2019九年级物理上册 5 欧姆定律（探究电流与电压、电阻的关系）精讲精练 （新版）教科版

2019九年级物理上册 5 欧姆定律（探究电流与电压、电阻的关系）精讲精练 （新版）教科版

探究电流与电压、电阻的关系 初中物理 探究电流与电压、电阻的关系 ‎【考点精讲】‎ 事实表明：由于电流大小与电压、电阻都有关，所以我们在研究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系时，要采用控制变量的方法。研究可以分为两个步骤进行：先保持电阻不变，单独研究电流随电压的变化情况；然后保持电压不变，单独研究电流随电阻的变化情况。‎ ‎ （1）电流跟电压的关系 ‎ 在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。对这一关系的理解，应注意：‎ ‎ a. 这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言。‎ ‎ b. 不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个因果关系，电压是因，电流是果，因为导体两端有了电压，导体中才有了电流，不是因为导体中先有了电流才有了电压，因果关系不能颠倒。‎ ‎（2）电流跟电阻的关系 在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体中的电阻成反比。对这一关系的理解要注意：‎ ‎ a. 电流和电阻也是针对同一导体而言的，谁的电阻就影响谁的电流，不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。‎ b. 同样，不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为，电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体本身来决定，与导体中通过的电流无关。‎ ‎（3）根据实验数据绘制图象 电阻不变时，电流随电压变化的图象如图甲所示；电压不变时，电流随电阻变化的图象如图乙所示。‎ ‎【典例精析】‎ 例题1 ‎ 4‎ ‎ （恩施州中考）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。他先将A、B两点间接入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当是（ ）‎ A. 观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据 B. 观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据 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 思路导航：实验中用15Ω电阻替换10Ω电阻，使得定值电阻两端分得的电压变大，而实验中需要控制定值电阻两端的电压不变，所以这就要求要减小定值电阻两端的电压，方法是向左移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器的阻值变大，分得的电压增大，这个过程中应观察电压表的示数，等电压表的示数与原来的示数相同时，再读取电流表的示数。‎ 答案：C 例题2 某同学研究电阻的电流跟其两端的电压的关系时，得到如下数据，请将表格的空项填上。‎ 电阻（Ω）‎ 电压（V）‎ 电流（A）‎ ‎10‎ ‎1.5‎ ‎0.15‎ ‎10‎ ‎3‎ ‎0.3‎ ‎10‎ ‎0.45‎ ‎10‎ ‎6‎ 思路导航：电阻一定时，电流跟其电阻两端的电压成正比。对于第三行，＝，则U3＝ ×U1＝×1.5V＝4.5V；同理，＝，I4＝×I1＝×‎0.15A＝‎0.6A。‎ 答案：4.5；0.6‎ 例题3 某同学将完好的仪器连接成如图所示的电路（其中滑动变阻器的连线没有画出），用来探究电阻上的电流跟两端电压的关系。‎ 4‎ ‎（1）合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化。则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是 （填写代号）‎ a. G与C相连，F与H相连 b. G与C相连，D与H相连 c. G与E相连，F与H相连 d. G与E相连，D与H相连 ‎（2）该同学发现了（1）中的问题并作了改正。请用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入电路中，要求：滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大。‎ ‎（3）实验测得的数据如表所示。根据这些数据在坐标图中描点并作出U﹣I图线。‎ 思路导航：（1）移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化，说明滑动变阻器的电阻不变，要么都接上面两个接线柱，要么都接下面两个接线柱。若G与C相连，D与H相连，滑动变阻器没有连入电路，移动滑片，不能改变连入电路的电阻，不能改变电压和电流；若G与E相连，F与H相连，滑动变阻器全部连入电路，相当于定值电阻，移动滑片，不能改变连入电路的电阻，不能改变电压和电流。‎ ‎（2）从电源正极出发，依次连接开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表、电源负极，最后电压表并联在定值电阻两端。滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大，一定是连入电路的电阻减小，所以应选择接线柱F，上面接线柱任意选择。‎ ‎（3）首先确定电流为横坐标，标出对应的电流‎0.1A、‎0.2A、‎0.3A、‎0.4A、‎0.5A。再确定电压为纵坐标，标出对应的电压0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V。描出（0.1，0.5）（0.2，1.0）（0.3，1.5）（0.4，2.0）（0.5，2.5）各点，连接各点画出图象。‎ 答案：（1）b或c（2）如图1所示（3）如图2所示 4‎ 图1‎ 图2‎ 点拨：此题利用数学描点法来描绘U﹣I的图象，反映了学科之间的综合；连接实物图，一般分三种情况：连接电路、补充连接、分析错误连接并改正。无论哪种情况，实质都是先连元件比较多的电流路径，再连元件比较少的路径。‎ ‎【总结提升】‎ 探究电流与电压、电阻的关系的实验中，应注意的问题：‎ ‎1. 闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到最大阻值位置，可以保护电路，防止电路中电流过大，烧坏电流表和电压表。‎ ‎2. 滑动变阻器的作用：（1）保护电路；（2）调节定值电阻两端的电压。‎ ‎3. 探究导体中的电流跟导体的电阻的关系，需要更换不同阻值的定值电阻，调节滑动变阻器，控制定值电阻两端电压不变，观察电流表示数变化并记录数据。‎ 4‎