【人教版初三物理】第9讲 电流电压与电阻的关系及欧姆定律 教案

第第9讲讲探究电流与电压电阻的关系和欧姆定律概述概述1.当导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。2.当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。3.导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。这就是欧姆定律。4.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。R=R1+R2。5.并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。1/R=1/R1+1/R2。适用学科初中物理适用年级初三适用区域人教版区域课时时长（分钟）120知识点1.探究电流、电压和电阻的关系；2.欧姆定律及应用；3.串、并联电路中的电阻关系教学目标1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系；2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流；3.会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。4.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。5.理解欧姆定律，记住欧姆定律的公式，并能利用欧姆定律进行简单的计算。6.能根据串联电路中电压及电流的规律，利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。教学重点1.通过经历完整的实验探究，认识电流、电压和电阻的关系。2.欧姆定律及其应用。教学难点1.运用控制变量法开展实验和对实验数据进行分析得到结论。2.正确理解欧姆定律。

教学过程教学过程一、导入一、导入1．同学们都使用过台灯，当我们调节台灯旋钮的时候，台灯的亮度会发生改变，这是为什么？学生观察并思考2．演示：出示调光台灯开开关，并转动旋钮，让学生观察台灯亮度的变化。3．提出问题：灯泡逐渐变亮（或变暗），说明了通过灯泡的电流是怎样变化？学生回答：电流逐渐变大（或变小）4．请同学们完成下列实验：（1）把2．5V小灯泡和演示用电流表串联，分别跟一节干电池和两节干电池组成电路。闭合开关，观察先后两次电流表示数及小灯泡的亮度。分析实验现象，大胆猜想电流的变化可能跟什么有关？学生动手实验，根据实验现象，猜想：串联干电池时，灯泡较亮，电流较大。由此可猜想：所加电压越高，电流会越大。（2）分别把2．5V和6．3V小灯泡跟两节干电池和演示电流表组成电路。闭合开关，观察先后两次电流表的示数和小灯泡的亮度。分析实验现象，大胆猜想电流的变化可能跟什么有关？学生动手实验，根据实验现象，猜想：6．3V小灯泡较暗，电流较小。灯泡不同，其电阻值一般不同。由此可猜想：导体电阻越大，电流就越小。对于同学们的猜想不论对错，教师都应认真对待，但应该注意：猜想不是瞎猜、乱猜。实验告诉我们：通过导体的电流的大小跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关。电流与电压、电阻之间的有什么样的定量关系呢？这就是我们这节课要探究的课题。基础知识回顾1.电阻是表示导体对电流的阻碍作用的大小，它是导体本身的一种性质。2.影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。3.原理：利用改变连入电路中电阻线长度来改变电阻。4．结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱等。5．符号：6．使用：（口诀）①能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）；②不能使变阻器电阻变化的接法有2种，其中“同下”电阻总是很大，而“同上”的电阻总是很小。③滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。二、知识讲解 二、知识讲解 考点1考点1电阻一定时，电流与电压的关系1．把10Ω定值电阻与电流表、电压表、电源、开关连接成如图1的电路。其中电流表用－、0．6A两接线柱，电压表用－、3V两接线柱。电源用1个蓄电池。图12．请仔细检查电路的接线无误后，闭合单刀开关，读出电路中电流强度I和R两端电压U，把测得的电流和电压值填入表1中。3．电压表正端改接“15V”接线柱，依次改变串联蓄电池的数目为2个、3个，测出流经电阻R的电流强度和电阻两端的电压U。把测得的电流和电压值填入表1中。表1次数123电压U（V）电流I（A）比值U/I看表1，电阻AB中电流与它两端的电压有什么关系？4．将电路图1中的电阻换成20Ω的定值电阻，重做一次上述实验，即每次只改变接入电路的蓄电池个数，将测得的电流强度I与两端电压U填入表2中。表2次数123电压U（V）电流I（A）比值U/I再看表2，电阻AB中的电流强度与它两端的电压有什么关系？结论：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比考点2考点2电压一定时，电流与电阻的关系1．把10Ω定值电阻与直流电流表、电源、开关组成串联电路。电流表用“－、0．6”两接线柱，电源用3个电池串联的电池组。2．教师检查电路接线无误后、闭合开关，读出电路中的电流强度I。3．依次将电阻换成20Ω，30Ω的定值电阻，并分别记录下通过电路的电流I。4．把各次测得的电流I与对应的电阻值填入表3中。表3电阻R（Ω）10Ω20Ω30Ω电流I（A）看电路中电压一定时，电流强度I跟这段电路的电阻R有什么关系。5．