考点二：实验：探究电流与电阻的关系

【考情分析】

关于“实验：探究电流与电阻的关系”这一节主要设计实验电路图并连接实物电路、进行实验——测量并记录几组电流值和电阻值、分析和论证——采用图像法分析数据、滑动变阻器的作用、总结实验结论。【知识点睛】

探究电流与电阻的关系

1实验目的：研究电路中的电流与电路中的电阻的关系

2实验器材：电源、导线、电流表、电压表、几个阻值不同的定值电阻、滑动变阻器

3实验电路图

4实验步骤：

（1）按照电路图，连接实物图

（2）闭合开关S后，换用不同的定值电阻R，使电阻成整数倍地变化，如：5Ω、10Ω、15Ω等

（3）分别通过调节滑动变阻器的滑片P，保持每次定值电阻两端的电压不变；

（4）把对应着不同阻值的电流值记录在数据表格中。

5分析与论证

由实验数据可以看出电流和电阻有关，电流随电阻的增大而减小。将实验数据通过图像的形式表示出来，如下图。

6结论

在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比

【例题精讲】

例1物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图所示的电路．已知电源电压为4.5V 保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5V ．

（1）在连接电路的过程中，开关应处于__________状态．

（2）他们在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有明显示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是____________．

（3）实验中，他们将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器R2的滑片P 向_____端移动到适当位置．（选填“A ”或“B ”）

（4）为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的最大阻值至少应为____________Ω．

（2）电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数，说明电压表被短路，因此与电压表并联的R1发生了短路

（3）将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，两端的电压将变大，所以电压表的示数大于2.5V

要减小电阻两端的电压，应增大滑动变阻器的阻值，使滑动变阻器两端电压变大，故将滑片向B 端滑动

（4）探究电流和电阻的关系，需保持导体两端的电压不变，根据串分压的知识，当导体电阻为40Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大 由欧姆定律可知，电路中的电流：11 2.5V ==0.0625A 40Ω

U I R = 滑动变阻器接入电路的最大阻值：1 4.5V-2.5V =32Ω0.0625A =U U R I =

=-最大