【人教版初三物理】第9講 電流電壓與電阻的關系及歐姆定律 教案

第第9講講探究電流與電壓電阻的關系和歐姆定律概述概述1.當導體的電阻一定時，通過導體的電流與其兩端的電壓成正比。2.當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。3.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。這就是歐姆定律。4.串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2。5.并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。1/R=1/R1+1/R2。適用學科初中物理適用年級初三適用區(qū)域人教版區(qū)域課時時長（分鐘）120知識點1.探究電流、電壓和電阻的關系；2.歐姆定律及應用；3.串、并聯(lián)電路中的電阻關系教學目標1.通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系；2.會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流；3.會使用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓。4.能根據(jù)實驗探究得到的電流、電壓、電阻的關系得出歐姆定律。5.理解歐姆定律，記住歐姆定律的公式，并能利用歐姆定律進行簡單的計算。6.能根據(jù)串聯(lián)電路中電壓及電流的規(guī)律，利用歐姆定律得到串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律。教學重點1.通過經歷完整的實驗探究，認識電流、電壓和電阻的關系。2.歐姆定律及其應用。教學難點1.運用控制變量法開展實驗和對實驗數(shù)據(jù)進行分析得到結論。2.正確理解歐姆定律。

教學過程教學過程一、導入一、導入1．同學們都使用過臺燈，當我們調節(jié)臺燈旋鈕的時候，臺燈的亮度會發(fā)生改變，這是為什么？學生觀察并思考2．演示：出示調光臺燈開開關，并轉動旋鈕，讓學生觀察臺燈亮度的變化。3．提出問題：燈泡逐漸變亮（或變暗），說明了通過燈泡的電流是怎樣變化？學生回答：電流逐漸變大（或變?。?．請同學們完成下列實驗：（1）把2．5V小燈泡和演示用電流表串聯(lián)，分別跟一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池組成電路。閉合開關，觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。分析實驗現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關？學生動手實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象，猜想：串聯(lián)干電池時，燈泡較亮，電流較大。由此可猜想：所加電壓越高，電流會越大。（2）分別把2．5V和6．3V小燈泡跟兩節(jié)干電池和演示電流表組成電路。閉合開關，觀察先后兩次電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。分析實驗現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關？學生動手實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象，猜想：6．3V小燈泡較暗，電流較小。燈泡不同，其電阻值一般不同。由此可猜想：導體電阻越大，電流就越小。對于同學們的猜想不論對錯，教師都應認真對待，但應該注意：猜想不是瞎猜、亂猜。實驗告訴我們：通過導體的電流的大小跟導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關。電流與電壓、電阻之間的有什么樣的定量關系呢？這就是我們這節(jié)課要探究的課題。基礎知識回顧1.電阻是表示導體對電流的阻礙作用的大小，它是導體本身的一種性質。2.影響電阻大小的因素有材料、長度、橫截面積和溫度。3.原理：利用改變連入電路中電阻線長度來改變電阻。4．結構：瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱等。5．符號：6．使用：（口訣）①能使變阻器電阻變化的接法有4種（“一上一下”）；②不能使變阻器電阻變化的接法有2種，其中“同下”電阻總是很大，而“同上”的電阻總是很小。③滑片越靠近下端的接線柱，接入電路的電阻越小。二、知識講解 二、知識講解 考點1考點1電阻一定時，電流與電壓的關系1．把10Ω定值電阻與電流表、電壓表、電源、開關連接成如圖1的電路。其中電流表用－、0．6A兩接線柱，電壓表用－、3V兩接線柱。電源用1個蓄電池。圖12．請仔細檢查電路的接線無誤后，閉合單刀開關，讀出電路中電流強度I和R兩端電壓U，把測得的電流和電壓值填入表1中。3．電壓表正端改接“15V”接線柱，依次改變串聯(lián)蓄電池的數(shù)目為2個、3個，測出流經電阻R的電流強度和電阻兩端的電壓U。