将电源换成2个电池串联，电阻依次为10Ω，20Ω，30Ω，测出各次的电流I的数据，再列成同样的表并填入数据。再看在电路电压一定时，电流I跟这段电路的电阻有什么关系。结论：在导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。考点3考点3欧姆定律及应用综合同学们的探究实验，我们得到了什么结论？电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系，因此我们可以得出：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。（这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验而归纳得出的。）为了纪念他，把这个定律叫做欧姆定律。用公式表示I=U/R式中：I——电流——安培（A）U——电压——伏特（V）R——电阻——欧姆（Ω）欧姆定律公式中的单位有一定的要求，电阻的单位必须用“欧姆”，电压的单位必须用“伏特”，由公式得出的电流单位一定是“安培”。如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培，一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。在应用欧姆定律时一定要结合串、并联电路中的电流和电压的规律进行解决问题。考点4考点4串并联电路中的电阻关系同学们一定还记得串联电路中，电流和电压的规律，能不能再利用欧姆定律分析串联电路中电阻的规律呢？串联电路引导同学们画出两个电阻的串联电路，写出串联电路中电流、电压的规律和欧姆定律。电压规律：U=U1+U2电流规律：I=I1=I2欧姆定律：I=U/R欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路，对R1与R2组成的串联电路有：I=U/R。根据欧姆定律将I1、I2、I变形后得U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR，代入串联电路中的电压规律得：IR=I1R1+I2R2。由于I=I1=I2，所以R=R1+R2。即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。同学们还可以应用类似的方法，推导并联电路中电阻的规律。并联电路对R1与R2组成的并联电路有：I=U/R。根据欧姆定律将I1、I2、I变形后得I1=U1/R1，I2=U2/R2，I=U/R，代入并联电路中的电流规律得：U/R=U1/R1+U2/R，由于U=U1=U2，所以1/R=1/R1+1/R2，即并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。三、例题三、例题精析例题1例题11．在“探究电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比”的实验中，滑动变阻器的作用是()A.改变电阻两端的电压B.改变通过电阻的电流C.保持电阻两端的电压不变D.保持通过电阻的电流不变【答案】C【解析】在“探究电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比”的实验中，通过滑动滑动变阻器，使导体分得的电压在每一次实验时都相同，故滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。例题例题2一位同学用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变，表格中是实验数据，若第四次实验时将定值电阻的阻值由30Ω调为40Ω后，并调整电压表的示数不变，这时电流表的示数应该是（）A.0.2B.0.17C.0.15D.0.13【答案】C【解析】由表格中的数据电流与电阻的乘积等于电压，可得定值电阻两端的电压保持为6V不变；故将定值电阻的阻值由30Ω调为40Ω后，并调整电压表的示数不变，这时电流表的示数I=U/R=6V/40Ω=0.15A，答案选C。例题例题3某导体中的电流与它两端电压的关系如图，下列说法正确的是（）A.当导体两端的电压为0时，电阻为0B.该导体的电阻随电压的增大而减小C.当导体两端的电压为0时，电阻为5ΩD.当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A【答案】C【解析】图中的横坐标为电压U，图中的纵坐标为电流I；根据欧姆定律可知电阻R=U/I=3V/0.6A=5Ω，而导体的电阻与其两端电压的大小没有关系，当导体两端电压为0时，电阻大小仍为5Ω，A说法错误；B说法错误；C说法正确；从图中可得当导体两端的电压为2V时，电流大小为0.4A，答案选C。例题例题4下列说法正确的是（）A.当加在导体两端的电压改变时，电压与电流的比值也随着改变B.用不同的导体研究电流和电压的关系，得到的结论不一样C.相同的电压加在电阻不同的导体两端，电流一定相同D.同一导体，两端电压越大，通过电流也越大【答案】D【解析】在研究电流与电压的实验中，对同一导体，改变加在两端的电压，发现通过的电流也随之改变，但电压与电流的比值不变，换其他导体，也能得出同样结论。故选D。【点睛】导体的电阻取决于导体的长度、横截面积和材料，而与加不加电压、有无电流无关，但可以通过电压和相应电流的比值求出导体的电阻。例题例题5研究电流与电压关系时，用图所示的电路，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（）A.保持R'B.保持R的电压不变C.保持R不变，调节R'D.保持电路中的电流不变【答案】C【解析】研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻的电压和电流，讨论电流跟电压的关系。故选C.