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第十七章欧姆定律第1节电流与电压和电阻的关系知识预备2、电阻表示导体对________的阻碍作用。那么通过某一导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间是不是存在着某种关系呢?你一定还记得:1、电压是形成_______的原因。问题观察思考一、观察以下实验并思考现象:用两节电池供电时,灯泡发光更____;分析:灯泡两端的电压升高,灯泡中的电流随之_______。观察思考二、观察以下实验并思考电流与电阻有关。电路中电阻增大,电路中的电流反而_______。从以上实验我们看到:电路中的电流与电压和电阻有关系。电路中的电流随电压的增大而增大,随电阻的增大而减小。那么,它们之间究竟有着怎样的定量关系呢?本节课我们通过实验来探究这个关系。探究过程电流同时受电压、电阻两个因素的影响,我们该用什么方法来研究每一个因素是怎样影响的呢?确定研究方法:控制变量法具体做法:2.控制电压一定,探究电流与电阻的关系。1.控制电阻一定,探究电流与电压的关系。探究过程讨论要探究当电阻一定时,电流与电压的关系,应如何设计实验方案?你可以这样考虑:1、要测量哪些物理量?2、需要什么测量工具?导体中的电流I和导体两端的电压U电流I——电流表;电压U——电压表3.用什么来改变导体中的电流和导体两端的电压呢?滑动变阻器4还需要哪些实验器材呢?电源,开关,导线,定值电阻。5.怎样设计电路图呢?AVRR'S6.怎样连接?10Ω电压U/V1.02.03.04.05.06.0电流I/A7.怎样设计表格?电阻R0.60.50.40.30.20.1实验一:控制电阻一定,探究电流与电压的关系探究过程实验步骤1、按电路图连接电路;(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。)2、闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成整数倍增加(如分别为0.5V、1V、2V),依次记下电流表的示数,把数据记录在表格中。3、分析数据,得出结论当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比。4、本实验中滑动变阻器的作用是什么?改变定值电阻两端的电压探究过程I/AU/VO4.06.08.010.00.10.30.50.60.40.20.70.82.0····3.05.07.01.09.0···0.9R绘制图象①使得定值电阻两端电压保持不变。②保护电路实验二:控制电压一定,探究电流与电阻的关系1、怎样改变电阻?换用不同阻值的定值电阻2、怎样控制电压一定?移动滑片使定值电阻两端的电压保持不变3、滑动变阻器的作用?实验二:控制电压一定,探究电流与电阻的关系探究过程实验步骤1、按电路图连接电路;(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。)2、记下电阻值(如5Ω),闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值(如5V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;实验二:控制电压一定,探究电流与电阻的关系3、更换一个新的电阻,记下其阻值(如10Ω),移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变(如仍为5V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;4、再更换一个新的电阻,记下其阻值(如15Ω),重复上次实验。探究过程电压U5V电阻R/Ω5.010.015.020.025.030.0电流I/A0.170.20.250.330.51自变量因变量控制变量进行实验分析数据归纳结论当电压一定时,电流跟电阻成反比。5、分析数据,得出结论当电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。6、本实验中滑动变阻器的作用是:控制定值电阻两端的电压保持不变。探究过程R/ΩI/AO在分析实验数据时,还可采用图像法保持压不变时,电流随电阻变化的图像。515100.20.60.3进行实验.........电流、电压、电阻的关系是:1.电阻一定时,电流跟电压成___关系。正比2.电压一定时,电流跟电阻成___关系。反比1.已知R1=3R2,分别把R1、R2接到6V的电源上,通过它们的电流比I1∶I2等于()A.1∶3B.3∶1C.2∶1D.4∶12.一导体接到电路中,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,下列说法中正确的是()A.它的电阻是原来的三倍B.它的电流保持不变C.它的电流是原来的三分之一D.它的电流是原来的三倍AD练一练3.某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。电源电压保持不变,他不断改变电阻箱R1(符号用表示)的阻值,测得相应的电流如下表。分析表中数据可知:电流跟电阻__________,这与其他同学的结论不一样,其原因是_____________________。次数R1/WI/A120.40240.32380.25VASR1R2P不成反比没有保持电压一定U/VI/AO0.20.30.43210.1R1R24.、从图像你能获取哪些信息?5..在探究电流与电阻的关系的实验中,如果将定值电阻5Ω换为10Ω的电阻时,滑动变阻器接入电路中的阻值如何变化才能保证定值电阻R两端电压不变?6..如图所示是“探究电流与电压的关系”的实验电路图。请回答下列问题:(1)探究电流和电压关系时,应保持_________不变,同时向______(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的计数增大,并记下电流表的读数。(2)探究电流和电阻的关系时,也要移动滑片,其目的____________________。7..有一根导线,如果在它两端加上12V电压,通过它的电流是0.4A,那么它的电阻是________Ω;如果在这根导线两端加15V电压,通过它的电流是________A,它的电阻是________Ω;如果这根导线两端电压为零,则通过它的电流为________A,它的电阻是________Ω。8..一个电阻两端加上30V电压时,通过它的电流是6A,现给它两端加上15V的电压时,它的电阻是()A.5ΩB.2.5ΩC.0.2ΩD.7.5Ω9..在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图所示:(1)请用笔划线代替导线,按电路图将实物连接起来。(2)小刚移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,发现电压表示数大于2V,于是他下一步的操作是:______________,使_______并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验。(3)此实验得到的结论是_______。考点2探究电流、电压和电阻的关系【例2】(2012年广东)在“探究一定电压下电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关,定值电阻四个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器两个(规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线若干.(1)请根据图12-6甲所示的电路图用笔画线将图乙中的实物连接完整(注意电流表的量程选择).图12-6(2)小李实验时,在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向____(填“E”或“F”)端移动,小李移动滑动变阻器的滑片P的目的是:__________________.(3)为了能用到四个定值电阻进行并完成实验,小李应选择的滑动变阻器的规格是__________.他这样选择的理由是:_____________________________________________________.思维点拨:把5Ω的电阻换为10Ω的电阻时,电压表的示数变大,滑动变阻器接入电路中的电阻要变大才能使电压表的示数不变.答案:(1)如图17所示.图17(2)F保持定值电阻两端的电压为1.5V不变(或保持电压表的示数不变)(3)“50Ω1A”当把20Ω的电阻接到电路中时,要使电压表的示数为1.5V,滑动变阻器接入电路中的电阻应为40Ω,故选“50Ω1A”6.(2010年梅州)小周同学在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,他设计连接了如图12-17所示的实物连接图.图12-17(1)请你依题中的实物连接图,在方框内画出相应的电路图.(2)实验中,小周同学先将5Ω的电阻R接入电路,电路连接完全正确,将滑动变阻器阻值调至最大处,闭合开关S就直接读出了电流表的示数,并把数据记录在表格中.然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻,重复上述操作.他在实验操作过程中的错误是没有保持电阻R______________不变.(3)小周同学发现错误后重新进行实验,得到的数据如下表所示.根据表中的实验数据得出的结论是:_____________________________________________________________________________________.(4)小周同学发现有一个小灯泡,于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后,继续进行实验.电表测得示数如图12-18所示,可知小灯泡的阻值是______Ω.图12-18电阻R/Ω电流I/A150.482100.243200.12物理量实验次数
本文标题:探究电路中的电流与电压和电阻的关系
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