15.2 歐姆定律
【知識(shí)梳理】
一、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
【提出問題】電流與電壓、電阻有什么定量關(guān)系?
【制訂計(jì)劃,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的研究方法是:控制變量法。
實(shí)驗(yàn)電路圖:
探究一:保持電阻不變,研究電流隨電壓的變化關(guān)系。
取一定值電阻,改變兩端電壓,同時(shí)測(cè)出對(duì)應(yīng)電流,測(cè)出三組數(shù)據(jù),總結(jié)電流和電壓的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變R兩端的電壓。
探究二:保持電壓不變,改變電阻,研究電流隨電阻的變化關(guān)系。
保持電壓不變,改接5Ω、10Ω、15Ω的電阻,同時(shí)測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流。
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②保持R兩端的電壓不變。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】收集數(shù)據(jù)信息:(會(huì)進(jìn)行表格設(shè)計(jì))
【分析論證】(分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系,從中找出物理量間的關(guān)系,這是探究物理規(guī)律的常用方法。)
【得出結(jié)論】保持電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系。
保持電壓不變時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
滑動(dòng)變阻器的作用:
在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中:(1)保護(hù)電路;(2)改變定值電阻兩端的電壓,使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化。
在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中:(1)保護(hù)電路;(2)改變定值電阻兩端的電壓,使定值電阻兩端的電壓保持不變。
二、歐姆定律
1.歐姆定律的內(nèi)容:一段導(dǎo)體中的電流,跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
2.歐姆定律的公式:
3.歐姆定律的變形公式:;
【易錯(cuò)點(diǎn)】
1.(1)電流與電壓之間的關(guān)系:當(dāng)電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。不能說成電壓跟電流成正比,電流和電壓之間存在因果關(guān)系,電壓是原因,電流是結(jié)果,因果關(guān)系不能顛倒。
(2)電流與電阻的關(guān)系:當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。不能說成電阻跟電流成反比,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),不隨導(dǎo)體中的電流的變化而變化。
2.對(duì)變形公式的理解:導(dǎo)體的電阻可以由計(jì)算,同一段電路,電阻R的大小與電壓U和電流I無關(guān),因?yàn)閷?dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由本身的材料、長度和橫截面積決定,不能說電阻R與電壓U成正比、與電流I成反比。
【規(guī)律總結(jié)】
歐姆定律的理解:①保持電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系。
②保持電壓不變時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
使用歐姆定律時(shí)應(yīng)注意:
(1)同體性:定律中的電壓、電阻和電流三個(gè)量是對(duì)同一個(gè)電阻或同一段電路而言的,不可亂套公式。
(2)同時(shí)性:定律中的電壓、電阻和電流三個(gè)量必須是在同一時(shí)刻的數(shù)值,若由于某種原因,電路中的電壓或電阻發(fā)生了變化,則電流也相應(yīng)變化。
【典例分析】
(2021 四川德陽中考)小蘭在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、定值電阻R(分別為5Ω、10Ω、20Ω)及導(dǎo)線若干。
(1)小蘭設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整。
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表有示數(shù)變化,電壓表示數(shù)始終為零,此時(shí)電路出現(xiàn)的故障可能是 ___________。
A.電阻R短路 B.電阻R斷路 C.滑動(dòng)變阻器短路
(3)小蘭排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),先后將3個(gè)定值電阻分別接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至電壓表示數(shù)為2.0V,記下相應(yīng)電流表示數(shù)(見下表),分析表中數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:___________。
(4)本實(shí)驗(yàn)探究采用的研究方法是 ___________。
【思路小結(jié)】
1.電路連接或設(shè)計(jì)電路圖:在根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖或根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí),一定要注意電路圖和實(shí)物圖的位置及接法對(duì)應(yīng),如本題中滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)連入電路的電阻值變小,則一定要接入右下接線柱。
2.數(shù)據(jù)處理:如果兩個(gè)物理量的比值一定,則這兩個(gè)物理量成正比;如果兩個(gè)物理量的乘積一定,則這兩個(gè)物理量成反比。
【真題操練】
1.(2021 廣西玉林中考)由歐姆定律I=變形可得R=,以下說法正確的是( )
A.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體的電阻跟通過它的電流成反比
C.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān)
D.導(dǎo)體的電阻由它兩端的電壓和通過它的電流的比值決定
2.(2020 四川甘孜中考)小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”,在此實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω,閉合開關(guān)S后,為了探究上述問題,他應(yīng)該采取的唯一操作是( )
A.保持變阻器滑片不動(dòng)B.將變阻器滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C.將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng)D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)
3.(2019 遼寧盤錦中考)在探究“電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖象,下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成正比
B.電源至少選用兩節(jié)新干電池
C.換用2Ω電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),需要更換電壓表量程
D.多次實(shí)驗(yàn)是為了求平均值,以減小實(shí)驗(yàn)誤差
4.(2021 福建三明九年級(jí)期末)在“探究電流跟電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們繪制的四條圖線如圖,正確的是( )
A.B.C.D.