【点睛】（1）电流跟电压、电阻有关，用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系。（2）研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，改变定值电阻两端的电压，讨论电流跟电压的关系。四、课堂运用四、课堂运用基础基础1.如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路图，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”．实验中，先在a、b两点间接入10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为4V，记下此时电流表的示数，接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（）A.20Ω和50ΩB.40Ω和60ΩC.20Ω和40ΩD.20Ω和60Ω【答案】C【解析】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UR=6V-4V=2V，定值电阻两端是滑动变阻器两端电压的两倍，由串联电路特点可知，定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的两倍，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，则定值电阻的最大阻值为40Ω，故C正确；故选C。【点睛】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点求出滑动变阻器接入电路中的电阻与定值电阻阻值的比值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，定值电阻的阻值最大，根据比值关系求出定值电阻的最大阻值得出定值电阻的范围，然后结合选项得出答案。2．在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2V．但小明在实验中，当换上15Ω的定值电阻时，无任怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V．对此现象，下列分析正确的是（）A.15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验B.变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验C.在第一次接入5Ω的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，重新进行实验D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象【答案】D【解析】AB、根据串联分压的规律可得：U滑3．如图所示是研究电流与电压、电阻关系的电路图，实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电压不变”这一步实验时应（）A.保持R2滑片的位置不动B.保持R1不变C.更换R1，并调节R2滑片到适当位置，保持电压表示数不变D.保持电路中电流不变【答案】C【解析】在探究电流与电阻的关系时，需要更换不同电阻值的电阻，根据串联电路分压关系可知，电路中的电流和电阻两端的电压都发生了变化，为了保持电阻两端电压为一定值，应改变R2滑片的位置，所以ABD错误，C正确.故选C.【点睛】导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比，在电阻一定时，导体中的电流跟导体的电压成正比.巩固巩固1.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量（x，y）之间存在一定的关系，且可用图线表示．下列相关量之间不符合如图所示关系的是（）A.物体温度升高时，吸收的热量与温度的关系B.恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系C.某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系D.导体中的电流与导体两端电压的关系【答案】A【解析】由图象知道，两个相关的量（x，y）之间是正比关系。由Q=cm△t知道，对于同种物质，在比热容相同，质量相同时，吸收热量Q才与温度的升高值成正比，故A不符合图像；由W=Fs知道，力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离成正比，故B符合图像。同种燃料热值相同，由Q=mq知道，放出的热量与质量成正比，故C符合图像；同一导体电阻一定，通过的电流与导体两端电压成正比，故符合图像，故选A。2．如图所示,电路中电流为0.2A.如果给原来的电池再串联一节相同电池,那么电路中的电流变为()A.0.8AB.0.4AC.0.2AD.0.1A【答案】B【解析】根据欧姆定律，即I=U如果给原来的电池再串联一节相同电池，则电压变为2U，故电流为：I=故B正确。3．如图是根据伏安法测电阻测的电阻RA和RB的几组电流和电压画出的图象，根据图象判断出电阻RA和RB的大小关系（）A.RA＞RBB.RA＝RBC.RA＜RBD.无法确定【答案】C【解析】图中的图像为电阻的伏安图像，比较电阻大小时，可以采用控制变量法，即电压相同时比较电流大小，电流小的其电阻大或电流相同比较电压，电压大的电阻大，图中电压相同时a的电流大于b的电流，故b的电阻大于a的电阻，答案选C。【点睛】在电阻的伏安图像中比较电阻的大小技巧总结为：正比例函数图像越靠近U其电阻越大，越靠近I其电阻越小；利用这种规律可快速选出答案。拔高拔高1.