题型44探究欧姆定律
母题探究
典例201
如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验的电路图，其中R1是定值电阻．
设问：
(1)实验的主要研究方法是：__．
(2)在探究电流与电压的关系时，应该保持导体的__不变，改变导体的，观察的变化．
(3)在探究电流与电压的关系时，通过____来改变导体两端的电压．
(4)在探究电流与电阻的关系时，应该保持电阻的不变，选用的定值电阻，观察的变化．
(5)滑动变阻器在此实验中的主要作用是
(6)实验的实物图如图所示，用笔画线代替导线，补充图中实验器材的连接．要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小．
(7)闭合开关后，移动滑片时发现电流表没有示数，电压表有明显的示数，则发生故障的原因可能是．
(8)当探究电流与电压的关系时，三次改变滑片位置，测得三组电压和电流值（见表），发现每次电压与电流的比值是的（选填“相同”或“不同”），由此可得出电流与电压关系的初步结论：当电阻一定时，
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┃实验序号┃l┃2┃3┃
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┃电压/V┃2.0┃2.4┃2.8┃
┣━━━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━┫
┃电流/A┃O．40┃0.48┃0.56┃
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(9)当探究电流与电阻的关系时，小明将第一次实验得到的数据填人了下边表格中，然后将电阻由5Ω更换为10Ω，调节滑动变阻器的滑片P向移动（选填“A"或“B”），直到为止．此时电流表的指针位置如图所示，请把测得的电流数值填人下表．
(10)小明根据(9)中的实验数据得到如下结论：电流与电阻成反比．请你对以上的探究过
程做出评价，并写出两点评价意见：；。
解析：
(1)由于电流可能受电压、电阻等多种因素的影响，所以应该采用控制变量法，分别研究电流与电压和电阻的关系．(2)在探究电流与电压的关系时，应保持导体的电阻不变，改变导体两端的电压，观察导体中电流的变化．(3)在探究电流与电压的关系时，通过调节滑动变阻器来改变电路中的电流，进而来改变导体两端的电压．(4)在探究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，选用阻值不同的定值电阻，观察电路中电流的变化．(5)滑动变阻器的主要作用是保护电路和调节电压、电流．(6)滑动变阻器接入电路中时要“一上一下”选择接线柱连入电路中；为了使滑片向左移动时电阻变小，也就是使滑动变阻器连入电路中的电阻线的长度变短，应将电阻线圈左边的接线柱A接入电路中；电压表应并联在定值电阻两端，由于电源电压为3V，故电压表应选O～3V量程．(7)由题意，电压表有示数，说明电压表和电源两极相连通，电流表无示数，说明电路中有
断路，进一步分析可确定，定值电阻处断路．(8)探究电流与电压的关系时，定值电阻R1为研究对象，调节变阻器滑片P的位置改变了电路中的电流，’从而改变定值电阻两端的电压；通过计算可知，每次电压与电流的比值均为5V/A，所以可判断电阻一定时，导体中电流跟它两端的电压成正比．(9)在探究电流跟电阻的关系时，应保持定值电阻两端的电压不变，将5Q的电阻更换为10Q的电阻，电路中电流减小，根据U=IR可知滑动变阻器两端的电压U2减小，则定值电阻两端的电压Ul=U电源一U2增大；所以
更换较大的电阻后应移动滑片，移动的方向决定于滑动变阻器所选的下面的接线柱，应该让滑片远离所选的下面的接线柱，使滑动变阻器连入电路中的电阻增大，以减小电流，从而减小定值电阻两端的电压，使其两端的电压保持2V不变．由图可知电流表选择O~0.6A量程，其示数为0.2A．(10)为归纳规律，使结论具有普遍性，应进行多次实验；探究“电流跟电阻的关系”时，控制电压不变，得到的结论是以这一条件为前提的．
【答案】(1)控制变量法(2)电阻两端的电压电流(3)调节滑动变阻器(4)两端的电压阻值不同电流(5)保护电路；控制定值电阻两端电压(6)如图所示．
(7)定值电阻处出现断路(8)相同导体中的电流与它两端的电压成正比
(9)B电压表的示数为2V0.2
(10)实验次数太少（没有进行多次实验）结论缺少“电压一定”的前提
题型攻略
举一反三
典例204
