電阻絲兩端的電壓大
4．如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖乙所示，則電源電壓為　 　V，R2的最大阻值為　 　Ω。
5.在“伏安法測量電阻”的實驗中，設計了如圖甲所示的電路圖。
（1）按圖乙所示電路連接器材時，開關要處于 　 　（選填“斷開”或“閉合”）狀態，滑動變阻器的滑片P應該滑到最 　 　（選填“左端”或“右端”）。
（2）閉合開關，將滑片P緩慢向右移動，電壓表的示數將 　 　（選填“增大”或“減小”）。
（3）某次測量時，電壓表的示數為1.5V，電流表的示數如圖丙所示，為 　 　安，求出此時這個電阻R的阻值為 　 　歐姆。
（4）以上這種測量電阻的方法叫 　 。
1．以下對歐姆定律的認識，其中正確的是（　　）
A．歐姆定律揭示了導體的電阻與導體兩端電壓、通過導體的電流有關
B．同一導體，它兩端電壓越大，通過它的電流也越大
C．當加在導體兩端的電壓改變時，電壓與電流的比值也隨之改變
D．根據歐姆定律的變形公式R=U/I可知：導體的的電阻隨電壓和電流的變化而變化
2．當某導體兩端的電壓為3V時，通過導體的電流為0.3A，如果導體兩端電壓再增加6V，那么導體中的電流為（　　）
A．0.9A B．0.6A C．0.3A D．0.1A
3．如圖所示，設電源電壓保持不變，R0＝10Ω．當閉合開關S，滑動變阻器的滑片P在中點c時，電流表的示數為0.3A，移動滑片P至b端時，電流表的示數為0.2A．則電源電壓U與滑動變阻器的最大阻值R分別為（　　）
A．U＝3V，R＝5Ω B．U＝6V，R＝20Ω C．U＝6V，R＝10Ω D．U＝3V，R＝15Ω
4．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當開關S1閉合、S2斷開，甲、乙為電流表時，兩表示數之比是I甲：I乙＝3：5，則R1：R2＝　 　；當開關S1、S2都閉合，甲、乙兩表為電壓表時，甲、乙兩表示數之比為 　 　。
5.小明同學在伏安法測電阻的實驗中。
（1）在連接電路時，開關S應處于　　狀態，滑動變阻器的滑片P應放在　　的位置。（選填“A”或“B”）。
（2）小明同學連接了如圖甲所示的電路，閉合開關，電流表　　示數，電壓表　　示數。（兩空均選填“有”或“無”）
（3）他仔細檢查電路，發現有一根導線連接錯誤，請你在答圖甲中錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的一根連接導線。
（4）正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器滑片P，當電壓表的示數為2V時，觀察到電流表示數如圖乙所示，他記下數據并算出電阻R的阻值為　 Ω。
（5）同組小斌同學繼續向　　（選填“A”或“B”）端移動滑片P，適當增大電阻R兩端的電壓，并進行了多次測量，目的是　　（選擇下列選項）
①計算電阻的平均值從而減小實驗誤差②避免實驗出現偶然性和片面性的結果
答案及解析
例1、A
解：由圖象可知，兩電阻兩端的電壓相等時，通過R1的電流小于通過R2的電流，即I1＜I2，
由I可知，電壓一定時，電流與電阻成反比，則R1＞R2。
故選：A。
例2、B
解：由圖可知，兩電阻并聯，電流表A1測量R0支路的電流，電流表A2測量干路電流，由乙圖可知，流經R0支路的電流I1＝0.1A，由丙圖可知，干路電流I＝0.3A，
由I可得，R0兩端電壓U1＝I1R0＝0.1A×20Ω＝2V，
根據并聯電路的電流規律可得，流經未知電阻Rx的電流I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.1A＝0.2A，
并聯電路中各支路電壓都相等，則未知電阻Rx兩端電壓U2＝U1＝2V，
由I可得，Rx10Ω。
故選：B。
例3、解：（1）伏安法測電阻的實驗原理是R；
（2）閉合開關前，為保護電路，滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處，由圖甲知滑動變阻器的左下端接入電路，故滑動變阻器的滑片應移到B處；
（3）閉合開關后電流表指針不動，說明電路是斷路，但用手按住開關，發現電流表指針偏轉，說明電路中又有電流通過，這種現象說明開關接觸不良；
（4）由圖乙知電壓表選擇的量程為0～3V，分度值為0.1V，指針在2.8V位置，故電壓表示數為2.8V，對應的電阻R310Ω；三次的平均值R10.1Ω。
故答案為：（1）R；（2）B；（3）開關接觸不良；（4）2.8；10；10.1。
例4、解：（1）由電路圖可知，a與電阻并聯則a為電壓表；b與電阻串聯則b為電流表；
（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，兩表示數均保持不變，則電路的電阻不變，其原因可能是將變阻器下（或上）面兩個接線柱連入了電路；
（3）如乙圖所示，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.4A；電流表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為2.4V；此時燈絲的電阻R6Ω。
故答案為：（1）電壓；電流；（2）變阻器下面兩個接線柱連入了電路；（3）6。
1．D
【解答】解：研究電流跟電壓的關系時，應控制電阻的阻值不變，改變電阻兩端的電壓。
甲：換用可調節電壓的學生電源接入MN，可改變定值電阻R兩端電壓，故甲方案可行；
乙：兩節新干電池與滑動變阻器串聯接入MN，移動滑動變阻器滑片P改變滑動變阻器接入電路中的電阻，從而改變電路中的電流和R兩端的電壓，故乙方案可行；
丙：兩節新干電池先后與不同的定值電阻R′串聯接入MN，定值電阻R′的阻值不同，分得的電壓不同，定值電阻R兩端的電壓不同，故丙方案可行；
丁：兩節新干電池先后與不同規格的小燈泡串聯接入MN，小燈泡的規格不同，分得的電壓不同，定值電阻R兩端的電壓不同，故丁方案可行。
故可行的方案個數是四個。
故選：D。
2．C
解：
ABC．滑片不動時，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，電路中的總電阻變大，