张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，用记录的实验数据作出了如图所示的U﹣I图象．根据图象，下列说法中正确的是（）A.a的导体的电阻为0.1ΩB.b导体的电阻比a导体的电阻大C.b导体的电阻随电压的升高而变大D.当a导体两端电压为1V时，通过a的电流为0.1A【答案】D【解析】由a图像可知，当电流为0.2A时，电压为2.0V，根据欧姆定律:.由b图像可知，当电流为0.4A时，电压为2.0V，根据欧姆定律:.所以，所以AB错误.电阻时导体本身的一种性质，不随电压的变化而变化，C错误.当a导体两端电压为1V时，通过a的电流：.D正确.故选D.2．对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（）A.公式R=UB.公式I=UC.同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变D.公式U=IR表明：导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定【答案】C【解析】A.电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关，公式R=UB.公式I=UC.同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变，所以C选项是正确的；D.电压是形成电流的原因，导体两端有电压时才可能产生电流，不能说导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定，故D不正确。所以C选项是正确的.【点睛】(1)根据欧姆定律的内容可以知道,通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,电阻的大小是由导体本身决定的,与电压的大小无关；（2）电压是形成电流的原因。3．以下的实验都是同学们非常熟悉的：a.探究电流与电压的关系；b.探究电流与电阻的关系；c.伏安法测电阻；d.探究影响电阻大小的因素。下列说法正确的是()A.a实验：可用小灯泡代替定值电阻B.b实验：滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变C.c实验：滑动变阻器的作用是方便多次测量求平均值来减小误差D.d实验：需要采用控制变量法【答案】BCD【解析】A.a实验：探究电流与电压的关系时，要保持电阻一定，改变两端电压，研究电压对电流的影响，而灯泡的电阻会随温度发生变化，故A错误；B.b实验：探究电流与电阻的关系时，需要保持电压一定，实验中通过调节滑动变阻器接入电路中的电阻来控制定值电阻两端电压不变，故B正确；C.c实验：伏安法测小灯泡的电阻时，伏安法测电阻实验滑动变阻器的作用是多次测量求平均值来减小误差，故C正确；D.d实验：电阻与导体材料、长度和横截面积都有关系，研究其中一个物理量对电阻的影响，需要控制其它物理量，采用控制变量法，故D正确。故选BCD.【点睛】①定值电阻阻值稳定，灯丝电阻受温度变化影响明显；②在研究电流与电阻关系时，要保持电阻两端电压一定，研究电阻对电流的影响；③多次测量取平均值可以减小测量误差，使测量结果更接近真实值；④研究多个物理量对某一物理量的影响时，一般采用控制变量法。课堂小结课堂小结1.当导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。2.当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。3.导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。这就是欧姆定律。4.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。R=R1+R2。5.并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。1/R=1/R1+1/R2。课后作业课后作业基础基础1．如图所示的电路中，R为电阻箱，学生电源两端的电压可以改变。实验时，在不拆改电路的情况下，下列选项中的探究问题，利用这个电路进行实验能完成的是()A.电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗？B.电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比吗？C.电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端电压的平方成正比吗？D.通过滑动变阻器的电流一定时，滑动变阻器消耗的电功率与滑动变阻器连入的电阻成正比吗？【答案】ABC【解析】由电路图可知，电阻箱与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱两端的电压，电流表测电路中的电流。A.研究电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压关系，控制电阻箱连入电路中的电阻不变，通过变阻器改变电阻箱的电压和电流大小多次实验，A能完成；B、电阻两端电压一定时，研究通过电阻的电流与电阻的关系，要控制电阻箱的电压保持不变，改变电阻箱连入电路中的电阻，通过移动变阻器的滑片，使电压表示数不变，故B能完成；C、研究电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端电压的平方的关系，控制电阻箱连入电路中的电阻大小，电压表与电流表示数之积为电阻消耗的电功率，通过变阻器，可获得多组数据，故C能完成；D、研究滑动变阻器的电流一定时，滑动变阻器消耗的电功率与滑动变阻器连入的电阻的关系，要求出滑动变阻器消耗的电功率和滑动变阻器连入的电阻大小，但不拆接的情况下，根据P=【点睛】电阻箱与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱两端的电压，电流表测电路中的电流，根据实验的目的和控制变量法分析选项得出答案。