探究电路中的电流与电压和电阻的关系

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