電流和電阻之間有什么樣的關系?
【猜想假設】:
電流與電阻成反比。
【設計實驗】:
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:
【實驗步驟】:
①按圖接好電路。注意連接時開關要斷開,開關閉合之前要把滑動變阻器調到阻值最大處,實物圖如下所示。
②分別將5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻連入電路,檢查電路后閉合開關,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
= 3 \* GB3 ③根據數據畫出I-R圖像。
【得出結論】:
電阻兩端的電壓一定時,電流與電阻成反比。
【考點方向】:
1、滑動變阻器的作用:① ;② 。
2、在閉合開關前滑動變阻器應將滑片置于 端。
3、該實驗中利用多個不同阻值電阻測出多組不同的數據,其目的是 。
4、更換大電阻后如何滑動滑動變阻器的阻值: 。
5、連接好電路,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近于電源電壓,電流表幾乎無示數,則故障為定值電阻R發(fā)生了 。
6、為了避免來回更換電阻,帶來的麻煩,我們可以使用 來替換定值電阻。
7、電阻箱阻值改變后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器都不能達到實驗要求,若電路無故障,則引起這種情況的原因可能是 。
8、電路中滑動變阻器阻最大值Rx的確定方法: 。
9、實驗方法: 法: 。
10、結論:在電壓一定時, 。
【創(chuàng)新母題】:某班同學做“探究電流與電阻的關系”的實驗,某小組連接了如圖甲所示的實物電路。

乙 丙
(1)請在方框內畫出對應的電路圖(電阻箱符號為)
(2)連接電路時,開關應 ,其目的是 。
(3)連好電路后,將電阻箱調至某一阻值,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為一個適當的值U0,記錄電流表的示數和 。
(4)改變電阻箱的阻值,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使 ,并記錄相應數據。
(5)再次改變電阻箱阻值,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器的滑片都不能達到(4)中的要求,引起這種情況的直接原因是 。
(6)重復步驟(4)多次實驗,其目的是 。根據所得數據畫出電流隨電阻變化的圖象如圖乙所示。你認為該小組實驗時的U0= V。
(7)進一步研究發(fā)現(xiàn)由圖線上的任一點和坐標軸圍成的矩形“面積”大小都相等,由此可以得出的實驗結論是 。
(8)以上實驗過程中,所涉及到的實驗探究方法是 法,請再舉出其他應用該探究方法的例子 。
(9)實驗結束后,小組間交流時,發(fā)現(xiàn)鄰組在相同的坐標系中畫出的圖象如圖丙所示,你認為圖象不同的原因是 。
練習1:(2019?麗水)利用如圖電路研究“電流與電阻的關系”,其中電流表量程為“0~
0.6A”,電壓表量程為“0~3V”,滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω,1A”,依次將阻值為5歐、10
歐、20歐的定值電阻接入AB之間完成實驗,獲得數據如下表。
請回答:
(1)完成第一組實驗,斷開開關,拆下5歐的電阻,改接10歐的電阻。繼續(xù)操作有以下四步:①閉合開關;②將滑動變阻器的滑片移到最右端;③記錄電流表示數;④將滑動變阻器的滑片移到適當位置。從安全和規(guī)范角度考慮,正確的順序是 ;
(2)上述操作④中判斷滑片已處于適當位置的依據是 ;
(3)依據表中數據作出了下列圖象,其中正確的是 ;
(4)要完成本次實驗,電源最多只能將 節(jié)干電池串聯(lián)。
練習2:(2019?泰州)小華在“探究電流與電阻關系”的實驗中:
(1)按要求將實物圖連接完整(要求:滑片P向右滑時變阻器接入電路的電阻變大)。
(2)在連接電路的過程中,開關必須處于 (閉合/斷開)狀態(tài),滑動變阻器的
滑片P應放在最 (左/右)端。
(3)小華用三只阻值分別為15Ω、10Ω和5Ω的電阻探究“電流與電阻關系”的過程中,
將15Ω電阻換成10Ω時,應將滑片向 (左/右)移動,其目的是 。
