资源简介 实验 06 探究电流与电压的关系1.【实验目的】提出问题:在电阻一定时,电流与电压有什么关系?2.【实验器材】(1)电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。(2)主要器材作用: ①电压表:测定值电阻两端电压。②电流表:测定值电阻中的电流。③滑动变阻器的作用:A 保护电路。B 改变定值电阻两端的电压。3. 【实验电路图和实物图】4. 【实验步骤】保持电路中的电阻不变,改变电阻两端的电压,探究通过电阻的电流是怎样随它两端的电压变化的。5. 【实验表格】次数 1 2 3 4 5电流/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.56.【实验结论】在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。7.【注意事项】(1)开关要断开。(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。(3) A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。1.控制变量法的应用::控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察并记录电压表和电流表示数。2.多次测量的目的:使实验结论具有普遍性。3.如何判断电流与电压成正比的方法:(1)算出每次电压与电流的比值,若比值是定值,则电流与电压成正比。(2)作出 I-U 图像,如果为过原点的一条直线,则电流与电压成正比。4.关于实验结论的叙述:(1)不能少条件:电流和电压是指同一段导体的同一时间段而言的。(2)不能乱先后顺序:不能反过来说。电压是原因,电流是结果。是因为只有在导体两端加了电压,导体中才可能有了电流。【典例 1】用如图电路探究电流与电压的关系,备选器材有:电池组、定值电阻 R(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(“10Ω,2A”“20Ω,1A”)、开关、导线若干。实验序号 1 2 3电流 I/A 0.10 0.20 0.24电压 U/V 1.0 2.0 2.4(1)连接电路时,开关应处于______状态;(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片 P置于使接入电路的电阻值最大的位置,目的是 ;(3)实验数据如上表,得出结论 ;(4)实验中发现虽然用了两节干电池,但无论如何调节滑动变阻器,都无法使电压表示数达到 3V,原因可能是______;(5)若想要测量的电流值范围最大,定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择 Ω和 Ω。(均在备选器材中选取)答案:(1)断开(2)为了保护电路(3)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比(4)电池已发生损耗,两端电压低于 3V(5)5;20【典例 2】小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中,使用两节新干电池作电源,滑动变阻器 R 的规格是“20 Ω 0.5 A”.【基础设问】(1)如图甲所示是小薇画的电路图,图乙是根据电路图连接的实物图,请你根据图乙在图甲的虚线框内把电路图补充完整.(2)开关闭合前,小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧,原因是_______(填“A”或“B”)A.电流表没有调零 B.电流表正、负接线柱接反了(3)小薇确认电路无误后,应将滑动变阻器滑片移到最_______(填“左”或“右”)端,再闭合开关.此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______.(4)闭合开关 S 后,移动滑片 P 时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻 R 发生了_______(填“断路”或“短路”).(5)排除故障后,小薇闭合开关进行实验,当电流表示数为 0.5 A 时,电压表示数如图丙所示,为_______V.(6)小薇记录的数据如下表所示,由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值为_______Ω;老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第_______组(填写实验序号),理由是______________.实验序号 1 2 3 4电压/V 0.5 1.2 1.8电流/A 0.1 0.24 0.35 0.5(7)排除有拼凑嫌疑的数据后,请根据小薇的实验数据,在图丁中描出各组数据对应的点并连线,作出定值电阻 R 的 I -U 图像.(8)分析数据可以得到的结论是:在_______不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______比.【能力设问】(9)下列实验与本实验进行多次测量的目的不相同的是_______.A.探究电流与电阻的关系B.测量小灯泡的电阻C.测量定值电阻的阻值(10)本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验,原因是本实验需要控制_______不变,而小灯泡灯丝电阻随_______的变化而改变.(11)利用图甲的电路图还可以完成的实验有_______(答出一个即可).【拓展设问】(12)在实验过程中,滑动变阻器 R 接入电路的阻值不得小于_______Ω.(13)小亮做完实验,利用和小薇一样的方法作出了 I -U 图像,发现两条图线的倾斜程度不一样,原因是:______________.答案:(1)如答图甲所示.