5.(2021 廣東九年級(jí)期末)某同學(xué)在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí),根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的圖象,下列結(jié)論與圖象相符的是( )
A.電阻一定時(shí),電流隨電壓的增大而增大
B.電阻一定時(shí),電壓隨電流的增大而增大
C.電壓一定時(shí),電流隨電阻的增大而減小
D.電壓一定時(shí),電阻隨電流的增大而減小
6.根據(jù)歐姆定律,下列說法中正確的是( )
A.通過導(dǎo)體的電流越大,這段導(dǎo)體的電阻就越小
B.導(dǎo)體兩端的電壓越大,這段導(dǎo)體的電阻就越大
C.通過導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比
D.導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),電阻值也為零
7.在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,分別用R1、R2兩個(gè)電阻進(jìn)行探究,并根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的U -I關(guān)系圖像,從圖中可以看出R1與R2的大小關(guān)系是( )
A.R2 > R1B.R2 = R1C.R2 < R1D.無法確定
8.某導(dǎo)體中的電流與它兩端電壓的關(guān)系如圖所示,下列分析正確的是( )
A.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),電阻為0
B.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而減小
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為2V時(shí),電流為0.6A
D.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),電流為0
9.(2021 云南昭通九年級(jí)期末)如圖所示,這是“探究通過導(dǎo)體的電流與___________關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路和依據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,實(shí)驗(yàn)中控制定值電阻R兩端的電壓為___________V。
10.小明利用圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)繪出了I-R-1圖像如圖乙。當(dāng)電流為0.4A時(shí),選用的導(dǎo)體的電阻為 ___________ Ω。
11.如圖,“研究電流與電阻關(guān)系”的電路圖,閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至______(填“a”或“b”)端;實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電阻R1由5變?yōu)?0時(shí),為使R1兩端的電壓保持不變,滑片應(yīng)向______(填“a”或“b”)端滑動(dòng)。
12.(2021 湖南岳陽九年級(jí)期末)如圖所示是分別測(cè)量定值電阻R和小燈泡L兩端電壓和通過的電流后得到的U-I關(guān)系圖線。由圖可知,定值電阻R的阻值為_______Ω;小燈泡L的阻值會(huì)隨其兩端電壓的變化而改變,當(dāng)其兩端電壓為2V時(shí)阻值為________Ω。
13.當(dāng)一導(dǎo)體兩端的電壓為4 V時(shí),通過它的電流為1 A,則這導(dǎo)體的電阻為___Ω;當(dāng)兩端電壓為8V時(shí),則導(dǎo)體的電流為______A;當(dāng)兩端電壓為0V時(shí),則導(dǎo)體的電阻為____Ω,
14.(2021 安徽滁州九年級(jí)期末)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過相互討論,將實(shí)驗(yàn)方案由甲圖改為乙圖,這樣改進(jìn)的好處是______。
15.(2021 湖南九年級(jí)期末)電阻R1與R2的I﹣U圖象如圖所示由圖可知,R1的電阻值是______(選填“恒定”或“變化”)的。R2的電阻值是______Ω。
16.(2021 四川綿陽中考)在探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,小蘭同學(xué)把定值電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和電源連接成了如圖甲所示的電路。請(qǐng)繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn):
(1)閉合開關(guān)前,檢查電路。小蘭發(fā)現(xiàn)有接線錯(cuò)誤,且只需要改接一根導(dǎo)線就可以,請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上打“×”并畫線把它改到正確的位置上_______。
(2)之后,小蘭測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中制定標(biāo)度,把表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),畫出電流與電壓的關(guān)系圖線______,得到電阻一定時(shí)電流與電壓的關(guān)系。
(3)從描點(diǎn)得到的圖中可以看出,有一組數(shù)據(jù)是明顯錯(cuò)誤的。這組數(shù)據(jù)序號(hào)是_______。
17.(2021 內(nèi)蒙古興安盟中考)某同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中。
(1)請(qǐng)用筆畫線表示導(dǎo)線,將甲圖中的實(shí)物圖連接完整,要求滑片P向B端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變大;