把測得的電流和電壓值填入表1中。表1次數(shù)123電壓U（V）電流I（A）比值U/I看表1，電阻AB中電流與它兩端的電壓有什么關系？4．將電路圖1中的電阻換成20Ω的定值電阻，重做一次上述實驗，即每次只改變接入電路的蓄電池個數(shù)，將測得的電流強度I與兩端電壓U填入表2中。表2次數(shù)123電壓U（V）電流I（A）比值U/I再看表2，電阻AB中的電流強度與它兩端的電壓有什么關系？結論：在電阻不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比考點2考點2電壓一定時，電流與電阻的關系1．把10Ω定值電阻與直流電流表、電源、開關組成串聯(lián)電路。電流表用“－、0．6”兩接線柱，電源用3個電池串聯(lián)的電池組。2．教師檢查電路接線無誤后、閉合開關，讀出電路中的電流強度I。3．依次將電阻換成20Ω，30Ω的定值電阻，并分別記錄下通過電路的電流I。4．把各次測得的電流I與對應的電阻值填入表3中。表3電阻R（Ω）10Ω20Ω30Ω電流I（A）看電路中電壓一定時，電流強度I跟這段電路的電阻R有什么關系。5．將電源換成2個電池串聯(lián)，電阻依次為10Ω，20Ω，30Ω，測出各次的電流I的數(shù)據(jù)，再列成同樣的表并填入數(shù)據(jù)。再看在電路電壓一定時，電流I跟這段電路的電阻有什么關系。結論：在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?？键c3考點3歐姆定律及應用綜合同學們的探究實驗，我們得到了什么結論？電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比。這個結論就是電流跟電壓、電阻三者之間的定量關系，因此我們可以得出：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。（這是德國物理學家歐姆在19世紀初經過大量的實驗而歸納得出的。）為了紀念他，把這個定律叫做歐姆定律。用公式表示I=U/R式中：I——電流——安培（A）U——電壓——伏特（V）R——電阻——歐姆（Ω）歐姆定律公式中的單位有一定的要求，電阻的單位必須用“歐姆”，電壓的單位必須用“伏特”，由公式得出的電流單位一定是“安培”。如果給出的單位不是歐姆、伏特和安培，一定要先換算成要求的單位才可以應用公式。在應用歐姆定律時一定要結合串、并聯(lián)電路中的電流和電壓的規(guī)律進行解決問題?？键c4考點4串并聯(lián)電路中的電阻關系同學們一定還記得串聯(lián)電路中，電流和電壓的規(guī)律，能不能再利用歐姆定律分析串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律呢？串聯(lián)電路引導同學們畫出兩個電阻的串聯(lián)電路，寫出串聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律和歐姆定律。電壓規(guī)律：U=U1+U2電流規(guī)律：I=I1=I2歐姆定律：I=U/R歐姆定律適用于單個的用電器和由幾個用電器組成的一段電路，對R1與R2組成的串聯(lián)電路有：I=U/R。根據(jù)歐姆定律將I1、I2、I變形后得U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR，代入串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律得：IR=I1R1+I2R2。由于I=I1=I2，所以R=R1+R2。即串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。同學們還可以應用類似的方法，推導并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律。并聯(lián)電路對R1與R2組成的并聯(lián)電路有：I=U/R。根據(jù)歐姆定律將I1、I2、I變形后得I1=U1/R1，I2=U2/R2，I=U/R，代入并聯(lián)電路中的電流規(guī)律得：U/R=U1/R1+U2/R，由于U=U1=U2，所以1/R=1/R1+1/R2，即并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。三、例題三、例題精析例題1例題11．在“探究電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比”的實驗中，滑動變阻器的作用是()A.改變電阻兩端的電壓B.改變通過電阻的電流C.保持電阻兩端的電壓不變D.保持通過電阻的電流不變【答案】C【解析】在“探究電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比”的實驗中，通過滑動滑動變阻器，使導體分得的電壓在每一次實驗時都相同，故滑動變阻器的作用是保持電阻兩端的電壓不變。例題例題2一位同學用如圖所示的電路探究“電流與電阻的關系”。