探究電流與電壓、電阻的關(guān)系.
【提出問題】通過導體的電流與導體兩端電壓及導體電阻的大小有什么關(guān)系?
【猜想]①導體的電阻一定時,通過導體的電流與其兩端電壓成正比.
②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.
【實驗器材】電源(電壓恒為4.5 V),電流表、電壓表各一只,開關(guān)一個,三個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑動變阻器(50Ω 1 A),導線若干.
【實驗過程】(1)根據(jù)下圖所示實物圖在虛線框內(nèi)畫出電路圖.

(2)小明按圖正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表指針超過量程.小明操作中的錯誤是:
______.
(3)小明改正錯誤后繼續(xù)實驗,通過改變定值電阻R兩端的電壓,測得電流、電壓的值如表一.分析數(shù)據(jù)可得出猜想 ______是正確的.小明實驗時選擇的是 ______Ω電阻.
表一表二
電壓1.21.62.02.42.8電阻51015
電流0.120.160.200.240.28電流0.300.150.10
(4)小紅在探究猜想②時,先將5Ω的電阻連入電路中,閉合開關(guān),移動滑片,使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5V,并記下電流值;當小紅將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,在不改變滑動變阻器滑片的情況下閉合開關(guān),則電壓表的示數(shù) ______.(選填“變大”、“變小”或“不變)移動滑動變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為1.5 V,并記下電流值;再改接15Ω的電阻,重復上述實驗,得到了表二中的實驗數(shù)據(jù).分析數(shù)據(jù)得出,猜想 ______是正確的.實驗中,小紅多次移動變阻器滑片的目的是 ______.

解:(1)由實物圖可知,定值電阻和滑動變阻器是串聯(lián)的,電壓表測的是定值電阻兩端的電壓,電流表測的是通過整個電路的電流,電路圖如圖所示:

(2)小明在閉合開關(guān)前,變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值,才導致了電壓表指針超過量程;
(3)由表格數(shù)據(jù)可知,當導體的電阻一定時,通過導體的電流與其兩端電壓成正比,猜想①是正確的;
該實驗中選擇的電阻是10Ω的;
(4)如果將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,電路中的電阻變大,電流變小,因此滑動變阻器分壓減小,所以電壓表的示數(shù)會變大;如果控制導體兩端的電壓一定,通過導體的電流與導體的電阻成反比,猜想②正確;
多次移動變阻器滑片的目的是保持定值電阻兩端的電壓不變;
故答案為:(1)

(2)閉合開關(guān)前,變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值;
(3)①,10;
(4)變大,②,保持定值電阻兩端的電壓不變.
分析:根據(jù)實物圖連接電路圖是電學實驗的基本要求,根據(jù)電路圖的畫圖規(guī)則進行畫圖;
實驗前,應該將滑動變阻器連入電路的阻值調(diào)到最大值;
探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”實驗中要用控制變量法;
研究電流跟電壓關(guān)系時,控制電阻不變,研究電流跟電阻關(guān)系時要保持電壓不變.
點評:該題是對探究電流、電壓和電阻三者之間的關(guān)系,為歐姆定律做鋪墊,側(cè)重考查控制變量法.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2009?寶山區(qū)二模)在做“探究電流與電壓、電阻之間的關(guān)系”實驗時,小顧同學利用電流表和電壓表等工具,先后對甲、乙和丙三個導體進行測量,測得數(shù)據(jù)如表一、表二和表三所示.
表一  導體甲
實驗
序號
電壓
(伏)
電流
(安)
1 1.5 0.05
2 3.0 0.10
3 4.5 0.15
表二  導體乙  
實驗序號 電壓
(伏)
電流
(安)
4  1.5  0.15
5  3.0  0.30
6  4.5  0.45
表三  導體丙
實驗序號 電壓
(伏)
電流
(安)
7  1.5  0.30
8  3.0  0.60
9  4.5  0.90
①分析比較實驗序號 1、2、3 或 4、5、6 或 7、8、9 數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)甲導體(或乙導體或丙導
體)兩端的電壓增大時通過它的電流也增大的現(xiàn)象,據(jù)此得出的初步結(jié)論是:通過同一導體中的電 流隨加在它兩端的電壓的增大而
增大
增大

②分析比較實驗序號
1、4、7(或 2、5、8或 3、6、9)
1、4、7(或 2、5、8或 3、6、9)
的數(shù)據(jù),可得出的初步結(jié)論是:
電壓相同時,通過不同導體的電流不同
電壓相同時,通過不同導體的電流不同
,即不同導體對電流的阻礙作用不同.
③進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù),并歸納得出結(jié)論.
(a)分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù),可得:
同一導體,通過導體的電流與它兩端的電壓的比值相同,即電阻相同
同一導體,通過導體的電流與它兩端的電壓的比值相同,即電阻相同

(b)分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù),可得:
不同導體,通過導體的電流與它兩端的電壓的比值不同,及電阻不同
不同導體,通過導體的電流與它兩端的電壓的比值不同,及電阻不同

④聯(lián)系第②、③小題的結(jié)論,還可以發(fā)現(xiàn):
導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比
導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比

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科目:初中物理 來源: 題型:

在“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實驗中:
(1)如圖所示,用筆畫線代替導線,將實驗電路連接完整(要求:滑片在右端時滑動變阻器接入電路的阻值最大).

