資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【大單元整體教學】物理學科人教版九年級全一冊
第十七章 分課時設計
課題 電流與電壓和電阻的關系
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內容分析 電流與電壓和電阻的關系是學生在對電學有了一定的認識，掌握了電流，電壓和電阻等電學元件的概念，本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關系”是一個完整的科學探究過程，讓學生經歷科學的探究，學習科學猜想、設計實驗、設計實驗表格、分析論證、感悟科學方法。教材從學生興趣、認識規(guī)律和探究的方便出發(fā)，不過分強調學科自身邏輯的體系和概念規(guī)律的嚴密性，因此這節(jié)課無論在知識學習上還是在培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力上都具有十分重要的作用。通過經歷此次探究活動，使學生認識電流、電壓和電阻的關系外，為下一節(jié)順理成章得得出歐姆定律，并繼續(xù)學習電學更深入的知識做好鋪墊。
2.學習者分析 學生已經初步認識了電流、電壓和電阻，對于三者之間的關系，還不了解，他們對本節(jié)實驗探究課充滿了好奇，充滿了探究的渴望。學生對電流實驗有了一定的基礎，有一定的探究和合作能力，學生之前已經經歷過完整的科學探究過程，因此本節(jié)課的教學思路和教學流程學生不會感到陌生。本節(jié)實驗編排在學生學習了電流、電壓、電阻等概念和電壓表、電流表、滑動變阻器使用方法之后，它既符合學生由易到難，由簡到繁的認識規(guī)律，又保持了知識的結構性、系統(tǒng)性。本實驗利用滑動變阻器來改變或穩(wěn)定部分電路兩端的電壓，對學生動手能力有一定的要求；同時還要應用到控制變量法和圖像法等研究方法，綜合性強；是學生第一次同時使用電壓表和電流表，教師要給予充分的指導，可將使用電壓表和電流表，以及連接電路的注意事項通過課件展示出來，指導學生實驗。
3.學習目標確定與教學重難點 （1）會同時使用電壓表、電流表測量同一段導體兩端的電壓和導體中的電流；（2）通過實驗探究總結歸納出電流與電壓、電阻的關系，經歷科學探究的全過程；（3）通過實驗探究，使學生進一步熟悉掌握用“控制變量法”來研究物理問題的科學方法；（4）通過實驗、分析和探究過程，提高根據實驗數據歸納物理規(guī)律的能力，學會用圖像研究物理問題。本節(jié)教學的重點是通過實驗探究認識電流與電壓和電阻之間的關系。教學難點是通過實驗探究掌握控制變量法，學會圖像法對實驗數據進行分析處理并總結歸納出電流與電壓、電阻的關系。
4.評價量表 《電流與電壓和電阻的關系》的評價量表任務列表任務要求（滿分：10分）學生自評同學互評教師評價任務一：電流與電壓的關系熟悉科學實驗探究過程，能獨立設計并進行實驗，能夠與同學交流反思（5分）任務二：電流與電阻的關系熟悉科學實驗探究過程，能獨立設計并進行實驗，能夠與同學交流反思（5分）
5.學習活動設計
教師活動 學生活動 設計意圖/學習評價
任務一：引入新課
【演示并提問】①用一節(jié)干電池與兩節(jié)干電池先后給同一小燈泡供電，觀察小燈泡的亮度有什么不同，哪一次小燈亮？對此，你有什么猜想？②在圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑片向右移動，連入電路的阻值變大時，觀察燈泡的亮暗情況。對此，你有什么猜想？【提問】那么通過某一導體的電流與導體兩端的電壓、導體的電阻之間是不是存在著某種關系呢？ 用兩節(jié)干電池給同一小燈泡供電，小燈亮。猜想：電壓越大，電流越大。當滑動變阻器連入電路的阻值變大時，燈泡變暗。猜想：電阻越大，電路中的電流越小。 以實驗、問題為導入，激起學生的求知欲，學生快速進入情景。
任務二：電流與電壓的關系
【提出問題】電阻一定時，電流與電壓存在怎樣的關系？【提問】實驗中，應該控制哪些物理量不變，哪些量改變？畫出電路圖，寫出用到的實驗器材。注意：（1）明確電流與電壓存在的因果關系，電壓是導體中產生電流的原因，而不是導體中有了電流才在導體兩端產生電壓，所以不能說電阻一定時，電壓與電流成正比。（2）在歸納結論時，不能漏掉前提條件“電阻一定”。 【猜想與假設】因為電壓是形成電流的原因。若電阻一定，可能電壓越大，電流越大。【設計實驗】（1）運用控制變量法，控制電阻的阻值不變。并用電流表測出電路中的電流，用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，通過調節(jié)滑動變阻器改變電阻兩端的電壓。（2）實驗電路圖如圖所示。（3）實驗器材：電源、定值電阻、滑動變阻器、電鍵、電流表、電壓表、導線等。【進行實驗】（1）按電路圖把一個5Ω的定值電阻連接電路。