资源简介

第6节 电流与电压、电阻的关系
一、探究电流与电压、电阻的关系
1、采用的研究方法是：控制变量法。
即：（1）保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
（2）保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
2、实验电路：
89916083185
2440305171450I/A
I/A
3、图像
42183051598295R/Ω
R/Ω
4、结论：（1）在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；
（2）在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
5、注意点：
（1）开关断开连接电路；电表的正确使用；滑片的位置。
（2）控制变量法的运用:
a.在研究电流与电压关系时，控制了电阻不变；
b.在研究电流与电阻关系时，控制了电阻两端电压不变。
进行多次测量，避免实验的偶然性和特殊性，使实验结论更具普遍性。
（3）滑动变阻器的两个作用：
a.保护电路；
b.调节电路电流，改变定值电阻两端的电压；
c.保持定值电阻两端的电压不变。
五、欧姆定律
1、欧姆定律的内容：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。
注：电压是产生电流的原因，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才加了电压，因果关系不能颠倒。
2、表达式：I＝，推导式：U＝IR、R＝。
3、说明：（1）适用条件：纯电阻电路；
（2）使用欧姆定律的注意事项：
①同体性：即同一段导体或同一电路上的I、U、R；
②同时性：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R；
③统一性 ：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧姆。
（3）R＝是电阻的计算式，它表示导体的电阻可由 U/I 计算出大小，电阻是导体本身的一种性质，与电压U和电流I等因素无关。
例1、在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】
①按图甲所示电路图连接好电路；②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；③对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图像。
实验时要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器滑片P应向________（选填“左”或“右”）移动。
【实验结论】根据图像，可以得到的结论是____________________________________。
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗？于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收集数据的方案：
方案一：收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据； 方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案________更合理，理由是________________________________________________。
例2、小谢利用图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。
（1）图乙是未连接好的电路，请在图上用笔画线代替导线连接好电路．
（2）探究电流与电压的关系，应控制不变的量是________。开关S闭合后，将滑动阻器的滑片P从B端移至A端，电流表和电压表示数变化关系如图丙所示．实验时，电源电压保持3V不变，当滑片P位于A端时，电流表的示数为________A．
（3）探究电流与电阻的关系的实验过程中，当A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的正确操作是________．
A．保持滑动变阻器的滑片不动 B．将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C．将滑动变阻器的滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数．
例3、洋洋设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如图所示，R是定值电阻，R?是滑动变阻器。其中能够实现身高越低，电压表示数越小的电路是(?? )
A.?????????????????B.?
C.?????????????????D.?
例4、为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，其酒精气体传感器R1的阻值与酒精气体浓度的关系如图甲所示，在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2＝20Ω．求：
（1）当被检测者未饮酒时，电压表的示数是多少；
（2）酒后驾驶分两种：酒精气体浓度达到20mg/100ml但不足80mg/100ml，属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过80mg/100ml，属于醉酒驾驶。目前，饮酒驾驶属于违法行为，醉酒驾驶属于犯罪行为。当电流表的示数为0.2A时，通过计算判断被检测者属于哪一种酒后驾驶；
（3）工作电路能够把酒精气体浓度变化转换成电流表或电压表的示数变化，日常生活中我们习惯选择电表示数大小变化与酒精气体浓度大小变化一致的仪器，你认为两个电表中_____________（填“电压表”或“电流表”）更加符合我们的习惯。
例5、小光同学用如图电路探究“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，他应该采取的下一步操作是(　　)
A．保持变阻器滑片不动
B．将变阻器滑片适当向左移动
C．将变阻器滑片适当向右移动
D．增加电池个数
二、伏安法测电阻
1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个 导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理：R＝；
3、电路图：
12369801028704、步骤：
（1）根据电路图连接实物。连接电路是开关应断开，滑动变阻器的阻值应调到阻值最大处。
（2）检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格，算出三次Rx的值，目的：求平均值，减小误差。
注：定值电阻适用，小灯泡不适用（小灯泡的电阻随温度的升高而增大），但也要测三次观察小灯泡的发光情况。
（3）本实验中，滑动变阻器的作用：①保护电路；②调节电路电流，改变定值电阻两端的电压。
例1、根据欧姆定律可以得到公式 R＝，下列关于这个公式说法中，正确的是(　　)
A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
D．同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压和电流的比值不变
例2、小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙小明未连接好的电路连接完整。
（2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于_________（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 （填符号）。
A．滑动变阻器断路B．R断路C．R短路
（4）排除故障后，当电压表的示数如图丙所示时，电流表的示数如图丁所示，则通过定值电阻的电流大小为_________A，它的阻值是_________Ω。
（5）通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了 。
例3、小明利用实验室器材分别测量小灯泡灯丝和某未知电阻的阻值．
（1）已知小灯泡额定电压为2.5V，他测量小灯泡灯丝电阻的实验步骤如下所示：
①用笔画线在图甲中将实物电路图连接完整，使滑动变阻器滑片向右移动时灯变亮．
②正确连接电路并闭合开关后，电压表和电流表的示数如图乙所示．则此时通过小灯泡的电流为 A，小灯泡的电阻为 Ω．在实验中，小明通过调节滑动变阻器的滑片，得到三组电流、电压对应的测量值（数据未列出），并计算出对应的电压与电流的比值．他发现同一个小灯泡测算出的对应电压与电流的比值差异较大，请你分析造成这种现象的原因是： ．
（2）小明接下来利用如丙图所示的电路测量某未知电阻RX的阻值．R1阻值已知，实验时闭合S、断开S1时，电压表的示数为U1；再闭合S1时电压表的示数为U2．电源电压保持不变．则被测电阻RX= Ω．
参考答案：
1、例1、【实验步骤】左
【实验结论】电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比
【实验反思】二；若只用同一种阻值的电阻，实验得到的数据具有特殊性，得出的结论不具有普遍性
例2、（1）
（2）电阻R；0.6（3）C
例3、C
例4、（1）R1＝60Ω，电压表：6V
（2）R1＝20Ω，酒精浓度：0.3mg/ml＝30mg/100ml所以为饮酒驾驶
（3）电流表
例5、B
2、例1、D
例2、（1）（2）B（3）C（4）0.3；9（5）减小误差
例3、（1）①见下图；②0.4；5；小灯泡灯丝电阻受温度影响（2）falseR1

展开更多......

收起↑