人教版《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》同步课程辅导

人教版《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》同步课程辅导一、教材解读1．探究电流与电压的关系如图所示，探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，调节滑动变阻器的滑片，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化，记下几组电压和电流值，分析电流随电压变化情况。在此过程中，滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。在测量过程中，电路闭合时间不能太长，读取数据后要断开电路，以防通电时间过长，电阻发热给测量带来误差。要考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性，在实验设计中，要采用更换定值电阻进行反复实验的方法，至少要测量三组以上数据。2．应用欧姆定律及其变形公式需注意以下几点：（1）I、U、R这三个物理量的单位要配套，即电压单位是V，电阻单位用Ω，电流单位才是A。（2）欧姆定律揭示了同一段电路、同一时刻，电流与电压、电阻三者之间的关系。在应用欧姆定律时，要特别注意三者之间的一一对应关系，不能盲目乱套公式。（3）欧姆定律变形公式,对于给定的一段导体,为一定值,即电压增加几倍，通过导体的电流同倍数增加。如果导体两端没有加电压，就没有电流通过，导体的电阻仍然存在，不能认为导体的电阻跟电流、电压有关。二、激活思维【问题1】为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1=25Ω，电源电压U=3V，电流表的量程为O～。(1)小明在电路中连入RO的目的是________________________________.(2)当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电流表的读数为___________A.200400600654321F200400600654321F/N△L/cm0图乙AA拉环弹簧R0R1baP图甲【解析】由于拉力不同，滑动变阻器电阻因此而改变。滑片P处于a端时，滑动变阻器电阻最大，等于25Ω，根据欧姆定律可求出此时电流。当电流表指针指在处，可求出电路的总电阻，然后求出滑动变阻器的阻值，进而得到滑片移动的距离，通过图像得到拉力大小。【答案】（1）防止电流过大而烧坏电流表(或答保护电路)（2）（3）当电流为时变阻器连入电路中的电阻为：R1=R总—R0=U/I—R0=3V/0.3A—5Ω=5Ω连入电路中的电阻线长度为L’=×5cm=1cm则弹簧的伸长量为△L＝5cm－1cm＝4cm由图象可知拉力F=400N【点评】本题将电路知识应用到实际生活中，在实际情景下运用物理知识是今后中考物理命题的一个方向。【问题2】小刚同学用图所示的电路研究电流跟电阻的关系。在实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为l0Ω后，他下一步的操作是()A．记录电流表和电压表的示数B．将变阻器滑片向左移动C．将变阻器滑片向右移动D．增加电池的数【解析】探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制在电压不变的条件下，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，A、B两点间的电阻变大，A、B两点间的电压也增大，所以必须使滑动变阻器的电阻增大，减小A、B两点间的电压。【答案】C【点评】本题考察控制变量方法的运用。【问题3】如图电路，电源电压保持不变，Ro为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时，电流表的示数变化范围是一1.5A，电压表的示数变化范围是6-3V。则电源电压为（）A．6VB.【解析】电压表测量的是滑动变阻器电压，滑动变阻器电阻越大，电压表示数越大，电流表示数越小，所以当U1＝3V，I1＝，当U2＝6伏，I2＝  电源电压U=I1R0+U1＝×R0＋3V ①  电源电压U=I2R0+U2＝×R0＋6V ②  由①、②解得R0=3ΩU=【答案】B【点评】找到电流与电压的对应关系是解答本题的关键。答案：【拓展迁移】在如图电路中，电压表和是完全相同的两个电压表，都有3V和15V两个量程．闭合开关S后，发现两个电压表指针偏转的高度相同，则()A．B．C．D．【解析】电压表所测为两端的电压，电压表所测为和串联后的总电压．两表指针偏转高度相同，所以两表所使用的量程一定不同，(这是隐含条件，也是分析的关键)所以有．电路中的总电流为I电压表的示数为（这也是串联电路的分压）电压表的示数为所以：得：【点评】三、优化集训：双基平台1．有一电阻两端加上6V电压时，通过的电流为0．5A，可知它的电阻为，若给它加上18V电压，导线中电流为，此时导线电阻为，若导线两端电压为零，导线中电流为，导线电阻为。2．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，甲的电阻为Ω；将甲和乙并联后接在电压为的电源两端，干路中的电流为A.3．