（2）閉合開關前，檢查電路中各元件的連接是否正確，將滑動變阻器的滑片調到阻值最大處。電阻R5 Ω電壓U/V0.51.01.5電流I/A【分析論證】（1）分析實驗數據發(fā)現電流與電壓有關，電流隨電壓的增大而增大，并且成正比。（2）在坐標系中根據各電流值和對應的電壓值描點，畫出I-U圖像。分析圖像可得出：通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。（3）實驗結論：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。【評估與交流】（1）滑動變阻器的作用：保護電路、改變定值電阻兩端的電壓。（2）表格錯誤數據的分析：分析比較各組數據電壓與電流的比值是否相同，不同的一組數據為錯誤數據。 學生經歷科學實驗探究過程，不僅能獲得知識，也能提高學生的科學探究能力。【評價標準】熟悉科學實驗探究過程，能獨立設計并進行實驗，能夠與同學交流反思（5分）熟悉科學實驗探究過程，不能獨立設計并進行實驗，能夠與同學交流反思（3分）
任務三：電流與電阻的關系
【提出問題】電壓一定時，電流與電阻存在怎樣的關系？注意：（1）在歸納結論時，不能漏掉前提條件“電壓一定”。（2）不能說成“電阻與電流成反比”，因為電阻與電流無關。 【猜想與假設】因為電阻對電流有阻礙作用，所以若電壓一定，可能電阻越大，電流越小。【設計實驗】要研究電流與電阻的關系，必須改變接入電路的阻值R，所以要更換不同的電阻R接入電路。實驗中要控制電阻兩端的電壓不變，所以需要在電路中串聯(lián)滑動變速器，通過調節(jié)滑動變速器，保持電阻R兩端的電壓不變，電路圖如圖所示。實驗器材：電源、不同阻值的定值電阻多個、滑動變阻器、開關、電流表、電壓表、導線等。【進行實驗】（1）按電路圖連接電路。（4）把阻值為5Ω的定值電阻分別更換為10Ω、15Ω、25Ω的定值電阻，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數保持2V不變，讀出電流表的示數，記錄在下面的表格中。電壓U/V2電阻R/Ω5101525電流I/A0.150.220.300.38【分析論證】（1）分析實驗數據發(fā)現：電流與電阻有關，電流隨電阻的增大而減小，且電流與電阻的乘積為一定值，說明電流與電阻并且成反比。（2）在坐標系中畫出I-R圖像。分析圖像可得出：通過導體的電流與導體的電阻成反比。（3）實驗結論在電阻一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。【評估與交流】（1）滑動變阻器的作用：保護電路、控制定值電阻兩端的電壓不變。（2）更換阻值大的定值電阻后，電壓表示數不能調節(jié)到所需要的值的原因是電源電壓過大或滑動變阻器的最大阻值過小。 學生經歷科學實驗探究過程，不僅能獲得知識，也能提高學生的科學探究能力。【評價標準】熟悉科學實驗探究過程，能獨立設計并進行實驗，能夠與同學交流反思（5分）熟悉科學實驗探究過程，不能獨立設計并進行實驗，能夠與同學交流反思（3分）
6.板書設計 17.1 電流與電壓和電阻的關系一、電阻一定時，電流與電壓的關系（1）實驗器材：定值電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表、電源、開關、導線。（2）實驗電路圖。（3）實驗方法：實驗采用調節(jié)滑動變阻器的方法來改變導體兩端的電壓。（4）實驗結論：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。二、電壓一定時，電流與電阻的關系（1）實驗器材：若干不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表、電源、開關、導線若干。（2）實驗電路圖（同上）。（3）實驗方法：更換不同阻值的電阻時，調節(jié)滑動變阻器的滑片，控制電壓表的示數一定。（4）實驗結論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
7.作業(yè)與拓展學習設計 1．如圖所示是小李同學為探究“電流與電壓的關系”設計的電路圖，他準備根據此電路圖連接好實物電路并進行實驗，實驗時，應該控制 不變；若在實驗前檢查儀器時，發(fā)現電流表的指針在零刻度線左側，造成這一現象的原因是 。 【答案】 電阻 未調零【詳解】[1]探究“電流與電壓的關系”時，根據控制變量法，應控制電阻不變，改變電阻兩端的電壓。[2]實驗前檢查儀器時，發(fā)現電流表的指針在零刻度線左側，說明電流表未調零。2．小何利用如圖所示的電路進行實驗。閉合開關S，分別讀取電壓表、電流表的示數并記錄；斷開開關S，將電源由1節(jié)干電池更換為2節(jié)干電池，閉合開關S，分別讀取電壓表、電流表的示數并記錄，發(fā)現電流表的示數 。