練習3:(2019?鎮(zhèn)江)小兵利用圖1電路來探究電流與電阻的關系,他在實驗中控制電壓
表示數為U0不變,相關器材規(guī)格已在圖中標明。
(1)請用筆畫線代替導線將電壓表接入電路;
(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片應置于圖中最 (選填“左”或“右”)端;
(3)閉合開關,將電阻箱調至某阻值,調節(jié)滑動變阻器時,他發(fā)現(xiàn)電壓表示數始終為零而
電流表示數有明顯變化,經檢查是由于某處被短路而造成的,被短路的是 ;
(4)小兵調節(jié)電阻箱阻值R,進行多次實驗,所繪制的I與1/R關系圖線如圖2所示,由
此可知U0= V,實驗結論是:在電壓一定時, ;
(5)若由于電池電量不足,小兵換用4.5V電源后繼續(xù)實驗,進行了如下操作:
①將電阻箱阻值先調至4Ω進行實驗,實驗完成后斷開開關;
②再將電阻箱阻值調至15Ω后,閉合開關進行實驗;
則由于小兵在上述操作中的一個疏漏,將會導致 。
(6)小華利用圖1電路和器材也對電流與電阻的關系進行了探究在5Ω~25Ω范圍內,他將
電阻箱阻值R調至5個不同的值分別進行了實驗,則他根據實驗數據描點所繪制的與I與
1/R關系圖線不可能是圖3中的 (選填“甲”或“乙”),理由是 。
練習4:(2019?臨沂)在“探究電流與電阻關系”的實驗中,小明依次選用阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻進行實驗。
(1)圖甲是實驗的實物連線圖,其中有一條導線連接錯誤,請在該導線上打“×”并畫出正確連線。
(2)改正錯誤后閉合開關,電流表有示數而電壓表無示數,電路故障可能是___ ___。
(3)排除故障后閉合開關,移動滑動變阻器的滑片至某一位置,電流表的示數如圖乙所示,此時電路中的電流為______A。
(4)斷開開關,將5Ω的定值電阻換成10Ω的并閉合開關,此時應將滑動變阻器的滑片向______(選填“左”或“右”)端移動,這一過程中眼睛要一直觀察______表示數的變化。
(5)下表是實驗中記錄的數據,分析數據可知:
①10Ω定值電阻的功率為______W。
②當導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成______比。
練習5:(2019?鶴崗)某學習小組在“探究通電導體中電流與電阻的關系”的實驗中,小明
連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)。
(1)用筆畫線代替導線將圖甲實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片P向左移動,電路中電流變大,導線不得交叉)。
(2)連接好電路,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近于電源電壓,電流表幾乎無示數,則故障為定值電阻R (填“短路”或“斷路”)
(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可知R兩端的電壓為 V;當R的電阻由5Ω更換為10Ω時,閉合開關后,為使R兩端的電壓 (填“改變”或“不變”),滑動變阻器的滑片應向 (填““左”或“右”)端滑動;若實驗中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω,則滑動變阻器的阻值至少是 Ω。
練習6:(2019·泰州)小華在“探究電流與電阻關系”的實驗中
(1)按要求將實物圖連接完整(要求:滑片P向右滑時變阻器接入電路的電阻變大)。
(2)在連接電路的過程中,開關必須處于_ ___(閉合/斷開)狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應放在最__ __(左/右)端
(3)小華用三只阻值分別為15Ω、10Ω和5Ω的電阻探究“電流與電阻關系”的過程中,將15Ω電阻換成10Ω時,應將滑片向____(左/右)移動,其目的是 。
練習7. (2019·濰坊)在“探究電流與電阻的關系”實驗中,某小組利用電阻箱等連接了如圖甲所示的實物電路(電源電壓恒為6V)。

甲 乙
(1)用筆畫線代替導線將圖甲中電路連接完整(要求滑動變阻器滑片向B端滑動時接入電路的阻值變大);