(2)閉合開關(guān)前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是___________;
(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)通過電阻的電流為___________ A; 若要增大電阻兩端的電壓,應(yīng)將滑片P向___________(選填“A”或“B”)端移動(dòng)。
(4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)如表。分析表中數(shù)據(jù)可得:電流與電壓的關(guān)系是___________。
18.(2021 四川德陽中考)小蘭在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、定值電阻R(分別為5Ω、10Ω、20Ω)及導(dǎo)線若干。
(1)小蘭設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整。___________
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表有示數(shù)變化,電壓表示數(shù)始終為零,此時(shí)電路出現(xiàn)的故障可能是 ___________。
A.電阻R短路
B.電阻R斷路
C.滑動(dòng)變阻器短路
(3)小蘭排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),先后將3個(gè)定值電阻分別接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至電壓表示數(shù)為2.0V,記下相應(yīng)電流表示數(shù)(見下表),分析表中數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:___________。
(4)本實(shí)驗(yàn)探究采用的研究方法是 ___________。
19.(2021 江蘇揚(yáng)州中考)在“探究電流和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,器材有:電源(6V),電阻箱(0-9999Ω),滑動(dòng)變阻器(2001A),電壓表、電流表,開關(guān)和導(dǎo)線若干;
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整,使滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻減小______;
(2)第一組數(shù)據(jù)的測(cè)量過程中,有下列步驟,正確的順序是______;
①保持開關(guān)斷開,連接實(shí)物電路
②檢查電路無誤后閉合開關(guān)
③讀出電流表的示數(shù),斷開開關(guān)
④將滑動(dòng)變阻器的金屬滑片置于阻值最大處
⑤轉(zhuǎn)動(dòng)電阻箱的旋鈕使它的阻值為20,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為4V
(3)將電阻箱調(diào)到15Ω,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖所示,示數(shù)為______A,該電流值與15Ω電阻值______(填“能”或“不能”)作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中,此時(shí)電壓表示數(shù)為0V可能發(fā)生的故障是______。
20.(2021 湖北鄂州中考)曉東用如圖所示的電路,探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”,電源電壓不變。
(1)曉東設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路圖,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖乙連接完整______。要求:滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),電路中的電流變大。
(2)在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,選定某一定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的目的是______。
(3)在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。
①每次改變電阻R的阻值后,要進(jìn)行的操作是______,并記下對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)。
②在做第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),將電阻R的阻值從15Ω調(diào)為20Ω后,就直接記錄電流表示數(shù),這個(gè)示數(shù)可能是______(選填A(yù)、B、C、D選項(xiàng))。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③曉東同學(xué)及時(shí)更正錯(cuò)誤,完成實(shí)驗(yàn)后,通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),初步得出的結(jié)論是______。
21.在如圖(甲)所示的電路中,電源電壓 U 為 3V 且不變。閉合電鍵 S,(1)若電 流表的示數(shù)如圖(乙)所示,則求電阻 R 的阻值;(2)若將電阻 R 換為阻值為 10 歐的電阻 R′,則求電流表的示數(shù)變化量⊿I。
滬科版九年級(jí)
第十五章《探究電路》
15.2 歐姆定律
【知識(shí)梳理】
一、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
【提出問題】電流與電壓、電阻有什么定量關(guān)系?