(2)A(3)左;改变定值电阻 R 两端电压(4)短路(5)2.5(6)5;1;电路中的最小电流为 0.12 A(7)如答图乙所示.(8)导体的电阻;正(9)C(10)定值电阻的阻值;温度(11)探究电流与电阻的关系(12)1(13)小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同解析:(4)闭合开关,移动滑片 P 时电流表有示数且不断变化,则电路为通路,电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻 R 发生了短路.5 Ω + 5.1Ω + 5 Ω(6)由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值 R = 5 Ω ;3滑动变阻器的最大阻值为 20 Ω,当其接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小约为I U 3 V= = = 0.12 AR + R .滑 5 Ω + 20 Ω(9)探究电流与电压的关系时,多次测量是为了寻找普遍规律.A、B 选项中实验多次测量也是为了寻找普遍规律.C 选项中实验多次测量是为了求平均值减小误差.故选 C.(12)定值电阻与滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时,总电阻最小,U 3 V由欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,即 Imax = 0.5 A, Rmin = = = 6 ΩI 0.5 A ,此max时滑动变阻器接入电路中的阻值最小为 R滑 = Rmin - R = 6 Ω - 5 Ω =1Ω .【对点 1】在“探究电流与电压的关系”实验中,实验小组用电压表测得电源电压为 2.8V,并连接了如图甲所示的部分电路:(1)观察图甲,请指出电路连接过程中的不妥之处:______。(2)改正后,请用笔画线代替导线,在图甲上完成剩余电路的连接。(要求:向右移动滑动变阻器的滑片 P,其阻值增大)(3)闭合开关后,观察电压表示数接近电源,电压电流表无示数出现该故障的原因是______。(4)排除故障后开始测量,并将实验数据记录表中,当电压表示数为 2.0V 时,电流表示数如图乙所示,为______A;电压 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5电流 I/A 0.10 0.15 0.25(5)根据表中的实验数据,得出的实验结论是______;(6)若要继续完成探究电流与电阻的关系实验,除了现有的实验器材之外,还需要增加______。答案:(1)连接电路时开关没有断开(2)(3)定值电阻断路(4)0.20(5)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比(6)两个阻值不同的定值电阻解析:(1)为了保护电路,连接电路时开关应该断开;由图甲可知,电路连接过程中的不妥之处:连接电路时未断开开关;(2)向右移动滑动变阻器的滑片 P,其阻值增大,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:(3)闭合开关后,观察到电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即出现该故障的原因是定值电阻断路;(4)排除故障后,开始测量并将实验数据记录在表中,当电压表示数为 2.0V 时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值 0.02A,其示数为 0.20A;(5)由表中数据可知,当定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(6)在探究电流与电阻的关系的实验中,应控制定值电阻两端电压不变,更换不同阻值的定值电阻,故除了现有的实验器材之外,还需增加两个阻值不同的定值电阻。【对点 2】为了做“探究电流与电压的关系”的实验,小明使用电压恒为 3V 的电源、开关、导线若干、定值电阻 R1、电流表,电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路:甲 乙 丙(1)闭合开关前,变阻器的滑片应位于_____端。闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片 P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是定值电阻_______(选填“短路”或“断路”);(2)闭合开关后,小明调节滑片使电压表示数为 0.5V,记录电流表读数,再将滑片向着靠近_____端的方向移动,使电压表示数为 1.0V,继续记录电流表读数;(选填“A”或“B”)(3)完成实验并整理器材后,小明将所得数据描点连线画出如图乙所示的 R1的 I﹣U 图像,并根据图像得出结论:_______;(4)为了得到更具有普遍性的结论,小白利用小明的实验器材,仅将 R1更换为不同阻值的定值电阻 R2 ,重新连接电路并进行相同操作,画出的 I﹣U 图像却如图丙所示:①小明帮助小白进行分析,确认是电路连接错误,该错误为:_____________;②小明还认为,即使不重新进行实验,利用小白的现有数据,也能画出 R2 的 I﹣U 图像。请你在图乙中画出 R2 的 I﹣U 图,_____并通过图像分析, R2 _____ R1(选填“>”、“<”或“=”)。答案:(1)B;断路(2)A(3)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比(4)①电压表并联在滑动变阻器的两端了;②见解析;<解析:(1)为了保护电路,闭合开关前,变阻器的滑片应位于阻值最大处,即 B 端;闭合开关发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障可能是定值电阻断路。