某同学在探究“通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系”时，得到通过a、b两电阻的电流随电压变化情况的图像（如图所示），则下列说法与图像相符的是
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小。
B．电压相同时，阻值大的电阻通过的电流大
C．电流相同时，阻值小的电阻两端的电压大
D．两电阻阻值的大小关系是Ra>Rb
解析：
当电阻一定时，电流随电压的增大而增大，A错；电压相同时，阻值大的电阻通
过的电流小，B错；电流相同时，阻值小的电阻两端的电压小，C错；由图像知Ra>Rb，选D．
【答案】D
典例205
某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了如图甲所示的电路图．实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω,、8Ω,、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是0~15Ω．
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用控制变量法，实验分两步进行：
①保持电阻不变，探究电流与的关系；
②保持电压不变，探究电流与的关系．
(2)实验中，电流表的量程应选A，电压表的量程应选V；某次实验中，若电流表的示数是0.3A，电压表的示数是1.5V，请根据你前面选择的量程，在图乙中分别画出
两电表指针的位置．
(3)在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：移动滑动变阻器的滑片，保持不变．
【答案】(1)①电压②电阻(2)0~0.60~3指针位置如图所示．
(3)定值电阻两端的电压（或电压表示数）
典例206
某实验小组为了探究通过电阻的电流跟它两端电压的关系，设计了如图所示的电路（电源电压3V恒定）．
(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线在图中完成实物电路连接（要求电表选择合适的量程，导线不能交叉）．
(2)连接电路时开关应，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于端（选填“左”或“右”）．
(3)闭合开关，调节滑动变阻器得到如下数据：
a．该定值电阻的阻R=Ω．
b．根据上述数据，在如图所示的坐标系中作出I一U的关系图像．
c．从实验可以得出：通过电阻的电流跟它两端的电压成比．
d．第3次测量时，滑动变阻器连入电路的阻值是Ω．
【答案】(1)如图所示．
(2)断开右
(3)a．5
b．如图所示．
c．正d．2.5
典例207
小明、小华和小芳三个同学为了“探究导体中电流与电压的关系”，他们用A、B两个导体实验．为了多次改变导体两端电压，用了不同办法：小明、小华串联一个滑动变阻器，调节滑动变阻器滑片的位置；小芳则增加了电池串联的个数．三位同学将测量的数据分别记录在表1、表2和表3中．
(1)在连接电路时，他们就操作要求达成了共同认识，你认为连接电路时开关应处在断开状态是为了，闭合开关前，滑动变阻器应将滑片移至阻值最大处是为了．
(2)三位同学在实验时都采用了法；小明和小华同学在实验中，是通过调节来改变导体A两端的电压和电流的．
(3)分析比较实验序号1、2、3或7、8、9中的电流与电压变化的倍数关系，可得出的初步结论是：对同一导体，
(4)分析小华的实验数据，发现电流与电压变化的倍数关系与小明、小芳的不同，你认为小华实验时发生的问题是
解析：
(1)在连接电路时，电路中的电表或其他元件会有连接错误的情况发生，若电路中开关是闭合的，就可能会导致电表或其他元件损坏，所以在连接电路时，开关应处在断开状态，以起到保护电路的作用．(2)在探究导体中电流与电压的关系时，要控制实验对象是同一个导体，电阻保持不变，这样的实验研究方法是控制变量法．(3)从实验表格中的数据可以看出电压增大几倍，电流也增大几倍，得到的实验结论是：对同一导体（电阻一定时），导体中的电流跟导体两端电压成正比．(4)对比小明同学与小华同学的实验数据，可以看出小华同学在记录实验数据时粗心大意，把表中电流值的顺序与电压值对应的顺序填反了．
【答案】(1)保护电路保护电路(2)控制变量滑动变阻器的滑片(3)导体中的电流跟导体两端电压成正比(4)在填表时，电流值（或电压值）在表中的顺序填反了
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