電源電壓不變，表格中是實驗數(shù)據(jù)，若第四次實驗時將定值電阻的阻值由30Ω調為40Ω后，并調整電壓表的示數(shù)不變，這時電流表的示數(shù)應該是（）A.0.2B.0.17C.0.15D.0.13【答案】C【解析】由表格中的數(shù)據(jù)電流與電阻的乘積等于電壓，可得定值電阻兩端的電壓保持為6V不變；故將定值電阻的阻值由30Ω調為40Ω后，并調整電壓表的示數(shù)不變，這時電流表的示數(shù)I=U/R=6V/40Ω=0.15A，答案選C。例題例題3某導體中的電流與它兩端電壓的關系如圖，下列說法正確的是（）A.當導體兩端的電壓為0時，電阻為0B.該導體的電阻隨電壓的增大而減小C.當導體兩端的電壓為0時，電阻為5ΩD.當導體兩端的電壓為2V時，電流為0.6A【答案】C【解析】圖中的橫坐標為電壓U，圖中的縱坐標為電流I；根據(jù)歐姆定律可知電阻R=U/I=3V/0.6A=5Ω，而導體的電阻與其兩端電壓的大小沒有關系，當導體兩端電壓為0時，電阻大小仍為5Ω，A說法錯誤；B說法錯誤；C說法正確；從圖中可得當導體兩端的電壓為2V時，電流大小為0.4A，答案選C。例題例題4下列說法正確的是（）A.當加在導體兩端的電壓改變時，電壓與電流的比值也隨著改變B.用不同的導體研究電流和電壓的關系，得到的結論不一樣C.相同的電壓加在電阻不同的導體兩端，電流一定相同D.同一導體，兩端電壓越大，通過電流也越大【答案】D【解析】在研究電流與電壓的實驗中，對同一導體，改變加在兩端的電壓，發(fā)現(xiàn)通過的電流也隨之改變，但電壓與電流的比值不變，換其他導體，也能得出同樣結論。故選D?！军c睛】導體的電阻取決于導體的長度、橫截面積和材料，而與加不加電壓、有無電流無關，但可以通過電壓和相應電流的比值求出導體的電阻。例題例題5研究電流與電壓關系時，用圖所示的電路，要求“保持電阻不變”，在進行“保持電阻不變”這一步驟時，實驗要求是（）A.保持R'B.保持R的電壓不變C.保持R不變，調節(jié)R'D.保持電路中的電流不變【答案】C【解析】研究電流跟電壓的關系時，保持電阻不變，通過移動滑動變阻器的滑片，改變定值電阻的電壓和電流，討論電流跟電壓的關系。故選C.【點睛】（1）電流跟電壓、電阻有關，用控制變量法研究電流跟電壓和電阻的關系。（2）研究電流跟電壓的關系時，保持電阻不變，改變定值電阻兩端的電壓，討論電流跟電壓的關系。四、課堂運用四、課堂運用基礎基礎1.如圖是探究“電流與電阻的關系”的實驗電路圖，電源電壓保持6V不變，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”．實驗中，先在a、b兩點間接入10Ω的電阻，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為4V，記下此時電流表的示數(shù)，接著需要更換a、b間的電阻再進行兩次實驗，為了保證實驗的進行，應選擇下列的哪兩個電阻（）A.20Ω和50ΩB.40Ω和60ΩC.20Ω和40ΩD.20Ω和60Ω【答案】C【解析】探究“電流與電阻的關系”實驗中應控制電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不變，串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，滑動變阻器兩端的電壓：U滑=U-UR=6V-4V=2V，定值電阻兩端是滑動變阻器兩端電壓的兩倍，由串聯(lián)電路特點可知，定值電阻阻值是滑動變阻器接入電路阻值的兩倍，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，則定值電阻的最大阻值為40Ω，故C正確；故選C?！军c睛】探究“電流與電阻的關系”實驗中應控制電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點求出滑動變阻器接入電路中的電阻與定值電阻阻值的比值；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，定值電阻的阻值最大，根據(jù)比值關系求出定值電阻的最大阻值得出定值電阻的范圍，然后結合選項得出答案。2．在探究“電壓一定時，電流與電阻關系”的實驗中，電路如圖所示。先在A、B間接入5Ω的定值電阻R，移動滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)。接著取下5Ω的電阻分別換上10Ω、15Ω的定值電阻，移動滑片，使電壓表示數(shù)仍為2V．但小明在實驗中，當換上15Ω的定值電阻時，無任怎樣移動滑片，電壓表示數(shù)都不能回到2V．對此現(xiàn)象，下列分析正確的是（）A.15Ω電阻太小，換一個更大的定值電阻，繼續(xù)實驗B.變阻器的最大阻值太大，換一個最大阻值小一點的變阻器繼續(xù)實驗C.在第一次接入5Ω的定電阻時，移動滑片，使電壓表示數(shù)為定值1.5V，重新進行實驗D.將三個電阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的順序接入進行實驗，可以避免這種現(xiàn)象【答案】D【解析】AB、根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可得：U滑3．