电流与电压和电阻的关系.docx
- 文档编号:30228930
- 上传时间:2023-08-07
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:677.07KB
电流与电压和电阻的关系.docx
《电流与电压和电阻的关系.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电流与电压和电阻的关系.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电流与电压和电阻的关系
第一节电流与电压和电阻的关系
基础知识
板块一:
电阻上的电流跟两端电压的关系
1.猜想假设:
在电阻一定时,电压越高,电路中的电流越_____。
2.设计实验:
(1)保持_______不变,用_______、_______测出定值电阻两端的电压和电流。
(2)实验器材:
。
(3)电路图:
画在右边虚线框内并将实物按电路图连成电路
(4)实验记录表格并画出图像:
(1)按电路图连接电路,在连接电路时开关应该_______。
(2)在闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到_______(A或B)。
(3)得出结论:
在一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成。
(4)实验中是采用法来探究的,本实验中应保持不变,用改变电路中的电流和电阻两端电压大小,得出的结论是:
.
板块二:
电流跟电阻的关系
1.猜想假设:
在电压相同时,电阻越大,电路中的电流越_______。
2.设计实验:
(1)保持_____不变,用电流表测出不同定值电阻的电流值,研究电流跟电阻的关系。
(2)器材
(3)电路图:
(4)实验记录表格:
本实验中应保持不变,此处滑动变阻器的作用是,
本实验结论是:
。
学法拓展
1.理解实验方法:
在探究电压、电阻的变化对电流的影响时,由于电压、电阻的变化均会对电流产生影响,所以我们可以采用控制变量法来进行探究。
即探究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,使得导体两端的电压成整数倍的变化,测出相应的电流值;探究电流与电阻的关系时,保持导体两端的电压不变,测出不同导体中的电流,分析数据,得出结论。
2.理解探究过程:
两次实验过程中移动滑动变阻器滑片的意义不同,在探究“电流跟电压的关系”实验中,移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压,使得电压成整数倍变化;而在探究“电流与电阻的关系”实验中,移动滑动变阻器滑片的目的是使电阻两端的电压保持不变。
3.结论:
每个实验结论前面都要加上条件:
保持电压不变、保持电阻不变
考点剖析
考点一:
探究电流与电压的关系
例:
王锐用如图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”.
(1)请根据电路在图乙的方框中画出电路图.
(2)王锐按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置.其原因可能是.(写出一个)
(3)王锐在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示.
U(V)
0.5
1.0
1.6
1.9
2.5
3.0
I(A)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)请根据表中数据在图丙中画出电阻R的U﹣I关系图象;
(5)王锐在实验中所用电阻R的阻值为Ω。
思路点拨:
(1)电压表应与电阻R并联,电流表与电阻R串联接入,对实物图画出对应的电路图:
(2)电压表偏转到满偏,说明此时电阻两端的电压等于电源电压,可能是电阻断路或滑动变阻器的阻值为零或滑动变阻器短路;
(4)根据表中电压值和对应的电流值运用描点法画出电阻R的U﹣I关系图象,如下图;
(5)由表格中的第一列数据知,当电压为0.5V时,电流为0.1A,由I=
得,R=
=
=5Ω。
故答案为:
(1)见上图;
(2)电阻断路(或滑动变阻器的阻值为零、或滑动变阻器短路);(4)见上图;(5)5。
考点二:
探究电流与电阻的关系
例:
在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大.(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于(选填“断开”或“闭合”)状态.
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是(填字母).
A.电阻断路B.电流表坏了C.滑动变阻器短路D.电阻短路
(4)排除电路故障进行实验.为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到的作用.实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向(填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住才可能达到这个目的.
