探究电流与电压、电阻的关系探究电流与电压、电阻的关系测量小灯泡工作时的电阻测量小灯泡工作时的电阻 第十四章第十四章 探究探究电流与流与电压、电阻的关系阻的关系【实验方法方法】_。【实验电路路】控制控制变量法量法【实验器材器材】 电源、源、_、开关、开关、电阻、阻、导线若干、若干、_、_。滑滑动变阻器阻器电流表流表电压表表【实验关关键】(1)(1)探究探究电流与流与电压的关系的关系: :思路思路: :保持保持_不不变, ,改改变电压。如。如选用同一个定用同一个定值电阻阻, ,通通过调节_,_,改改变电阻两端的阻两端的电压, ,记录电压值与与对应的的电流大小。流大小。电阻阻滑滑动变阻器阻器(2)(2)探究探究电流与流与电阻的关系阻的关系: :思路思路: :保持保持_不不变, ,改改变电阻。更阻。更换不同阻不同阻值的定的定值电阻阻, ,调节_,_,使定使定值电阻两端的阻两端的电压保保持不持不变。电压滑滑动变阻器阻器【要点探究要点探究】(1)(1)实验中滑中滑动变阻器的作用是什么阻器的作用是什么? ?提示提示: :保护电路保护电路; ;通过调节滑片来通过调节滑片来改变定值电阻两端的电压改变定值电阻两端的电压或或保持保持电电阻两端的电压不变阻两端的电压不变。(2)(2)实验中应注意哪些事项来保护电路实验中应注意哪些事项来保护电路?提示提示:连接电路时开关必须连接电路时开关必须断开断开,滑动变阻器的滑片必须放在滑动变阻器的滑片必须放在阻值最大端阻值最大端;在改变电压时在改变电压时,要用眼睛观察电压表的示数要用眼睛观察电压表的示数,调到合适调到合适的值。的值。(3)(3)在探究在探究电流与流与电阻的关系阻的关系时, ,如何改如何改变电阻阻值? ?提示提示: :通过通过“换换”的方式改变电阻值的方式改变电阻值, ,即先在电路中接入即先在电路中接入一个一个5 5电阻电阻, ,测量完毕测量完毕, ,断开开关，断开开关，把把5 5电阻拆下来电阻拆下来, ,换上一个换上一个1010电阻电阻, ,调节滑动变阻器（调节滑动变阻器（往阻值大的方向往阻值大的方向移动移动）保持）保持10电阻两端电压不变，测量完电阻两端电压不变，测量完毕毕, ,再把再把1010电阻拆下来电阻拆下来, ,换上一个换上一个1515电阻。电阻。进行实验进行实验：1 1、按电路图连接电路；、按电路图连接电路；2 2、保持、保持电阻电阻 R=10R=10 不变，不变，调节变阻器调节变阻器使电阻两端的使电阻两端的电压电压分别分别为为 1V1V、2V2V、3V3V，读出此时相应的，读出此时相应的电流电流值，值，并把数据填入表格中：并把数据填入表格中：3 3、分析数据，得出结论：、分析数据，得出结论： 电电 压压U / V 1 2 3 电电 流流I / A在在电阻电阻不变时，导体上的不变时，导体上的电流电流跟导体两端的跟导体两端的电压电压成正比。成正比。0123UVIA进行实验：进行实验：1 1、调节、调节变阻器变阻器使电阻两端的使电阻两端的电压保持电压保持U=3VU=3V不变不变，电阻电阻分别换用分别换用R=5 R=5 、10 10 、15 15 ，读出此时相应的，读出此时相应的电流电流值，并把数据填值，并把数据填入表格中：入表格中：2 2、分析数据，得出结论：、分析数据，得出结论：电阻电阻R / 51015电流电流I / A在在电压电压不变时，导体上的不变时，导体上的电流电流跟导体的跟导体的电阻电阻成反比成反比0 05 510101515I/AR/ (1)(1)请你用笔画你用笔画线代替代替导线, ,将将图乙中的乙中的实物物连接完整。接完整。(2)(2)在在连接接实验电路路时, ,小小华应将开关将开关处于于_状状态。闭合开关前合开关前, ,应将滑将滑动变阻器滑片滑到最阻器滑片滑到最_( (选填填“左左”或或“右右”) )端。端。(3)(3)本实验中本实验中, ,滑动变阻器除了保护滑动变阻器除了保护电路外还电路外还起到起到_或或_作用。作用。(4)(4)本实验用到的研究方法是本实验用到的研究方法是_。该同学。该同学采集多组实验数据的目的是采集多组实验数据的目的是_。(5)(5)实验中中, ,小小华先把先把1010的的电阻接入阻接入电路路, ,移移动滑滑动变阻器滑片阻器滑片, ,使使电压表示数表示数为2 V,2 V,读出出电流表示数后流表示数后, ,断断开开关开开关, ,她直接拆下她直接拆下1010的的电阻阻, ,改改换成阻成阻值为2020的的电阻阻继续做做实验, ,闭合开关合开关, ,电压表示数如表示数如图丙所示丙所示, ,其其示数是示数是_V,_V,要完成要完成这次次实验, ,接下来她接下来她应将将变阻器阻器滑片向滑片向_(_(选填填“左左”或或“右右”) )端移端移动, ,使使电压表示数表示数为_V_V。(6)(6)小小华解决了上述解决了上述问题后后, ,完成了完成了实验。利用收集到。