探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【知識點的認識】

（1）探究電流與電壓關系

①控制不變的量：電阻．

怎樣控制：采用同一個定值電阻實驗．

②改變的量：電壓．

怎樣改變：改變電池節(jié)數；調節(jié)學生電源的旋鈕；串聯滑動變阻器，調節(jié)滑片．

③滑動變阻器在實驗中的作用：保護電路；改變定值電阻兩端的電壓．

④電路圖：

⑤結論：當導體的電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比．

（2）探究電流與電阻的關系

①控制不變的量：電壓．

怎樣控制：串聯滑動變阻器，調節(jié)滑片．

②改變的量：電阻．

怎樣改變：更換定值電阻．（不能用滑變阻器來代替定值電阻）

③滑動變阻在實驗中的作用：保護電路；使定值電阻兩端的電壓保持不變．

④結論：當導體兩端的電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比．

為了探究“電流與電阻的關系”，設計了如圖甲的實驗電路，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為10Ω，20Ω，50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，導線若干．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物連接完整．

（2）在連接實驗電路時，小華應將開關處于狀態(tài)．閉合開關前，應將滑動變阻器滑片滑到最端（選填“左”或“右”）．

（3）小華連接好電路，閉合開關后，移動滑變阻器滑片時，發(fā)現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，則發(fā)生這種故障的原因可能是．

（4）故障排除后，小華先把10Ω的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，她直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數是V，要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向端（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數為V．

（5）當小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時，發(fā)現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，都無法使電壓表示數達到實驗要求的值，你認為“電壓表的示數無法達到實驗要求的值”的原因可能是（）

A．滑動變阻器的阻值太大 B．電壓表量程選小了

C．滑動變阻器的阻值太小 D．滑動變阻器燒壞了

（6）小華解決了上述問題后，完成了實驗．利用收集到的多組數據．作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關系圖象．分析圖象得出了電流與電阻的關系是．

【考點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗．菁優(yōu)網版權所有

【分析】（1）分析圖甲所示電路結構，明確各電路元件的連接方式，然后連接實物電路圖．

（2）連接電路時，開關需處于斷開狀態(tài)；閉合開關前將滑動變阻器的滑片達到最大阻值處，是為了讓電路中有較大的電阻，防止電路中電流過大而燒壞用電器．

（3）電流表指針發(fā)生明顯偏轉說明電路是通路，電壓表無示數說明電壓表被短路，據此進行解答；

（4）根據串分壓的知識，定值電阻的阻值變大，兩端電壓變大，要保持其兩端電壓不變，應減小變阻器的阻值；

（5）根據滑動變阻器的最大阻值與定值電阻阻值間的關系，由串聯電路的分壓原理分析電壓表不能達到要求的原因．

（6）分析圖丙中圖象，曲線上每一點對應的電流和電阻的乘積相等，說明電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比．

解：（1）由圖甲所示電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯，電壓表與定值電阻并聯，電流表串聯在電路中，根據電路圖連接實物電路圖，如圖所示．

（2）在連接電路時開關應處于斷開狀態(tài)，這是為了防止電路中有短路的地方而導致損壞用電器；

通常在使用前應將電阻值調至最大阻值處的右端；

（3）如果R發(fā)生短路，電路是通路，電流表有示數，電壓表指針不偏轉，故發(fā)生這種故障的原因可能是R處發(fā)生短路；

（4）由圖可知，電壓表所選量程為0～3V，根據指針位置可知，其示數是2.4V，

拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為2OΩ的電阻．閉合開關，電壓表的示數會變大，應增大滑動變阻器的阻值，則應將變阻器滑片向右移動，使電壓表的示數不變?yōu)?V；

（5）當改用50Ω的電阻時，電路中的電流I===0.04A

滑動變阻器的阻值為：R滑===25Ω

無法使電壓表的示數達到實驗要求的值，可能由于滑動變阻器的最大阻值太小，把滑動變阻器阻值全部接入電路時，滑動變阻器分得的電壓還是較小，不能使電阻兩端達到要求的值，故選C；

（6）分析圖丙圖象，曲線上每點對應的電流和電阻的乘積都等于2.5V，說明電壓一直保持在2.5V，此時導體中的電流與電阻成反比．

故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；右；（3）R處發(fā)生短路；（4）2.4；右；2；（5）C；（6）電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比．

我們已經整理好了安徽、山東、江蘇、陜西、四川、遼寧、河北、河南、蘭州、寧夏等省市11-16年數理化中考真題，中考數學提分寶典等，并對每道題做了詳細的解析，將涉及到的考點以及分值一一列出，有需要的家長可以添加我們的微信，我們的微信號是：pjhyedu。