第十七章 歐姆定律第1節(jié)  電流與電壓和電阻的關(guān)系教材考點(diǎn)梳理 一、探究電流與電壓的關(guān)系1.提出問(wèn)題：在電阻一定時(shí)，電流與電壓有什么關(guān)系？2.實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。▲ 敲桌子：滑動(dòng)變阻器的作用：①保護(hù)電路。②改變定值電阻兩端的電壓。3.會(huì)畫(huà)電路圖:4.會(huì)連接實(shí)物
電路：5.電路連接注意事項(xiàng)：（1）開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)。（2）電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)，選擇合適的量程，“正進(jìn)負(fù)出”。（3） A.滑動(dòng)變阻器按“上下各一”的原則接入電路。B.閉合開(kāi)關(guān)前，滑片移到阻值最大處。6.控制變量法的應(yīng)用：控制定值電阻的阻值不變，用滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓，觀察并記錄電壓表和電流表示數(shù)。7.多次測(cè)量的目的：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性。8. 表格數(shù)據(jù)分析：次數(shù)12345電流/A0.050.100.150.200.25電壓/V0.51.01.52.02.5（1）算出每次電壓與電流的比值，若比值是定值，則電流與電壓成正比。（2）作出I-U圖像，如果為過(guò)原點(diǎn)的一條直線，則電流與電壓成正比。
9.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。▲敲桌子：（1）不能少條件：電流和電壓是指同一段導(dǎo)體的同一時(shí)間段而言的。（2）不能亂先后順序：不能反過(guò)來(lái)說(shuō)。電壓是原因，電流是結(jié)果。是因?yàn)橹挥性趯?dǎo)體兩端加了電壓，導(dǎo)體中才可能有了電流。 二、探究電流與電阻的關(guān)系1.提出問(wèn)題：在電壓一定時(shí)，電流與電阻有什么關(guān)系？2.實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。▲ 敲桌子：滑動(dòng)變阻器的作用：（1）保護(hù)電路。（2）保持定值電阻兩端的電壓不變。3.會(huì)畫(huà)電路圖：4.會(huì)連接實(shí)物電路：
5.電路連接注意事項(xiàng)：（1）開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)。（2）電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)，選擇合適的量程，“正進(jìn)負(fù)出”。（3） A.滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則接入電路。B.閉合開(kāi)關(guān)前，滑片移到阻值最大處。6.控制變量法的應(yīng)用：保持定值電阻兩端電壓不變，改變定值電阻大小，研究電流隨電阻的變化關(guān)系，觀察并記錄電流表示數(shù)。7.滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向：更換了大阻值定值電阻后，滑片移動(dòng)方向應(yīng)該能使變阻器接入電路中的電阻值變大，從而保證電壓表的示數(shù)不變。▲敲桌子：換大調(diào)大，換小調(diào)小。8.多次測(cè)量的目的：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性。9.為了減少來(lái)回更換定值電阻的麻煩，實(shí)驗(yàn)中我們可以用電阻箱來(lái)代替定值電阻，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱的旋鈕來(lái)改變電阻大小。10.表格數(shù)據(jù)分析：次數(shù)12345電流/A0.60.30.20.150.1電阻/Ω510152030    （1）算出每次電流與電阻的乘積，若乘積是定值，則電流與電阻成反比。（2）作出I-R圖像，若圖像為反比例函數(shù)，則電流與電阻成反比。
11.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。▲ 敲桌子：不能少條件；不能亂先后順序。 重難點(diǎn)突破 1．（2023湖南懷化）圖甲是“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路。（1）檢查發(fā)現(xiàn)連接的電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)趫D中連接錯(cuò)誤的那根導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接正確______；（2）電路接通前，滑動(dòng)變阻器的滑片Р應(yīng)該移至最______端（選填“左”或“右”）；（3）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近于電源電壓，則故障可能是：待測(cè)電阻發(fā)生了______（選填“短路”或“斷路”）；（4）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。表中空白處電壓如圖乙所示，該示數(shù)是______V。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得結(jié)論：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成______（選填“正比”或“反比”）。電流0.61.21.8 3.0電流0.120.240.360.480.602．（2023四川廣元）同學(xué)們“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電壓恒為6V的電源一個(gè)，定值電阻5個(gè)（阻值分別為、、、、），規(guī)格為“  1A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。  （1）同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，想用電壓表的3V量程測(cè)量定值電阻R兩端的電壓，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，幫助他們把電壓表正確連接在電路中（導(dǎo)線不能交叉）；（2）他們先將的電阻接在圖甲中a、b間，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為；保持滑片不動(dòng)，用的電阻替換a、b間的電阻后，需將滑動(dòng)變阻器的滑片P向___________（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，才能保持a、b間的電壓不變；再依次更換a、b間電阻為、繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。他們根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出了電流表示數(shù)I與a、b間電阻R阻值的關(guān)系圖像，如圖乙所示。由乙圖可知：a、b間電壓的值為___________V；a、b間電壓一定時(shí)。通過(guò)a、b間導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成___________比；（3）當(dāng)他們用的電阻替換的電阻后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不能調(diào)為。為繼續(xù)完成此次探究，同學(xué)們一起設(shè)計(jì)了如下方案，下列方案不正確的一項(xiàng)是___________；A．將滑動(dòng)變阻器更換為“  1A”的滑動(dòng)變阻器，其余不變B．將電壓為6V的電源更換為電壓為5.2V的電源，其余不變C．只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使為2.3V 參考答案   【答案】（1）  （2）左     （3）斷路     （4）2.4     正比【解析】（1）由圖可知，電源為兩節(jié)干電池，電壓為3V，所以電壓表量程應(yīng)選用0～3V  （2）為保護(hù)電路，電路接通前，滑動(dòng)變阻器的滑片Р應(yīng)該移至阻值最大處，即最左端。（3）電流表示數(shù)幾乎為零，可能是電路斷路；電壓表示數(shù)接近于電源電壓，說(shuō)明電壓表到電源兩極沒(méi)有斷路，則故障可能是待測(cè)電阻發(fā)生了斷路。（4）由圖乙可知，電壓表選用量程的分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V。分析表中數(shù)據(jù)可知，電阻兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值是定值，說(shuō)明在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。    【答案】 （1）  （2）右     2     反     （3）C【解析】（1）電壓表與定值電阻并聯(lián)接入電路，注意接線柱正進(jìn)負(fù)出，電壓表選用3V的量程  （2）實(shí)驗(yàn)中，用10Ω的電阻替換5Ω，根據(jù)分壓原理，電阻兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大；研究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，要增大變阻器兩端的電壓，由分壓原理，要增大變阻器電阻阻值，故應(yīng)向右移動(dòng)滑片才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求；根據(jù)圖乙所示的圖象可知，a、b兩端的電壓為U=IR=0.4A×5Ω==2V，為一定值，故可得出：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。（3）A．由圖可知，電源電壓為6V，定值電阻兩端電壓為2V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U變=6V-2V=4V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得R定∶R變=UV∶U變=2V∶4V=1∶2，滑動(dòng)變阻器的阻值是定值電阻的2倍，當(dāng)他們用25Ω的電阻替換20Ω的電阻后，則解得R變=50Ω，如果只更換滑動(dòng)變阻器，則更換的滑動(dòng)變阻器最大阻值至少為50Ω，因此該方法可行，故A正確，不符合題意；B．如果重新開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，只更換電源，將電壓為6V的電源更換為電壓為5.2V的電源，定值電阻兩端電壓保持不變?yōu)?/span>2V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U變=6V-5.2V=3.2V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得R定∶R變=UV∶U變=2V∶3.2V=1∶1.6，滑動(dòng)變阻器的阻值是定值電阻的1.6倍，當(dāng)他們用25Ω的電阻替換20Ω的電阻后，則解得R變=40Ω，因此該方法可行，故B正確，不符合題意；C．如果重新開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，只改變控制電壓U0，使U0為2.3V，電源電壓為6V，定值電阻兩端電壓為2.3V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U變=6V-2.3V=3.7V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得R定∶R變=UV∶U變=2.3V∶3.7V=23∶37，滑動(dòng)變阻器的阻值是定值電阻的倍，當(dāng)他們用25Ω的電阻替換20Ω的電阻后，則解得，變阻器的最大阻值是40Ω，因此該方法不可行，故C錯(cuò)誤，符合題意。故選C。 

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