2018年電阻上的電流跟兩端電壓的關系

1、電阻上的電流跟兩端電壓的關系探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系目標認知：學習目標：編稿：辛靈 審稿：郭金娟 責 編：李井軍會用電壓表測量一段導體兩端的電壓和電流，會用滑動變阻器改變部分電路兩端 的電壓，掌握電流與電壓、電阻的關系。 cUhHwSzF學習重點：探究電流與電壓和電阻的關系。學習難點：會用控制變量法研究物理規(guī)律，會用滑動變阻器改變電路兩端的電壓。區(qū)別兩次 實驗中滑動變阻器的作用的不同。知識點梳理： 創(chuàng)設情境：從前幾節(jié)的實驗中，我們可以看到這樣的現象：同一只燈泡兩端的電 壓越高、燈泡越亮，說明電路中的電流與電壓有關。相同的電路，連入阻值不同的導 體，導體的電阻越大，通過導體的電流越小，說

2、明電路中的電流與導體的電阻有關。 cUhHwSzF知識點一：電流跟電壓的關系：1提出問題：電流與電壓有什么關系。2 猜想與假設：電流與電壓成正比。3設計實驗：因電流與電壓、電阻均有關系，我們要研究電流與電壓的關系， 應該采用控制變量法。即保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓，研究電流與電壓的關系。 器材：電流 表、電壓表、定值電阻 （1 個）滑動變阻器、電源開關、導線 cUhHwSzF電路圖：4進行實驗：按圖連好電路保持電阻不變，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數分別為1V、2V、3V，并讀出電流表相應的數值、填表。R=10 Q次數 1 2電壓 U/V 1 2電流 I/A 0.1 0.23 3 0.3

3、5分析數據得結論： 在電阻不變時，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。 6評估：本實驗只憑一組數據，就得出電流與電壓成正比的結論，缺乏普遍 性，應換用不同阻值的電阻，重復上述實驗操作。 cUhHwSzF注意：本實驗中滑動變阻器的作用有兩點：保護電路；改變定值電阻兩端的 電壓。 實驗中電壓的改變可采用多種方法：改變電池的節(jié)數；調節(jié)學生電源的調壓 旋鈕；移動滑動變阻器的滑片。 cUhHwSzF例題：某小組在探究電流與電壓關系時，得到的實驗數據如下表：R=10 Q 電壓 U/V2V4V6V電流 I/A 0.2 0.4 0.6(1) 分析數據發(fā)現：在 時，跟成比。(填“正”或“反”比 )(2) 在坐

4、標紙上畫出 U-I 關系圖。 cUhHwSzF(3) 在本實驗中，滑動變阻器的作用除了保護電路外，主要是。_ 答案： (1 )電阻一定、導體中的電流、導體兩端的電壓、正 cUhHwSzF(2)(3)改變定值電阻兩端的電壓。解析： (1)注意在回答結論時一定要說上前提條件即電阻不變。由表格可知電流改 變的倍數與電壓改變的倍數相等。即正比例關系。在結論中一定要說電流與電壓成正 比，而不能說反。這是因為有電壓才有電流，電壓是因，電流是果，因此結論一定要 說電阻一定時，電流和電壓成正比。 (2)做圖時，在坐標上描出對應的點連線即可以。 因為電壓若為 0，電流也為 0 ，所以該圖象過原點。 cUhHwS

5、zF知識點二：電流與電阻的關系1提出問題：電流和電阻之間有什么樣的關系？2 猜想與假設：電流與電阻成反比。3設計實驗：仍使用控制變量法，即保持定值電阻兩端的電壓不變，研究電壓 不變時，電流與電阻的關系。電路圖： cUhHwSzF4進行實驗：按圖接好電路。分別將5Q、10 Q、15 Q的定值電阻連入電路，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數保持 3V 不變，分別記下電流表的示數， 填入表格。 U=3V cUhHwSzF次數 1 2電阻 R/ Q 5 Q 10 Q電流 I/A 0.6 0.33 15 Q 0.25分析數據得結論：電壓一定時，電流與電阻成反比注意：在本次實驗中滑動變阻器的作用：保護電路 調節(jié)

