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第15讲 欧姆定律
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压和电阻的关系
1．如图所示，在研究“电流与电阻的关系”实验中，下列说法中正确的是()
①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变
③闭合开关后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变
④闭合开关后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值减小误差
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
2．某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象．下列结论与图象相符的是()
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
3．(2017·襄阳)在探究“电流与电阻的关系”实验中，把电流表连入电路时，必须使电流从________接线柱流入．每次更换电阻后，在调节滑动变阻器的同时，应观察________表，使其示数保持不变．
4．为了探究“电流与电压的关系”，永锋同学设计了如图所示的电路，并选择了需要的器材进行实验．
(1)这个实验使用了控制变量的方法，其中被控制的变量是____________，滑动变阻器R2的主要作用是____________________．
(2)下面是他获取的一组实验数据：
电压U/V
2
4
6
8
10
电流I/A
0.39
0.79
1.20
1.58
2.00
(3)分析表中的数据，你能得出的探究结论是________________________________________________________.
(4)实验中，电阻R1的阻值是________Ω.
实验突破1 探究电流与电压的关系
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(2018·临沂)在“探究电流与电压的关系”实验中：
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉)．
(2)正确连接好电路后，闭合开关发现电压表示数为2.8 V，电流表无示数，移动滑片P两电表示数均无变化，则故障原因是________________________________________．
(3)小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为________A．若要增大电阻R两端的电压，应将滑片P向________(填“A”或“B”)端移动．
(4)实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I－U图象如图丙所示：由图象可得电流与电压的关系是________________________________________________________________________；本实验所用电阻的阻值为________Ω.
(5)小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案可行吗？请说出理由．
答：________(填“可行”或“不可行”)；理由：________________________________________．
(6) 在不改变电路和器材的前提下，该实验装置可以用来做________________实验．
实验突破2 探究电流与电阻的关系
(2018·岳阳)用图甲电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为3 V，滑动变阻器规格为“50 Ω 2 A”．
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中电压表连入电路，测R两端的电压．
(2)滑片P移至阻值最大处，将5 Ω电阻接入电路，闭合开关．移动滑片P发现，电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是________(只填序号)．
A．R短路 B．R断路 C．滑动变阻器短路
(3)排除故障后，移动滑片P使电压表示数如图乙所示，记下电压表和电流表示数．
(4)将5 Ω电阻换成10 Ω电阻，为保持电压表示数不变，滑片P应向________(填“A”或“B”)端移动．
(5)若每次实验均选用单个定值电阻连入电路，实验室还有“15 Ω、20 Ω、30 Ω、35 Ω、50 Ω”5个电阻，你认为能供本实验继续使用的电阻最多还有________个．
(6)利用可选电阻继续实验，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体电阻成________比．
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(7)闭合开关，发现电流表指针在如图丙所示位置，且电压表无示数，则电路中的两处故障可能是：
①电流表________________________．
②定值电阻R____________________．
1．(2018·台州)某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3 V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象．以下有关叙述正确的是()
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5 V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5 Ω
D．将Rx从5 Ω换成10 Ω后，应将滑片P向左移
2．(2018·广东)在“探究电流跟电压关系”的实验中：
(1)如图a所示，甲为________，乙为________．(填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图b中电路连接完整，要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动．(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持________不变，闭合开关时，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据，如表所示，请根据该表中数据在图c中进行描点连线．
实验次序
物理量
1
2
3
电压表U/V
1.0
2.0
2.5
电流表I/A
0.11
0.20
0.26
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(4)对实验数据进行分析，归纳得出结论是：_________________________________________________________.
3．(2018·聊城)在“探究电流与电压的关系”的实验中，
(1)请在方框中画出能够改变定值电阻的电压，并可以同时测量电压和电流的电路图.
(2)通过实验记录电流表、电压表的示数如表所示．(R＝10 Ω)
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号________，排除错误数据，可归纳得出的结论是________________________________________________________________________．
(3) 如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，可以通过调节____________，使电阻两端的电压不变．实验得出的结论是_____________________________________________________________________.
4．(2018·安顺)在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5 Ω、10 Ω、15Ω、20 Ω、25 Ω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连接完成．(导线不能交叉)
(2)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
(3)排除电路故障后进行实验．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5 Ω的电阻换成10 Ω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．
(4)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：_______________________________________________________________________________.