小何探究的電流與 的關系。【答案】 變大 電壓【詳解】[1]將電源由1節(jié)干電池更換為2節(jié)干電池，定值電阻兩端電壓變大，根據歐姆定律可知，通過定值電阻的電流變大，即電流表的示數變大。[2]由題意可知，小何在實驗過程中，控制定值電阻的阻值不變，改變定值電阻兩端的電壓，因此小何探究的問題是：通過導體的電流與導體兩端電壓的關系。3．如圖所示，是小悅探究電流與電阻關系的實驗電路，當AB間換接更大阻值的電阻后，電壓表的示數會 ，為了使AB間電壓與換接前一樣，她應將滑動變阻器的滑片P向 調至適當位置。【答案】 變大 右【詳解】[1][2]當AB間換接更大阻值的電阻后，由串聯(lián)分壓可知電壓表的示數會變大，為了使AB間電壓與換接前一樣，即電壓表的示數減小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知增大變阻器兩端的電壓，由串聯(lián)分壓可知增大變阻器連入電路的阻值，應將滑動變阻器的滑片P向右調節(jié)到適當位置。4．小宇探究導體中的電流與導體電阻的關系時，設計了如圖甲所示電路，圖乙是根據測量數據繪制的圖像。實驗中，當他把10Ω定值電阻換成15Ω時，滑動變阻器的滑片P應向 （選填“左”或“右”）移動，使電壓表示數保持 V不變。【答案】 右 5【詳解】[1][2]由圖像知道，電阻兩端的電壓根據串聯(lián)電路的分壓原理知道，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻關系的實驗中應控制定值電阻兩端的電壓不變，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，由串聯(lián)分壓的分壓原理知道，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數為5V不變。5．同學們在“探究電流跟電壓的關系”的實驗中，對設計的電路進行了改進，如圖甲、乙。下列說法正確的是：（ ）A．圖甲中，使用不同阻值的電阻也能完成該探究實驗B．圖甲改進為圖乙，能實現多次實驗，得到電流跟電壓的關系C．圖乙中，移動滑動變阻器目的是保持電阻R兩端電壓不變D．圖乙中，僅利用本實驗的器材可探究電流與電阻的關系【答案】B【詳解】A．探究電流和電壓的關系，需保持電阻不變，改變導體兩端的電壓，所以使用不同阻值的電阻不能完成該探究實驗，故A錯誤；BC．乙圖添加了滑動變阻器，通過移動滑動變阻器的滑片，可以改變導體兩端的電壓，實現多次實驗，得到電流跟電壓的關系，故B正確，C錯誤；D．在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，需控制電阻兩端電壓不變，多次改變電阻阻值，故需要添加幾個阻值不同的電阻，故D錯誤。故選B。6．小明和同學們在做電學實驗過程中，他們經過討論，依次改進了“探究電流跟電壓的關系”的實驗電路圖，如圖甲、乙、丙所示。下列說法正確的是（　　）A．圖甲改進為圖乙：為保證實驗過程中電壓這一因素不變B．圖乙改進為圖丙：實現多次實驗，得到電流跟電壓之間的定量關系C．圖丙：移動滑動變阻器目的是保持電阻R兩端電壓不變D．圖丙：在不增加任何器材的情況下，僅利用本實驗的器材可探究電流與電阻的關系【答案】B【詳解】A．探究“電流與電壓的關系”實驗中，應控制電阻不變，而燈的電阻隨溫度的改變而改變，由圖甲改進為圖乙是為保證實驗過程中電阻這—因素不變，故A錯誤；B．由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保護電路，又能通過調節(jié)滑動變阻器的滑片使定值電阻R兩端的電壓改變，得到電流跟電壓之間的定量關系，故B正確；C．探究電流跟電壓的關系實驗中，需多次改變電流和電壓的數值，移動滑動變阻器目的是改變電阻兩端電壓和通過電阻的電流，故C錯誤；D．在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，需控制電阻兩端電壓不變，多次改變電阻阻值，故需要添加幾個阻值不同的電阻，故D錯誤。 故選B。7．在探究“通過電阻的電流跟其兩端電壓的關系”時，小明連接了如圖甲所示的實驗電路。 (1)實驗電路中有一個儀器連接錯誤，請在實物圖中只改變一根導線，使該儀器正常工作。（用“×”標出需要改動的導線，并畫出改接的導線，要求滑片在最右端時連入電路中的電阻最大）(2)實驗過程中，電流表指針偏轉角度很小，如圖乙所示，這時小明應該選擇 量程。(3)小明通過實驗得到定值電阻R1、R2對應的I﹣U關系圖像，如圖丙所示，由圖像得出：①當電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成 （選填“正比”或“反比”）關系；②定值電阻R1 （選填“>”“＜”或“=”）R2。