2．如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，实验时，干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变．在不拆改电路的情况下，下列选项中的探究问题，利用这个电路进行实验能完成的是（）A.电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比吗？B.电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗？C.电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比吗？D.电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗？【答案】BD【解析】试题分析：由电路图可知：R1、R2、滑动变阻器串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。A．探究“电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻关系”时，应保持电路中的电流不变，测出不同电阻两端的电压，在不拆改电路的情况下，图中R1两端的电压无法测量，故A不能完成。B．探究“电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压关系”时，应控制电阻的阻值不变，通过移动滑片改变R2两端的电压和通过的电流，故B能完成。C．探究“电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值并测出电流，而图中R2的阻值不变，故C不能完成。D．探究“电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系”时，应控制电阻的阻值不变，通过移动滑片改变R2两端的电压，且根据P=UI可测出R2的功率，可以研究电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系，故D能完成。答案为BD。3．在欧姆定律的实验中，为了研究电流与电阻的关系，小华测得右表所示的数据，由此得出的结论是：_______一定时，电流与电阻成______比。实验中，小华把电阻由10Ω换为20Ω，闭合开关后的下一步操作应该是__________________。【答案】电压反调节滑动变阻器，使电压表的示数保持不变【解析】由表中数据可知，导体两端的电压不变，导体两端的电阻由5Ω增加到10Ω，电阻变为原来的2倍，相应的，导体中的电流也由0.6A减小为0.3A，变为原来的1/2，依此类推，由此即可得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；把定值电阻由5Ω换成10Ω，由串联分压的规律可知，定值电阻两端的电压变大，为了控制电阻两端的电压不变，下一步的操作是：调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压不变（或使电压表的示数保持不变）。巩固巩固1．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源（电压恒定为4.5V）、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干.小明在实验时连接的电路如图甲所示.（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整___________（导线不允许交叉）（2）在探究“电流与电压的关系”实验中：①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最___端（选填“左”或“右”）；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和___的作用；②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表的示数约为4.5V，此时，电路出现的故障可能是___，小明排除故障后继续实验.（3）在探究“电流与电阻的关系”实验中：①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和___的作用；②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向___（选填“左”或“右”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；③为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么至少应该选取最大阻值不小于___Ω的滑动变阻器.