探究电流和电压的关系
专题5 探究电流与电压、电阻的关系(解析版)
专题5 探究电流与电压、电阻的关系探究电流与电压、电阻的关系是欧姆定律一章中的重要实验，是得出欧姆定律的必做实验，也是中考电学最常考的电学实验之一。
通过实验的探究有助于对欧姆定律的正确理解，为学好欧姆定律这一章打下良好的基础。
一、探究电流与电压的关系实验1、实验方法：控制变量法2、实验器材（七种）及电路图：电流用电流表测量，电压用电压表测量，还必须有电源、开关、导线另外还有电阻、滑动变阻器，共七种。
电路图如下图：3、实验过程：保持定值电阻阻值不变，多次移动滑片，改变电阻两端的电压，测量通过电阻的电流，将测的数据记录到表格里。
电阻R＝Ω4、实验结论和图像：在导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
根据实验数据可绘出U-I图像如下：5、滑动变阻器的主要作用：改变导体两端的电压，从而改变电路中的电流，以便多次测量，找到电流与电压的关系。
例题1 （2021辽宁大连）某同学探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，实验器材有：两节干电池，滑动变阻器、电流表、电压表、10Ω的定值电阻及开关次数电压U/V 电流I/A123考点透视迷津点拨与点对点讲各一个，导线若干。
（1）图甲是该同学连接的部分电路，请用笔画线，将图中的实验电路连接完整；（2）闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动，观察到电流表示数逐渐变大。
当滑片滑到a端时，电流表示数如图乙所示，接下来的操作是：。
（3）进行实验，记录的实验数据如下表：电阻R＝10Ω实验次数 1 2 3 4 5 6电压U/V 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6电流I/A 0.06 0.10 0.14 0.18 0.22 0.26②分析图象得出的探究结论是：____ __。
【答案】（1）见解析（2）电流表的量程改用0~0.6A （3）①见解析②当电阻一定时，电流与电压成正比。
【解析】（1）探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻电压。
电路中的电压与电流探究电压对电流的影响
电路中的电压与电流探究电压对电流的影响电路是由电源、电阻和导线组成的系统，其中电压和电流是电路中最基本的物理量。
电压是电路中电能转化为其他形式的能量的驱动力，而电流则是电荷在电路中流动的量度指标。
在电路中，电压和电流之间存在着一定的关系。
本文将深入探究电压对电流的影响，并分析其物理原理和实际应用。
一、电压与电流的定义和关系在电路中，电压（V）表示单位电荷通过导线时所具有的能量。
通常以伏特（Volt）作为单位来表示。
电流（I）则表示单位时间内通过导线的电荷量。
常用安培（Ampere）作为单位来表示。
电压和电流之间的关系由欧姆定律给出：电流等于电压与电阻之间的比值。
二、电压对电流的影响在电路中，电压的改变会对电流产生一定的影响。
具体来说，电压的增加会导致电流的增加，而电压的减小则会导致电流的减小。
这是由于电压作为电荷流动的驱动力，改变驱动力的大小自然会影响电荷在电路中的流动情况。
1. 电压增加导致电流增加当电压增加时，电流也会相应增加。
这是因为电压的增加会使电荷受到更大的驱动力，从而促使更多的电荷通过导线。
可以用以下公式来表示：I ∝ V其中，I表示电流，V表示电压。
上述公式表达了电流与电压之间的正比关系，即电流随着电压的增加而增加。
2. 电压减小导致电流减小反之，当电压减小时，电流也会相应减小。
这是因为较小的电压会使电荷受到较小的驱动力，从而减少电荷在电路中的流动量。
可以用以下公式来表示：I ∝ V根据上述公式，我们可以得知，电流与电压之间的关系是一个线性的负反馈关系。
三、电压对电流的实际应用电压对电流的影响在实际中具有重要的应用价值。
以下是几个常见的应用场景：1. 调节电子设备的工作状态在电子设备中，电压通常用来调节设备的工作状态。
通过改变电压，可以控制电流的大小，从而使设备在合适的条件下正常工作。
例如，在调节灯泡的明暗程度时，可以通过调节电压的大小来改变电流的值，从而实现对灯光亮度的控制。
