九年級(jí)物理上冊(cè) 第十四章《探究歐姆定律》怎樣探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 （新版）粵教滬版.doc

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怎樣探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 一、 探究電流與電壓的關(guān)系 例1 小明在探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。 圖 2 S A V R P A B 圖 1 圖2 （1）按照電路圖連接好電路，且把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，接下來的操作 是 __________________________________ 。 （2）通過實(shí)驗(yàn)，小明記錄了電壓與電流相對(duì)應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表， 電壓U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 電流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 該同學(xué)采集多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的目的是________________________。 （3）請(qǐng)你根據(jù)表格中的五組數(shù)據(jù)在圖2中的坐標(biāo)紙上畫出電阻的I-U圖線。 （4）由畫出的圖線可知，通過電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系為： ____________________。 解析 （1）探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變時(shí)法，應(yīng)保持定值電阻R的阻值不變，改變電阻兩端的電壓。所以接下來的操作是，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變R兩端的電壓U，分別讀出并記錄對(duì)應(yīng)于不同電壓下的電流表示數(shù)I，比較每次電流表示數(shù)的變化。 （2）對(duì)于規(guī)律探究性實(shí)驗(yàn)，為了便于找到規(guī)律，并且使歸納出的結(jié)論具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量，在多次實(shí)驗(yàn)中概括總結(jié)。 （3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)，在圖中坐標(biāo)系上，采用描點(diǎn)連線的方法畫出電流隨電壓變化的圖象。 （4）由畫出的圖線可知，電壓增大幾倍，電流隨之增大幾倍，電流隨電壓變化的圖線為正比例圖象，可得出的結(jié)論是：當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比。 答案 （1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片，改變電阻R兩端的電壓，分別讀出并記錄對(duì)應(yīng)于不同電壓下的電流表的示數(shù) （2）避免偶然性，便于找出規(guī)律 （3）如圖3所示 （4）通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比 圖 3 圖3 二、探究電流與電阻的關(guān)系 例2 如圖4所示，在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓保持不變，先把5Ω的電阻接入M、N之間，滑片P滑到某一位置，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A；再分別把10Ω和15Ω的電阻換接在M、N之間，接下來請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)。 R S A V P a b M N 圖 4 分別換接10Ω和15Ω的電阻后，滑片P的調(diào)節(jié)方向 要讀取對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，必須滿足的條件 解析 把5Ω的電阻接入M、N之間，定值電阻兩端的電壓UR=0.6A5Ω=3V，要讀取對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，必須保持5Ω、10Ω、15Ω這3只電阻兩端的電壓均為3V。電阻由5Ω換成10Ω，電阻增大，電路中電流減小，從公式UR=IR無法確定電壓表示數(shù)如何變化。此時(shí)我們轉(zhuǎn)換思路，分析滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化，將5Ω電阻更換為10Ω后，若不改變滑片P的位置，電流將減小，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U變減小，電阻R兩端電壓UR=U－U變，電源電壓U不變，UR將增大，電壓表示數(shù)會(huì)大于3V，因此要進(jìn)一步減小電路中電流，滑片P向b端移動(dòng)。同理，換接15Ω的電阻后，滑片應(yīng)繼續(xù)向右調(diào)節(jié)。 S A V R 圖 5 答案 向右移動(dòng) 電壓表示數(shù)為3V 三、滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用 例3 在探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系時(shí)，用如圖5所示的電路，分“保持電阻不變”和“保持電壓不變”兩步進(jìn)行。在“保持電阻不變”這一步，實(shí)驗(yàn)具體的要求是（ ） A.保持R′′的滑片位置不動(dòng) B.調(diào)節(jié)R′′的滑片,保持R兩端的電壓不變 C.保持R的電阻不變，調(diào)節(jié)R′′的滑片到不同的適當(dāng)位置 D.保持電路中的電流不變 解析 探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器在兩步實(shí)驗(yàn)中的作用是不同的?！氨３蛛娮璨蛔儭?，這一步中研究對(duì)象是定值電阻，為了研究電流跟電壓的關(guān)系，必須改變定值電阻兩端的電壓，探究同一電阻中電流隨導(dǎo)體兩端電壓的變化規(guī)律，調(diào)節(jié)滑片的目的是改變定值電阻兩端的電壓。而“保持電壓不變”，則是探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，當(dāng)更換定值電阻后，通過調(diào)節(jié)滑片保持定值電阻兩端的電壓不變。探究問題不同，需要改變的量和控制的量是不同的。 答案 C