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17.1 電流與電壓、電阻的關(guān)系
第十七章 歐姆定律
做一做
①用一節(jié)干電池與兩節(jié)干電池先后給同一小燈泡供電，觀察小燈泡的亮度有什么不同，哪一次小燈亮？
現(xiàn)象：用兩節(jié)干電池給同一小燈泡供電，小燈亮。
猜想：電壓越大，電流越大。
暗
亮
做一做
②如圖所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動，連入電路的阻值變大時，觀察燈泡的亮暗情況。
現(xiàn)象：當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值變大時，燈泡變暗。
猜想：電阻越大，電路中的電流越小。
電流與電壓、電阻之間有沒有定量的關(guān)系呢？
知識點一 探究電流與電壓的關(guān)系
問題
證據(jù)
電阻一定時，電流與電壓存在怎樣的關(guān)系？
猜想：因為電壓是產(chǎn)生電流的原因。當(dāng)電阻一定時，電壓越高，電流可能越大，通過電阻的電流與電壓可能成正比。
實驗器材：電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器各一個，三支不同規(guī)格的定值電阻，導(dǎo)線若干
A
V
R
R'
S
設(shè)計電路：
①按設(shè)計的電路圖連接實物。
②閉合開關(guān)前，檢查電路中電學(xué)元件連接是否正確，滑動變阻器滑片是否移至最大阻值處。
③閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使定值電阻R兩端的電壓成整數(shù)倍變化。讀出每次加在R兩端的電壓值和通過R的電流值，并記錄。
④換接不同規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上步驟，再次實驗測量，并記錄幾組電壓值和電流值。
實驗步驟：
實驗 序號 電阻R=____Ω U/V I/A
1 1 0.2
2 1.5 0.3
3 2 0.4
5
實驗 序號 電阻R=____Ω U/V I/A
4 1 0.1
5 1.5 0.15
6 2 0.2
10
0.1
0.2
0.3
0.4
R2=10Ω
R1=5Ω
解釋
在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
實驗數(shù)據(jù)：
（1）滑動變阻器的作用：保護電路、改變定值電阻兩端的電壓.
（2）結(jié)論中的電流、電壓、電阻是針對同一導(dǎo)體而言的。電壓是導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的原因，而不是導(dǎo)體中有了電流才在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓，所以不能說電阻一定時，電壓與電流成正比。在歸納結(jié)論時，不能漏掉前提條件“電阻一定”。
交流
知識點二 探究電流與電阻的關(guān)系
問題
證據(jù)
電壓一定時，電流與電阻存在怎樣的關(guān)系？
猜想：因為電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用。當(dāng)電壓一定時，電阻越大，電流可能越小，通過電阻的電流與電阻可能成反比。
實驗器材：電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器各一個，三支不同規(guī)格的定值電阻，導(dǎo)線若干
A
V
R
R'
S
設(shè)計電路：
①按設(shè)計的電路圖連接實物。
②閉合開關(guān)前，檢查電路中電學(xué)元件連接是否正確，滑動變阻器滑片是否移至最大阻值處。
③閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，控制電壓表的示數(shù)一定，讀出電流表的示數(shù)，并記錄。
④換接不同規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上步驟，再次實驗測量，并記錄電阻值和電流值。
實驗步驟：
解釋
在電壓一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
電壓U= V 實驗序號 電阻R/Ω 電流I/A
1 5.0 1
2 10.0 0.5
3 15.0 0.33
4 20.0 0.25
5 25.0 0.2
6 30.0 0.17
5
1
0.8
0.6
0.4
0.2
10
20
30
40
50
R/Ω
I/A
實驗數(shù)據(jù)：
另一小組成員小星得出的實驗數(shù)據(jù)如表二，分析表中數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)其與正確結(jié)論不符，其原因是沒有保證定值電阻兩端電壓不變。
實驗序號 電阻R/Ω 電流I/A
1 5.0 0.40
2 10.0 0.3
3 25.0 0.18
交流
1.如圖所示，是我們常見的圖象，這種圖象如果在縱橫坐標(biāo)上適當(dāng)?shù)奈锢砹考皢挝唬梢杂脕砻枋觯ā　。?br/>A．通過導(dǎo)體的電流與其電阻的關(guān)系
B．通電導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓的關(guān)系
C．通電導(dǎo)體的電阻與其電流的關(guān)系
D．通過導(dǎo)體的電流與其電壓的關(guān)系
D
