九年级：[实验]电流跟电压的关系

在学习“电压”时我们知道，分别用一节干电池和两节干电池为电源，分别给同一个小灯泡供电时，小灯泡的亮度不同，电流表的示数也不同。

电源电压：U=1.5V

实验说明：一节干电池电源电压较低电流小，小灯泡不亮。

电源电压：U=3V

用两节干电池的电源电压较高，电流较大，小灯泡较亮。

通过前面的学习,同学们已经认识到:电阻一定时,加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大。

【举手提问】

1.电阻一定时，电流跟电压有什么关系？

2.实验探究电流与电压关系的电路设计思路是什么？

3.实验中，滑动变阻器的作用是什么？

4.为什么至少要做三次实验？

5.如何应用数学图像描述电流跟电压的关系？

【新课学习】

一、探究电流与电压关系的电路设计思路

要研究电流与电压的关系,需要保持电阻不变。这是物理实验常用的实验方法：控制变量法。

我们可取一个定值电阻,改变加在它两端的电压,来分析通过它的电流的变化。

实验室常用定值电阻

电压用电压表来测量,电流用电流表来测量,设计并画出能测量该电阻电压和电流的电路图。

实验器材连接             电路图

保持电阻不变探究电流与电压关系，需要进行几次测量才能得出普遍规律，图中实验要改变定值电阻的电压，需要改变电池的数目，实验操作不方便。

二、滑动变阻器的作用

在电路中接入滑动变阻器,移动滑片,改变定值电阻两端的电压,记下相应的电流。

用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压是滑动变阻器的作用之一。

实验电路连接

完善实验方案,画出接入滑动变阻器后的实验电路图,论证方案的可行性。

实物连线图           电路图

重复这一步骤至少进行三次实验，得出三组电流、电压相应数据，进行分析，得出物理规律。

【观察与实验】

视频：【实验】探究电流与电压的关系

（关小音量点开横屏看）

实验反思：

1.电路连接过程中，开关要断开，滑动变阻器的滑片应位于它的最大值。

滑动变阻器的另一个作用是保护电路。

2.为了便于实验，调节滑动变阻器的滑片时，观察到电压表示数为某一整数时停止调节滑片，再读电流表示数，减小读数误差，便于分析实验结论。

3.实验进行至少进行三次，避免实验结论的偶然性，寻求普遍规律。

4.实验过程中，电压表、电流表示数不稳定是电路接触不良造成，断开开关检查后再进行实验，实验数据存在误差属正常现象。

5.实验中若电压表示数很大（接近电源电压），电流表示数几乎为零，这是由于定值电阻出现断路造成，断开开关重新连接即可解决。

[温馨提示]

本实验是动态电路分析基础，同时也是中考重点考题，认真分析实验的变化过程，更进一步体会导体的电阻是导体的一种性质，定值电阻大小跟电流、电压大小无关。

【中考真题训练】

1.(2018临沂)（7分）

在“探究电流与电压的关系”实验中：

(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);

(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8V,电流表无示数,滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是                                    ； 

(3)小明排除故障后,移动滑片P到某位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为             A,若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向           (选填“A”或“B”)端移动;

(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的-U图像如图丙所示；由图像可得电流与电压的关系是:                                                              ；本实验所用电阻的阻值为               Ω 。 

2.(2019连云港)(10分)

某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻(10Ω)、滑动变阻(40Ω0.5A)、开关和导线若干.

(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整;

(2)闭合开关前,应该将滑片P置于             端(选填“A”或“B”);

(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2A,此时定值电阻消耗的功率为           W,变阻器接入电路的阻值为            Ω；

(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻,用图示电路，为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是                 V.   

3..(2019随州)(4分)

利用如图所示的器材探究:流经小灯泡的电流I与小灯泡两端电压U之间对应关系规律(小灯泡的额定电压为2.5V,阻值在5Ω到10Ω之间).

(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整:

(2)将该实物图对应的电路图画在虚线框内:

(3)实验中记录了流过该小灯泡的电流与灯泡两端电压(包括略高于额定
电压)对应数据(见下表).

请在给定的U-I坐标系中描画出该5组数据对应的坐标点的分布特点，画出这个小灯泡的U-I图线.

形成这种图线特征的原因是                                       .    

参

考

答

案

在

下

边

找

哦

！

参考答案：

1.(1)如答图所示

(2)定值电阻断路

(3)0.12A   

(4)电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比       5 

2. (1)如答图所示

（2）A      （3）0.4    20       （4）2

  

3.(1)如答图所示

(2)如答图所示           (3)如答图所示

灯丝的电阻受到了温度的影响。