(5)根据实验数据,作出I﹣R图象如图丙所示.根据实验目的分析图象可得出结论:
导体两端
。
思路点拨:
(1)由图示中的甲可知,电压表测R两端电压,滑动变阻器与R串联,题目要求当滑片向右移动时电流表示数变大,也就是电阻要变小,所以应把变阻器右下角接线柱接入电路,如下图所示;
(2)在连接电路时,为了防止电路中有短路的地方而导致损坏电路元件,开关应处于断开状态;(3)出现题目中现象的原因只能是与电压并联的部分发了断路,由图示可知,与电压表并联的是电阻,所以只能是电阻断路了,故应选A;
(4)在本实验中,在电阻发生改变时,通过调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持不变,研究电流如何变化;根据串联电路的分压原理,当把电阻由小换大时,电阻分压变大,滑动变阻器分压变小,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻分压,增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大,由图示电路图可知,闭合开关后应向左移动滑片,同时眼睛盯住电压表;
(5)由图象知,电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:
(1)连线如下图所示:
(2)断开;(3)A;(4)调节电阻两端电压保持不变;左;电压表;(5)电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
学习总结
1.某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用如图所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1,R2,R1>R2,通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U﹣I关系图象,图中能正确反映两个电阻大小关系的是()
A.
B.
C.
D.
2.在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路图如图所示.电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“10Ω1.5A”字样.在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数.当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到2.5V,其原因可能是()
A.20Ω的电阻阻值太大
B.电源电压4.5V太低
C.滑动变阻器的最大阻值太大
D.控制电压为2.5V太高
3.在下列研究实例中,运用了相同的研究方法的是
A.探究电流与电压的关系时,保持电阻不变
B.研究电流时,由分析水流的形成来分析电流的形成
C.将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动
D.研究物体的动能与质量的关系时,让物体从斜面的同一高度滑下
4.如图,在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中,将电阻R由5Ω换成10Ω后,接下来的操作正确的是
A.滑片P向左移动,保持电压表示数不变
B.滑片P向左移动,保持电流表示数不变
C.滑片P向右移动,保持电压表示数不变
D.滑片P向右移动,保持电流表示数不变
5.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,得到I-U图像如下图所示,则正确的是
ABCD
6.在探究“通过电阻的电流与电压的关系”时,同学们进行了下列实验。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于。
(2)当滑片P移到某一位置时,电压表和电流表的示数分别如下图所示,则电压表的读数为
V,电流表的读数为A.
(3)移动滑片P,读取了多组电压值和电流值,分析实验数据得出,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。
实验中滑动变阻器的作用是
7.在研究通过导体的电流跟导体两端的电压和导体的电阻关系的实验中,小凯把所有元件连成了如图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了.
①检查发现只要改接一根导线就可以,请你把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上.
②他们利用正确的电路实验并记录了数据,请你对以上数据进行分析,从而得出:
次数
R/Ω
U/V
I/A
1
10
1
0.1
2
10
2
0.2
3
20
2
0.1
4
15
4.5
0.3
(A)对比1.2说明:
.
(B)对比2.3说明:
.
③该实验中滑动变阻器的作用是:
.
8.探究“通过导体的电流跟电阻关系”的实验电路图如图1所示.
(1)在图1所示的实物电路中,连接的错误是.
(2)将电路连接的错误改正后开始实验,在闭合开关S前,应使滑动变阻器的滑片P置于(选填“A”或“B”)端.
(3)在此实验中,每次应更换.并移动滑动变阻器的滑片P,目的是.
(4)在实验过程中,当滑动变阻器的滑片P移到某点时,发现两电表的示数如图2甲、乙所示,则此时所使用的定值电阻R的电阻为Ω.