【答案】左改变定值电阻两端电压定值电阻断路保持定值电阻两端电压不变左20【解析】（1）根据图甲进行实物连接，即定值电阻、电流表与滑动变阻器串联，电压表与定值电阻并联，电路如下图：（2）在探究“电流与电压的关系”实验中：①闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即最左端；为了得出普遍性的结论，要多次进行测量，所以滑动变阻器在电路中除起到保护电路元件安全的作用外，还要起到改变定值电阻两端电压的作用；②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压4.5V，说明电压表与电源连通，即与电压表并联的支路以外的电路是完好的，所以是与电压表并联的支路断路了，即电路出现的故障可能是灯泡断路；（3）在探究“电流与电阻的关系”实验中，根据控制变量法知道，要控制电阻的电压不变，①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电压表示数不变的作用；②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，由于接入电路的电阻变大，则电压表示数会变大，为保持电压表示数不变，要增大变阻器接入电路的电阻，才能时定值电阻的电压减小到2.5V，故应向左方向移动滑动变阻器的滑片同时记下电流表的示数；③由图丙知道，电阻两端的电压始终保持U=IR=2.5V，由串联电路电压的规律知道，变阻器的电压始终是：U滑=4.5V-2.5V=2V，即变阻器的电压与电压表示数的比值始终是：2V/2.5V=0.8倍，所以为了完成整个实验，当接入最大定值电阻25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻应是：R滑大=0.8×25Ω=20Ω，故应该选取最大阻值至少是20Ω的滑动变阻器。2．在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成____________，在电压不变的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电阻成_____________。【答案】正比反比【解析】欧姆定律内容：一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比；故在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电阻成反比。3．在串联电路中，探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时，记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据判断：当电阻R=5Ω时，电压U=________V。【答案】4.5【解析】试题分析：由表格数据可知，U与R成一次函数关系，可设为U=kR+b，把R=2Ω，U=3V和R=6Ω，U=5V代入可得：3V=k×2Ω+b，5V=k×6Ω+b，联立等式可得：k=0.5V/Ω，b=2V，则U=0.5V/Ω×R+2V，所以，当电阻R=5Ω时，电压U=0.5V/Ω×5Ω+2V=4.5V。拔高拔高1．小芳想了解当滑动变阻器与电阻并联时，调节滑片，电阻两端的电压及电路中的电流怎样改变。（1）实验电路图如图所示，请在图中连接对应的实物图。（2）改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录数据如下表。根据表中数据在图的坐标系中画出电阻R的U-I图线。（3）某次实验电压表和电流表A1的示数如图所示，U=_____________V，I1=__________A，I2=0.90A，此时通过滑动变阻器的电流为_____________A。（4）此电路不允许滑动变阻器接入电路的阻值为零，原因是_____________________。【答案】1.500.100.80滑动变阻器接入电路的阻值为零时，定值电阻R被短路，此时电流直接从电源正极流向负极，发生电源短路【解析】有电路图可以看出R与滑动变阻器并联电压表测R两端的电压，电流表A1测R所在支路的电流，A2测干路上的总电流，所以连接实物图如下：（2）将表格中U和I2的对应点分别找出，然后连接即可作图如下：(3)由右图可知，电压表、电流表它们所使用的都是小量程，分度值分别是0.1V和0.02A,所以读数分别为U＝1.50V和I1＝0.10A,根据并联电路的电流特点可以计算通过滑动变阻器的电流I滑＝I2-I1＝0.9A-0.10A＝0.8A(4)滑动变阻器接入电路的阻值为零时，定值电阻R被短路，此时电流直接从电源正极流向负极，发生电源短路所以此电路不允许滑动变阻器接入电路的阻值为零。2．同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用器材有三节新的干电池，5Ω、10Ω、15Ω的电阻各一个，滑动变阻器R滑、电流表、电压表各一个，开关和导线若干。请完成下列实验：（1）连接电路时，开关应处于_____（填“断开”或“闭合”）状态。（2）同组的同学连成如图甲所示的电路，刚要闭合开关，发现实物连接有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法）________。（3）改正错误连接后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最_____（填“左”或“右”）端。移动滑片P观察并记录两表的示数，请你在虚线框中设计出记录数据的表格___________。（4）同组的小聪同学提出用额定电压U0=2.5V的小灯泡L替换定值电阻，想测量灯泡L的额定功率，可是不慎将电流表掉落地上摔坏了，老师又给他提供一个最大阻值为R0的滑动变阻器，他设计了如图乙所示电路，同样完成了实验。请你将下列实验过程补充完整：①闭合开关，先调节滑动变阻器_____（填“R滑”或“R0”）的滑片到最_____（填“左”或“右”）端，再调节另一个滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为_____V时为止；②然后_____，读出此时电压表的示数为U1；③小灯泡的额定功率表达式P=_____（用字母表示）。【答案】断开左见解析所示R0左2.5将滑片调到R0的最右端，另一个滑动变阻器的滑片不动U0×U1【解析】解答：(1