(2)將第一次實驗得到的數據填入表格,然后將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調至20Ω,滑動變阻器的滑片向______(選填“A”或“B”)端移動,直到______為止,此時電流表指針位置如圖乙所示,其示數為______A;
(3)根據以上實驗數據得出結論:電流與電阻成反比。
請對上述探究寫出一條改進性建議__ ____。
(4)再次改變電阻箱阻值,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器都不能達到實驗要求,若電路無故障,則引起這種情況的原因可能是__ ___。
練習8:(2018?菏澤)如圖所示,用電流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、電壓表(0﹣3V,0﹣15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一個)、滑動變阻器(0﹣50Ω)、電源(6V)、開關和導線若干,探究電流與電阻的關系。
(1)請你根據甲圖所示的電路圖,將乙圖中的電路連接完整。
(2)滑動變阻器在電路中的作用是 。
(3)小強做此實驗時,在電流表使用無誤的情況下,收集測量數據,記錄表格如下:
小強的五次實驗操作中有一次是錯誤的,請你對小強記錄的數據進行分析,你發(fā)現(xiàn)第 次測量的數據是錯誤的,錯誤的原因是 。
(4)請你根據表中正確的數據,在丙圖中繪制出電流隨電阻變化的圖象。
練習9:(2018?連云港)小明同學在“探究通過導體的電流與電阻的關系“時,他用如圖所示的電路進行實險,可供選擇的定值電阻分別為2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.實驗中電阻R兩端的電壓始終保持3V不變,滑動變阻器的規(guī)格為“15Ω 1A”。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖中實物電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大。
(2)閉合開關后,小明發(fā)現(xiàn)電流表示數為0,電壓表示數很大,故障原因可能是 。
(3)實驗中,不能被選用的電阻為 Ω。
(4)保證可用電阻均能正常進行實驗,電源電壓應該控制在 V至 V之間。
【考點方向】:
1、滑動變阻器的作用:①保護電路;②使電阻兩端電壓保持不變。
2、在閉合開關前滑動變阻器應將滑片置于 阻值最大 端。
3、該實驗中利用多個不同阻值電阻測出多組不同的數據,其目的是避免實驗偶然性,得出普遍規(guī)律。
4、更換大電阻后如何滑動滑動變阻器的阻值:應使滑動變阻器的阻值變大,滑動變阻器分擔的電壓變大,保證定值電阻上分的的電壓不變。
5、連接好電路,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近于電源電壓,電流表幾乎無示數,則故障為定值電阻R發(fā)生了斷路。
6、為了避免來回更換電阻,帶來的麻煩,我們可以使用 電阻箱 來替換定值電阻。
7、電阻箱阻值改變后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器都不能達到實驗要求,若電路無故障,則引起這種情況的原因可能是電阻箱的阻值調得太大(或滑動變阻器最大阻值太小)。
8、電路中滑動變阻器阻最大值Rx的確定方法:UR/R=(U-UR)/RX。
9、實驗方法:控制變量法:保持電壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。
10、結論:在電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比。
【創(chuàng)新母題】:某班同學做“探究電流與電阻的關系”的實驗,某小組連接了如圖甲所示的實物電路。

乙 丙
(1)請在方框內畫出對應的電路圖(電阻箱符號為)
(2)連接電路時,開關應 ,其目的是 。
(3)連好電路后,將電阻箱調至某一阻值,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為一個適當的值U0,記錄電流表的示數和 。
(4)改變電阻箱的阻值,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使 ,并記錄相應數據。
(5)再次改變電阻箱阻值,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器的滑片都不能達到(4)中的要求,引起這種情況的直接原因是 。