【制訂計(jì)劃,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的研究方法是:控制變量法。
實(shí)驗(yàn)電路圖:
探究一:保持電阻不變,研究電流隨電壓的變化關(guān)系。
取一定值電阻,改變兩端電壓,同時(shí)測(cè)出對(duì)應(yīng)電流,測(cè)出三組數(shù)據(jù),總結(jié)電流和電壓的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變R兩端的電壓。
探究二:保持電壓不變,改變電阻,研究電流隨電阻的變化關(guān)系。
保持電壓不變,改接5Ω、10Ω、15Ω的電阻,同時(shí)測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流。
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②保持R兩端的電壓不變。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】收集數(shù)據(jù)信息:(會(huì)進(jìn)行表格設(shè)計(jì))
【分析論證】(分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系,從中找出物理量間的關(guān)系,這是探究物理規(guī)律的常用方法。)
【得出結(jié)論】保持電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系。
保持電壓不變時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
滑動(dòng)變阻器的作用:
在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中:(1)保護(hù)電路;(2)改變定值電阻兩端的電壓,使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化。
在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中:(1)保護(hù)電路;(2)改變定值電阻兩端的電壓,使定值電阻兩端的電壓保持不變。
二、歐姆定律
1.歐姆定律的內(nèi)容:一段導(dǎo)體中的電流,跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
2.歐姆定律的公式:
3.歐姆定律的變形公式:;
【易錯(cuò)點(diǎn)】
1.(1)電流與電壓之間的關(guān)系:當(dāng)電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。不能說成電壓跟電流成正比,電流和電壓之間存在因果關(guān)系,電壓是原因,電流是結(jié)果,因果關(guān)系不能顛倒。
(2)電流與電阻的關(guān)系:當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。不能說成電阻跟電流成反比,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),不隨導(dǎo)體中的電流的變化而變化。
2.對(duì)變形公式的理解:導(dǎo)體的電阻可以由計(jì)算,同一段電路,電阻R的大小與電壓U和電流I無關(guān),因?yàn)閷?dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由本身的材料、長度和橫截面積決定,不能說電阻R與電壓U成正比、與電流I成反比。
【規(guī)律總結(jié)】
歐姆定律的理解:①保持電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系。
②保持電壓不變時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
使用歐姆定律時(shí)應(yīng)注意:
(1)同體性:定律中的電壓、電阻和電流三個(gè)量是對(duì)同一個(gè)電阻或同一段電路而言的,不可亂套公式。
(2)同時(shí)性:定律中的電壓、電阻和電流三個(gè)量必須是在同一時(shí)刻的數(shù)值,若由于某種原因,電路中的電壓或電阻發(fā)生了變化,則電流也相應(yīng)變化。
【典例分析】
(2021 四川德陽中考)小蘭在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、定值電阻R(分別為5Ω、10Ω、20Ω)及導(dǎo)線若干。
(1)小蘭設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整。
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表有示數(shù)變化,電壓表示數(shù)始終為零,此時(shí)電路出現(xiàn)的故障可能是 ___________。
A.電阻R短路 B.電阻R斷路 C.滑動(dòng)變阻器短路
(3)小蘭排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),先后將3個(gè)定值電阻分別接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至電壓表示數(shù)為2.0V,記下相應(yīng)電流表示數(shù)(見下表),分析表中數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:___________。
(4)本實(shí)驗(yàn)探究采用的研究方法是 ___________。
【答案】 A 導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 控制變量法
【解析】
(1)按電路圖連接定值電阻與滑動(dòng)變阻器的左上接線柱,使定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,如圖
(2)若電阻R短路,則電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電流表示數(shù)發(fā)生變化,故A符合題意;若電阻R斷路,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),移動(dòng)滑片,電流表、電壓表的示數(shù)不發(fā)生變化,故B不符合題意;若滑動(dòng)變阻器短路,則電壓表有示數(shù),電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電流表、電壓表的示數(shù)都不發(fā)生變化,故C不符合題意。故選A。
(3)分析表中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(4)本實(shí)驗(yàn)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,采用的研究方法是控制變量法。
【思路小結(jié)】
1.電路連接或設(shè)計(jì)電路圖:在根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖或根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí),一定要注意電路圖和實(shí)物圖的位置及接法對(duì)應(yīng),如本題中滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)連入電路的電阻值變小,則一定要接入右下接線柱。
2.數(shù)據(jù)處理:如果兩個(gè)物理量的比值一定,則這兩個(gè)物理量成正比;如果兩個(gè)物理量的乘積一定,則這兩個(gè)物理量成反比。
【真題操練】
1.(2021 廣西玉林中考)由歐姆定律I=變形可得R=,以下說法正確的是( )
A.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體的電阻跟通過它的電流成反比
C.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān)
D.導(dǎo)體的電阻由它兩端的電壓和通過它的電流的比值決定
【答案】C
【解析】
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種屬性,導(dǎo)體兩端的電壓及通過它的電流的大小不會(huì)影響導(dǎo)體電阻的大小,而電路中導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比,當(dāng)電路中的電壓一定時(shí),改變電路中的電阻大小,通過電阻的電流會(huì)與電阻成反比,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。
2.(2020 四川甘孜中考)小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”,在此實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω,閉合開關(guān)S后,為了探究上述問題,他應(yīng)該采取的唯一操作是( )
A.保持變阻器滑片不動(dòng)B.將變阻器滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C.將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng)D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)
【答案】C
【解析】當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換成10Ω后電路中的總電阻變大,電路中的電流變小,滑片不動(dòng)時(shí),變阻器兩端電壓變?。灰虼?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以定制電阻兩端的電壓變大;因探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”時(shí),應(yīng)控制電阻兩端電壓不變,所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片增大接入電路中的電阻,減小電路中的電流,即將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng),故AB錯(cuò)誤、C正確?;粍?dòng)時(shí),增加電池的節(jié)數(shù),會(huì)使電阻兩端的電壓更大,故D錯(cuò)誤。故選C。
3.(2019 遼寧盤錦中考)在探究“電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖象,下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成正比
B.電源至少選用兩節(jié)新干電池
C.換用2Ω電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),需要更換電壓表量程
D.多次實(shí)驗(yàn)是為了求平均值,以減小實(shí)驗(yàn)誤差
【答案】B
【解析】由圖可知,導(dǎo)體兩端的電壓不變,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,故A錯(cuò)誤;由圖可知,這個(gè)不變的電壓為:U=IR=0.4A×5Ω=2V;電源至少選用兩節(jié)新干電池(3V),故B正確;換用2Ω電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),控制電阻的電壓不變,故不需要更換電壓表量程,故C錯(cuò)誤;多次實(shí)驗(yàn)是為了得出普遍性的規(guī)律,故D錯(cuò)誤.