如圖所示是研究電流與電壓、電阻關系的電路圖，實驗分“保持電阻不變”和“保持電壓不變”兩步進行。在“保持電壓不變”這一步實驗時應（）A.保持R2滑片的位置不動B.保持R1不變C.更換R1，并調節(jié)R2滑片到適當位置，保持電壓表示數(shù)不變D.保持電路中電流不變【答案】C【解析】在探究電流與電阻的關系時，需要更換不同電阻值的電阻，根據(jù)串聯(lián)電路分壓關系可知，電路中的電流和電阻兩端的電壓都發(fā)生了變化，為了保持電阻兩端電壓為一定值，應改變R2滑片的位置，所以ABD錯誤，C正確.故選C.【點睛】導體兩端的電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比，在電阻一定時，導體中的電流跟導體的電壓成正比.鞏固鞏固1.科學研究中常常發(fā)現(xiàn)某一問題的兩個相關的量（x，y）之間存在一定的關系，且可用圖線表示．下列相關量之間不符合如圖所示關系的是（）A.物體溫度升高時，吸收的熱量與溫度的關系B.恒力對物體所做功與物體在力的方向上所通過距離的關系C.某種燃料完全燃燒所放出的熱量與燃料質量的關系D.導體中的電流與導體兩端電壓的關系【答案】A【解析】由圖象知道，兩個相關的量（x，y）之間是正比關系。由Q=cm△t知道，對于同種物質，在比熱容相同，質量相同時，吸收熱量Q才與溫度的升高值成正比，故A不符合圖像；由W=Fs知道，力對物體所做功與物體在力的方向上所通過距離成正比，故B符合圖像。同種燃料熱值相同，由Q=mq知道，放出的熱量與質量成正比，故C符合圖像；同一導體電阻一定，通過的電流與導體兩端電壓成正比，故符合圖像，故選A。2．如圖所示,電路中電流為0.2A.如果給原來的電池再串聯(lián)一節(jié)相同電池,那么電路中的電流變?yōu)?)A.0.8AB.0.4AC.0.2AD.0.1A【答案】B【解析】根據(jù)歐姆定律，即I=U如果給原來的電池再串聯(lián)一節(jié)相同電池，則電壓變?yōu)?U，故電流為：I=故B正確。3．如圖是根據(jù)伏安法測電阻測的電阻RA和RB的幾組電流和電壓畫出的圖象，根據(jù)圖象判斷出電阻RA和RB的大小關系（）A.RA＞RBB.RA＝RBC.RA＜RBD.無法確定【答案】C【解析】圖中的圖像為電阻的伏安圖像，比較電阻大小時，可以采用控制變量法，即電壓相同時比較電流大小，電流小的其電阻大或電流相同比較電壓，電壓大的電阻大，圖中電壓相同時a的電流大于b的電流，故b的電阻大于a的電阻，答案選C?！军c睛】在電阻的伏安圖像中比較電阻的大小技巧總結為：正比例函數(shù)圖像越靠近U其電阻越大，越靠近I其電阻越?。焕眠@種規(guī)律可快速選出答案。拔高拔高1.張陽在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系時，用記錄的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖所示的U﹣I圖象．根據(jù)圖象，下列說法中正確的是（）A.a的導體的電阻為0.1ΩB.b導體的電阻比a導體的電阻大C.b導體的電阻隨電壓的升高而變大D.當a導體兩端電壓為1V時，通過a的電流為0.1A【答案】D【解析】由a圖像可知，當電流為0.2A時，電壓為2.0V，根據(jù)歐姆定律:.由b圖像可知，當電流為0.4A時，電壓為2.0V，根據(jù)歐姆定律:.所以，所以AB錯誤.電阻時導體本身的一種性質，不隨電壓的變化而變化，C錯誤.當a導體兩端電壓為1V時，通過a的電流：.D正確.故選D.2．對于歐姆定律的理解，下列說法中正確的是（）A.公式R=UB.公式I=UC.同一導體兩端的電壓增大幾倍，通過它的電流也增大幾倍，電壓與電流的比值不變D.公式U=IR表明：導體兩端的電壓U是由通過它的電流I和它的電阻R共同決定【答案】C【解析】A.電阻是導體本身的一種性質，只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關,與兩端的電壓和通過的電流無關，公式R=UB.公式I=UC.同一導體兩端的電壓增大幾倍，通過它的電流也增大幾倍，電壓與電流的比值不變，所以C選項是正確的；D.電壓是形成電流的原因，導體兩端有電壓時才可能產生電流，不能說導體兩端的電壓U是由通過它的電流I和它的電阻R共同決定，故D不正確。所以C選項是正確的.【點睛】(1)根據(jù)歐姆定律的內容可以知道,通過電阻的電流強度跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,電阻的大小是由導體本身決定的,與電壓的大小無關；（2）電壓是形成電流的原因。3．以下的實驗都是同學們非常熟悉的：a.探究電流與電壓的關系；b.探究電流與電阻的關系；c.伏安法測電阻；d.探究影響電阻大小的因素。