【志鸿优化设计】九年级物理全册 第十七章 欧姆定律 17.1 电流与电压和电阻的关系（基本技能+基本能力+思维拓展）（含详解）（新版）新人教版.doc

17.1电流与电压和电阻的关系 1探究电流跟电压、电阻关系的实验设计(1)实验方法控制变量法因影响导体中的电流大小的因素可能有两个：电压和电阻，所以要探究与其中一个因素的关系，应保持另一个因素不变。可以先保持电阻不变，用电压表和电流表测出定值电阻两端的电压和电流，研究电流与电压的关系；也可以保持电压不变，改变电阻，用电流表测出电阻中的电流，研究电流跟电阻的关系。(2)根据控制变量法，探究电流跟电压、电阻的关系可分为两步：保持电阻不变，通过改变电压，观察电流的变化；保持电压不变，通过改变电阻，观察电流的变化。【例1】 小明同学为了探究电流跟电阻的关系，在如图所示的情况下，将a、b两点间10 的电阻更换为20 的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是()a记录电流表和电压表的示数b通过移动滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变c再将20 的电阻更换为10 的d适当增加电池的节数解析：要探究导体中的电流跟电阻的关系，由控制变量法的思想可知，需要保证导体两端的电压不变，因电路总电阻改变，所以需要移动滑动变阻器的滑片位置，才能使电压表示数保持不变。答案：b2探究电流跟电压和电阻的关系实验目的探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系控制变量控制电阻不变，利用滑动变阻器来改变电阻两端的电压和通过导体的电流控制电压不变，换用不同的电阻，利用滑动变阻器调节使不同电阻两端的电压相同电路图实验图象结论电阻不变时，电流与电压成正比电压不变时，电流与电阻成反比【例2】 刘阳同学想利用如图所给实验器材，探究电流与电压和电阻的关系。(1)在电压表尚未接入电路之前，已存在两处明显的连接错误，请你指出。(2)假如错误已纠正，且原电流方向不变，则电压表将接在电路中a、b、c、d四点中的哪两点才能测量r1两端的电压。实验次数12345电压/v1.01.52.02.52.8电流/a0.100.150.200.250.28(3)上表是刘阳同学用r1实验得出的几组实验数据，分析表中数据可得到什么结论？写出简要的分析过程。解析：(1)电路连接的错误通常有电流表或电压表的量程选错或正负接线柱接反；滑动变阻器不“一上一下”连接等等。(2)电压表测哪两点间的电压，就要与哪两点并联，所以要测r1两端的电压，电压表的两个接线柱必须与bc或bd连接。(3)分析表中数据可知，电压与电流的比值保持不变，可得出在电阻不变时，电流与电压成正比。答案：(1)电流表的正负接线柱接反，滑动变阻器短路(其他合理的表述也可)(2)bc或bd(3)电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比。当电压增大时，电流也会相应地增大，且电流与电压的比值保持不变题后反思：利用控制变量法设计的实验在写结论时要注意：一是必须要有结论成立的前提，如本题(3)中没有“电阻一定时”，电流与电压成正比的结论就不成立；二是要注意物理量间的因果关系，不能将“电流与电压成正比”说成“电压与电流成正比”，因为电压是影响电流的因素之一。3实验过程中注意事项分析(1)在连接实物图时，开关应断开，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大的位置。(2)电流表和电压表要选择合适的量程，电流表一般选择00.6 a，电压表在不能确定的情况下可利用试触法，在不超量程的情况下，要尽可能选用小量程，以减小实验的误差。(3)一定要让电流从电流表和电压表的正接线柱上流入，从负接线柱上流出，否则指针会向零刻度线的左侧偏转。(4)读数时，视线要与刻度盘上的刻度线垂直，若指针不指在整刻度线，要适当估读。(5)在探究电流与电阻的关系时，一定要控制电压不变；在探究电流与电压的关系时，一定要控制电阻不变。(6)在写实验结论时，一定要注意结论成立的前提条件。电压表量程的选择电压表量程一般根据电源电压或用电器的规格选择，电流表没有特殊说明一般选用00.6 a，滑动变阻器电阻的变化要以下接线柱为准，滑片远离时电阻变大，靠近时电阻变小。,【例3】 为了探究“电流与电压的关系”，小华设计了如图甲所示的实验电路图。(1)实验选用的器材如图乙所示，其中电源为两节新干电池，定值电阻为10 ，滑动变阻器上标有“10 2 a”的字样，则实验时电压表应选用的量程为_v，电流表应选用的量程为00.6 a。甲 乙(2)请根据电路图用笔画线代替导线，将图乙中的元件连成电路。要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大。(3)下表是小华探究“电流与电压关系”时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是_。实验次数12345电压/v1.01.52.02.52.8电流/a0.100.150.200.250.28解析：(1)电源用两节新干电池串联，电源电压为3 v，故电压表的量程应选03 v。(2)连实物图时，各元件的连接顺序应与电路图对应，电压表的量程选择正确，滑动变阻器的连接要与题目已知条件一致。答案：(1)03(2)如图所示(3)当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比 4利用数学函数图象分析电流与电阻和电压的关系图象作为表示物理规律的方法之一，可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系，形象地描述物理规律。应用图象不仅可以直接求出或读出某些待求物理量，还可以用来探究某些物理规律，测定某些物理量，分析或解决某些复杂的物理过程。如图所示，横轴表示电流，纵轴表示电阻，从图象中可以看出，电流随电阻的增大而减小。【例4】 张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是()a通过导体a的电流与其两端的电压成正比b导体a的电阻大于导体b的电阻c当在导体b的两端加上1 v的电压时，通过导体b的电流为0.1 ad通过导体b的电流