4.(2021 福建三明九年級(jí)期末)在“探究電流跟電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們繪制的四條圖線如圖,正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】電流跟電壓、電阻有關(guān),研究電流與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),要控制另外一個(gè)因素不變。在電阻不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成正比,故電流隨電壓的變化關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線,故A正確,C錯(cuò)誤;在電壓不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比,故電流隨電阻的變化關(guān)系為反比例函數(shù)曲線;因通過導(dǎo)體的電流跟電阻的倒數(shù)成正比,故通過導(dǎo)體的電流跟電阻的倒數(shù)的變化關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線,故BD錯(cuò)誤。故選A。
5.(2021 廣東九年級(jí)期末)某同學(xué)在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí),根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的圖象,下列結(jié)論與圖象相符的是( )
A.電阻一定時(shí),電流隨電壓的增大而增大
B.電阻一定時(shí),電壓隨電流的增大而增大
C.電壓一定時(shí),電流隨電阻的增大而減小
D.電壓一定時(shí),電阻隨電流的增大而減小
【答案】A
【解析】
圖象的橫坐標(biāo)表示電壓,縱坐標(biāo)表示電流,是個(gè)正比例函數(shù)圖象,可得結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),電流隨著電壓的增大而增大(電流與電壓成正比),故BCD錯(cuò)誤,A正確。故選A。
6.根據(jù)歐姆定律,下列說法中正確的是( )
A.通過導(dǎo)體的電流越大,這段導(dǎo)體的電阻就越小
B.導(dǎo)體兩端的電壓越大,這段導(dǎo)體的電阻就越大
C.通過導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比
D.導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),電阻值也為零
【答案】C
【解析】
電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),不隨電壓與電流的變化而變化,故ABD都不符合題意;歐姆定律的內(nèi)容為:通過導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比,故C符合題意.
7.在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,分別用R1、R2兩個(gè)電阻進(jìn)行探究,并根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的U -I關(guān)系圖像,從圖中可以看出R1與R2的大小關(guān)系是( )
A.R2 > R1B.R2 = R1C.R2 < R1D.無法確定
【答案】A
【解析】
由圖示可知,當(dāng)電流相等時(shí),電阻R2兩端的電壓較高,由可知,電阻R2的電阻值較大,故A項(xiàng)符合題意,BCD項(xiàng)不符合題意。故選A。
8.某導(dǎo)體中的電流與它兩端電壓的關(guān)系如圖所示,下列分析正確的是( )
A.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),電阻為0
B.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而減小
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為2V時(shí),電流為0.6A
D.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),電流為0
【答案】D
【解析】由圖像上看出,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),電流為0,但是電阻不為零,因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),與材料、長度、橫截面積以及溫度有關(guān),與電壓和電流沒有關(guān)系,故AB不正確,D正確;由圖知,當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流為0.4A,故C不正確。故選D。
9.(2021 云南昭通九年級(jí)期末)如圖所示,這是“探究通過導(dǎo)體的電流與___________關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路和依據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,實(shí)驗(yàn)中控制定值電阻R兩端的電壓為___________V。
【答案】電阻 3
【解析】如圖可知,橫坐標(biāo)是電阻,縱坐標(biāo)是電流,故探究的是電流與電阻的關(guān)系。當(dāng)電阻為5Ω時(shí),電流為0.6A,則電壓為,同理,當(dāng)電阻為10Ω,電流為0.3A,電壓仍然為3V,故控制定值電阻R兩端的電壓為3V。
10.小明利用圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)繪出了I-R-1圖像如圖乙。當(dāng)電流為0.4A時(shí),選用的導(dǎo)體的電阻為 ___________ Ω。
【答案】5
【解析】
由圖乙可知,當(dāng)電流為0.4A時(shí),選用導(dǎo)體的電阻的倒數(shù),即R-1為0.20Ω-1。則選用的導(dǎo)體的電阻
11.如圖,“研究電流與電阻關(guān)系”的電路圖,閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至______(填“a”或“b”)端;實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電阻R1由5變?yōu)?0時(shí),為使R1兩端的電壓保持不變,滑片應(yīng)向______(填“a”或“b”)端滑動(dòng)。
【答案】b b