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5．(2018·沈阳)在探究电流与电阻关系的实验中，使用的电源为两节新干电池．
(1)如图所示，甲图为实验电路，请在接错的一根导线上打“×”，再用笔画线代替导线将电路改正(导线不允许交叉)．
(2)电路改正后，进行了三次实验，在第二次实验中电流示数如乙图所示，请将电流表示数填入表格空白处．
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.40
2
10
________
3
20
0.10
(3)根据上表数据及相关已知条件计算，三次实验中，滑动变阻器连入电路的最大阻值为________Ω.
6．(2018·泸州)图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，电源电压恒为3 V，用电阻箱来选用不同的电阻，按下述步骤进行实验，回答下列问题．
(1)闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到适当位置，调节电阻箱使接入电路的电阻为4 Ω时，电流表示数如图乙所示，为________A；电压表示数应为________V.
(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向________(填“a”或“b”)端移动，使电压表的示数保持不变，同时记下对应的电流值．
(3)多次改变电阻箱的阻值，重复上述操作，得到了下表中所示的数据，通过观察表中的数据，分析得出：当电阻两端的电压一定时，接入电路的电阻越大，通过它的电流越________．
实验序号
物理量
1
2
3
4
5
R/Ω
4
5
10
20
25
I/A
0.40
0.20
0.10
0.08
(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系，老师提出将表中各组电阻值的倒数算出，请你在丙图中描点作出I－的图象．根据画出的图象可知：电压一定时，电流I跟电阻R成________比．
7．(2018·安徽)利用如图a所示的电路，可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系．实验中使用小灯泡的额定电压为2.5 V.
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(1)请按照图a，将图b中的实物电路连接完整．
(2)闭合开关S，当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时，小灯泡两端的电压连续发生变化，于是可得到多组测量值(U，I)，根据测量值画出小灯泡的I－U图象如图c所示．从图象可以发现：随着小灯泡两端电压从0逐渐增大(不大于额定电压)，其灯丝的电阻值____________(填“不断增大”“保持不变”或“不断减小”)．
(3)在图a中，闭合开关，将滑片P从A端向B端移动．在此过程中，小灯泡两端的电压__________(填“不断变大”“保持不变”或“不断变小”)．
(4)考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流________(填“偏大”或“偏小”)．
8．(2018·重庆)小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中，所用器材有：学生电源、电流表、电压表、标有“20 Ω 2 A”的滑动变阻器R′、开关，导线和定值电阻R若干．
(1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整．(要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉)
(2)连接电路时，开关必须________；连接完电路后，小薇发现电流表和电压表的位置互换了，如果闭合开关，则________表(填“电压”或“电流”)的指针可能有明显偏转．
(3)排除故障后，他们先探究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片依次测得5组数据，其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示，其示数为________V．他们记录的数据如表1所示，分析数据可以得到的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________比．
表1 电流与电压关系
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.2
1.8
2
——
电流/A
0.20
0.24
0.36
0.40
0.44
(4)他们继续探究电流与电阻的关系，先将电源电压调为6 V，分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录如表2所示，老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第________组(填实验序号)，理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太________(填“大”或“小”)．
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表2 电流与电阻关系
实验序号
1
2
3
4
电阻/ Ω
10
15
20
25
电流/A
0.30
0.20
0.15
0.12
(5)排除拼凑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在________一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
(6)在不更换滑动变阻器的情况下，可以采取________(填字母符号)的措施，完成这组拼凑数据所对应的实验测量．
A．降低定值电阻两端电压
B．降低电源电压
C．选用更大阻值的定值电阻
答案
基础得分训练
1．A 2.C 3.正 电压 4.(1)电阻阻值 改变电阻两端电压 (3)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (4)5
导学提分训练
实验突破1
①最大值 ②试触 ③电路中的电流 ④两端电压 ⑤电阻
⑥电阻两端电压 ⑦阻值不同的定值电阻 ⑧定值电阻两端的电压 ⑨正 ⑩反
例1 (1)
(2)电阻R断路 (3)0.12 A (4)电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比 5 (5)不可行 灯丝的电阻随温度变化明显 (6)伏安法测电阻
例2 (1) (2)B (4)A
(5)2 (6)反 (7)正负接线柱接反了 短路
课后提分训练
1．C 2.(1)电流表 电压表
(2)
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(3)电阻
(4)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
3．(1) (2)5 在电阻一定时，电流与电压成正比 (3)滑动变阻器 导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
4．(1) (2)A (3)调节电阻两端电压保持不变 左 电压表 (4)电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比
5．(1) (2)0.20 (3)10
6．(1)0.5 2 (2)b (3)小 (4)反
7．(1)
(2)不断增大 (3)不断变大 (4)偏大
8．(1)
(2)断开 电压 (3)2.2 正 (4)4 小 (5)电压 (6)B
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