9.小明利用如图甲所示的电路探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”。
已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5
、10
、15
、20
、25
。
(1)如图乙所示,A导线应该接在滑动变阻器_________(填“上端”或“下端”)的接线柱。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流,随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结沦:
电压一定时,____________________________________。
②上述实验中,小明用5
的电阻做完实验后,将10
的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑片向_________(填“左”或“右”)移动,使电压表示数为_________V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于_________Ω的滑动变阻器。
10.小明利用如图甲所示的电路探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”。
已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5
、10
、15
、20
、25
。
(1)如图乙所示,A导线应该接在滑动变阻器_________(填“上端”或“下端”)的接线柱。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流,随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结沦:
电压一定时,____________________________________。
②上述实验中,小明用5
的电阻做完实验后,将10
的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑片向_________(填“左”或“右”)移动,使电压表示数为_________V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于_________Ω的滑动变阻器。
11.探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③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。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(20Ω2A;50Ω1A),导线若干。
【实验过程】
(1)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。
小明操作中的错误是。
(2)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。
分析数据可得出猜想是正确的。
表一表二
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
电流I/A
0.30
0.15
0.10
(3)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。
分析数据得出猜想③是正确的。
实验中小红多次移动变阻器滑片的目的是。
12.在探究“电流与电阻的关系”的实验时:
(1)请在图甲中把余下部分的电路用笔画线代替导线连接完整。
(要求:
滑动变阻器的滑片向右滑动时,连入电路的电阻变大)
(2)实验过程中必须控制不变;在某次测量中,电流表的示数如图乙所示,电流为A。
(3)实验中,滑动变阻器的作用是。
(4)当把电路中5Ω的电阻换成10Ω的电阻时,应该将滑动变阻器的滑片向(填“左”或“右”)移动。
次数
1
2
3
R/Ω
5
10
25
I/A
0.5
0.25
0.1
(5)实验记录的数据如右表所示,由此所得出的结论是。
13.甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”,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,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线若干.
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.
②他们将5Ω的电阻接入电路,闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至最(选填“左”或“右”)端;电路中滑动变阻器起到的作用.
③他们进行实验得到的数据如表,由此可得到的实验结论是:
.
电压U/V
1.0
1.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.6
④你认为本次实验中多次测量的目的是.
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”
①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值.再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应(选填“增大”、“减小”或“不变”),使电压表示数保持1.5V保持不变.
②若要使所给的4各定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验,应选择滑动变阻器的规格是,理由是:
.
14.小刚同学用实验探究通过一段导体的电流随加在该段导体两端电压变化的规律.得到的实验数据如下表.
电压U/V
6.0
3.0
2.0
1.5
1.2
1.0
电流I/A
1.20
0.60
0.40
0.30
0.24
0.20
(1)在他的实验过程中应该控制不变的物理量是.
(2)分析表中的数据,能得出的探究结论是.
15.如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图.所用实验器材是:
电源(6V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、电阻箱(0~999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω2A)、开关、导线若干.
表一:
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.40
2
10
0.20
3
20
0.10
⑴探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见表1.分析表中数据可知:
电阻箱接入电路的阻值为______Ω;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______关系.
⑵探究电流与电阻的关系时,应调节______改变接入电路中的阻值,并调节______使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测得几组数据见表2.分析表中数据可知:
电阻箱两端的电压为______V;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______关系.
16.用如图所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中:
(l)闭合开关前,滑动变阻器应处于(选填“A”或“B”)端;
(2)实验中,所测的数据如表一所示,由表一数据可得:
在一定时,导体中的电流与导体两端的电压成比;
(3)探究“电流与电阻的关系”,所测的数据如表二所示:
①依据表格和电路图分析,将电阻R由5Ω换成10Ω,闭合开关进行实验时,应向(选填“A”或“B”)端移动滑片P,使电压表的示数保持V不变;
②根据表二数据可得:
在一定时,导体中的电流与导体的电阻成比。
17.小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。
已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:
。
(2)在上述实验中,某同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,请你指出他在操作中的错误:
;在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:
向移动滑片,使电压表示数为V。
(3)若在实验过程中出现电流表示数为0,电压表的示数为6V,则电路出现的故障可能是。
(4)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为她的实验方案可行吗?