【解析】閉合開關(guān)前,為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至阻值最大處,即b端。當(dāng)電阻R1由5Ω變?yōu)?0Ω時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓可知,當(dāng)R1的阻值增大時(shí),其兩端的電壓變大,要保持其電壓不變,即R1兩端的電壓要減小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知變阻器兩端的電壓要增加,根據(jù)串聯(lián)分壓可知,增加變阻器連入電路的電阻,滑片P向b端滑動(dòng)。
12.(2021 湖南岳陽九年級(jí)期末)如圖所示是分別測(cè)量定值電阻R和小燈泡L兩端電壓和通過的電流后得到的U-I關(guān)系圖線。由圖可知,定值電阻R的阻值為_______Ω;小燈泡L的阻值會(huì)隨其兩端電壓的變化而改變,當(dāng)其兩端電壓為2V時(shí)阻值為________Ω。
【答案】5 4
【解析】由圖象可知,當(dāng)UR=UL=2V時(shí),通過定值電阻和燈泡的電流分別為IR=0.4A,IL=0.5A,則定值電阻R的阻值和此時(shí)燈泡的電阻分別為R=5Ω,RL=4Ω
13.當(dāng)一導(dǎo)體兩端的電壓為4 V時(shí),通過它的電流為1 A,則這導(dǎo)體的電阻為___Ω;當(dāng)兩端電壓為8V時(shí),則導(dǎo)體的電流為______A;當(dāng)兩端電壓為0V時(shí),則導(dǎo)體的電阻為____Ω,
【答案】4 2 4
【解析】這導(dǎo)體的電阻為;當(dāng)兩端電壓為8V時(shí),則導(dǎo)體的電流為;當(dāng)兩端電壓為0V時(shí),電阻不變,電阻與電壓的大小無關(guān),則導(dǎo)體的電阻為4Ω。
14.(2021 安徽滁州九年級(jí)期末)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過相互討論,將實(shí)驗(yàn)方案由甲圖改為乙圖,這樣改進(jìn)的好處是______。
【答案】可方便改變定值電阻的電壓,從而進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量
【解析】
由圖示知,甲實(shí)驗(yàn)只測(cè)出一組對(duì)應(yīng)的電流與電壓值,通過一組數(shù)據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論說服力不強(qiáng),而乙實(shí)驗(yàn)中可通過調(diào)節(jié)變阻器的滑片的位置,從而改變定值電阻兩端的電壓,可測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出具有普遍性的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
15.(2021 湖南九年級(jí)期末)電阻R1與R2的I﹣U圖象如圖所示由圖可知,R1的電阻值是______(選填“恒定”或“變化”)的。R2的電阻值是______Ω。
【答案】變化 10
【解析】讀圖可知R1的圖象是一條曲線,所以R1的阻值是變化的。R2的圖象是一條直線,其阻值不變,根據(jù)歐姆定律可計(jì)算R2的電阻值,當(dāng)R2兩端的電壓為4V時(shí),通過R2的電流為0.4A,則
16.(2021 四川綿陽中考)在探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,小蘭同學(xué)把定值電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和電源連接成了如圖甲所示的電路。請(qǐng)繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn):
(1)閉合開關(guān)前,檢查電路。小蘭發(fā)現(xiàn)有接線錯(cuò)誤,且只需要改接一根導(dǎo)線就可以,請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上打“×”并畫線把它改到正確的位置上_______。
(2)之后,小蘭測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中制定標(biāo)度,把表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),畫出電流與電壓的關(guān)系圖線______,得到電阻一定時(shí)電流與電壓的關(guān)系。
(3)從描點(diǎn)得到的圖中可以看出,有一組數(shù)據(jù)是明顯錯(cuò)誤的。這組數(shù)據(jù)序號(hào)是_______。
【答案】 4
【解析】
(1)要探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系,應(yīng)將電流變串聯(lián)接入電路測(cè)流過導(dǎo)體的電流,電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端測(cè)其兩端電壓,如圖所示:
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)先在坐標(biāo)紙上定合適的標(biāo)度,然后描點(diǎn),再連線,且當(dāng)定值電阻兩端所加電壓為零時(shí),流過電阻的電流也為零,如圖所示:
(3)從描點(diǎn)得到的圖中可以看出,當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí),流過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比,圖像時(shí)一條過原點(diǎn)的傾斜直線,不滿足此規(guī)律的是表中第4組數(shù)據(jù)。
17.(2021 內(nèi)蒙古興安盟中考)某同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中。
(1)請(qǐng)用筆畫線表示導(dǎo)線,將甲圖中的實(shí)物圖連接完整,要求滑片P向B端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變大;
(2)閉合開關(guān)前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是___________;
(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)通過電阻的電流為___________ A; 若要增大電阻兩端的電壓,應(yīng)將滑片P向___________(選填“A”或“B”)端移動(dòng)。
(4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)如表。分析表中數(shù)據(jù)可得:電流與電壓的關(guān)系是___________。
【答案】 電流表指針調(diào)零 0.12 A 在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
【解析】