下列說法正確的是()A.a實驗：可用小燈泡代替定值電阻B.b實驗：滑動變阻器的作用是控制定值電阻兩端電壓不變C.c實驗：滑動變阻器的作用是方便多次測量求平均值來減小誤差D.d實驗：需要采用控制變量法【答案】BCD【解析】A.a實驗：探究電流與電壓的關系時，要保持電阻一定，改變兩端電壓，研究電壓對電流的影響，而燈泡的電阻會隨溫度發(fā)生變化，故A錯誤；B.b實驗：探究電流與電阻的關系時，需要保持電壓一定，實驗中通過調節(jié)滑動變阻器接入電路中的電阻來控制定值電阻兩端電壓不變，故B正確；C.c實驗：伏安法測小燈泡的電阻時，伏安法測電阻實驗滑動變阻器的作用是多次測量求平均值來減小誤差，故C正確；D.d實驗：電阻與導體材料、長度和橫截面積都有關系，研究其中一個物理量對電阻的影響，需要控制其它物理量，采用控制變量法，故D正確。故選BCD.【點睛】①定值電阻阻值穩(wěn)定，燈絲電阻受溫度變化影響明顯；②在研究電流與電阻關系時，要保持電阻兩端電壓一定，研究電阻對電流的影響；③多次測量取平均值可以減小測量誤差，使測量結果更接近真實值；④研究多個物理量對某一物理量的影響時，一般采用控制變量法。課堂小結課堂小結1.當導體的電阻一定時，通過導體的電流與其兩端的電壓成正比。2.當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。3.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。這就是歐姆定律。4.串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2。5.并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。1/R=1/R1+1/R2。課后作業(yè)課后作業(yè)基礎基礎1．如圖所示的電路中，R為電阻箱，學生電源兩端的電壓可以改變。實驗時，在不拆改電路的情況下，下列選項中的探究問題，利用這個電路進行實驗能完成的是()A.電阻一定時，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比嗎？B.電阻兩端電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比嗎？C.電阻一定時，電阻消耗的電功率與電阻兩端電壓的平方成正比嗎？D.通過滑動變阻器的電流一定時，滑動變阻器消耗的電功率與滑動變阻器連入的電阻成正比嗎？【答案】ABC【解析】由電路圖可知，電阻箱與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻箱兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A.研究電阻一定時，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓關系，控制電阻箱連入電路中的電阻不變，通過變阻器改變電阻箱的電壓和電流大小多次實驗，A能完成；B、電阻兩端電壓一定時，研究通過電阻的電流與電阻的關系，要控制電阻箱的電壓保持不變，改變電阻箱連入電路中的電阻，通過移動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)不變，故B能完成；C、研究電阻一定時，電阻消耗的電功率與電阻兩端電壓的平方的關系，控制電阻箱連入電路中的電阻大小，電壓表與電流表示數(shù)之積為電阻消耗的電功率，通過變阻器，可獲得多組數(shù)據(jù)，故C能完成；D、研究滑動變阻器的電流一定時，滑動變阻器消耗的電功率與滑動變阻器連入的電阻的關系，要求出滑動變阻器消耗的電功率和滑動變阻器連入的電阻大小，但不拆接的情況下，根據(jù)P=【點睛】電阻箱與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻箱兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)實驗的目的和控制變量法分析選項得出答案。2．如圖所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，實驗時，干電池兩端電壓會隨電路中電阻的變化而改變．在不拆改電路的情況下，下列選項中的探究問題，利用這個電路進行實驗能完成的是（）A.電路中的電流一定時，電阻兩端的電壓與電阻成正比嗎？B.電阻一定時，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比嗎？C.電阻兩端電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比嗎？D.電阻一定時，電阻消耗的電功率與電阻兩端的電壓的平方成正比嗎？【答案】BD【解析】試題分析：由電路圖可知：R1、R2、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A．探究“電路中的電流一定時，電阻兩端的電壓與電阻關系”時，應保持電路中的電流不變，測出不同電阻兩端的電壓，在不拆改電路的情況下，圖中R1兩端的電壓無法測量，故A不能完成。B．探究“電阻一定時，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓關系”時，應控制電阻的阻值不變，通過移動滑片改變R2兩端的電壓和通過的電流，故B能完成。C．探究“電阻兩端電壓一定時，通過電阻的電流與電阻的關系”時，應控制電阻兩端的電壓不變，改變電阻的阻值并測出電流，而圖中R2的阻值不變，故C不能完成。