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14.3 第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压的关系
1.某实验小组探究“电流与电压的关系”，设计的电路图如图甲所示。
(1) 检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。
(2) 正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关，移动滑片，记录第1组电压表和电流表的示数，电流表的示数如图丙所示，为____________A，为完成后续实验，应逐渐将滑片向_________(选填“A”或“B”)端移动，数据记录如表。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16
(3) 分析实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_________。
(4) 某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出(3)中的结论，原因是______________________________________。
探究电流与电阻的关系
2.用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系，电源电压为4.5 V，所用定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω。
(1) 连接好如图甲所示的电路后闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能是定值电阻_____(选填“短”或“断”)路。
(2) 排除故障后，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.0 V时，电流表的示数为0.1 A。断开开关，将30 Ω的电阻换成25 Ω的后再闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动，直至电压表示数为3.0 V。
(3) 根据如表所示实验数据，在图乙中描绘出I-R的关系图像，由图像可以得出结论：____________________________________________________________。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
电流I/A 0.1 0.12 0.15 0.2 0.3 0.6
(4) 小强认为I-R图像不便于直观判断I与R的定量关系，于是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的关系。他的改进方法是_____________________。
参考答案与解析
1. 解：
(1)根据电路图可知，电压表应与定值电阻并联，而实物电路中电流表并联在定值电阻两端，所以应将电流表的“0.6”接线柱与定值电阻的右接线柱之间的导线画“×”，将电压表的“-”接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如图所示。
(2)由图丙可知，电流表所选量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.08 A。后续实验中，定值电阻两端电压逐渐增大，电源电压恒定，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端电压逐渐减小，由串联分压得，滑动变阻器接入电路的电阻应减小，即滑片向B端移动。(3)由表格中数据可知，电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，故可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是定值，所以不能用小灯泡代替定值电阻进行实验。
2. 解：
(1)电流表无示数，则电路可能出现断路，而电压表有示数，说明电压表与电源接通，故与电压表并联的部分发生了断路，所以可能是定值电阻断路。
(2)断开开关，将30 Ω的定值电阻替换成25 Ω的定值电阻，根据串联电路的分压规律知，定值电阻两端的电压变小，而在探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端的电压不变，所以变阻器的滑片应向右端移动，让变阻器接入电路的阻值变小，分得的电压变小，使定值电阻两端电压与原来相同。
(3)由图乙可知，I-R关系图像为反比例函数图像，故可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)反比例函数的图像为曲线，但曲线图像并不一定表示反比例关系，而正比例函数的图像为过原点的直线，且过原点的直线一定表示正比例关系。电压一定时，电流与电阻成反比，也可表示为电流与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为 (即R )，可直观判断出I与R的关系。

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