(1)滑片P向B端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,故變阻器的A接線柱連入電路中,如下圖所示:
(2)閉合開關(guān)前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,需要對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零,把指針調(diào)到0刻度線上。(3)圖乙中電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.12A。要增大電阻兩端的電壓,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知需要減小變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻,從而減小滑動(dòng)變阻器分得的電壓,滑片P向A端移動(dòng)。(4)由表中數(shù)據(jù)可知,電壓增大為原來的幾倍,相應(yīng)的電流增大為原來的幾倍,可以得到在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
18.(2021 四川德陽中考)小蘭在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、定值電阻R(分別為5Ω、10Ω、20Ω)及導(dǎo)線若干。
(1)小蘭設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,請(qǐng)用筆劃線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整。___________
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表有示數(shù)變化,電壓表示數(shù)始終為零,此時(shí)電路出現(xiàn)的故障可能是 ___________。
A.電阻R短路
B.電阻R斷路
C.滑動(dòng)變阻器短路
(3)小蘭排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),先后將3個(gè)定值電阻分別接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至電壓表示數(shù)為2.0V,記下相應(yīng)電流表示數(shù)(見下表),分析表中數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:___________。
(4)本實(shí)驗(yàn)探究采用的研究方法是 ___________。
【答案】 A 導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 控制變量法
【解析】
(1)按電路圖連接定值電阻與滑動(dòng)變阻器的左上接線柱,使定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,如圖
(2)若電阻R短路,則電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電流表示數(shù)發(fā)生變化,故A符合題意;
若電阻R斷路,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),移動(dòng)滑片,電流表、電壓表的示數(shù)不發(fā)生變化,故B不符合題意;若滑動(dòng)變阻器短路,則電壓表有示數(shù),電流表有示數(shù),移動(dòng)滑片,電流表、電壓表的示數(shù)都不發(fā)生變化,故C不符合題意。故選A。(3)分析表中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(4)本實(shí)驗(yàn)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,采用的研究方法是控制變量法。
19.(2021 江蘇揚(yáng)州中考)在“探究電流和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,器材有:電源(6V),電阻箱(0-9999Ω),滑動(dòng)變阻器(2001A),電壓表、電流表,開關(guān)和導(dǎo)線若干;
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整,使滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻減小______;
(2)第一組數(shù)據(jù)的測(cè)量過程中,有下列步驟,正確的順序是______;
①保持開關(guān)斷開,連接實(shí)物電路
②檢查電路無誤后閉合開關(guān)
③讀出電流表的示數(shù),斷開開關(guān)
④將滑動(dòng)變阻器的金屬滑片置于阻值最大處
⑤轉(zhuǎn)動(dòng)電阻箱的旋鈕使它的阻值為20,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為4V
(3)將電阻箱調(diào)到15Ω,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖所示,示數(shù)為______A,該電流值與15Ω電阻值______(填“能”或“不能”)作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中,此時(shí)電壓表示數(shù)為0V可能發(fā)生的故障是______。
【答案】 ①④②⑤③ 0.24 不能 電阻箱被短路
【解析】
(1)滑片向左移動(dòng)時(shí)電阻減小,連接變阻器左下方的接線柱,如圖所示:
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①保持開關(guān)斷開,連接實(shí)物電路;④將滑動(dòng)變阻器的金屬滑片置于阻值最大處;②檢查電路無誤后閉合開關(guān);⑤轉(zhuǎn)動(dòng)電阻箱的旋鈕使它的阻值為20,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為4V;
③讀出電流表的示數(shù),斷開開關(guān)。(3)由圖可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.24A。電阻箱調(diào)到15Ω,此時(shí)的電壓表的示數(shù)為U=IR=0.24A×15Ω=3.6V電壓表的示數(shù)沒有達(dá)到4V,該電流值與15Ω電阻值不能作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中。此時(shí)電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表示數(shù)為0V,可能電阻箱被短路。
20.(2021 湖北鄂州中考)曉東用如圖所示的電路,探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”,電源電壓不變。