(6)重復步驟(4)多次實驗,其目的是 。根據所得數據畫出電流隨電阻變化的圖象如圖乙所示。你認為該小組實驗時的U0= V。
(7)進一步研究發(fā)現(xiàn)由圖線上的任一點和坐標軸圍成的矩形“面積”大小都相等,由此可以得出的實驗結論是 。
(8)以上實驗過程中,所涉及到的實驗探究方法是 法,請再舉出其他應用該探究方法的例子 。
(9)實驗結束后,小組間交流時,發(fā)現(xiàn)鄰組在相同的坐標系中畫出的圖象如圖丙所示,你認為圖象不同的原因是 。
【答案】:
(1)如上圖所示;
(2)斷開;保護電路,避免因電路中電流過大,而損壞電器元件。
(3)電阻箱的阻值;
(4)電壓表的示數仍為U0;
(5)電阻箱的電阻調得太大了;
(6)一組數據具有偶然性,多組數據可以避免實驗偶然性,得出普遍規(guī)律;6;
(7)當電壓一定時,電流與電阻成反比;
(8)控制變量法;探究電流和電壓的關系;
(9)這兩個小組所控制的電阻箱兩端電壓不相同。
【解析】:
(1)根據圖甲,由電路元件的連接順序可得電路圖如右所示:
(2)為保護電路,在連接電路的過程中,開關應處于斷開狀態(tài);
(3)因為要探究電流與電阻的關系,所以須記錄電流及電阻的數據進行分析,即要記錄電阻箱的阻值;
(4)要探究電流與電阻的關系,須控制電阻箱兩端的電壓不變,即電壓表的示數仍為U0;
(5)電阻越大,分得的電壓越多,但電阻箱的電阻不斷變大時,要使電阻箱兩端電壓達到U0,須使變阻器的電阻值變大,但不能達到U0 時,表明滑動變阻器提供的電阻已達最大值,因而是電阻箱的電阻調得太大了;
(6)一組數據具有偶然性,多組數據更能得出普遍規(guī)律,由圖可知:U0=IR=3.0V×2A=6V;
(7)由圖乙可知,其橫軸和縱軸所表示的物理量分別為電阻R及通過的電流I,面積不變,即IR的乘積不變,故表明:當電壓一定時,電流與電阻成反比;
(8)探究電流和電阻的關系時,要控制電阻兩端的電壓恒定不變,因此是采用的控制變量法;在探究電流與電壓關系的時候,也是采用了該方法。
(9)由圖兩可知,電阻箱兩端的電壓U0'=I'R'=3A×1Ω=3V≠U0.即兩個小組所畫出的圖象不同,是因為他們所控制的電阻箱兩端電壓不同。
練習1:(2019?麗水)利用如圖電路研究“電流與電阻的關系”,其中電流表量程為“0~
0.6A”,電壓表量程為“0~3V”,滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω,1A”,依次將阻值為5歐、10
歐、20歐的定值電阻接入AB之間完成實驗,獲得數據如下表。
請回答:
(1)完成第一組實驗,斷開開關,拆下5歐的電阻,改接10歐的電阻。繼續(xù)操作有以下四步:①閉合開關;②將滑動變阻器的滑片移到最右端;③記錄電流表示數;④將滑動變阻器的滑片移到適當位置。從安全和規(guī)范角度考慮,正確的順序是 ;
(2)上述操作④中判斷滑片已處于適當位置的依據是 ;
(3)依據表中數據作出了下列圖象,其中正確的是 ;
(4)要完成本次實驗,電源最多只能將 節(jié)干電池串聯(lián)。
【答案】:
(1)②①④③;(2)電壓表示數為2V;(3)AB;(4)4。
【解析】:
(1)改接10歐的電阻。繼續(xù)操作的步驟:將滑動變阻器的滑片移到最右端;閉合開關;將
滑動變阻器的滑片移到適當位置,記錄電流表示數;從安全和規(guī)范角度考慮,正確的順序是
②①④③;
(2)研究“電流與電阻的關系“,要控制電阻的電壓不變,由表中數據知,這個電壓為:
U=IR=0.4A×5Ω=2V,上述操作④中判斷滑片已處于適當位置的依據是:電壓表示數為2V;
(3)由表中數據知,電阻為原來的幾倍,通過的電流為原來的幾分之一倍,即電壓不變時,電流與電阻成反比,A正確,D錯誤;
電流與電阻成反比,即電流與電阻的倒數成正比,B正確,C錯誤。故選AB;
(4)要控制電阻的電壓為2V不變,當定值電阻最大為20Ω時,對應的變阻器的最大電阻不超過50Ω,由壓原理,變阻器的電壓不超過50Ω/20Ω×2V=5V,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,要完成本次實驗,電源最多為:2V+5V=7V,因1節(jié)只干電池為1.5V,故電源最多只能將4節(jié)干電池串聯(lián)能將4節(jié)干電池串聯(lián)。
練習2:(2019?泰州)小華在“探究電流與電阻關系”的實驗中:
