九年级物理上册第十四章探究欧姆定律怎样探究电流与电压电阻的关系新版粤教沪版

怎样探究电流与电压、电阻的关系 一、 探究电流与电压的关系

例1 小明在探究导体中的电流与导体两端电压的关系时，实验电路如图1所示。

（1）按照电路图连接好电路，且把滑动变阻器的阻值调到最大，接下来的操作

是 __________________________________ 。

（2）通过实验，小明记录了电压与电流相对应的有关数据，如下表，

该同学采集多组实验数据的目的是

________________________。

（3）请你根据表格中的五组数据在图2中的坐标纸上画出电阻的IU 图线。

（4）由画出的图线可知，通过电阻的电流与其两端电压的关系为： ____________________。

解析 （1）探究电流与电压的关系时，根据控制变时法，应保持定值电阻R 的阻值不变，改变电阻两端的电压。所以接下来的操作是，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，改变R 两端的电压U ，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数I ，比较每次电流表示数的变化。

（2）对于规律探究性实验，为了便于找到规律，并且使归纳出的结论具有普遍性，应进行多次测量，在多次实验中概括总结。

（3）根据实验收集到的数据，在图中坐标系上，采用描点连线的方法画出电流随电压变化的图象。

（4）由画出的图线可知，电压增大几倍，电流随之增大几倍，电流随电压变化的图线为正比例图象，可得出的结论是：当导体电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。

答案 （1）闭合开关，调节滑片，改变电阻R 两端的电压，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表的示数 （2）避免偶然性，便于找出规律 （3）如图3所示 电压U /V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 电流I /A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 S A V R P A B 图 1 图 2 图2

（4

）通过电阻的电流与其两端的电压成正比

二、探究电流与电阻的关系

例 2 如图4所示，在探究电流与电阻关系的实验中，电源电压保持不变，先把5Ω的电阻接入M 、N 之间，滑片P 滑到某一位置，此时电流表的示数为0.6A ；再分别把10Ω和15Ω的电阻换接在M 、N 之间，接下来请你完成实验。

解析 把5Ω的电阻接入M 、N 之间，定值电阻两端的电压U R =0.6A×5Ω=3V，要读取对应的电流表的示数，必须保持5Ω、10Ω、15Ω这3只电阻两端的电压均为3V 。电阻由5Ω换成10Ω，电阻增大，电路中电流减小，从公式U R =IR 无法确定电压表示数如何变化。此时我们转换思路，分析滑动变阻器两端电压的变化，将5Ω电阻更换为10Ω后，若不改变滑片P 的位置，电流将减小，滑动变阻器两端电压U 变减小，电阻R 两端电压U R =U －U 变，电源电压U 不变，U R 将增大，电压表示数会大于3V ，因此要进一步减小电路中电流，滑片P 向b 端移动。同理，换接15Ω的电阻后，滑片应继续向右调节。

答案 向右移动 电压表示数为3V

三、滑动变阻器在实验中的作用 例3 在探究电流跟电压、电阻的关系时，用如图5所示的

电路，分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步，实验具体的要求是（ ） A.保持R′′的滑片位置不动 B.调节R′′的滑片,保持R 两端的电压不变 C.保持R 的电阻不变，调节R′′的滑片到不同的适当位置 分别换接10Ω和15Ω的电阻后，滑片P 的调节方向

要读取对应的电流表的示数，必须满足的条件

R S A

V P

a b

M N 图 4

S A V R R 图 5 图 3 图3

D.保持电路中的电流不变

解析探究电流跟电压、电阻的关系实验，滑动变阻器在两步实验中的作用是不同的。“保持电阻不变”，这一步中研究对象是定值电阻，为了研究电流跟电压的关系，必须改变定值电阻两端的电压，探究同一电阻中电流随导体两端电压的变化规律，调节滑片的目的是改变定值电阻两端的电压。而“保持电压不变”，则是探究电流与电阻的关系时，当更换定值电阻后，通过调节滑片保持定值电阻两端的电压不变。探究问题不同，需要改变的量和控制的量是不同的。

答案 C