(4)小明還想利用這個電路進一步探究“通過導體的電流與導體電阻的關系”，在實驗過程中，小明先后用5Ω、10Ω、15Ω的電阻替換原來的定值電阻R，接下來的操作是 ，使 示數保持不變，然后記錄另一電表的示數，可以總結出結論：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成 關系。【答案】(1)見解析 ；(2)0~0.6A；(3) 正比 ＜；(4) 調節(jié)滑動變阻器的滑片 電壓表 反比【詳解】（1）圖甲中，滑動變阻器上面的兩個接線柱接入電路，起不到保護電路和調節(jié)電壓的作用，滑片在最右端時連入電路中的電阻最大，如下圖所示： （2）實驗過程中，電流表指針偏轉角度很小，如圖乙所示，說明電流表選擇量程太大，這時小明應該選擇0~0.6A的量程。（3）[1]根據繪制出I﹣U圖像，圖丙中R1、R2為過原點的傾斜直線，故可得出結論：在電阻一定時,通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比。[2]在縱坐標上取一點作橫坐標的平行線，與兩圖像相交于兩點，則這兩點的電流相同，而R2對應的電壓大，R1對應的電壓小，說明R1＜R2。（4）[1][2][3]先后用阻值不同的電阻替換原來的定值電阻R，實驗中應保持定值電阻兩端的電壓不變，故應調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數不變；然后記錄另一電表的示數，可以總結出結論：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比關系。8．利用如圖電路探究“電流與電壓、電阻的關系”，其中電源電壓恒為5V。(1)實驗一：探究電流跟電壓的關系：下表是小華探究電流與電壓關系時記錄的幾組實驗數據，其中有一個數據記錄有誤。請你在下圖坐標系中，畫出圖像。分析實驗數據，歸納出結論：在 一定時，通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成 比。實驗次數12345電壓/V1.01.52.02.53電流/A0.100.150.300.250.3(2)實驗二：探究電流跟電阻的關系。本實驗中滑動變阻器的最主要作用是保護電路和 。實驗中提供的電阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，滑動變阻器“25Ω 1A”主要的實驗步驟為：①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關，調節(jié)變阻器，使電壓表的示數為2.5V，記錄電流表示數；②將5Ω電阻換成10Ω電阻，移動滑動變阻器的滑片向 （選填“左”或“右”）端，直至電壓表示數為 V時，記錄電流表示數。③將電阻換成30Ω電阻，閉合開關后發(fā)現：無論怎樣移動滑動變阻器的滑片電壓表的示數都無法調至應該達到的電壓，經檢查，電路連接無誤，器材完好，出現上述情況的原因是 。要完整地完成此實驗，需選擇電阻值至少為 Ω的滑動變阻器。【答案】(1) 電阻 正；(2) 控制定值電阻R兩端電壓不變 右 2.5 滑動變阻器的最大阻值小于30Ω 30【詳解】（1）[1][2]探究電流跟電壓的關系時，應該控制電阻大小一定，分析表中數據可知，電壓和電流的比值所以表中的錯誤數據是第3次實驗的數據，在坐標系中描點、連線可得如圖所示圖像：圖像是過原點的傾斜直線，所以通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。（2）[1]根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻兩端的電壓不變，故此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和保持電阻R兩端的電壓不變。[2][3]根據串聯(lián)電路的分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，由串聯(lián)分壓的分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右移動，使電壓表的示數不變，為2.5V。[4][5]定值電阻兩端的電壓為2.5V不變時，變阻器兩端的電壓U滑=U-U定=5V-2.5V=2.5V據串聯(lián)電路的分壓特點可得解得，變阻器需要接入電路的阻值R滑=30Ω，而變阻器的最大阻值為25Ω，變阻器的最大阻值過小，所以無法調節(jié)電壓表示數為2.5V，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少30Ω的滑動變阻器。9．物理學習小組在“探究電流與電壓的關系”時，設計了如圖甲所示的電路。其中電源電壓為3V，定值電阻R1約為4Ω，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V。