6、定值電阻兩端的電壓，使定值電阻兩端的電壓保 持不變。 cUhHwSzF例題在研究“電流與電阻關系”實驗中，小明同學將5 Q的電阻換為10 Q的電阻后，他接著記下電流表的示數，發(fā)現電流由5 Q時的0.3A，變?yōu)?0 Q時的0.5A ,于是他得出電流與電阻不成反比的結論，他這樣操作得出的結論是 的_ 。（填“正確”、“錯誤”_） _因_為。_cUhHwSzF解析：我們在研究電流與電阻的關系時，改變電阻后，新?lián)Q入的電阻兩端電壓會 改變，必須調節(jié)滑動變阻器，使電阻兩端電壓保持不變，才能記錄電流值，得出正確 結論。 答案：錯誤，他改變電阻后沒有保持電阻兩端的電壓不變。 cUhHwSzF規(guī)律和方法指導：1

7、 若一個物理量與多個因素有關，我們要研究該量與其中一個因素的關系時， 要保持其他的因素不變，只改變這一因素。這種方法叫做控制變量法。利用這種方法 獲得結論時，一定要注明結論成立的前提條件。 cUhHwSzF例如：影響電流的因素有電壓和電阻，若要研究電流和電壓的關系時，要保持電 阻不變，只改變電壓。在得出結論時要指出：在電阻一定的條件下，電流與電壓成正 比。 cUhHwSzF2在本節(jié)中探究的電流、電壓、電阻關系都是指同一段電路而言。注意I 與 R、U 的同一性。典型例題 基礎型1、如下圖所示是某同學為探究“電流跟電壓、電阻關系”而設計的實驗電 路圖，其中正確的是 ( )解析：設計與連接電路時，要

8、注意電流表要串聯(lián)在被測電路中，電壓表要并 聯(lián)在被測電路兩端，而 A 、B 選項恰恰相反； C 選項電流表連接正確，電壓表測的是 電源電壓，不變，所以是錯的。 D 選項是對的，電流表測電阻中的電流，電壓表測電 阻兩端電壓。答案： DcUhHwSzF升華：電流表、電壓表的正確接法是關鍵。 舉一反三： 某同學在做“研究電流跟電壓、電阻的關系”的實驗時，得到了兩組實驗數據， 如下表所示，請將表格中的空格補充完整，并回答問題 cUhHwSzF(1) 由表一中的數據可得到如下結論 (由2)表二中的數據可得到女口下結論 表一電阻(Q) 5 5cUhHwSzF3電壓 (V) 電流 (A)表二電壓(V) 5 5

9、 5電阻(Q) 10 15電流 (A) 1 0.50.6 1.25 9 解析：實驗表明，通過導體的電流跟導體兩端的電壓導體的電阻有關、當導體的 電阻不變時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，當導體兩端的電壓不變時，通 過導體的電流與導體的電阻成反比。 cUhHwSzF答案：表一 6 1.8 表二 5( 1 )電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比(2) 導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。2、為了探究電阻上的電流跟電壓的關系，小亮設計了如圖所示電路圖 (甲) 請根據電路圖，用筆畫線代替導線將乙圖中的元件連成電路 在探究電流與電壓 的關系時，應保持 不_變，調節(jié)滑動

10、變阻器滑片的位置，改變 、記下對應的電流值 如果仍利用圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關系，實驗中記錄的數 據如下表所示，對表格中的數據進行分析可歸納出的結論是 cU_hHwSzF電阻R/ Q電流 I/A5 1.2110 0.6015 0.39 解析：根據電路圖連接實物元件時，注意元件的位置要與電路圖一一對應， 注意電流表、電壓表量程的選擇，滑動變阻器接入電路時接線柱不要選錯，探究電流 與電壓的關系時，應控制被探究的導體的電阻不變，通過滑動變阻器改變它兩端的電 壓看通過導體的電流跟它兩端的電壓之間存在什么關系。 分析表格中的數據發(fā)現， 每次實驗電流與電阻的乘積相同，即電壓一定電流與電阻成反比 c