由I可知，電路中的電流變小，變阻器兩端電壓變小，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，定值電阻兩端的電壓變大，
因探究“一段電路中電流跟電阻的關系”時，應控制電阻兩端電壓不變，
所以，應調節滑動變阻器的滑片增大接入電路中的電阻，減小電路中的電流，即將變阻器滑片適當向右移動，故AB錯誤，C正確；
D．滑片不動時，適當的加電池的節數，會使電阻兩端的電壓更大，故D錯誤。
故選：C。
3．A
解：
（1）由圖知，兩電阻絲串聯，根據串聯電路的電流規律知，通過兩電阻絲的電流相等，故A正確、B錯誤；
（2）甲、乙為兩段材料、長度均相同，由圖知，甲的橫截面積小于乙的橫截面積，所以甲的電阻大于乙的電阻，由U＝IR可知，甲兩端的電壓大，故CD錯誤。
故選：A。
4．解：由甲圖可知，兩電阻串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電阻最小，電流最大，由圖乙可知I1＝0.6A，
根據歐姆定律可得，電源的電壓：
U＝I1R1＝0.6A×R1，
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由乙圖可知，I2＝0.2A，U2＝2V，
滑動變阻器的最大阻值：
R210Ω；
串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
電源的電壓：U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+2V，
電源的電壓不變，
0.6A×R1＝0.2A×R1+2V，
解得：R1＝5Ω，
電源的電壓U＝0.6A×R1＝0.6A×5Ω＝3V。
故答案為：3；10。
5.解：（1）連接器材時，為保護電路，開關要處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片P應該滑到阻值最大處，即最左端；
（2）閉合開關，將滑片P緩慢向右移動，滑動變阻器的電阻減小，電路的總電阻減小，根據I知電路的電流增大，根據U＝IR知R兩端的電壓增大，即電壓表的示數增大；
（3）由圖知電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A，
根據I知，電阻R的阻值為：R5Ω；
（4）利用電壓表、電流表測量電阻的阻值，稱為“伏安法測量電阻”。
故答案為：（1）斷開；左端；（2）增大；（3）0.3；5；（4）伏安法。
1．B
解：A、歐姆定律揭示了通過導體的電流與導體兩端電壓、導體的電阻有關，故A錯誤；
B、由歐姆定律可知，一段導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比，所以，同一導體，它兩端電壓越大，通過它的電流也越大，故B正確；
C、由R可知電壓與電流的比值等于電阻，則當加在導體兩端的電壓改變時，電壓與電流的比值（即導體的電阻值）不變，故C錯誤；
D、電阻是導體本身的一種性質，與導體兩端的電壓、通過的電流無關，故D錯誤。
故選：B。
2．A
解：由I可得，導體的電阻：
R10Ω，
因電阻是導體本身的一種性質，與兩端的電壓和通過的電流無關，
所以，當導體兩端電壓再增加6V即U′＝9V時，導體的電阻仍為10Ω不變，
此時通過導體的電流：
I′0.9A。
故選：A。
3．B
解：閉合開關S，滑動變阻器的滑片P在中點c時，電阻R0和滑動變阻器RcR串聯；
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據歐姆定律可得，電路中的電流：
I0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
移動滑片P至b端時，電阻R0和滑動變阻器Rb＝R串聯；
此時電路中的電流：
I′0.2A﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②兩式可得：U＝6V，R＝20Ω。
故選：B。
4．解：
（1）當開關S1閉合、S2斷開，甲、乙為電流表時，R1和R2并聯，甲電流表測R2支路的電流，乙電流表測干路電流；
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過兩電阻的電流之比：，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I可得，兩電阻的阻值之比：；
（2）當開關S1、S2閉合，甲、乙兩表為電壓表時，R1與R2串聯，甲電壓表測電源的電壓，乙電壓表測R2兩端的電壓，
因串聯電路中各處的電流相等，所以兩電阻兩端的電壓之比：，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以兩電壓表的示數之比：。
故答案為：3：2；5：2。
5.解：（1）在連接電路時，為了保護電路，開關S應處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片P應放在阻值最大處，即放在B位置。
（2）小明同學連接了如圖甲所示的電路，電壓表與電流串聯后再與電阻并聯，因電壓表內阻很大，
故閉合開關，電流表無示數，電壓表與電源連通測電源電壓，故電壓表有示數。
（3）原電路中，電壓表與電流串聯后再與電阻并聯是錯誤的，電流表應與電阻串聯，電壓表與電阻并聯，修改后如下圖所示：
（4）由圖乙可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.2A，
由歐姆定律，電阻的阻值為：
R10Ω。
（5）要適當增大電阻R兩端的電壓，由串聯電路的規律，即減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路的電阻，故同組小斌同學繼續向A端移動滑片P；
并進行了多次測量，目的是計算電阻的平均值從而減小實驗誤差，故選①。
故答案為：（1）斷開；B；（2）無；有；（3）如上所示；（4）10；（5）A；①。
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