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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1.本节在探究电流与电压和电阻的关系时运用的实验方法是。2.电流跟电压的关系:在电阻一定的情况下,电流跟电压成。3.电流跟电阻的关系:在电压一定的情况下,电流跟电阻成。控制变量法正比反比正确理解电流跟电压、电流跟电阻的关系教材中研究通过电阻的电流跟两端电压和电阻的关系时,分为两步:第一步保持电阻不变,通过改变电压,观察电流的变化;第二步保持电压不变,通过改变电阻,观察电流的变化。从而得出了它们之间的关系,这种研究方法,叫作控制变量法。在理解电流跟电压、电流跟电阻的关系时,应注意:(1)这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,我们用电压表和电流表测量的是同一导体两端的电压和通过导体的电流,不能说这一导体的电流跟另一导体两端的电压成正比。电流和电阻也是针对同一导体而言的,谁的电阻就影响谁的电流,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。(2)实验结论的叙述中,电流跟电压的顺序不能改变,即不可以说电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比。物理量之间存在一定的因果关系,电压是形成电流的原因,这里的电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。电流跟电阻的位置关系也不能改变。我们知道,电阻是导体本身的一种特性,即使导体中没有电流,它的电阻也不会改变,更不会随电流的改变而改变。【例题】在探究电流跟电压关系的实验中,部分同学做出了以下猜想:猜想A:加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变;猜想B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;猜想C:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大。现有以下器材:A.定值电阻、开关和若干导线;B.电池;C.电压恒定的电源;D.滑动变阻器;E.电流表。为了验证上述猜想是否正确,某同学选取的器材是A、C、D、E,并添加了一只测量仪表。设计电路并按实验要求正确地测出了有关的物理量,完成了实验,请你分析:(1)该同学在实验中添加的测量仪表是。(2)在实验时,需改变电阻两端的电压,该同学的做法是。(3)请你在虚线框内画出该同学设计的实验电路图。(4)通过分析数据,验证得出的结论应该和前面的猜想一致。解析:对于电路的连接,应根据各元件的特点和使用方法,正确连接。滑动变阻器要起到控制作用,跟电阻串联;电流表、电压表分别跟电阻串、并联在电路上。实验中,要使实验结论更合理、更可靠,应改变电阻两端的电压,多做几次实验。而这改变电阻两边电压的任务,就由滑动变阻器完成。在研究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,使滑动变阻器与定值电阻串联,添加的电压表并联在定值电阻两端,通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,从而得出电流与电压的关系。答案:(1)电压表(2)移动滑动变阻器的滑片(3)如图所示(4)C1234561.下图为研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验电路图,其中正确的是()C解析:在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验中,电流表应串联在电路中,用来测通过电阻的电流;电压表应并联在电阻两端,用来测电阻两端的电压,故选项C正确。1234562.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了I-R图象,如图所示,下列结论与图象相符的是()A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小C解析:由题图可知,本实验探究的是电流与电阻的关系,实验条件是保持电压一定。1234563.(2017·湖北襄阳中考)在探究电流与电阻的关系实验中,把电流表连入电路时,必须使电流从接线柱流入。每次更换电阻后,在调节滑动变阻器的同时,应观察表,使其示数保持不变。解析使用电流表时,电流应从它的正接线柱流入,负接线柱流出;通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,所以探究电流与电阻的关系,需保持导体两端的电压不变。答案正电压1234564.如图所示,电路中电源电压恒定。某同学用该电路验证“在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比”。他多次只改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如下表所示。实验序号R1/ΩI/A①50.30②100.20③150.15根据表中数据得出,通过导体的电流与导体的电阻(选填“成”或“不成”)反比,其原因是。不成没有控制电阻箱R1的电压不变解析:由实验数据可知,通过导体的电流与导体的电阻不成反比。电阻箱跟滑动变阻器串联在电路中,如果改变电阻箱连入电路中的阻值,电阻箱两端的电压就会发生改变,需要调节滑动变阻器,使电阻箱两端的电压保持不变。1234565.一个定值电阻两端的电压是2V,电流为0.5A。若电流变为1A,则定值电阻两端的电压应该是V,电阻(选填“变化”或“不变”)。4不变解析:电阻不变时,导体中电流与两端电压成正比,即电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍;而导体电阻是导体本身的性质,不随其两端电压和通过的电流变化而变化。1234566.在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验中,定值电阻R=50Ω,电源电压保持不变。(1)小明根据电路图连接了甲图所示的电路图连接了实验电路,检查时发现有一根导线连接有误。请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线(导线不得交叉)。(2)电路改正后,开始进行实验,小明根据测出的数据,画出了电阻的U-I关系图象,如图乙所示,由图象可以得出结论:;为了使结论更具有普遍性,小明还应该。123456解析:在探究电阻上的电流跟两端电压的关系的实验中,电流表测量通过电阻R的电流,电压表测量电阻R两端的电压,图中电压表没有跟电阻并联,改正方法如答图所示。由乙图可知,在电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比。一次实验存在偶然性,为使实验结论更具普遍性,可使用不同阻值的电阻多做几次实验。答案:(1)如图所示(2)电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比更换阻值不同的电阻重复实验或