(1)按要求將實物圖連接完整(要求:滑片P向右滑時變阻器接入電路的電阻變大)。
(2)在連接電路的過程中,開關必須處于 (閉合/斷開)狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應放在最 (左/右)端。
(3)小華用三只阻值分別為15Ω、10Ω和5Ω的電阻探究“電流與電阻關系”的過程中,將15Ω電阻換成10Ω時,應將滑片向 (左/右)移動,其目的是 。
【答案】:
(1)如下圖;(2)斷開;右;(3)左;控制電阻兩端的電壓不變。
【解析】:
(1)滑片P向右滑時變阻器接入電路的電阻變大,說明滑片P向右滑時,變阻器接入電路中的電阻線的長度應變長,故應將滑動變阻器下端左側接線柱接入電路中,如答案圖所示。
(2)連接電路時,為了確保安全,開關必須要斷開。為了保護電路,閉合開關前滑片要置于使滑動變阻器接入電路中的阻值最大處。故閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應放在最右端。
(3)探究“電流與電阻關系”時,應控制電壓不變,改變定值電阻的阻值大小。將15 Ω電阻換成10 Ω時,根據串聯(lián)分壓原理可知,電阻兩端的電壓變小,為了控制電壓和原來相同,就需要減小滑動變阻器兩端的電壓以增大定值電阻兩端的電壓,因此應將滑片向左移。
練習3:(2019?鎮(zhèn)江)小兵利用圖1電路來探究電流與電阻的關系,他在實驗中控制電壓
表示數為U0不變,相關器材規(guī)格已在圖中標明。
(1)請用筆畫線代替導線將電壓表接入電路;
(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片應置于圖中最 (選填“左”或“右”)端;
(3)閉合開關,將電阻箱調至某阻值,調節(jié)滑動變阻器時,他發(fā)現(xiàn)電壓表示數始終為零而
電流表示數有明顯變化,經檢查是由于某處被短路而造成的,被短路的是 ;
(4)小兵調節(jié)電阻箱阻值R,進行多次實驗,所繪制的I與1/R關系圖線如圖2所示,由
此可知U0= V,實驗結論是:在電壓一定時, ;
(5)若由于電池電量不足,小兵換用4.5V電源后繼續(xù)實驗,進行了如下操作:
①將電阻箱阻值先調至4Ω進行實驗,實驗完成后斷開開關;
②再將電阻箱阻值調至15Ω后,閉合開關進行實驗;
則由于小兵在上述操作中的一個疏漏,將會導致 。
(6)小華利用圖1電路和器材也對電流與電阻的關系進行了探究在5Ω~25Ω范圍內,他將
電阻箱阻值R調至5個不同的值分別進行了實驗,則他根據實驗數據描點所繪制的與I與
1/R關系圖線不可能是圖3中的 (選填“甲”或“乙”),理由是 。
【答案】:
(1)如下圖;
(2)左;(3)電阻箱;(4)2;通過導體的電流與導體的電阻成反比;
(5)電阻箱兩端的電壓超過電壓表量程;
(6)乙;當電阻箱阻值為25Ω時,滑動變阻器的最大阻值不能滿足圖線乙所需控制不變的
電壓0.75V。
【解析】:
(1)探究導體電流與電阻的關系時,需要控制導體兩端的電壓不變,因此電路圖中電壓表
是測量電阻兩端的電壓,電壓表要和被測對象并聯(lián)。
(2)為保證電路安全,在閉合開關前,應讓滑動變阻器處于阻值最大,即接入電路中的電
阻絲長度最長,由圖可知,當滑片在最左端時接入電路中,電阻絲長度最長,電阻最大。
(3)電壓表無示數說明,開路或者被短路,又電流表示數發(fā)生較大變化,因此可知,電路
中沒有開路,而是電阻發(fā)生了較大變化,因此可以推斷電阻箱處發(fā)生了短路。
(4)由圖可知,電流與電阻的倒數商就是所控制的電壓,同時也是該圖像的斜率,因此可
以計算U=I/(1/R)=0.5V/0.25A=2V.同時可以得出結論,當電阻兩端的電壓一定時,通過導
體的電流與電阻的阻值成反比。
(5)將電阻箱阻值先調至4Ω進行實驗,再將電阻箱阻值調至15Ω后,電阻突然變大,分
壓也會變大。疏漏了將滑動變阻器置于阻值最大端,容易使電阻兩端的電壓過大。
(6)由圖中甲可知,控制的電壓是2V,而乙圖線所需控制不變的電壓為0.75V。由串聯(lián)分
壓可知,U滑=U-UO=4.5V-0.75V=3.75,
此時滑動變阻器應接入電路中阻值為R=3.75V/0.03A=125Ω,
而滑動變阻器最大阻值為50Ω,因此不可能是乙。
練習4:(2019?臨沂)在“探究電流與電阻關系”的實驗中,小明依次選用阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻進行實驗。
