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第十七章 欧姆定律
17.1 电流与电压
和电阻的关系
物理量 物理意义 符号 国际单位 测量工具
电流
电荷定向移动
I
A
电流表
电压
使电荷移动形成电流的原因
U
V
电压表
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω
复习
电压越大，对电流的推动作用也越大；电阻越大，对电路中的电流的阻碍也越大。请大家猜测它们三者之间的关系。
　　通过前面的学习已经知道：电压是产生电流的原因；电阻表示导体对电流的阻碍作用。
　1.流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
2.流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
提出问题
猜想1：若电阻一定，电流与电压成正比
　　 猜想依据：电压是形成电流的原因
猜想2： 若电压一定，电流与电阻成反比
　　 猜想依据：电阻是导体对电流的阻碍作用
猜想和假设
思考
研究方法
研究一个量（电流）与两个量（电压和电阻）之间的关系，我们常用控制变量法：让一个量不变，观察另两个量的关系。
条件控制：
1、保持＿＿不变，改变＿＿，研究电流与电压之间的关系。
2、保持＿＿不变，改变＿＿，研究电流与电阻之间的关系。
电阻
电压
电压
电阻
思考：
1、我们要几个定值电阻？
（三个，分别为5欧、10欧和15欧）
2、知道了电阻，要测量电流和电压分别可以用什么仪器来测量？
3、怎样才可以方便地测得多组数据呢？
4、你们设计的实验要用到什么仪器？
设计实验：
（电流表和电压表）
（使用滑动变阻器）
（学生电源、开关、定值电阻器、滑动变阻器、电流表、电压表、导线）
A
V
R
R'
S
电路图和实物连接图如下所示：
实验一．电阻不变时，电流与电压的关系
实验次序 电阻R=＿Ω 电压 /伏 电流
/安
(1)
(2)
(3)
5
2
1.5
1
0.2
0.3
0.4
绘制图象
I/A
U/V
O
　　当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
分析数据 归纳结论
实验二．电压不变时，电流与电阻的关系
实验次序 电压U=＿V 电阻 /Ω 电流
/安
(1)
(2)
(3)
2
8
4
2
0.5
0.25
1
注意：每次改变定值电阻后，都要调节滑片保持电压一定。
绘制图象
I/A
U/V
O
分析数据 归纳结论
　　当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。
结论1：
结论2：
保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。
A
V
R
R'
S
1.在做“探究电流与电阻的关系”实验中，小翔连接了如图所示的电路。他先在电路的a、b间接入10Ω的电阻，移动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示数；记录数据后，改用15Ω电阻替换10Ω电阻，闭合开关，接下来他的实验操作应该是（　　）
A．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
B．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据
B
课堂练习
2.在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，李芳连接好的电路如图所示．闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化．李芳连接的电路有不妥之处，改正的方法是（　）
A．将导线K的a端移至接线柱A
B．将导线L的b端移至接线柱B
C．将导线L的b端移至接线柱D
D．将导线M的c端移至接线柱B
C
3.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是（　　）
A．电压大的电路中电流一定大
B．电阻大的电路中电流一定小
C．导体中的电流与电压、电阻无关
D．导体中的电阻与电流、电压无关
D
4.研究电流跟电压、电阻的关系，用右图电路，实验时，分保持电阻不变和保持电压不变两步进行，在保持电阻不变这一步中实验要求： （ ）
A、保持滑动变阻器 R’的滑片位置不变
V
A
R R’
D、保持电阻 R 两端的电压不变
B、保持电阻Ｒ的电阻值不变，调节R’的滑片到不同的适当位置
C、保持电路中的电流不变。
B
5.某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时，得到下表两组数据
电阻 电压 电流
10 Ω 2V 0.2A
4V 0.4A
6V 0.6A
电压 电阻 电流
6V 5 Ω 1.2A
10 Ω 0.6A
15 Ω 0.3A
1）分析左表数据，可得结论 .
.
2）分析右表数据，可得结论 .
.
3）综合以上结论，可得结论 .
.
