2018年九年級(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

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1、 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(lái)的操作 是 __________________________________ 。 (2)通過(guò)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.

2、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(huà)出電阻的I-U圖線。 (4)由畫(huà)出的圖線可知,通過(guò)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(lái)的操作是,閉合開(kāi)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

3、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(huà)出電流隨電壓變化的圖象。 (4)由畫(huà)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(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比。 答案 (1)閉合開(kāi)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(guò)電阻的電流與其兩端的電壓成正比 圖 3

4、 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(lái)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=0.6A×5Ω=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

5、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(wú)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

6、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蛛娮璨蛔儭保@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(guò)調(diào)節(jié)滑片保持定值電阻兩端的電壓不變。探究問(wèn)題不同,需要改變的量和控制的量是不同的。 答案 C 3

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