(1)圖甲是實驗的實物連線圖,其中有一條導線連接錯誤,請在該導線上打“×”并畫出正確連線。
(2)改正錯誤后閉合開關,電流表有示數而電壓表無示數,電路故障可能是___ ___。
(3)排除故障后閉合開關,移動滑動變阻器的滑片至某一位置,電流表的示數如圖乙所示,此時電路中的電流為______A。
(4)斷開開關,將5Ω的定值電阻換成10Ω的并閉合開關,此時應將滑動變阻器的滑片向______(選填“左”或“右”)端移動,這一過程中眼睛要一直觀察______表示數的變化。
(5)下表是實驗中記錄的數據,分析數據可知:
①10Ω定值電阻的功率為______W。
②當導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成______比。
【答案】:
(1)如下圖所示;(2)電阻短路 ;(3) 0.4 ;(4) 右 ; 電壓 (5) 0.4 ; 反。
【解析】:
(1)由圖甲可知,電流從正極→滑動變阻器→電阻左接線柱→電壓表負接線柱→電流表→開關→電源負極,電阻沒有接入電路,改正如答案圖所示。
(2)電流表有示數說明此電路是通路,電壓表無示數,說明R短路或電壓表開路。
(3)由圖甲可知,電流表接0~0.6 A量程,示數為0.4 A。(4)接5 Ω的定值電阻時,保持其兩端電壓為U=IR=0.4 A×5 Ω=2 V不變;將5 Ω的定值電阻換成10 Ω后,電路電流變小,滑動變阻器兩端的電壓變小,電源電壓不變,由U=U1+U2可知,10 Ω電阻兩端的電壓變大,要使定值電阻兩端的電壓降為2 V,滑動變阻器滑片應向右滑動,使電路中的電流變小,定值電阻兩端的電壓變小;眼睛觀察電壓表使其為2 V。
(5)①10 Ω定值電阻的功率為P=I2R=(0.2 A)2×10 Ω=0.4 W;
②由表格數據可知,當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。
練習5:(2019?鶴崗)某學習小組在“探究通電導體中電流與電阻的關系”的實驗中,小明
連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)。
(1)用筆畫線代替導線將圖甲實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片P向左移動,電路中電流變大,導線不得交叉)。
(2)連接好電路,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近于電源電壓,電流表幾乎無示數,則故障為定值電阻R (填“短路”或“斷路”)
(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可知R兩端的電壓為 V;當R的電阻由5Ω更換為10Ω時,閉合開關后,為使R兩端的電壓 (填“改變”或“不變”),滑動變阻器的滑片應向 (填““左”或“右”)端滑動;若實驗中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω,則滑動變阻器的阻值至少是 Ω。
【答案】:
(1)如下圖所示;(2)斷路;(3)3;不變;右;7.5。
【解析】:
(1)滑動變阻器的滑片P向左移動,電路中電流變大,即電阻變小,故變阻器左下接線柱
連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示:
(2)若定值電阻短路,電壓表示數為0,電流表有示數,不符合題意;
若定值電阻R斷路,電流表示數為0,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,有示數,符合題意,故閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近于電源電壓,電流表幾乎無示數,則故障為定值電阻R斷路;
(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可知R兩端的電壓為:U=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣=0.2A×15Ω=3V;
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變,應保持電阻兩端的電壓不變,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應右端移動,使電壓表的示數為3V。