(1)曉東設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路圖,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖乙連接完整______。要求:滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),電路中的電流變大。
(2)在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,選定某一定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的目的是______。
(3)在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。
①每次改變電阻R的阻值后,要進(jìn)行的操作是______,并記下對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)。
②在做第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),將電阻R的阻值從15Ω調(diào)為20Ω后,就直接記錄電流表示數(shù),這個(gè)示數(shù)可能是______(選填A(yù)、B、C、D選項(xiàng))。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③曉東同學(xué)及時(shí)更正錯(cuò)誤,完成實(shí)驗(yàn)后,通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),初步得出的結(jié)論是______。
【答案】 改變(調(diào)節(jié))定值電阻兩端電壓 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變 B 電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比
【解析】
(1)要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),電路中的電流變大,即電阻變小,故變阻左下接線柱連入電路中再與定值電阻串聯(lián),如下所示:
(2)為得出普遍性的規(guī)律要測(cè)量多組數(shù)據(jù),故在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,選定某一定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的目的是改變(調(diào)節(jié))定值電阻兩端電壓。(3)①在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,要控制電阻的電壓不變,故每次改變電阻R的阻值后,要進(jìn)行的操作是:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變。②根據(jù)表中數(shù)據(jù),由歐姆定律,第3次實(shí)驗(yàn)電阻的電壓為,在做第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),將電阻R的阻值從15Ω調(diào)為20Ω后,因定值電阻變大,而變阻器連入電路的電阻值不變,由分壓原理,電阻的電壓大于3V,由歐姆定律,此時(shí)通過定值電阻的電流 ,即電路的電流大于,根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律,現(xiàn)在的總電阻大于第3次實(shí)驗(yàn)電路的總電阻,由歐姆定律,此時(shí)電路的電流應(yīng)小于0.2A,故這個(gè)示數(shù)可能是0.18A,故選B。③由歐姆定律,定值電阻的電壓為……,即電阻的電壓為一定值,通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),初步得出的結(jié)論是:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比。
21.在如圖(甲)所示的電路中,電源電壓 U 為 3V 且不變。閉合電鍵 S,(1)若電 流表的示數(shù)如圖(乙)所示,則求電阻 R 的阻值;(2)若將電阻 R 換為阻值為 10 歐的電阻 R′,則求電流表的示數(shù)變化量⊿I。
【答案】(1)15 (2)0.1A
【解析】
(1)如甲圖,電源電壓U3V,電流表的示數(shù)I0.2A,由歐姆定律R15;(2)若R換為10的,則此時(shí)電路中的電流0.3A.則電流變化了⊿。實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓/V
電阻/Ω
電流/A
1
2
3
物理量
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓/V
電阻/Ω
電流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
數(shù)據(jù)序號(hào)
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
電流I/A
0.07
0.15
0.22
0.24
0.36
0.44
電壓/V
0.5
1
1.5
2
2.5
電流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
物理量
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓/V
電阻/Ω
電流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓/V
電阻/Ω
電流/A
1
2
3
物理量
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓/V
電阻/Ω
電流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
數(shù)據(jù)序號(hào)
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
電流I/A
0.07
0.15
0.22
0.24
0.36
0.44
電壓/V
0.5
1
1.5
2
2.5
電流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
物理量
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓/V
電阻/Ω
電流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12

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版本: 滬科版(2024)

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