該小組同學完成了以下實驗步驟：U/V0.30.30.91.21.5I/A0.080.150.230.38(1)正確連接好電路，閉合開關S前，需將滑片P移動至 （選填“a”或“b”）端；(2)閉合開關S后，發(fā)現無論怎樣移動滑片P，電流表，電壓表均無示數。在檢查電源和導線均正常的前提下，你認為引起上述現象的原因可能是 ；（寫出一種即可）(3)排除故障后，小組同學正常進行操作，在表格中記錄多組電流表、電壓表的示數。當電壓表示數為1.2V時，電流表示數如圖乙所示為 A；(4)根據表格數據，在圖丙中畫出I－U關系圖像；(5)分析所繪制的圖像得出結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成 ﹔(6)該小組同學認為還需更換不同阻值的定值電阻重復上述操作，你認為他們這么做的目的是 。【答案】(1)b；(2)滑動變阻器斷路（或開關斷路）；(3)0.30；(4)見解析；(5)正比；(6)使實驗結論更具有普遍性【詳解】（1）連接電路時，為保護電路，滑動變阻器滑片應置于最大值處，即b端。（2）電流表無示數，說明是斷路，電壓表無示數，則電壓表與電源不能形成回路，說明是其測量對象之外部分斷路，所以是滑動變阻器斷路或開關斷路。（3）如圖乙，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知其示數為0.3A。（4）根據表格在圖中描點，然后畫一條直線使盡量多的點落在直線上，其余點均勻分布在直線兩側，如圖所示：（5）I－U關系圖像為一條過原點的傾斜的直線，可知在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。（6）為了使實驗結論更具普遍性，需更換不同的定值電阻多次實驗。10．如圖甲所示，是某實驗小組“探究電流與電阻的關系”的實物圖。選用的實驗器材是：電源（電壓恒為3V）、電流表、電壓表，電阻R有4個阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供選用，滑動變阻器（20Ω 1A）、開關、導線若干。(1)請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物圖連接完整 ；(2)實驗過程中，當把10Ω電阻換成20Ω電阻后，為保持 （選填“電流表”或“電壓表”）示數不變，滑片P應向 （選填“A”或“B”）端移動；(3)根據實驗數據繪制了如圖乙所示的圖象，得出的結論是： ；【答案】(1)見解析；(2) 電壓表 A；(3)當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；(4)40Ω【詳解】（1）電源電壓恒為3V，故電壓表應選小量程并聯(lián)在電阻R兩端，如圖所示：（2）[1][2]根據串聯(lián)分壓原理可知，將10Ω電阻換成20Ω電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電阻兩端的電壓不變，即應保持電壓表示數不變，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動。（3）由圖乙可知，電流與電阻的乘積為UV=IR=0.4A×5Ω=······=0.1A×20Ω=2V該乘積為一定值，可以得出電流與電阻的關系是：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
8.教學反思與改進在進行實驗時，學生可能按電路圖連接好電路，往往不知道怎樣做實驗了，因此教師要在巡視時及時指導，從而提高課堂效率。如探究電流與電壓的關系時，可以指導學生改變電壓從小到大，成倍增加，記下電流表的示數。怎樣提高改變電壓的范圍，可以增大電源電壓，同時可以用兩個滑動變阻器串聯(lián)，相當于增大了滑動變阻器的最大阻值等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
作業(yè)設計
17.1電流與電壓和電阻的關系課時作業(yè)（時間：20min）
【基礎訓練】
知識點1：電流與電壓的關系
1．某同學利用如圖所示的電路探究“電流與電壓的關系”，在探究過程中，應保持 不變；通過實驗可以得到，在其它條件相同的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成 比。
【答案】 電阻 正
【詳解】[1][2]在探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時，應保持電阻不變；由實驗現象可知，在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
