资源简介

第3课时　探究电流与电压、电阻的关系
★实验　探究电流与电压、电阻的关系(2025年考)
实验 思路 1.如何探究？答：(1)探究电流与电压的关系时，需要控制__________不变，多次改变定值电阻______________，测得多组数据，作出I－U图像，得出结论。 (2)探究电流与电阻的关系时，需要控制______________________不变，多次改变__________的大小，测得多组数据，作出I－R图像，得出结论。 (3)两个实验中，都需要用__________测量电流，用__________测量电压。 2．实验中运用了哪种研究方法？答：______________。 3．滑动变阻器在实验中的作用是什么？答：(1)两个实验中，滑动变阻器都起到了__________的作用。 (2)在探究电流与电压的关系实验中，其另一个作用是________________________________________________________________________。 (3)在探究电流与电阻的关系实验中，其另一个作用是________________________________________________________________________。
　　例1　图1甲是某小组探究电流与电压的关系的实验电路，已知电源电压恒为3 V，所选定值电阻R的电阻为5 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”。
图1
【基础设问】
(1)小明连接好电路准备闭合开关时，小华拦住他说，有根导线接错了。请你帮他检查一下电路，把接错的导线找出来打上“?”，再用笔画线表示导线将电路连接正确。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最__________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。若故障只出现在定值电阻或滑动变阻器中，则故障是____________________。
(4)排除电路故障后，小明调节滑动变阻器的滑片，记录多组数据如下表所示，并绘制出其I－U图像如图乙所示，由图像可知：当电阻一定时，________________________________________________________。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
【提升设问】
(5)老师分析表中数据后指出，其中一次数据是拼凑的，应将其去除，你认为是第__________次，理由是________________________________________________________________________。
(6)小白根据实验数据作出的I－U图像如图丙所示。小明帮助小白进行分析，确认是电路连接错误，错误为__________________________________________。图丙中的阴影部分面积表示的物理意义是______________________________。
图2
(7)进一步分析发现，上述探究方案有不足的地方。请你提出一个科学合理的建议：_______________________________________________________________________________。(写出一条即可)
(8)小东将定值电阻换成了小灯泡进行实验，根据数据绘制的I－U图像如图2所示，发现图像并不是一条直线，原因是________________________________________________________________________。
例2　小北利用图3甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5 V且保持不变，实验用到的定值电阻的电阻分别为25 Ω、20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω，滑动变阻器R′的规格为“50 Ω　1 A”。
图3
【基础设问】
(1)请你根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整。(导线不允许交叉)
(2)正确连接电路后，闭合开关试触时发现电压表和电流表均无示数。若故障是某一元件发生了断路，则该元件可能是__________(选填字母)。
A．开关或定值电阻 B．定值电阻或电流表
C．开关、滑动变阻器R′或电流表 D．滑动变阻器R′、电压表或电流表
(3)排除电路故障后，小北先将25 Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器R′的滑片，直到电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如图丙所示，为__________A。
(4)实验中，小北将25 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻接入电路继续实验，直接闭合开关，电压表的示数会__________(选填“变大”或“变小”)，接下来他应该将滑动变阻器R′的滑片向__________(选填“左”或“右”)移动，直至电压表的示数为__________V。
(5)继续实验，得到的数据如下表所示，其中第__________次的实验数据是明显错误的，错误的原因是__________________________________________________。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 25 20 15 10 5
电流I/A 0.12 0.16 1.25 0.5
　　(6)小北在进行第1次实验时，滑动变阻器R′接入电路中的电阻为__________Ω。订正数据后，分析表中数据发现，电阻与其对应电流的乘积__________，从而得出结论：当导体两端电压一定时，__________________________________________。　
(7)根据实验数据，小北作出了图丁所示的I－R图像。由于此图像为曲线，老师认为不便于直观判断I与R的定量关系，于是小北对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的定量关系。小北的改进方法是________________________________________。
【提升设问】
(8)同组的小华用同样的电路做实验时，控制定值电阻两端的电压为2.5 V不变，当他将5 Ω的定值电阻换为10 Ω的时，小北告诉他应将滑动变阻器R′的滑片移到最大电阻处后再闭合开关，否则有可能损坏__________(选填“电流表”或“电压表”)。
(9)要利用这个电路完成5个定值电阻的实验(电表测量范围可根据需要灵活选择)。
①若要控制定值电阻两端的电压为2.5 V不变，则电源电压应不高于__________V；
②若要控制定值电阻两端电压为2.5 V和电源电压均不变，滑动变阻器的最大电阻至少为__________Ω。
(10)实验中，更换电阻不同的定值电阻R，并调节滑动变阻器R′接入电路中的电阻，记录每次实验中电压表的示数U和电流表的示数I，最后根据数据分别作出I、U与R′，R′与R之间的关系图像。下列图像中正确的是__________(选填字母)。
(11)实验中需要多次更换定值电阻，操作比较麻烦，可以改进为使用__________(选填“滑动变阻器”或“电阻箱”)来代替定值电阻。
考点探究电流与电压的关系
例1　小华同学在探究“电流与电压的关系”时，根据记录的实验数据作出的图像如图4所示，下列说法错误的是 (　　)
图4
A．当在导体乙的两端加上1 V的电压时，通过导体乙的电流为0.1 A
B．导体甲的电阻为5 Ω
C．通过导体甲的电流与它两端的电压成正比
D．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
考点探究电流与电阻的关系
例2　某同学利用图5甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3 V，更换5个定值电阻进行多次实验，得到的图像如图乙所示，以下叙述正确的是 (　　)
图5
A．该同学探究的是电阻一定时，电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数要保持3 V不变
C．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
D．滑片位置不动，将定值电阻从5 Ω的换成10 Ω的后，电压表示数变大
第3课时　探究电流与电压、电阻的关系
【实验突破】
★实验　探究电流与电压、电阻的关系
实验思路　1.(1)电阻　两端的电压
(2)定值电阻两端电压　电阻　(3)电流表　电压表
2．控制变量法
3．(1)保护电路　(2)改变定值电阻两端的电压
(3)保持定值电阻两端的电压不变
例1　(1)如图1所示　(2)左　(3)定值电阻断路
图1
(4)导体中的电流与导体两端的电压成正比　
(5)5　滑动变阻器的最大电阻太小，无法使电压表示数为0.5 V
(6)电压表并联在了滑动变阻器的两端　滑动变阻器的电功率　(7)探究不同定值电阻下电流与电压的关系，使实验结论具有普遍性
(8)小灯泡的电阻是变化的
例2　(1)如图2所示
图2
(2)C　(3)0.1　(4)变小　右　2.5
(5)4　电流表接的小测量范围，却按大测量范围读数
(6)20　不变　通过导体的电流与导体的电阻成反比
(7)将I－R图像的横坐标R换成
(8)电压表　(9)①7.5　 ②20　(10)D　(11)电阻箱
【考点梳理】
例1　D
例2　D

展开更多......

收起↑