2. 保护电路器件在电路设计中，合理控制电压可以起到保护电路器件的作用。
探究电流与电压之间的关系
探究电流与电压之间的关系电流与电压是电学中两个非常重要的概念，它们之间的关系是电学研究的基础之一。
本文将探究电流与电压之间的关系，并讨论它们的定义、特性以及数学关系。
1. 电流的定义与特性电流是指电荷在单位时间内通过导体的数量。
根据欧姆定律，电流与电压、电阻之间存在着线性关系，可以用以下公式表示：I = V / R其中，I代表电流，V代表电压，R代表电阻。
根据该公式可知，电流与电压成正比，与电阻成反比。
2. 电压的定义与特性电压是指电能在电路中传递的方式，是电流流动的动力源。
根据欧姆定律，电压与电流、电阻之间存在着线性关系，可以用以下公式表示：V = I * R其中，V代表电压，I代表电流，R代表电阻。
根据该公式可知，电压与电流成正比，与电阻成正比。
3. 电流与电压之间的关系根据欧姆定律可以得知，电流与电压之间存在着直接的数学关系，即电流等于电压除以电阻：I = V / R这说明，当电压一定时，电流与电阻成反比；当电流一定时，电流与电压成正比。
换言之，电流与电压之间的关系是线性的。
4. 电流与电压的实际应用电流和电压是电学中最基本的概念，广泛应用于各行各业的电路中。
在家里的电路中，电流与电压之间的关系影响着我们家庭用电的稳定性和安全性。
在工厂里的电路中，电压的稳定性和电流的大小决定了机器的正常运行。
在通信领域中，电压和电流的波动直接影响着信号的传输质量。
5. 电流与电压的数学关系探究除了欧姆定律之外，根据基尔霍夫定律，可以对电流与电压之间的关系进行更深入的探究。
基尔霍夫定律包括了电流守恒定律和电压守恒定律，通过这两个定律可以推导出电流与电压的复杂关系。
然而，由于篇幅有限，本文不对此进行详细展开。
综上所述，电流和电压之间存在着线性关系。
电流与电压成正比，与电阻成反比。
它们的关系对于电路的正常运行和电能传输至关重要。
对电流与电压之间的研究有助于我们更好地理解电学原理，并在实际应用中解决相关问题。
因此，在电学研究和电路设计中，电流与电压的关系被广泛关注和应用。
电流与电压的关系实验结论
电流与电压的关系实验结论
电流与电压的关系实验是电学基础实验之一，通过该实验可以探究电流与电压之间的定量关系，验证欧姆定律的正确性。
欧姆定律指出，在一个线性电阻器件中，电压与电流成正比，电阻保持恒定。
在实验过程中，我们通常会使用电阻器、电源、电压表、电流表等器材。
通过改变电阻器上的电压，我们可以观察并记录电流的变化，从而得到一系列电压和电流的数值对。
然后，我们可以使用这些数据绘制出电流与电压的关系图，观察它们之间的关系。
实验结果表明，在电阻保持不变的情况下，电流与电压之间确实存在线性关系。
即电压增加，电流也相应增加；电压减小，电流也相应减小。
这一结论与欧姆定律的预测完全一致。
此外，我们还可以通过实验数据计算出电阻的值。
根据欧姆定律，电阻等于电压除以电流。
通过多次测量并取平均值，我们可以得到更加准确的电阻值。
除了验证欧姆定律外，这个实验还可以帮助我们深入理解电流、电压和电阻三个电学基本量之间的关系。
在电路分析和设计中，这些基本量的关系至关重要。
通过实验，我们可以更加深入地理解这些概念，并为后续的学习和工作打下坚实的基础。
总之，电流与电压的关系实验是一个非常有意义的实验，通过实验我们可以直观地观察并验证欧姆定律的正确性，深入理解电流、电压和电阻之间的关系，为后续的电学学习和实践打下坚实的基础。
探究电流与电压的关系
◎ 针对训练在“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2.8 V ，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 ；甲 乙 丙（3）小明排除故障后，移动滑片P 到某一位置时电流表示数如乙图所示，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，记录的数据表格如下，根据表格数据，可得电流与电压的关系是 ；本实验所用电阻阻值为 Ω。
（5）连接电路时开关应 ，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）端。
（6）若小明闭合开关前，发现电流表的指针在零刻度线左端，其原因是 。
