文档内容
学习目标:
1.会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压;
2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;
3.通过实验探究电流与电压和电阻的关系。
学案导学
通过前面的学习我们已经知道,电压是形成电流的原因,电压越大,电流越大;电阻是导体对电流的阻碍
作用,电阻越大,电流越小,那么电流与电压和电阻存在什么定量关系呢?
1.实验探究电流与电压的关系
探究电流与电压的关系时,要保持导体的电阻一定,改变导体两端电压,观察电流随电压的变化。
所以实验中用到的测量仪器有电流表和电压表,要改变导体两端电压,还需要滑动变阻器。
电路图如下所示:
连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片移动到阻值最大位置。
保持定值电阻R不变,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成倍地变化,记下电流表的示数:
10 Ω
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
绘制图像:I/A
O U
/V
结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
2.实验探究电流与电阻的关系
探究电流与电阻的关系时,要保持导体的两端的电压一定,改变导体的电阻,观察电流随电阻的变化。
所以实验中用到的测量仪器有电流表和电压表,要改变导体的电阻,所以要用到阻值不同的电阻器,此
外还需要滑动变阻器来保持导体两端电压一定。
实验电路图如下所示:
实验时,改变电阻R的阻值,通过调节滑动变阻器的滑片保持电压表的示数一定,记下电流表示数:
电压U 2 V
电阻R/Ω 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
电流I/A结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
【典型例题】在做“探究电流与电阻的关系”实验中,小翔连接了如图所示的电路。他先在电路的a、b间接入
10Ω的电阻,移动变阻器的滑片,读出电压表与电流表的示数;记录数据后,改用15Ω电阻替换10Ω电阻,闭
合开关,接下来他的实验操作应该是( )
A.观察电流表,向右移动滑片,读取电压数据
B.观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据
C.观察电压表,向左移动滑片,读取电流数据
D.观察电流表,向左移动滑片,读取电压数据
【答案】B
【解析】
试题分析:“探究电流与电阻的关系”实验中,多次改变电阻时要通过移动滑动变阻器的滑片控制电阻两端
电压不变,改用15Ω电阻替换10Ω电阻时,15Ω电阻两端电压大于原10Ω电阻两端电压,需增大滑动变阻器
接入电路电阻减小15Ω电阻两端电压,在观察电压表的同时向右移动滑片,直到电压表示数与原 10Ω电阻
两端电压相等时,读取电流表数据。对照各选项,B选项正确,选填B。
【针对训练1】在探究一个用电器中电流随电压变化关系时,李芳连接好的电路如图所示.闭合开关,发现电
流表、电压表均有示数,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化.李芳连接的电路有不妥之处,改正
的方法是( )A.将导线K的a端移至接线柱A
B.将导线L的b端移至接线柱B
C.将导线L的b端移至接线柱D
D.将导线M的c端移至接线柱B
【答案】C
【解析】滑动变阻器的连接方式都接在上面的接线柱是错误的,应该一上一下的连接方式。另外一个问题是电
压表测量的是用电器和滑动变阻器的总电压即电源电压。将导线K的a端移至接线柱A,滑动变阻器的接线
方式得到修正,但是电压表测量电源电压没有改善,A错误。将导线L的b端移至接线柱B,仍然改正了滑动
变阻器连接方式,电压表测量的仍的电源电压。B错。将导线L的b端移至接线柱D,导致电路断路,C错。将
导线M的c端移至接线柱B,首先滑动变阻器的接线实现一上一下,电压表正接线柱接b通过没有电阻的金
属杆等于接到了a端,测量的是用电器的电压。D对
【针对训练2】下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是( )
A.电压大的电路中电流一定大
B.电阻大的电路中电流一定小
C.导体中的电流与电压、电阻无关
D.导体中的电阻与电流、电压无关
【答案】D
【解析】
试题分析:A、只有在电阻一定时,电压大的电路中电流才一定大,故A错误;
B、只有在电压一定时,电阻大的电路中电流才一定小,故B错误;
C、导体中的电流与电压、电阻都有关系,故C错误;
D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压与电流无关,故D正确.故选D.
【针对训练3】图甲为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的实物电路图。
(1)连接电路时开关应处于 状态(选填“断开”或“闭合”)。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。(3)当小红同学闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可
能是定值电阻发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成
10Ω的电阻后,电压表示数如图乙所示。要使电压表示数保持2V不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填
“A”或“B”)端移动。
【答案】(1)断开 (2)A (3)断路 (4)A
【解析】
试题分析:(1)在连接电路时为了保护电路中电路元件的安全,应当开关断开。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应当移动到接入电路阻值最大的位置,P应移动到A端。
(3)如果定值电阻短路,电流表有示数,电压表无示数,不符合题中描述的现象。定值电阻断路,整个电路断
路,电流表无示数,电压表相当于直接接在电源两端,示数与电源电源相接近。
(4)将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电压表示数大于2V,要使电压表示数保持2V不变,要将滑动变阻
器接入电路的电阻变大,使定值电阻分得的电压减小,所以将P向A移动。
今日感悟