電壓表控制的電壓為3V,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:
U滑=4.5V﹣3V=1.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數的0.5倍,根據分壓原理,當接入15Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻為:
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω,故為了完成整個實驗,應該選取最大阻值至少7.5Ω的滑動變阻器。
練習6:(2019·泰州)小華在“探究電流與電阻關系”的實驗中
(1)按要求將實物圖連接完整(要求:滑片P向右滑時變阻器接入電路的電阻變大)。
(2)在連接電路的過程中,開關必須處于_ ___(閉合/斷開)狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應放在最__ __(左/右)端
(3)小華用三只阻值分別為15Ω、10Ω和5Ω的電阻探究“電流與電阻關系”的過程中,將15Ω電阻換成10Ω時,應將滑片向____(左/右)移動,其目的是 。
【答案】:
(1)如圖所示
(2)斷開;右;
(3)左;保持電阻兩端的電壓不變。
【解析】:
(1)滑片P向右滑時變阻器接入電路的電阻變大,說明滑片P向右滑時,變阻器接入電路中的電阻線的長度應變長,故應將滑動變阻器下端左側接線柱接入電路中,如答案圖所示。
(2)連接電路時,為了確保安全,開關必須要斷開。為了保護電路,閉合開關前滑片要置于使滑動變阻器接入電路中的阻值最大處。故閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應放在最右端。
(3)探究“電流與電阻關系”時,應控制電壓不變,改變定值電阻的阻值大小。將15 Ω電阻換成10 Ω時,根據串聯(lián)分壓原理可知,電阻兩端的電壓變小,為了控制電壓和原來相同,就需要減小滑動變阻器兩端的電壓以增大定值電阻兩端的電壓,因此應將滑片向左移。
練習7. (2019·濰坊)在“探究電流與電阻的關系”實驗中,某小組利用電阻箱等連接了如圖甲所示的實物電路(電源電壓恒為6V)。

甲 乙
(1)用筆畫線代替導線將圖甲中電路連接完整(要求滑動變阻器滑片向B端滑動時接入電路的阻值變大);
(2)將第一次實驗得到的數據填入表格,然后將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調至20Ω,滑動變阻器的滑片向______(選填“A”或“B”)端移動,直到______為止,此時電流表指針位置如圖乙所示,其示數為______A;
(3)根據以上實驗數據得出結論:電流與電阻成反比。
請對上述探究寫出一條改進性建議__ ____。
(4)再次改變電阻箱阻值,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器都不能達到實驗要求,若電路無故障,則引起這種情況的原因可能是__ ___。
【答案】:
(1)如下圖所示;(2)B;電壓表的示數為4 V;0.2;
(3)進行多次實驗(或結論中添加“電壓一定”的前提);
(4)電阻箱的阻值調得太大(或滑動變阻器最大阻值太小)。
【解析】:
(1)根據實驗要求,滑動變阻器滑片向B端滑動時接入電路的阻值變大,則必須接A接線柱。
(2)在探究電流跟電阻的關系時,必須保證電壓不變,由表中數據可知,電壓為4 V不變,電阻由10 Ω變?yōu)?0 Ω后,電路中的電流變小,此時滑動變阻器兩端的電壓變小,由U=U1+U2可知,電阻箱兩端的電壓變大,所以滑動變阻器滑片應向B端移動,直到電阻箱兩端的電壓降為4 V;由于電流表的量程為0~0.6 A,故其讀數為0.2 A。
(3)由表中數據可知,只有兩組數據,不具有普遍性,建議進行多次實驗,得出在電壓一定時,導體中電流跟導體的電阻成反比。
(4)根據串聯(lián)電路中分壓原理,若電阻箱接入電路的阻值越大,電阻箱兩端的電壓就越大,要使電阻箱分壓保持4 V不變,則滑動變阻器分壓必須變大,即滑動變阻器的最大電阻必須較大,否則無法使電阻箱兩端的電壓保持4 V不變。