(2)閉合開關(guān),向左移動變阻器滑片,電流表示數(shù)
變大
變大

(3)實驗數(shù)據(jù)記錄如下:
表1   U=3V
實驗次序 R/Ω I/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 20 0.15
表2   R=20R
實驗次序 U/V I/A
1 2 0.1
2 4 0.2
3 6 0.3
①分析表1數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是:
電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比
電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比

②分析表2數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是:
電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比
電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比

(4)如表1所示,在研究電流與電阻關(guān)系時,當把定值電阻由5Ω換成10Ω,閉合開關(guān)后,下一步操作是:調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持
定值電阻兩端的電壓(電壓表示數(shù))
定值電阻兩端的電壓(電壓表示數(shù))
不變.

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

為了探究電流與電壓和電阻的關(guān)系,同學設(shè)計了如圖甲所示的電路圖.實驗器材如圖乙所示,實驗中使用的電阻R分別是5Ω、10Ω、15Ω.
(1)如圖丙所示的連接中,在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應放在
端,在這個探究試驗中滑動變阻器有兩個作用,其一是
保護電路
保護電路
,其二是
改變電路中的電流和電阻兩端的電壓
改變電路中的電流和電阻兩端的電壓

(2)若某同學在探究通過導體的電流與導體的電阻的關(guān)系試驗中,得到如表一所示的實驗數(shù)據(jù).分析表中數(shù)據(jù)可知,電流跟電阻
不成
不成
(填“成”或“不成”)反比例關(guān)系,這與歐姆定律
不相符
不相符
(填“相符”或“不相符”),造成這樣的探究結(jié)果的原因是
沒有控制定值電阻兩端電壓相同
沒有控制定值電阻兩端電壓相同

(3)在此探究實驗過程中,當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后,為了探究上述問題,你認為應該采取的操作是
D
D

A.閉合開關(guān),讀出電流表的讀數(shù)  B.閉合開關(guān),將變阻器的滑片適當向左移
C.改變電壓表、電流表的量程    D.閉合開關(guān),將變阻器的滑片適當向右移
(4)表二是某同學探究電流與電壓關(guān)系時記錄的幾組實驗數(shù)據(jù),在圖丁中畫出對應的I-U曲線,通過對曲線的分析,可得到初步結(jié)論是
電阻一定,通過導體的電流與導體兩端電壓成正比.
電阻一定,通過導體的電流與導體兩端電壓成正比.


表一
次數(shù) R I
1 5 0.4
2 10 0.24
3 15 0.2
表二
試驗次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

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科目:初中物理 來源: 題型:

在探究影響電阻的因素時,需在相同電壓的條件下,比較通過不同導線的電流,以現(xiàn)影響電阻大小的因素.下表是幾種實驗用導線的參數(shù).
導線代號 A B C D E F G
長度/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
橫截面積/m2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 錳銅 鎳鉻 錳銅 錳銅 鎳錳
(1)根據(jù)不同的探究目的,選擇恰當?shù)膶Ь:
①為探究電阻與導體材料的關(guān)系,應在上表中選擇導線
C與F
C與F

②為探究電阻與導體長度的關(guān)系,應在上表中選擇導線
C與G
C與G
;
③為探究電阻與橫截面積的關(guān)系,應在上表中選擇導線
A與D
A與D

(2)此實驗中,我們采用的研究方法是:
控制變量法
控制變量法
.至今為止,好多實驗都用到了這種方法,請舉二例:①
探究電流與電壓、電阻關(guān)系;
探究電流與電壓、電阻關(guān)系;
速度與路程和時間的關(guān)系
速度與路程和時間的關(guān)系

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科目:初中物理 來源: 題型:

在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”時,八(2)一個實驗小組的同學通過實驗收集到下列兩個表格的數(shù)據(jù):
表1
U/V R/Ω I/A
3 5 0.6
3 10 0.3
3 15 0.2
表2
R/Ω U/V I/A
5 1 0.2
5 2 0.4
5 3 0.6
(1)請你在虛線框里畫出他們這個實驗的電路圖.
(2)從表1的數(shù)據(jù)可得結(jié)論
在電壓一定時,電流與電阻成反比
在電壓一定時,電流與電阻成反比

(3)從表2的數(shù)據(jù)可看出,這是探究
在電阻一定時,電流與電壓成正比
在電阻一定時,電流與電壓成正比

(4)他們這個實驗用到的研究方法是
控制變量法
控制變量法

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