(2)闭合开关后,小明调节滑片使电压表示数为 0.5V,记录电流表读数,要使电压表的示数为 1.0V,即增大定值电阻两端的电压,由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压需要减小,由串联电路的分压作用知滑动变阻器的电阻需减小,即将滑片向着靠近 A 端的方向移动,使电压表示数为 1.0V,继续记录电流表读数。(3)由图已知,同一电阻的 I-U 图像是一条过原点的倾斜向上的图像,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)①由图丙知随着电流的增大,电压表的示数减小,说明电压表并联在滑动变阻器的两端了;②由图丙知当电压表的示数为 0.50V 时,电路中的电流为 0.50A,此时定值电阻 R2 两端的电压为:U21 = U -UV = 3V - 0.50V = 2.5V,当电压表的 1.0V 时,电路中的电流为10.40A,此时定值电阻 R2 两端的电压为:U22 = U -UV = 3V -1.0V = 2V ,当电压表的 1.5V2时 , 电 路 中 的 电 流 为 0.30A , 此 时 定 值 电 阻 R2 两 端 的 电 压 为 :U23 = U -UV = 3V -1.5V =1.5V ,当电压表的 2.0V 时,电路中的电流为 0.20A,此时定3值电阻 R2 两端的电压为:U24 = U -UV = 3V - 2.0V =1.0V ,当电压表的 2.5V 时,电路4中的电流为 0.10A,此时定值电阻 R2 两端的电压为:U25 = U -UV = 3V - 2.5V = 0.5V,5根据定值电阻 R2 两端的电压与电流的数据画出图像,见下图由图像知 R2 < R1。1.(2023 湖南怀化)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片 Р 应该移至最______端(选填“左”或“右”);(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。电流U /V 0.6 1.2 1.8 3.0电流 I /A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60【答案】(1) (2)左 (3)断路 (4)2.4正比【解析】(1)由图可知,电源为两节干电池,电压为 3V,所以电压表量程应选用 0~3V(2)为保护电路,电路接通前,滑动变阻器的滑片 Р 应该移至阻值最大处,即最左端。(3)电流表示数几乎为零,可能是电路断路;电压表示数接近于电源电压,说明电压表到电源两极没有断路,则故障可能是待测电阻发生了断路。(4)由图乙可知,电压表选用量程的分度值为 0.1V,示数为 2.4V。分析表中数据可知,电阻两端的电压与通过导体的电流的比值是定值,说明在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。实验 06 探究电流与电压的关系1.【实验目的】提出问题:在电阻一定时,电流与电压有什么关系?2.【实验器材】(1)电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。(2)主要器材作用: ①电压表:测定值电阻两端电压。②电流表:测定值电阻中的电流。③滑动变阻器的作用:A 保护电路。B 改变定值电阻两端的电压。3. 【实验电路图和实物图】4. 【实验步骤】保持电路中的电阻不变,改变电阻两端的电压,探究通过电阻的电流是怎样随它两端的电压变化的。5. 【实验表格】次数 1 2 3 4 5电流/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.56.【实验结论】在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。7.【注意事项】(1)开关要断开。(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。(3) A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。1.控制变量法的应用::控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察并记录电压表和电流表示数。2.多次测量的目的:使实验结论具有普遍性。3.如何判断电流与电压成正比的方法:(1)算出每次电压与电流的比值,若比值是定值,则电流与电压成正比。(2)作出 I-U 图像,如果为过原点的一条直线,则电流与电压成正比。4.关于实验结论的叙述:(1)不能少条件:电流和电压是指同一段导体的同一时间段而言的。(2)不能乱先后顺序:不能反过来说。电压是原因,电流是结果。是因为只有在导体两端加了电压,导体中才可能有了电流。【典例 1】用如图电路探究电流与电压的关系,备选器材有:电池组、定值电阻 R(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(“10Ω,2A”“20Ω,1A”)、开关、导线若干。实验序号 1 2 3电流 I/A 0.10 0.20 0.24电压 U/V 1.0 2.0 2.4(1)连接电路时,开关应处于______状态;(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片 P置于使接入电路的电阻值最大的位置,目的是 ;(3)实验数据如上表,得出结论 ;(4)实验中发现虽然用了两节干电池,但无论如何调节滑动变阻器,都无法使电压表示数达到 3V,原因可能是______;(5)若想要测量的电流值范围最大,定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择 Ω和 Ω。