練習8:(2018?菏澤)如圖所示,用電流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、電壓表(0﹣3V,0﹣15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一個)、滑動變阻器(0﹣50Ω)、電源(6V)、開關和導線若干,探究電流與電阻的關系。
(1)請你根據甲圖所示的電路圖,將乙圖中的電路連接完整。
(2)滑動變阻器在電路中的作用是 。
(3)小強做此實驗時,在電流表使用無誤的情況下,收集測量數據,記錄表格如下:
小強的五次實驗操作中有一次是錯誤的,請你對小強記錄的數據進行分析,你發(fā)現(xiàn)第 次測量的數據是錯誤的,錯誤的原因是 。
(4)請你根據表中正確的數據,在丙圖中繪制出電流隨電阻變化的圖象。
【答案】:
(1)如下圖;

(2)控制電阻的電壓不變;(3)2;沒有控制電阻的電壓不變;(4)如上右所示。
【解析】:
(1)將變阻器P以右電阻絲連入電路中與電阻串聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中;
(2)研究電流與電阻關系,要控制電壓表表示數不變,據此分析滑動變阻器在電路中的作用;
(3)由表中數據,發(fā)現(xiàn)第2次電壓表示數與其它實驗的電壓不同,據此分析;
(4)根據描點法作圖。
(1)將變阻器P以右電阻絲連入電路中與電阻串聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,如上圖所示:
(2)研究電流與電阻關系,要控制電壓表示數不變,故滑動變阻器在電路中的作用是:控制電阻的電壓不變。
(3)由表中數據,發(fā)現(xiàn)第2次電壓表示數與其它實驗的電壓不同,故是錯誤的,原因是沒有控制電阻的電壓不變;
(4)根據描點法作圖,如上右所示。
故答案為:(1)如上左;(2)控制電阻的電壓不變;(3)2;沒有控制電阻的電壓不變;(4)如上右圖所示。
練習9:(2018?連云港)小明同學在“探究通過導體的電流與電阻的關系“時,他用如圖所示的電路進行實險,可供選擇的定值電阻分別為2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.實驗中電阻R兩端的電壓始終保持3V不變,滑動變阻器的規(guī)格為“15Ω 1A”。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖中實物電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大。
(2)閉合開關后,小明發(fā)現(xiàn)電流表示數為0,電壓表示數很大,故障原因可能是 。
(3)實驗中,不能被選用的電阻為 Ω。
(4)保證可用電阻均能正常進行實驗,電源電壓應該控制在 V至 V之間。
【答案】:
(1)如下圖;(2)R斷路;(3)2.5;(4)3;4.8。
【解析】:
(1)因要求滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大,故滑片以右電阻絲連入電路中,如下所示:
(2)小明發(fā)現(xiàn)電流表示數為0,電壓表示數很大,說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路,短路不對(這樣電壓表示數為0),只能是開路:R斷路;
(3)當電壓表示數最大U1=3V且R1=2.5Ω時,電路中的電流最大,
則I大=,
滑動變阻器的規(guī)格為“15Ω1A”,滑動變阻器的最大電流不能超過1A,故2.5Ω不能用;
(3)由題意知,滑動變阻器的最大阻值為25Ω,定值電阻的最大電阻為15Ω;根據串聯(lián)電路的電壓關系:
,
解得:U=4.8V,所以電阻兩端的電壓只能在3V到4.8V之間。
次數
電阻R/Ω
電流I/A
1

0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
實驗組別
1
2
3
電阻R(歐)
5
10
20
電流I(安)
0.4
0.2
0.1
實驗次數
電阻R/Ω
電流I/A
1
5
0.6
2
10
0.1
3
15
0.2
4
20
0.15
5
30
0.1
實驗組別
1
2
3
電阻R(歐)
5
10
20
電流I(安)
0.4
0.2
0.1
實驗次數
電阻R/Ω
電流I/A
1
5
0.6
2
10
0.1
3
15
0.2
4
20
0.15
5
30
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