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第十七章
欧姆定律
第1节
电流与电压、电阻的关
在图 17.1-1所示的电路中，当通过增加电池的节数来增加电阻器两端的电压时，我们会发现通过电阻器的电流增大。
图17.1-1 探究电流与电压、电阻的关系
图17.1-1 探究电流与电压、电阻的关系
另外，通过前面的学习我们知道：电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越大，电流越小。通过导体的电流与加在它两端的电压及导体的电阻之间存在怎样的定量关系呢 你有怎样的猜想
我们可以通过实验来寻找三者之间的关系。电压、电阻的改变都会引起电流的变化。实验时，应先保持某一个量不变，如保持导体的电阻不变，研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，然后保持导体两端的电压不变，研究通过导体的电流与导体电阻的关系。
探究电阻一定时电流与电压的关系
实验思路
可以用定值电阻进行实验。要研究通过定值电阻的电流 I 怎样随着它两端的电压 U 的变化而变化，需要确定改变定值电阻两端电压的方法。
实验
利用图17.1-2 所示的实验电源可以方便地改变电压。也可以用干电池作为电源，通过增减串联电池的节数来改变电压，或通过把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压。思考一下这些方法各有什么优劣。
图17.1-2 实验电源
实验过程
按设计的电路图连接电路，测量并记下几组电压和电流值，将它们填写在表中。
请你参照图17.1-1 所示的实验电路，在图17.1-3 的方框中画出能够改变电压并可以同时测量电压和电流的电路图。
图17.1-3 设计电路图
R＝__________Ω
序号 1 2 3 4 5 ···
电压U/V
电流I/A
1. 分析表中的数据，看看在电阻一定时，电流与电压之间存在怎样的定量关系。
2. 也可以采用图像的方法分析数据，这样会更直观地看出两个量间的变化关系。请根据表中的数据，在图17.1-4中描出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来。
不同小组可以使用不同的定值电阻做实验。
图17.1-4 I-U 图像
O
U/V
I/A
实验结论
通过分析所作的图像，你得到了什么结论 与你的猜想一样吗
大量实验表明：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。
探究电压一定时电流与电阻的关系
实验思路
要探究电压一定时电流与电阻的关系，需要知道导体的电阻和通过导体的电流。可以将不同阻值的定值电阻分别接入电路中，以改变电阻，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。
实验
实验时还需要考虑保持定值电阻两端电压不变的方法。
请你根据以上思路，设计实验的电路图，并画在图17.1-5的方框中。
图17.1-5 设计电路图
实验过程
按你设计的电路图连接电路，测量并记录定值电阻两端的电压及几组电阻和电流值。
U＝_________ V
序号 1 2 3 4 5 ···
电阻 R/Ω
电流 I/A
实验结论
分析表中的数据，看看在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻之间存在怎样的定量关系，给出你的结论。
大量实验表明：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。
在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，可以分别用1节、2节、3节······干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压，也可以用滑动变阻器来改变电压。与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器的优点是什么
使用滑动变阻器改变电压，优点在于可以实现电压的连续变化。用改变电池数量的方法来改变电压，电压是以每节电池电压为单位进行跳跃式变化的，无法获得连续电压值。
而滑动变阻器通过改变接入电路的电阻大小，能使电路中的电流发生变化，进而连续地改变定值电阻两端的电压，便于我们更精确地测量和研究在不同电压下通过定值电阻的电流情况，获取更多组数据，使实验结论更具普遍性和可靠性。
在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，得到的实验数据如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.25 0.38 0.45
(1) 为分析电流与电压的定量关系，请你在图17.1-6中建立坐标系，根据表中的数据在坐标系中描点。
U/V
I/A
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(2) 谋同学说，从图中可以看出，这些数据中有一个明显是错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这个数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这是哪组数据
U/V
I/A
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
第 4 组数据
(3) 剔除错误数据后，作出电阻一定时电流随电压变化的图像。根据这次实验的数据，能得到的结论是什么
U/V
I/A
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
可以初步得到如下结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，甲同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成图17.1-7 所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的乙同学急忙拦住他，说导线接错了。
图 17.1-7
请你检查一下电路，错在哪里 乙同学发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那根导线找出来，画上“×”，再用笔画线表示导线，把它改到正确的位置上。
图 17.1-7
×
在探究电流与电压的关系和探究电流与电阻的关系时，可以采用相同的电路(图17.1-8)，但操作过程不同。请分别写出这两个实验的具体操作过程。
图 17.1-8
探究电流与电压的关系操作过程：保持定值电阻 R 的阻值不变，通过调节滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，同时观察并记录电流表和电压表的示数。
多次改变滑动变阳器滑片位置，获取多组不同的电压值和对应的电流值，从而分析电流与电压之间的关系。
探究电流与电阳的关系操作过程：保持定值电阻两端的电压不变，更换不同阳值的定值电阳。每次更换电阳后，节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，同时观察并记录电流表的示数。
某同学完成“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验后，得到图 17.1-9所示的 I-U 图像。根据图像回答以下问题。
图 17.1-9
(1) 当定值电阻两端的电压为 3V 时，通过它的电流是多少
图 17.1-9
当定值电阻两端的电压为 3V 时，通过它的电流是 0.20 A.
(2) 如果通过定值电阻的电流是 1A，它两端的电压是多少
图 17.1-9
由图像可知，定值电阳 R＝15 Ω，通过定值电阻的电流是 1 A 时，它两端的电压是 15 V。
图17.1-10甲是分别探究导体 A、B、C 两端电压与所通过电流的关系时所得到的实验图像，现在把它们分别接在图17.1-10乙中导体的位置上，电源电压为 3V。
请判断哪个导体接入电路时电流表的示数最大，哪个导体接入电路时电流表的示数最小。你的判断依据是什么
乙
甲
甲
对于导体 A：当 U＝3 V 时，从图像中可看出其对应的电流 IA 为 0.1 A。
对于导体 B：当 U＝3 V 时，从图像中可看出其对应的电流 IB 为 0.2 A。
甲
对于导体 C：当 U＝3 V 时，从图像中可看出其对应的电流 IC 为 0.35 A。
即 IC＞IB＞IA，故导体 C 接入电路时电流表的示数最大，导体 A 接入电路时电流表的示数最小。
1. (临沂中考)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 (连接时导线不允许交叉)。
(2)正确连接好电路后，闭合开关发现电压表示数为 2.8V，电流表无示数，滑动滑片 P，两表示数均无变化，则故障原因是 _______ _____________________________。
定值电阻断路
(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。若要增大电阻两端的电压，应将滑片 P 向 __________ (选填“A”或“B”) 端移动。
0.12
A
(4) 实验中测得多组数据，绘制出电阻 R 的 I-U 图像如图丙所示，由图像可得电流与电压的关系是 ________________ __________________________________ __________________________________。
电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比
2. 小亮同学想探究“导体中的电流跟电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路图(电源电压恒定)。
(1)小亮总共做了两次实验。他把第一次实验得到的数据填入表中；第二次实验，他将 A、B 两点间的定值电阻由 24Ω 换成 12Ω，然后使滑动变阻器的滑片 P 向 _______(选填“C”或“D”)端移动，使电压表的示数不变，电流表示数如图乙所示，为______A。
C
0.4
(2) 小亮根据实验数据得出如下结论：
导体中的电流与其电阻成反比。请你对以上的探究过程写出两点评价意见:
①_____________________________________________；
②_____________________________________________。
实验次数过少
使用了控制变量法，但结论没有控制变量

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