2．小明選一個5Ω的電阻“探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系”，他記錄了有關實驗數據，如下表，根據實驗數據計算出的值是 ，因此得出的結論是 。
電壓 1 2 3
電流 0.2 0.4 0.6
【答案】 不變的 見解析
【詳解】[1][2]由表中數據可知，的值分別是
由數據可知，的值是不變的，由此可知，在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
知識點2：電流與電阻的關系
3．小吳在實驗室進行“電流與電阻的關系”實驗探究。設計了如圖所示電路圖，所測數據如表所示，由表中數據可得，當 一定時，導體中的電流與導體的電阻成 比。
U=2V 電阻/Ω 5 10 20
電流/A 0.4 0.2 0.1
【答案】 電壓 反
【詳解】[1][2]由表中數據可知，導體的電阻增大為原來的幾倍，通過導體的電流就減小為原來的幾分之一，故可得出結論：當電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。
4．小剛用如圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。實驗過程中，小剛應該保持AB間的 不變，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了完成后續(xù)探究，他應該將滑動變阻器的滑片向 移動適當距離。
【答案】 電壓 右
【詳解】[1][2]探究“一段電路中電流跟電阻的關系”時，應控制電阻兩端電壓不變，即電壓表的示數不變，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻兩端的電壓變大，實驗中需要控制電壓表的示數不變，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知增大變阻器兩端的電壓，由串聯(lián)分壓可知需要增大變阻器連入電路的電阻，將滑動變阻器的滑片向右移動適當距離。
【能力提升】
5．小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”，在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應該采取的唯一操作是（　　）
A．保持變阻器滑片不動 B．將變阻器滑片適當向左移動
C．將變阻器滑片適當向右移動 D．適當增加電池的節(jié)數
【答案】C
【詳解】ABC．要探究“一段電路中電流跟電阻的關系”，需要保持該電阻兩端的電壓大小不變，從圖中可以看到，這是一個串聯(lián)電路，電阻與滑動變阻器是串聯(lián)的，在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω，即A、B兩點間的電阻變大，滑動變阻器接入電路的電阻大小不變，根據串聯(lián)電路的分壓原理可知，A、B兩點間電阻的電壓變大，電壓表的示數也變大，此時若想電壓減小到與原來的值相同應該增大滑動變阻器的阻值使電路中的電流減小，所以應將滑片適當向右端滑動，使電壓表的示數與原來相同，故A、B不符合題意，C符合題意；
D．適當增加電池的節(jié)數，這樣會使電源電壓增大，A、B兩點間電阻的電壓更加大，不能保持電壓不變，故D不符合題意。
故選C。
6．（多選）在探究“導體電流與電阻關系”時，選擇了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個電阻進行實驗，實驗電路圖如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最右端
B．用10Ω電阻實驗，讀數時的滑片位置比5Ω電阻讀數時更靠左
C．實驗過程中移動滑片的作用是控制電阻兩端的電壓一定
D．實驗獲得多組數據是為了減小實驗誤差
【答案】AC
【詳解】A．閉合開關前，為保護電路，滑動變阻器的滑片P應置于最大阻值處，由圖可知該實驗中P應置于右端，故A正確；
B．探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，用10Ω電阻替換5Ω電阻時，由分壓原理可知，電壓表示數變大，要保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，由圖可知，此時應將滑片向右適當調節(jié)，即用10Ω電阻實驗，讀數時的滑片位置比5Ω電阻讀數時更靠右，故B錯誤；
C．在探究“導體電流與電阻關系”時，更換定值電阻時，要用滑動變阻器來保持電阻兩端電壓不變，故C正確；
D．探究電流跟電阻的關系時，要控制電壓不變，多次改變定值電阻的阻值，記錄電流值，目的是使實驗結論具有普遍性，故D錯誤。
故選AC。