11、UhHwSzF答案： (1)如下圖所示 (2) 被研究導體的電阻、被研究導體兩端的電壓 (3)導體兩 端的電壓一定時，導體中的電流跟它的電阻成反比 cUhHwSzF升華：導體中的電流跟導體的電阻和它兩端的電壓兩個因素都有關。因此探 究電流與電壓的關系時應采用“控制變量法”保證電阻不變，只改變導體兩端的電壓 值。 舉一反三 cUhHwSzF某同學在探究“電流跟電壓的關系”時，應保持 不變，他根據收集到的數據畫出了如圖所示圖象，你對這個圖象分析后得出的結論是 cUhHwSzF解析：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比，從圖象中看到是一條過原點直線得到電流與電壓成正比。 cUhHwSz

12、F答案：導體電阻 電阻一定，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。3、小明同學用如圖所示的電路研究導體中的電流跟導體電阻的關系他先后將5 Q 15 Q和25 Q的定值電阻接入電路A、B兩點間，閉合開關S，讀出電流表示數如下表，由實驗數據可以看出電流I與電阻R并不成反比。電阻 R/Q51525電流 I/A 0.6 0.3 0.2 問：(1)該實驗中選錯了什么器材？請你說出應換用的器材(2) 為保證實驗正確進行，還需要什么儀器？ cUhHwSzF解析：當把不同的定值電阻接入 A、B 之間時，使得 A、B 間的電壓發(fā)生改變。 R為定值電阻，無法調節(jié)A、B間的電壓，應換用滑動變阻器；使 A、B間電壓不

13、變，還需要電壓表來顯示。答案：R選錯了，應換用滑動變阻器需要電壓表 cUhHwSzF升華：解答此類故障分析試題時，一定要對自己的探究活動認真/、 進行分析，找出差異，將其作為解題的突破口。舉一反三 某同學用右圖所示的電路驗證在電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比 的關系。先后用5 Q、10 Q、20 Q的定值電阻接入電路的 A、B兩點間，閉合開關，讀出 的電流表示數填入下表由實驗數據可以看出電流跟電阻不成反比 (1 )請分析發(fā)生錯誤 的原因 cUhHwSzF仍然使用5 Q、10 Q、20 Q三個定值電阻進行實驗，驗證在電壓不變時，導體 中的電流跟導體的電阻的關系，請設計兩種方法，分別畫出

14、電路圖，簡要寫出實驗步 驟 (可以按需要增添器材 )cUhHwSzF電阻R Q電流I/A解析：5 0.410 0.320 0.2(1) 實驗中沒有保持 AB 間電壓不變方法 1 利用電源電壓不變如圖所示 實驗步驟： 按電路圖組裝電路 依 次把5 Q、10 Q、20 Q電阻接入電路，閉合開關，讀出電流表示數、并記錄 cUhHwSzF方法2 調節(jié)滑動變阻器，使電阻 R兩端電壓不變，如圖所示實驗步驟：按電路圖組裝電路把 5 Q、10 Q、20 Q電阻依次接入電路A、B兩點 間，閉合開關調節(jié)滑動變阻器，使三次電壓表示數相同，讀出電流表示數、并記錄 cUhHwSzF升華：運用歐姆定律求值時，首先注意三個

15、物理量的同一性和同時性，其次要注 意統(tǒng)一性。能力提高型4、某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時，根據收集的數 據畫出了如圖所示圖象，下列結論與圖象相符的是 ( )A電阻一定時，電流隨著電壓的增大而增大 B 電阻一定時，電壓隨著電流的 增大而增大 C 電壓一定時，電流隨著電阻的增大而減小D 電壓一定時，電阻隨著電流的增大而減小 cUhHwSzF解析：從圖象上可看，該同學探究的是電流與電阻的關系，所以選項A、B不正確，又因電阻變化是改變電流變化的因素，電流與電阻成反比，所以選項C與圖象相符。 答案： CcUhHwSzF升華：知道當電壓一定時，電流與電阻成反比是解題的關鍵 舉一反三如圖所示，若通

