电流与电压和电阻的关系

电流与电压和电阻的关系
1．下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录。

表1：电阻R=10Ω
表2：电压U=2V
分析表1数据，可得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟。

分析表2数据，可得出结论：在电压不变的情况下，导体中的电流跟。

2．在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验时，可以用变阻箱和滑动变阻器配合实验，如图所示．我们先使电阻箱R的电阻取某一值，多次改变滑动变阻器的阻值，记录每一次的和相应的电流值，得到当电阻不变时，电流跟成正比的关系；然后多次改变电阻箱R的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使每次保持不变，记录每次电阻箱R的阻值和相应的值，得到电流跟成反比的关系。

3．孙楠同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系，他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间，闭合开关S，读出电流表示数（如下表）。

由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。

问：（1）该实验中选错了什么器材？请你说出应换用的器材。

（2）为保证实验正确进行，还需要什么仪器？
4．探究电流与电压、电阻的关系。

【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。

②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。

③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），导线若干。

【实验过程】（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。

（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。

小明操作中的错误是。

（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如
表一。

分析数据可得出猜想是正确的。

表一表二
（4）小红在探究猜想③时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。

分析数据得出，猜想③是正确的。

实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是。

（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。

小华与小红的实验相比不同之处是：
【知识拓展】
（1）小明实验时选择的是Ω电阻。

（2）小红实验时选择的变阻器规格是。

5．小华和小海同学为了探究导体中电流与电压的关系，他们用A、B两个导体进行实验，试验中多次改变导体两端的电压的大小，并将测量的数据记录在表一、表二中。

（1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系，可得出的初步结论是：对同一导体，。

（2）分析比较实验序号3、5的数据，他们提出了猜想：在电压相同的情况下，通过不同导体的电流不相同。

Ⅰ为验证上述猜想，在已有表一、表二实验数据的基础上，小华重新预设了B导体两端的电压，并测出相应的电流值。

小海分析了小华的测量数据后，认为小华的测量数据有问题，他为测量便修改了数据，如表三所示，你认为小海的修改数据的做法，理由是。

Ⅱ为了达到验证上述猜想的目的，请结合表一、表二的实验数据，分析表三设计的不足之处：。

6．某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像，下列结论与图像相符的是（）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
7．利用如图a所示电路，在研究通过导体的电流跟电阻的关系时，要保持导体两端电压不
变。

实验中，不断改变Rx 的阻值，调节滑动变阻器使伏特表示数保持不变，得到了I 与R 的关系图像，如图b 所示。

由图像可以得出的结论是 ；此次实验中，伏特表的示数始终保持 V 不变。

a b
8．探究通过电阻的电流与电阻大小的关系。

（1）根据电路图连接实物电路（连线不要交叉）。

（2）某同学连好电路后，闭合开关，左右移动滑动变阻器的滑片，发现电压表和电流表均有示数，但示数均不发生变化。

出现这种现象可能的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）排除故障后他们首先把5Ω电阻接入电路进行实验，电流表示数如图所示，则电阻两端电压是＿＿＿＿V ；然后他们依次换用10Ω、15Ω的电阻继续研究，则这两次实验相同的操作要素是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）请你帮助该小组设计一个记录实验数据的表格。

9．在某一温度下，连接在电路中的两段导体A 和B 中的电流与其两端电压的关系如图所示，由图中信息可知（ ）
A ．A 导体的电阻为10
B ．B 导体的电阻为10
C ．A 导体两端电压为3V 时，通过A 导体的电流为0.3A
D ．B 导体两端电压为3 V 时，通过B 导体的电流为0.6A
10．小明同学用图甲所示的电路来验证“电流与电阻的关系”，所用器材有：电压恒为3V 的电源，阻值为5、10、20的定值电阻各一只，“15，1A ”的滑动变阻器一只，学生用电流表、电压表各一只，开关和导线若干。

（1）根据题意，请你选择合适的电表量程，并帮助小明按电路图用笔画线代替导线完成实物图乙的连接。

（2）实验过程中他控制定值电阻R 两端的电压恒为1.5V 。

A ．先将R 用5 的电阻接人电路中进行实验，读取与该电阻对应的电流值；
B ．再将10的电阻替换5的电阻接人电路中进行实验，读取与该电阻对应的电流值；
C ．最后他用20的电阻替换10的电阻接入电路中进行实验，发现无法读取与20的电阻对应的电流值．经检查，电路连接无误，且元件完好，请你帮他找出两种可能的原因。

原因1： ·原因2： 。

【答案】
ΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩ
1．这段导体两端的电压成正比；导体的电阻成反比。

2．电压电压电压电流电阻
3．（1）R，选错应换用滑动变阻器（2）需要电压表
4．【实验过程】（1）右图
（2）闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值
（3）①
（4）保持定值电阻两端的电压不变
（5）电压表接在了变阻器两端
【知识拓展】（1）10 （2）50Ω 1A
5．（1）通过导体两端的电流与导体两端的电压成正比，（2）不正确；数据应以实验测量为准，实验的误差不可避免；在选用导体B的情况下，与表一中不同导体对比，电压需要相同，应设1.2伏、2.4伏、3.6伏。

表三没有相同电压。

6．C
7．电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 2.5
8．答案：
（1）如图，电流表量程可任意选
（2）滑动变阻器接成最大阻值或接入金属杆
（3）1.5 调节滑动变阻器，保持电阻两端电压为1.5V
（4）参考数据记录表如下，U＝＿＿＿V
9．答案：B
10．答案：（1）电路连接如图所示
（2）原因1：定值电阻两端电压偏小；原因2：滑动变阻恭的最大阻值偏小（其他合理也可）【解析：连接实物电路图应与电路图完全一致，根据所给器材的规格可判断电路中的最大电
流为I＝3V/5＝0.6A，故电流表可选择0～0.6A量程。

由于电源电压为3V，故电压表量程可选择0—3V，变阻器注意一上一下；换用阻值较大的电阻后，调不到与电阻较小时的电阻
可能存在两个原因：一是变阻器的最大阻值大小，当用阻值较小的定值电阻时，把变阻器移动到最大阻值，此时电路中的总电阻比后来阻值较大的定值电阻阻值还小，故调不出相同的电流；二是由于控制定值电阻两端的电压过小，在定值电阻较大时，电流值偏小，无法读取。