D．探究“電阻一定時，電阻消耗的電功率與電阻兩端的電壓關系”時，應控制電阻的阻值不變，通過移動滑片改變R2兩端的電壓，且根據(jù)P=UI可測出R2的功率，可以研究電阻消耗的電功率與電阻兩端的電壓關系，故D能完成。答案為BD。3．在歐姆定律的實驗中，為了研究電流與電阻的關系，小華測得右表所示的數(shù)據(jù)，由此得出的結論是：_______一定時，電流與電阻成______比。實驗中，小華把電阻由10Ω換為20Ω，閉合開關后的下一步操作應該是__________________。【答案】電壓反調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變【解析】由表中數(shù)據(jù)可知，導體兩端的電壓不變，導體兩端的電阻由5Ω增加到10Ω，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，相應的，導體中的電流也由0.6A減小為0.3A，變?yōu)樵瓉淼?/2，依此類推，由此即可得出結論：在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比；把定值電阻由5Ω換成10Ω，由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，定值電阻兩端的電壓變大，為了控制電阻兩端的電壓不變，下一步的操作是：調節(jié)滑動變阻器的滑片，保持定值電阻兩端的電壓不變（或使電壓表的示數(shù)保持不變）。鞏固鞏固1．在“探究通過導體的電流與電壓和電阻的關系”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、學生電源（電壓恒定為4.5V）、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導線若干.小明在實驗時連接的電路如圖甲所示.（1）請根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整___________（導線不允許交叉）（2）在探究“電流與電壓的關系”實驗中：①閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至最___端（選填“左”或“右”）；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和___的作用；②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表的示數(shù)約為4.5V，此時，電路出現(xiàn)的故障可能是___，小明排除故障后繼續(xù)實驗.（3）在探究“電流與電阻的關系”實驗中：①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和___的作用；②小明先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應向___（選填“左”或“右”）方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數(shù)為2.5V，同時記下電流表的示數(shù)；③為確保所給的5個定值電阻接入電路后都能正常進行實驗，那么至少應該選取最大阻值不小于___Ω的滑動變阻器.【答案】左改變定值電阻兩端電壓定值電阻斷路保持定值電阻兩端電壓不變左20【解析】（1）根據(jù)圖甲進行實物連接，即定值電阻、電流表與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)，電路如下圖：（2）在探究“電流與電壓的關系”實驗中：①閉合開關前，為保護電路，應將滑動變阻器滑片移至阻值最大處，即最左端；為了得出普遍性的結論，要多次進行測量，所以滑動變阻器在電路中除起到保護電路元件安全的作用外，還要起到改變定值電阻兩端電壓的作用；②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓4.5V，說明電壓表與電源連通，即與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，所以是與電壓表并聯(lián)的支路斷路了，即電路出現(xiàn)的故障可能是燈泡斷路；（3）在探究“電流與電阻的關系”實驗中，根據(jù)控制變量法知道，要控制電阻的電壓不變，①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和控制電壓表示數(shù)不變的作用；②小明先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，由于接入電路的電阻變大，則電壓表示數(shù)會變大，為保持電壓表示數(shù)不變，要增大變阻器接入電路的電阻，才能時定值電阻的電壓減小到2.5V，故應向左方向移動滑動變阻器的滑片同時記下電流表的示數(shù)；③由圖丙知道，電阻兩端的電壓始終保持U=IR=2.5V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道，變阻器的電壓始終是：U滑=4.5V-2.5V=2V，即變阻器的電壓與電壓表示數(shù)的比值始終是：2V/2.5V=0.8倍，所以為了完成整個實驗，當接入最大定值電阻25Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻應是：R滑大=0.8×25Ω=20Ω，故應該選取最大阻值至少是20Ω的滑動變阻器。