16、過R1的電流大于通過R2的電流，貝U R1的阻值R2的阻值(填“大于”“小于”或“等于”) cUhHwSzF解析：此題主要考查并聯(lián)電路的電壓特點以及電流與電阻的關系，電阻R1與R2并聯(lián)，故兩端電壓相等。因通過 R1的電流大于通過R2的電流，所以由電流與電阻關 系知 R1 的阻值小于 R2 的阻值。 答案：小于 cUhHwSzF5、為了探究電流與電壓、電阻的關系，小明將實物連接成如圖 所示(甲)請將正確(1 )請你指出圖甲中連接的錯誤之處： (2)路圖畫在虛線框內 cUhHwSzF(3) 電路連接正確后，在研究電流與電阻的關系時，更換阻值不同的定值電阻后，應調節(jié) ，使定值電阻兩端的電壓 。_ c

17、UhHwSzF(4) 如圖乙是實驗中電流表的某次示數，則電流是 A要使電路中的電流增大，根據你畫的電路圖，滑動變阻器的滑片應向 移_ 動。 cUhHwSzF解析：電流表的電流從“-”接線柱流入，通入電流指針會反向偏轉，損壞 電流表。電壓表連在了滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)兩端，測的是串聯(lián)的總電壓，而 不是電阻兩端的電壓；探究電流與電阻的關系時，要保證電壓不變，觀察電流隨電阻 改變的情況，當更換電阻后，電路中總電阻發(fā)生變化，電流隨之改變，加在電阻兩端 的電壓也發(fā)生了變化。所以，應當調節(jié)滑動變阻器，使電阻兩端電壓與上次探究中電 壓相等；要使電路中的電流值增大，變阻器連入電路的電阻應當減小，滑片向左移動

18、 答案：(1)電流表正、負接線柱接反了 電壓表不是測量定值電阻兩端電壓 cUhHwSzF(2) 如圖所示(3) 滑動變阻器滑片，保持不變 (4)0.2 左 升華：連接實物圖時一定要注意三個方面：一是開關，二是滑動變阻器，三是電 流表、電壓表的連接正負接線柱量程的選擇舉一反三cUhHwSzF某實驗小組進行探究“電流跟電壓、電阻的關系”的實驗(1 )請你在方框內畫出該實驗的電路圖(2)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_ 。如圖是某實驗小組在探究過程中，根據實驗數據繪制的圖象，其中表示電壓不變 時，電流隨電阻變化的圖象

19、是 圖。表示電阻不變時，電流隨電壓變化的圖象是圖(填“甲”或“乙”)cUhHwSzF(3) 在探究過程中，使用滑動變阻器的目的是 和 (4)實驗的結論是 c_U_hH_w_S_z_F _解析： 探究電流跟電壓、電阻關系是采用控制變量法 探究電流與電壓關系時，控制電阻不變，探究電流與電阻關系時，控制電壓不變 甲圖是描述電流隨電阻的變化規(guī)律圖線，是控制電壓不變的條件下繪制的；乙圖是 電流隨電壓變化的圖線，是在電阻一定的條件下繪制的。 本實驗使用滑動變阻器 的目的是，一是改變電阻兩端電壓，二是保持電阻兩端電壓不變 保持電阻不變 時，電流與電壓成正比，保持電壓不變時，電流與電阻成反比。 cUhHwSz

20、F6某同學按 (a)(b) 所示的電路圖連接電路，分別進行實驗在這兩個電路中， 電阻R1和R2為不同的定值電阻，實驗時，通過改變滑動變阻器R的滑動片P的位置，得到實驗數據如表一、二所示 cUhHwSzF表一實驗序號 1 2A1 表示數(A) 0.2 0.2A2 表示數(A) 0.5 0.6V1 表示數 (V) 6 6V2 表示數 (V) 6 6 6V2 表示數 (V) 6 63 0.2 0.8 6表二序號 4 5A1 表示數(A) 0.2 0.3A2 表示數(A) 0.2 0.3V1 表示數 (V) 2 36 0.4 0.4 4 6(1) 對上述電路和兩個表格分析比較，可得出表一中的實驗數據是該同學根據圖中 圖(選填a或b)所示的電路圖進行實驗測得的cUhHwSzF(2) 分析選( 填表一或表二 )中電表與電表的_示數關系 (填電表符號)可歸納出的結論是：當電阻 變時(選填R1、R