利用收集到的多的多组数据数据, ,作出了如作出了如图丁所示的丁所示的电流流I I随随电阻阻R R变化的化的关系关系图像像, ,分析分析图像得出了像得出了电流与流与电阻的关系是阻的关系是_。(7)(7)当小当小华改用改用5050的的电阻阻继续实验时, ,发现无无论怎怎样移移动滑滑动变阻器滑片阻器滑片, ,都无法使都无法使电压表示数达到表示数达到实验要要求的求的值, ,你你认为“电压表示数无法达到表示数无法达到实验要求的要求的值”的的原因可能是原因可能是( () )A.A.滑滑动变阻器最大阻阻器最大阻值太大了太大了B.B.电压表量程表量程选小了小了C.C.滑滑动变阻器最大阻阻器最大阻值太小了太小了D.D.滑滑动变阻器阻器烧坏了坏了测量小灯泡工作量小灯泡工作时的的电阻阻【实验原理原理】_。【实验电路路】【实验器材器材】电源、源、_、开关、小灯泡、开关、小灯泡、导线若干、若干、_、_。滑滑动变阻器阻器电流表流表电压表表连接连接实物图实物图 电路图电路图或两节干电池或两节干电池A AB BP P【要点探究要点探究】(1)(1)实验中滑中滑动变阻器的作用是什么阻器的作用是什么? ?提示提示: :保护电路。保护电路。改变被测小灯泡两端的电压和通过它的电流改变被测小灯泡两端的电压和通过它的电流, ,从而得从而得到多组测量值到多组测量值, ,便于研究小灯泡电阻的变化规律。便于研究小灯泡电阻的变化规律。(2)(2)测定定值电阻和小灯泡的阻和小灯泡的电阻阻, ,对数据的数据的处理有什么理有什么不同不同? ?提示提示: :测定值电阻时测定值电阻时, ,可忽略温度的影响可忽略温度的影响, ,采用多次测量采用多次测量求平均值来减小误差。测小灯泡电阻时求平均值来减小误差。测小灯泡电阻时, ,不能忽略温度不能忽略温度的影响的影响, ,只能求每个电压下的阻值。从而研究灯丝电阻只能求每个电压下的阻值。从而研究灯丝电阻受其温度的影响。受其温度的影响。【示范案例示范案例】小小张在在“伏安法伏安法”测小灯泡的小灯泡的电阻阻实验中中, ,连接了如接了如图甲甲所示的所示的实物物图。(1)(1)实验原理实验原理_，测量方法，测量方法_。(2)(2)闭合开关前合开关前, ,应向向_(_(选填填“A”A”或或“B”)B”)端端调整整滑滑动变阻器的滑片阻器的滑片, ,使使电路中的路中的电流在开始流在开始测量量时最小。最小。(3)(3)测量量过程中程中, ,某一次的某一次的电流流值如如图乙所示乙所示, ,则电流流值是是_A_A。这时, ,灯灯丝突然突然烧断断, ,则电压表的示数表的示数_(_(选填填“变大大”“”“变小小”或或“不不变”) )。(4)(4)依据表格中的数据依据表格中的数据, ,小小张求出小灯泡求出小灯泡电阻的平均阻的平均值, ,你同意你同意这种做法种做法吗?_?_。说出你的理由出你的理由_。电压/V/V0.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.0电流流/A/A0.100.100.160.160.200.200.230.230.250.250.270.27电阻阻/5.05.06.36.37.57.58.78.710.010.011.111.1平均平均电阻阻/8.18.1(5)(5)小小张同学在同学在实验中中, ,将小灯泡将小灯泡换成定成定值电阻阻, ,通通过调节滑滑动变阻器的滑片阻器的滑片, ,当小灯泡两端的当小灯泡两端的电压为2.0 V2.0 V时, ,电流表的示数流表的示数为0.2 A,0.2 A,则该定定值电阻阻阻阻值为_。他他认为这个个结果就是定果就是定值电阻的准确阻阻的准确阻值, ,你你认为合理合理吗?_,?_,理由是理由是_。1.1.一位同学一位同学, ,在连接好最后一根导线时，发现小灯泡在连接好最后一根导线时，发现小灯泡亮了，电流表无示数，请分析电路中可能出现的故障亮了，电流表无示数，请分析电路中可能出现的故障: :2.2.小成连接的实验电路，闭合开关，发现电压表的小成连接的实验电路，闭合开关，发现电压表的指针反偏指针反偏电压表的电压表的“+”、“”接线柱接反。接线柱接反。连接电路时开关没有断开连接电路时开关没有断开3.3.另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，这说明他在闭和开关前没有灯泡特别亮，这说明他在闭和开关前没有: :将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处4.4.小黄连接的实验电路，闭合开小黄连接的实验电路，闭合开 关，移动滑关，移动滑片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆片，灯泡亮度变化明显，但电流表的指针摆动较小，很难读出电流值。动较小，很难读出电流值。电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般电流表选用的量程偏大。