(均在备选器材中选取)【典例 2】小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中,使用两节新干电池作电源,滑动变阻器 R 的规格是“20 Ω 0.5 A”.【基础设问】(1)如图甲所示是小薇画的电路图,图乙是根据电路图连接的实物图,请你根据图乙在图甲的虚线框内把电路图补充完整.(2)开关闭合前,小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧,原因是_______(填“A”或“B”)A.电流表没有调零 B.电流表正、负接线柱接反了(3)小薇确认电路无误后,应将滑动变阻器滑片移到最_______(填“左”或“右”)端,再闭合开关.此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______.(4)闭合开关 S 后,移动滑片 P 时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻 R 发生了_______(填“断路”或“短路”).(5)排除故障后,小薇闭合开关进行实验,当电流表示数为 0.5 A 时,电压表示数如图丙所示,为_______V.(6)小薇记录的数据如下表所示,由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值为_______Ω;老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第_______组(填写实验序号),理由是______________.实验序号 1 2 3 4电压/V 0.5 1.2 1.8电流/A 0.1 0.24 0.35 0.5(7)排除有拼凑嫌疑的数据后,请根据小薇的实验数据,在图丁中描出各组数据对应的点并连线,作出定值电阻 R 的 I -U 图像.(8)分析数据可以得到的结论是:在_______不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______比.【能力设问】(9)下列实验与本实验进行多次测量的目的不相同的是_______.A.探究电流与电阻的关系B.测量小灯泡的电阻C.测量定值电阻的阻值(10)本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验,原因是本实验需要控制_______不变,而小灯泡灯丝电阻随_______的变化而改变.(11)利用图甲的电路图还可以完成的实验有_______(答出一个即可).【拓展设问】(12)在实验过程中,滑动变阻器 R 接入电路的阻值不得小于_______Ω.(13)小亮做完实验,利用和小薇一样的方法作出了 I -U 图像,发现两条图线的倾斜程度不一样,原因是:______________.【对点 1】在“探究电流与电压的关系”实验中,实验小组用电压表测得电源电压为 2.8V,并连接了如图甲所示的部分电路:(1)观察图甲,请指出电路连接过程中的不妥之处:______。(2)改正后,请用笔画线代替导线,在图甲上完成剩余电路的连接。(要求:向右移动滑动变阻器的滑片 P,其阻值增大)(3)闭合开关后,观察电压表示数接近电源,电压电流表无示数出现该故障的原因是______。(4)排除故障后开始测量,并将实验数据记录表中,当电压表示数为 2.0V 时,电流表示数如图乙所示,为______A;电压 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5电流 I/A 0.10 0.15 0.25(5)根据表中的实验数据,得出的实验结论是______;(6)若要继续完成探究电流与电阻的关系实验,除了现有的实验器材之外,还需要增加______。【对点 2】为了做“探究电流与电压的关系”的实验,小明使用电压恒为 3V 的电源、开关、导线若干、定值电阻 R1、电流表,电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路:甲 乙 丙(1)闭合开关前,变阻器的滑片应位于_____端。闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片 P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是定值电阻_______(选填“短路”或“断路”);(2)闭合开关后,小明调节滑片使电压表示数为 0.5V,记录电流表读数,再将滑片向着靠近_____端的方向移动,使电压表示数为 1.0V,继续记录电流表读数;(选填“A”或“B”)(3)完成实验并整理器材后,小明将所得数据描点连线画出如图乙所示的 R1的 I﹣U 图像,并根据图像得出结论:_______;(4)为了得到更具有普遍性的结论,小白利用小明的实验器材,仅将 R1更换为不同阻值的定值电阻 R2 ,重新连接电路并进行相同操作,画出的 I﹣U 图像却如图丙所示:①小明帮助小白进行分析,确认是电路连接错误,该错误为:_____________;②小明还认为,即使不重新进行实验,利用小白的现有数据,也能画出 R2 的 I﹣U 图像。请你在图乙中画出 R2 的 I﹣U 图,_____并通过图像分析, R2 _____ R1(选填“>”、“<”或“=”)。1.(2023 湖南怀化)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片 Р 应该移至最______端(选填“左”或“右”);(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。电流U /V 0.6 1.2 1.8 3.0电流 I /A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60 展开更多...... 收起↑ 资源列表 实验06 探究电流与电压大小关系(学生版)九年级物理全一册教材实验大盘点 讲义 .pdf 实验06 探究电流与电压大小关系(教师版)九年级物理全一册教材实验大盘点 讲义 .pdf