在电阻一定的情况下，导体中的电流
跟导体两端的电压成正比
在电压不变的情况下，导体中的电流
跟导体的电阻成反比
导体中的电流，跟导体两端的电压成
正比，跟导体的电阻成反比
你学会了什么？第十七章 欧姆定律
第1节 电流与电压和电阻的关系
【目标】
1.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
2.通过实验认识电流与电压和电阻的关系。
【重点】
用实验探究电流与电压和电阻的关系
【难点】
电流与电压和电阻关系的理解和应用
【自学反馈】
1.电阻一定时， 成正比；
2.电压一定时， 成反比。
知识点一、探究电流与电压的关系
1.设计电路图并连接电路。
提醒：（1）连接电路时开关应该 ，闭合开关前滑动变阻器应该滑到 处。
（2）实验中采用的探究方法：控制变量法。
（3）滑动变阻器在电路中的作用： ； 。
2.该实验中应该控制 不变，通过调节 改变电路中电流，测出多组电流和电压的值。
3.记录数据，分析数据，得出结论： 一定时，通过导体 与导体两端 成 比。
提醒：改结论必须指明条件（电阻一定）；必须是电流与电压的关系，不能说成“电压与电流”的关系。
思考：实验中移动滑动变阻器滑片改变电路中电流，目的是 。
【典例】在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 （填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 ；小明排除故障后继续实验。
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向_____（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图像得出的结论是： 。
【变式1】在研究电流与电压的关系时，导体甲和乙对应的电流、电压的关系图如右图所示。根据图线可知（ ）
A．甲导体的电阻比乙的大 B．乙导体的电阻比甲的大
C．甲、乙的电阻一样大 D．无法比较甲、乙的电阻大小
【变式2】为探究电流与电压、电阻的关系，小星将实物连接成如图23甲所示。
（1）请你指出图甲中连接的错误之处：
① ；② 。
（2）请你将正确的电路图画在答题卡虚线框内。
（3）电路连接正确后，在研究电流与电阻的关系时，更换阻值不同的定值电阻后，应调节_______，使定值电阻两端的电压_______。
（4）图23乙是实验中电流表的某次示数，则电流是_______A。要使电路中的电流增大，根据你所画的电路图，滑动变阻器的滑片应向_______移动。
【变式3】为了找到电流与电压、电阻的关系，郑能同学到实验室进行实验。
（1）做“探究电流与电压的关系”实验。
①下面的实物连接图出现了两处错误，请在错误的连线处打“╳”，并以笔代线，将正确的连线画出来（连线不得交叉）。
②检查改错，电路连接无误后进行实验，记录的数据如下表所示，请在坐标纸上描点画出I—U图象。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6
电流I/A 0.10 0.20 0.28 0.26 0.44 0.52
③第 次实验数据有明显错误。由图象分析得出，该实验所用电阻为 Ω。
知识点二、探究电流与电阻的关系
1.设计电路图并连接电路。
提醒：（1）连接电路时开关应该 ，闭合开关前滑动变阻器应该滑到 处。
（2）实验中采用的探究方法：控制变量法。
（3）滑动变阻器在电路中的作用： ； 。
2.实验中，换接不同阻值的电阻，通过调节 控制 不变，测出多组电阻和电压的值。
3.记录数据，分析数据，得出结论： 一定时，通过导体 与导体 成 比。
提醒：改结论必须指明条件（电压一定）；必须是电流与电阻的关系，不能说成“电阻与电流”的关系。
思考：为了让实验结论更具有普遍性，可以通过 来进行。
拓展：由于串联分电压，在探究电流和电阻关系时，把电阻由小换大时，滑动变阻器也应该调大才能让电阻两端电压保持不变。记忆口诀：“换大调大，换小调小”。
【典例1】在探究“电流与电阻的关系”的实验中有如下实验器材：
电源（4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），滑动变阻器 “ 50 Ω 1A”，导线若干。
（1）小明连接电路如下图，请在图中用笔画线代替导线帮他将实验电路连接完整；
（2）电路连接完整后，小明闭合开关，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 ；
（3）纠正错误后，小明先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了上表中的实验数据；
（4）将5Ω电阻换成10 Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为 V时，才能记录电流表示数；
（5）多次移动滑动变阻器滑片的目的是____________________________________。
（6）通过上述实验得出的结论是 。
【变式1】小明同学用控制变量法研究“电流与电阻的关系”，实验过程中，当他把电阻由5Ω换成10Ω时，他下一步应该采取的操作是
A、只需将电池数加倍
B、只需将电池数减半
C、调节变阻器使电阻两端的电压与原来相同
D、调节变阻器使电阻两端的电压变为原来的2倍
【变式2】小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”．在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是
A．保持变阻器滑片不动
B．适当减小电池的节数
C．将变阻器滑片适当向右移动
D．将变阻器滑片适当向左移动
【变式3】图甲为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的实物电路图。
(1)连接电路时开关应处于 状态（选填“断开”或“闭合”）。
(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至 （选填“A”或“B”）端。
(3)当小红同学闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了 （选填“短路”或“断路”）。
(4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2V时，记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电压表示数如图乙所示。要使电压表示数保持2V不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。
【变式4】在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先在 A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2V。但小华在实验中,当换上15Ω的定值电阻时,无任怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V。对此现象，下列分析正确的是（ ）
A．15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验
B．将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象
C．变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
D．在第一次接入5Ω的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，继续实验
乙图
甲图
定值电阻阻

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