(选填“可行”或“不可行”),你的理由是。
18.以下是小红用如图电路及5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程:
实验
次数
电阻
R/Ω
电流
I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
15
0.16
(1)连接电路时,开关应断开,滑片应该放在阻值最大位置。
(2)某次实验时电压表的示数如上图所示,则R两端的电压是V。
(3)实验时,小红用5Ω电阻完成实验后,断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω电阻,然后闭合开关,向调节滑动变阻器,使保持不变,记录电流表示数。
(4)小明认为小红的操作不规范,理由是,这样操作有可能会损坏(选填“电流表”、“电压表”、“滑动变阻器”、“电源”)。
(5)小红正确操作后得到如上表所示的数据,分析表格可得出结论:
。
(6)改进建议:
每次更换定值电阻比较麻烦,对此你的建议是。
19.小明同学利用如下图甲所示电路来探究串联电路中导体两端电压与导体的电阻的关系,图中R0的阻值为10
,电源电压恒为3V;他分别用5
、10
、20
三个电阻替换Rx接在ab之间,并读出对应的电压表的示数,绘制成如图乙所示的Ux—R图像。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电压表接在RX两端;
(2)根据图像信息可知:
串联电路中,其中一导体R0的电阻不变时,另一导体
的电阻越大,
两端电压越_________;由此规律可知在如图丙所示电路中,当变阻器的滑片P向左移动时,电压表的示数将变____;
(3)如果用导线替换
接在ab之间,则电压表的示数为接近V;若电阻
断路,则电压表的示数接近_V;
20.小敏用如下图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体的电阻的关系,电源电压值为6V,改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在图乙中。
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视_________(选填序号);
A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数
(2)在图丙中,用笔画线代替导线,将电压表正确连入电路;
(3)实验中,他所选择的变阻器是_________(选填序号);
A.10
0.5AB.20
1AC.50
2A
(4)乙图中阴影部分面积表示的物理量是_________;它的值为_________;
(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是
A.定值电阻断路B.定值电阻短路
C.滑动变阻器断路D.电源接触不良
21.小明利用如图甲所示的电路做“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验,已知电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比,部分实验装置已经接好,如图乙所示.
(1)完成图乙未连接完整的实物图;
(2)如图乙,小明先将R1的滑片移至最左端,调节R2使电压表示数为2V,记录电流表的示数;之后将R1的滑片向右移动,依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻器总长度的3/4,1/2,1/4,每次移动R1的滑片后,应向(填“左”或“右”)移动(填“R1”或“R2”)的滑片,使电压表示数为V,并记录各次移动后电流表示数.
(3)根据实验数据,小明绘制了电流表的示数I与R1接入电路的长度L的图象如图丙,根据该图象的变化趋势得到电压一定时电流与电阻成反比的结论(填“能”或“不能”).
22.某实验小组准备探究电流与电压的关系。
(1)请你在虚线框帮他们设计出相应的电路图;
(2)请根据你设计的电路图连接实物电路。
(3)连接好实验电路后,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于________处。
(4)经检查电路无误,闭合开关,通过调节滑动变阻器,电流表的示数如图所示,则电流为_______A。
(5)经多次调节滑动变阻器,该小组得到相应的数据如下表:
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
电流I/A
0.30
0.36
0.42
0.48
0.54
请你对上表中的实验数据进行分析,得出的结论是:
______________________________________________。
23.某班在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,分成了两大组进行实验探究:
(1)甲实验小组为了研究“电阻中的电流与电压的关系”设计了如图所示的电路.
a.请你指出他们在电路连接上的两处错误:
,.
b.该实验小组在器材选择上有一个元件选择是错误的,是,应换成,理由是:
.
(2)乙实验小组探究为了“电阻中的电流与电阻的关系”特选择了以下器材:
学生电源、开关1个、滑动变阻器R0一个、导线若干、四个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω),但是由于粗心少领了一只电压表,多领了一只电流表。
同学们通过思考讨论设计出了如图—2所示的电路图,并进行了实验(实验之前老师特别强调他们注意用控制变量法)。
实验步骤如下:
a.先将各元件按电路图正确连接,接入的定值电阻分别为R1=5Ω、R2=10Ω,调节滑动变阻器,读出电流表的示数记如下表;
接入电阻
R1
R2
R3
R4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
1.00
0.50
①
②
b.把定值电阻R2换成R3,,记下对应电流表A2的示数,填入表格中(请你帮他们完整这一步的操作);
c.再把R3换成R4,按上一步的操作进行调节,并记下对应电流表的示数,填入上面表格中的①②横线上;
d.分析数据得出结论:
24.回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究串联电路的结构和特点
过程现象
如图所示,闭合开关,两灯都发光;断开开关,两灯都不发光。
把开关改接到B、C处,重复实验,现象相同。
结论
在串联电路中,开关可以控制____.开关位置改变,其控制作用
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电流 电压 电阻 关系