2．在電阻一定的情況下，導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成____________，在電壓不變的情況下，導體中的電流跟這段導體兩端的電阻成_____________?！敬鸢浮空确幢取窘馕觥繗W姆定律內容：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；故在電阻一定的情況下，導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，在電壓不變的情況下，導體中的電流跟這段導體兩端的電阻成反比。3．在串聯(lián)電路中，探究部分電路兩端的電壓U跟該電路中某個可變電阻R的關系時，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷：當電阻R=5Ω時，電壓U=________V?！敬鸢浮?.5【解析】試題分析：由表格數(shù)據(jù)可知，U與R成一次函數(shù)關系，可設為U=kR+b，把R=2Ω，U=3V和R=6Ω，U=5V代入可得：3V=k×2Ω+b，5V=k×6Ω+b，聯(lián)立等式可得：k=0.5V/Ω，b=2V，則U=0.5V/Ω×R+2V，所以，當電阻R=5Ω時，電壓U=0.5V/Ω×5Ω+2V=4.5V。拔高拔高1．小芳想了解當滑動變阻器與電阻并聯(lián)時，調節(jié)滑片，電阻兩端的電壓及電路中的電流怎樣改變。（1）實驗電路圖如圖所示，請在圖中連接對應的實物圖。（2）改變滑動變阻器接入電路的阻值，記錄數(shù)據(jù)如下表。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖的坐標系中畫出電阻R的U-I圖線。（3）某次實驗電壓表和電流表A1的示數(shù)如圖所示，U=_____________V，I1=__________A，I2=0.90A，此時通過滑動變阻器的電流為_____________A。（4）此電路不允許滑動變阻器接入電路的阻值為零，原因是_____________________?！敬鸢浮?.500.100.80滑動變阻器接入電路的阻值為零時，定值電阻R被短路，此時電流直接從電源正極流向負極，發(fā)生電源短路【解析】有電路圖可以看出R與滑動變阻器并聯(lián)電壓表測R兩端的電壓，電流表A1測R所在支路的電流，A2測干路上的總電流，所以連接實物圖如下：（2）將表格中U和I2的對應點分別找出，然后連接即可作圖如下：(3)由右圖可知，電壓表、電流表它們所使用的都是小量程，分度值分別是0.1V和0.02A,所以讀數(shù)分別為U＝1.50V和I1＝0.10A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可以計算通過滑動變阻器的電流I滑＝I2-I1＝0.9A-0.10A＝0.8A(4)滑動變阻器接入電路的阻值為零時，定值電阻R被短路，此時電流直接從電源正極流向負極，發(fā)生電源短路所以此電路不允許滑動變阻器接入電路的阻值為零。2．同學們在“探究電流與電阻關系”的實驗中，所用器材有三節(jié)新的干電池，5Ω、10Ω、15Ω的電阻各一個，滑動變阻器R滑、電流表、電壓表各一個，開關和導線若干。請完成下列實驗：（1）連接電路時，開關應處于_____（填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。（2）同組的同學連成如圖甲所示的電路，剛要閉合開關，發(fā)現(xiàn)實物連接有一處錯誤，請只改動一根導線，使電路連接正確（在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法）________。（3）改正錯誤連接后，閉合開關前，滑動變阻器滑片應調至最_____（填“左”或“右”）端。移動滑片P觀察并記錄兩表的示數(shù)，請你在虛線框中設計出記錄數(shù)據(jù)的表格___________。（4）同組的小聰同學提出用額定電壓U0=2.5V的小燈泡L替換定值電阻，想測量燈泡L的額定功率，可是不慎將電流表掉落地上摔壞了，老師又給他提供一個最大阻值為R0的滑動變阻器，他設計了如圖乙所示電路，同樣完成了實驗。請你將下列實驗過程補充完整：①閉合開關，先調節(jié)滑動變阻器_____（填“R滑”或“R0”）的滑片到最_____（填“左”或“右”）端，再調節(jié)另一個滑動變阻器的滑片，直到電壓表的示數(shù)為_____V時為止；②然后_____，讀出此時電壓表的示數(shù)為U1；③小燈泡的額定功率表達式P=_____（用字母表示）?！敬鸢浮繑嚅_左見解析所示R0左2.5將滑片調到R0的最右端，另一個滑動變阻器的滑片不動U0×U1【解析】解答：(1