7．小明用如圖所示的電路探究“電流與電阻的關系”，其中電源電壓恒為6V，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V，所用定值電阻為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四種。要完成所有實驗，他應控制電壓表示數為多少（ ）
A．1V B．2V C．3V D．4V
【答案】C
【詳解】由圖可知，電壓表測量定值電阻兩端電壓，由串聯(lián)分壓可知
當定值電阻最大和滑動變阻器都處于最大值時，即，時，可得
電源電壓為6V，解得，即要完成所有實驗，定值電阻兩端電壓至少為3V；若定值電阻兩端電壓為4V，超過了電壓表的量程，故定值電阻兩端電壓不能為4V，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
8．某學習小組在一次實驗探究中利用電壓表和電流表測得了多組數據，記錄如下表，請根據表中給出的數據，判斷分析出他們實驗時的電路可能是圖中的（　　）
U/V 1.3 1.5 1.8 2.0 2.5 3.0
I/A 0.54 0.50 0.44 0.40 0.30 0.20
A． B．
C． D．
【答案】A
【詳解】由表中的數據分析可知，隨著電流的減小，電壓表的示數是越來越大的。
A．圖中電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端，電壓表測的是變阻器兩端的電壓，開關閉合，當滑片向左移動時，變阻器接入電路的電阻變大，電路總電阻變大，根據歐姆定律可知，電路電流變小，定值電阻兩端的電壓變小，根據串聯(lián)電路中電壓的特點可知，電壓表的示數應變大，故A符合題意；
B．圖中電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在電源的兩端，測的是電源電壓，電源電壓不變，因此開關閉合，移動滑片時，電壓表示數不變，故B不符合題意；
C．圖中電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端，電壓表測的是定值電阻兩端的電壓，開關閉合，當滑片向左移動時，變阻器接入電路的電阻變大，電路總電阻變大，根據歐姆定律可知，電路電流變小，定值電阻兩端的電壓變小，電壓表的示數應變小，故C不符合題意；
D．當開關閉合時，電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端，電壓表測的是定值電阻兩端的電壓，當滑片向左移動時，變阻器接入電路的電阻變大，電路總電阻變大，根據歐姆定律可知，電路電流變小，定值電阻兩端的電壓變小，電壓表的示數應變小，故D不符合題意。
故選A。
9．小紅在做“探究電流與電壓和電阻關系”的實驗，其設計的電路圖和連接的實物電路如圖所示。
(1)閉合開關，觀察到電流表的示數很小，電壓表的示數接近，移動滑動變阻器的滑片，兩表示數無明顯變化，這是因為定值電阻的阻值太 （選填“大”或“小”）；
(2)閉合開關前，將滑動變阻器的滑片調至最 （選填“左”或“右”）端；閉合開關后發(fā)現電流表有示數，電壓表無示數，則電路故障原因是電阻 ；
(3)閉合開關，發(fā)現無論怎么移動滑動變阻器的滑片P，電流表、電壓表均無示數，在檢查電源與導線均正常的前提下，你認為引起上述現象的原因可能是 ；
(4)正確連接電路，閉合開關后，電流表無示數，電壓表有示數或示數突然變大或示數接近電源電壓，則電路可能出現的故障是 ；
(5)另一位同學用相同器材做該實驗，移動滑動變阻器的滑片時，發(fā)現電流表示數變大而電壓表示數卻變小，產生這一現象的原因是 。
【答案】(1)大；(2) 右 短路；(3)滑動變阻器斷路；(4)定值電阻斷路；(5)將電壓表并聯(lián)在了滑動變阻器的兩端
【詳解】（1）閉合開關發(fā)現電流表示數很小，說明電路的總電阻大；電壓表示數接近3V，說明定值電阻分得的電壓很大，移動滑動變阻器的滑片，兩表示數無明顯變化，根據串聯(lián)分壓原理可知，定值電阻的阻值太大。
（2）[1]為保護電路，閉合開關前，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，即最右端。
[2]閉合開關后發(fā)現電流表有示數，說明電路是通路的，電壓表無示數，說明與電壓表并聯(lián)的那部分電路可能出現短路，則電路故障原因是電阻短路。
（3）閉合開關，發(fā)現無論怎么移動滑動變阻器的滑片P，電流表無示數，說明電路某處出現斷路；而電壓表無示數，說明電壓表以外的電路斷路；在檢查電源與導線均正常的前提下，引起上述現象的原因可能是滑動變阻器斷路，或開關斷路。
（4）電流表無示數，說明電路可能斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路了。