解析：由圖象可知，橫坐標(biāo)表示的物理量和縱坐標(biāo)表示的物理量是成正比的關(guān)系；在電壓一定時，通電導(dǎo)體的電流與其電阻成反比，不能用該圖象描述，A不合題意；電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與其兩端電壓無關(guān)，不能用該圖象描述，BC不合題意；在電阻一定時，通電導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比，D符合題意。。
2.小明同學(xué)在探究電阻上電流與電壓的關(guān)系的實驗中，要改變電阻兩端的電壓，下列辦法不可行的是（　　）
A．改變干電池的個數(shù) B．改變電阻的阻值
C．改變電阻器的滑片 D．調(diào)節(jié)學(xué)生電源的調(diào)壓旋鈕
B
解析：改變干電池的個數(shù)，電源電壓發(fā)生變化，從而電阻兩端的電壓也改變，A不符合題意；在探究電阻上電流與電壓的關(guān)系的實驗中，應(yīng)控制電阻不變，B符合題意；改變電阻器的滑片，會使電路中的電流發(fā)生改變成，從而改變電壓，C不符合題意；調(diào)節(jié)學(xué)生電源的調(diào)壓旋鈕能使電源電壓發(fā)生變化，從而電阻兩端的電壓也改變，D不符合題意。
3.研究電流跟電阻、電壓的關(guān)系，實驗時，分別保持電阻不變和保持電壓不變兩步進行探究，在保持電阻不變這一步中，實驗要求（　　）
A．保持滑動變阻器的滑片位置不變
B．保持電阻R兩端的電壓不變
C．保持電路中的電流不變
D．保持定值電阻值不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到不同的位置
D
解析：電保持電阻不變，即研究電流與電壓的關(guān)系，故保持定值電阻值不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到不同的位置，改變電阻的電壓和電流，只有D正確。
4.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3伏，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是（　　）
A．該同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系
B．實驗中電壓表的示數(shù)保持0.5伏不變
C．將Rx從5歐換成10歐后，應(yīng)將滑片P向左移
D．將Rx從5歐換成10歐后，應(yīng)將滑片P向右移
D
5.圖是“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”實驗電路，關(guān)于這個實驗的表述正確的是（　　）
A．表a是電壓表，表b是電流表
B．使用滑動變阻器的目的是減小實驗數(shù)據(jù)的誤差
C．經(jīng)過實驗可以得出結(jié)論：電壓與電流成正比
D．更換不同阻值的電阻重復(fù)實驗，是為了使實驗結(jié)論更具普遍性
D
電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究電流與
電壓的關(guān)系
探究電流與
電阻的關(guān)系
電阻一定時，電流
與電壓成正比
電壓一定時，電流
與電阻成反比
1.因為電壓是使電荷發(fā)生定向移動形成電流的原因，而電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用，所以我們猜想導(dǎo)體中的電流大小應(yīng)該與導(dǎo)體兩端的　　　　和導(dǎo)體的　　　　有關(guān)。因為猜想不只有一個因素會影響電流的大小，所以在探究影響電流大小的因素時應(yīng)該采用　　　　　　法。
電壓
電阻
控制變量
2.圖中能正確反映導(dǎo)體中的電流和它兩端電壓、電阻關(guān)系的分別是 (　　)
A
A.①④ B.①② C.③② D.③④
3.在“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實驗中:
(1)如圖所示的電路未完成連接，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整(要求滑動變阻器滑片向左滑動時連入電路的阻值變大)。
[答案]
(2)若無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變，且都較小，則可能的錯誤操作為
　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　。
(3)某同學(xué)在探究“電流和電壓的關(guān)系”時，需要控制　　 不變。滑動變阻器除保護電路外還有　　　　　　　　 的作用。
將滑動變阻器下面的兩個接線柱連入了電路
電阻
改變電阻兩端電壓大小
(4)某同學(xué)在探究“電流和電阻的關(guān)系”時，接入5 Ω電阻，移動滑片使電壓表示數(shù)為2 V，記下電流值，然后改接10 Ω電阻，接下來的操作是向左移動滑片，使電壓表的示數(shù)為　 　V，再記下電流表的示數(shù)。
2
(5)實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
表一
表二
實驗次序 電阻R=10 Ω 電壓/V 電流/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
實驗次序 電壓U=2 V 電阻/Ω 電流/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 20 0.1
分析表一數(shù)據(jù)可得結(jié)論:
　 。
分析表二數(shù)據(jù)可得結(jié)論:
　 。
電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比

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