小灯泡的电流一般小于小于0.6A,0.6A,所以用的量程即可。所以用的量程即可。 5. 一位同学一位同学连接的接的电路路闭合开关后，移合开关后，移动变阻器的阻器的滑片滑片时并不能改并不能改变灯泡的亮度，灯泡的亮度，请你根据以下情况来你根据以下情况来判断判断该同学的同学的连接接过程中分程中分别出出现了何种了何种错误？（1 1）小灯泡始）小灯泡始终都很亮，都很亮，电流表示数不流表示数不变原因：原因：（2 2）小灯泡始）小灯泡始终都很暗，都很暗，电流表示数不变电流表示数不变原因：原因：滑动变阻器的接线拄都接在上边了滑动变阻器的接线拄都接在上边了滑动变阻器的接线拄都接在下边了滑动变阻器的接线拄都接在下边了6.6.一位同学一位同学, ,连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数不亮，电流表无示数，但电压表有示数且等于电源电且等于电源电压压 ，请分析电路中可能出现的故障，请分析电路中可能出现的故障: :7.7.小霞组电路连接完好，当闭合开关后，发现小灯小霞组电路连接完好，当闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，则电路泡不亮，电流表有示数，而电压表无示数，则电路中出现的故障为：中出现的故障为： 小灯泡处短路小灯泡处短路小电灯处断路小电灯处断路或或是电流表和电压表的位置接反了是电流表和电压表的位置接反了8. 8. 小颖连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变小颖连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小。 说明电压表测量的不是小灯泡的电压；说明电压表测量的不是小灯泡的电压；而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的而小灯泡的电压变大，滑动变阻器两端的电压正好变小，所以电压表实际测量的是电压正好变小，所以电压表实际测量的是滑动变阻器的电压。滑动变阻器的电压。 9. 9. 某同学在实验时得到如下表格，该实验现象和某同学在实验时得到如下表格，该实验现象和数据记录都正确，你能指出他设计的表格的错误吗？数据记录都正确，你能指出他设计的表格的错误吗？实验实验次数次数电压电压/v/v电流电流/A/A亮度亮度电电阻阻/ /欧欧平均平均电电阻阻/ /欧欧1 12.202.200.280.28比正常暗比正常暗 7.857.858.318.312 22.502.500.300.30正常发光正常发光 8.338.333 32.802.800.320.32比正常亮比正常亮 8.758.75不应该设计求不应该设计求平均电阻平均电阻。1利用如利用如图所示的器材，所示的器材，测量小灯泡的量小灯泡的电阻。阻。（1） 在在闭合开关前，滑合开关前，滑动变阻器阻器连入入电路的路的电阻阻阻阻值应最最_，即滑片，即滑片应位于位于_端（填端（填“左或右左或右”）。）。大大左左练一练练一练（2） 闭合开关后，合开关后，发现灯泡不亮，灯泡不亮，电压表有表有示数，示数，电流表无示数，流表无示数，则电路中可能出路中可能出现的故障是的故障是_。zxxk灯泡断路灯泡断路（3）排除故障后，再次）排除故障后，再次闭合开关，移合开关，移动滑滑动变阻器的滑片，当阻器的滑片，当电压表的示数表的示数为2 V 时，电流表流表的示数如的示数如图所示，此所示，此时电流流为_安，小灯泡的功安，小灯泡的功率率为_欧。欧。 实验中的故障练习实验中的故障练习1、一一位同学；连接好电路，在闭合开关时位同学；连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，请分析电路中可能出现的故障有示数，请分析电路中可能出现的故障:_:_灯泡灯泡L处断路处断路电流表有示数，但电压表没有示数，请分析电流表有示数，但电压表没有示数，请分析电路中可能出现的故障电路中可能出现的故障:_:_小灯泡短路小灯泡短路2、另一位同学在连接好电路后，闭合开关，另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，这说明他在闭合开关前没发现小灯泡特别亮，这说明他在闭合开关前没有有_.将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处3、另一位同学在连接好电路后，闭合开关，、另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别暗，不管怎样移动滑片发现小灯泡特别暗，不管怎样移动滑片P P，灯，灯泡亮度始终不变，产生这一故障的原因是：泡亮度始终不变，产生这一故障的原因是：_._.谢谢谢谢再见再见