（5）移動滑動變阻器的滑片P時，發(fā)現電流表示數變大，說明電路中電阻減小，連入電路中的電阻減小了，根據分壓原理，變阻器的電壓變小，由此確定電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了。
10．在電阻一定時“探究電流與電壓關系”的實驗中，小凱所在的興趣小組用導線將開關、電源、定值電阻、電流表、電壓表和規(guī)格為“20Ω　2A”的滑動變阻器連接成如圖所示的電路。
數據序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)連接電路時，開關應處于 狀態(tài)。連接好電路閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于 （選填“A”或“B”）端；
(2)小凱正準備閉合開關時，旁邊的小蘭急忙告訴他，電路連接有錯，只要改接一根導線就可以了。請你在圖中把小凱接的那根導線找出來，并打上“×”符號，再用筆畫線代替導線連接到正確的位置上 ；
(3)小凱排除故障閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，得到的實驗數據如上表所示：
①實驗中，調節(jié)滑動變阻器滑片P的目的是 ；
②分析表格中的數據可得出結論： 。
【答案】(1) 斷開 A；(2)加解析；(3) 改變定值電阻兩端的電壓 見解析
【詳解】（1）[1][2]在連接電路時，為了保護電路，要把開關斷開，滑動變阻器滑片滑到阻值最大處，圖中下面接線在B點，故滑片P應置于A處。
（2）圖中電流表和定值電阻并聯(lián)，要改為串聯(lián)，如圖所示：
（3）[1]探究電流與電壓的關系時，需要改變定值電阻兩端的電壓，因此實驗中，調節(jié)滑動變阻器滑片P的目的是改變定值電阻兩端的電壓。
[2]根據表中數據可知，電壓增大為原來的幾倍，通過的電流也增大為原來的幾倍，故可得出結論：電阻一定時，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。
11．為了探究“通過導體的電流與導體電阻的關系”，小明采用了如題圖甲所示的電路圖。實驗供選擇的定值電阻有5個，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑動變阻器。
(1)電路連接完成并閉合開關后，小明發(fā)現電流表指針從零刻線處轉動到圖乙所示的位置，其原因是 ；
(2)小明首先用5Ω電阻實驗，實驗完成后，把5Ω電阻換成10Ω電阻。閉合開關后，小明發(fā)現電壓表示數變 （選填“大”或“小”），應向 （選填“左”或“右”）調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數變?yōu)? V；
(3)完成實驗后，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可以得出結論：在電壓一定時，電流與電阻成 ；
(4)實驗中，滑動變阻器除了保護電路，還起到了控制電阻兩端電壓 的作用。
(5)實驗要測量多組數據的目的是： 。
【答案】(1)電流表的正負接線柱接反；(2) 大 左 2.5；(3)反比；(4)不變(5)排除偶然性得出普遍規(guī)律
【詳解】（1）電路連接完成并閉合開關后，小明發(fā)現電流表指針從零刻線處轉動到圖乙所示的位置，即指針反向偏轉，其原因是電流表的正負接線柱接反。
（2）[1][2][3]由圖丙與歐姆定律可知，定值電阻兩端的電壓為
根據串聯(lián)電路的分壓原理可知，將定值電阻由2Ω改接成10Ω的電阻，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的關系的實驗中應控制電壓不變，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，應增大滑動變阻器分得的電壓，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，使電壓表的示數為2.5V不變。
（3）由圖丙得，電阻的電壓不變時，電阻的電流與電阻的阻值的乘積為定值，可得結論：電壓不變時，電流和電阻成反比。
（4）實驗中定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，探究電流與電阻的關系，滑動變阻器的主要作用是調節(jié)電阻兩端的電壓保持不變。
（5）實驗中多次實驗的目的有求平均值，減小誤差或者避免實驗的偶然性，得到普遍規(guī)律。本實驗多次實驗為了排除偶然性得出普遍規(guī)律。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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