如图所示，若U=6V，，，则．4．如图所示，若干路电流I=1.2A，通过的电流，，则_______Ω．5．如图电阻的阻值为20Ω，为40Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0.1A，则电源电压为________V．若开关S闭合时，电流表A的示数为_________A．6．A、B是同种材料制成的电阻，它们的长度相等，A的横截面积是B的两倍，将它们串联在电路中，则加在A、B上的电压UA、UB和通过A、B的电流IA、IB间的关系正确的是（）A．IA=IBB．IA>IBC．UA=UBD．UA>UB7．如图所示，电源电压保持不变，．当开关S断开时，电流表的示数为0.6AA．0.3AB．0.6AC.1.2AD.条件不足，无法判断8．如图所示的电路，当开关由断开变为合上时，各表的示数变化为()A.两表的示数都变小B.两表的示数都变大C.电流表的示数变大，电压表的示数变小D.电流表的示数变大，电压表的示数不变拓展提高9．如图所示，电源电压为6V，并保持不变，当S1、S2闭合，S3断开时，电流表示数为，则R1的电阻值为Ω；当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为4V。则R2的电阻值为Ω；如果电路中只闭合S3，电压表示数是V。10．如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，R=10Ω，滑动变阻器的最大阻值R’＝20Ω.当开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化范围是。11．如图所示的电路中，a、b端电压保持不变，已知，则开关S闭合前后通过的电流之比及两端的电压之比分别是()A．4:5，5:4B．4:5，4:5C．5:4，4:5D．5:4，5:412．在如图所示电路中，当滑片P向右滑动时()A．电压表示数增大，灯泡变暗B．电压表示数增大，灯泡变亮C．电压表示数减小，灯泡变暗D．电流表示数增大，灯泡变亮思考探索13．某同学用如图所示的电路，来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系，其中只为定值电阻。他第一次实验用的定值电阻的阻值为R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I1，他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I2，结果发现I2＜I1，但I2≠，由此，他认为电流跟电阻不成反比。他的结论是的(选填“正确”或“错误”)。其原因是。14．如图所示，电压表示数为3V，示数为4V．若把电阻与位置对调，其余元件位置不变，此时有一只电压表示数变为5V，则电源电压为________.15.某航模中有一如图所示的配件，内由电压恒定的电源和一个4欧的定值电阻R1串联组成，密封在一个盒子内，只露出两个接线柱A,B。若将一电流表直接接在A,B两接线柱上，电流表的示数为安；若将一只定值电阻R2与电流表串联后接在A,B两接线柱上，电流表的示数为安。求：(1)电源电压为多少伏？(2)电阻R2的阻值为多少欧？综合探究16．现要保持电压U不变，探究电流I随电阻R变化的情况．（1）要求：第一次是把15Ω的电阻接人电路，调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为，读取电流表示数，请你根据要求在图中连接第一次实验所需的电路．（2）若将15Ω的电阻换成10Ω的电阻后，a．闭合开关，电压表的示数将___________；b．按照你连接的电路，你应该向移动滑动变阻器的滑片．并详细叙述你接下来的操作过程：____________________________________________________________________17．为了探究电流与电压的关系，小华设计了如图所示的实验电路图．（1）实验选用的器材如图14所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω2A”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A．AAVRR'S（2）请根据电路图用笔画线代替导线，将图14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）右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/V电流/A18.小刚同学通过实验，探究电流随电阻变化的规律。得到的实验数据如下表。（l）实验中加在导体两端的电压是_________V。（2）请在坐标系上画出电流随电阻R变化的图像。（3）分析表中的数据或图像，你能得出什么探究结论？19.有一电学元件检测仪，内部电路由电源、电阻和连接导线组成，M、N是它在检测元件时所用的两个接线头，如右上图所示。为探究它内部结构，小明进行了以下操作：先将一电流表连接在M、N之间，发现电流表读数为1A，再在M、N之间改接一电压表，发现电压表读数为3V。请你根据实验现象帮助小明推测它的内部结构，画出电路图，并标出电源电压值和电阻阻值。答案：12Ω；1.5A；12Ω；0；12Ω5；436；ACB15；30；60.3A～0.1A（或0.1A～0.