A.电流表没调零B.电流表正负接线柱接反了（7）请根据表格数据，在图丙中绘制电阻R 的I -U 图像。
（8）某同学认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律，他的说法 （选填“错误”或“正确”），原因是 。
（9）某同学进行实验时所选取的滑动变阻器规格与小明选用的不同，实验时发现无论如何移动滑片，都无法使电压表示数为0.5 V ，原因是 ，为了解决这个问题，可以采取的方法是 （写出一种即可）。
（10）某同学进行实验时，移动滑片的过程中发现随着电压表示数的增大，电流表示数却逐渐减小，检查电路后发现她连接的电路存在问题，问题是 。
实验次数12345电压U /V0.51 1.52 2.5电流I /A 0.10.20.30.40.5。
电流与电压的关系实验探究
实验后清理和保养
在实验结束后，先关闭电源， 然后拆除电路连接，将元器件
归位。
清理实验场地和仪器，保持整 洁和干燥。
对电流表、电压表等测量仪器 进行保养和维护，确保下次实 验的顺利进行。
及时整理实验数据和报告，总 结经验教训，为下次实验提供 参考。
感谢观看
THANKS
01
二极管
二极管是一种典型的非线性元件，其正向导通电压与电流之间的关系呈
指数关系。在电子电路中，二极管常用于整流、检波、稳压等。
02
晶体管
晶体管也是一种非线性元件，其放大倍数与输入信号的大小有关。晶体
管在电子电路中广泛应用于放大、开关等场合。
03
场效应管
场效应管是一种利用电场效应控制电流的半导体器件，其输入电阻高、
电流与电压的关系实
验探究
汇报人：XX
2024-01-21
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据分析与结论 • 误差来源及减小方法 • 拓展应用与讨论 • 实验注意事项及安全规范
目录
01
实验目的与原理
探究电流与电压关系
01
通过改变电路中的电阻或电源电 压，观察电流的变化情况，从而 探究电流与电压之间的关系。
学会分析实验数据，掌握数据处理和误差分析的方法，培养 分析思维和解决问题的能力。
02
实验器材与步骤
所需器材
电源
提供稳定的电压和电流。
导线
用于电路的连接。
电阻器
可选的，用于改变电路中的电阻。
电流表
测量电路中的电流。
电压表
测量电路中的电压。
数据记录本
记录实验数据。
实验电路连接
1. 将电源、电阻器（如果有）、电流表、电压表按照正确的方法连接在电路中。注 意电流表应串联在电路中，电压表应并联在电阻器两端。
探究电流与电压的关系(ppt)
2.5
3
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
实验二：RR110
电压U/V 0.5
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
分析和论证
U/V
4
3.5 3
· RR110
2.5 2
··
1.5
·
1
·· 0.5
RR2 5
直线的斜率 表示电阻的 大小，斜率 越大，电阻 越大。
欧姆定律
内容：一段导体中的电流跟这段导体两 端的电压Ｕ成正比， 跟这段导体的电阻 Ｒ成反比．
表达式：
变形式：
一一对应
变暗
电流与电路电 阻有关，电路中电 阻越大，电流越小。
既然电压是产生电流的原因，电 阻对电流有阻碍作用，那么，通过导 体的电流跟电压和电阻到底有什么定 量关系呢？
猜想或假设
（1）电路两端电压越大，流过的电流越大 （2）电路中的电阻越大，流过的电流越小
电阻上的电流跟两端电压的关系
控制变量法：
保持电阻不变，改变电流和电压；比较 在电阻恒定的情况下电压与电流的关系
电阻上的电流跟两端电压的关系
I 电流表
U 电压表 R 定值电阻
缺陷：无法多次实验
电阻上的电流跟两端电压的关系
I 电流表
U 电压表 R 定值电阻
原电路图
改进后电路图
优点：通过串联滑动变阻器来改变电路中 的电流，从而进行多次测量。
进行实验
实验一： RR1 5
进行实验
实验一： RR1 5
电压U/V 0.5
实验电路图
滑动变阻器作用： 调节滑动变阻器， 改变电阻大小，使 得定值电阻两端电 压不变。
17、1实验4探究电流和电压的关系
实验4. 探究电流与电压的关系命题点[设计与进行实验]1.连接电路时注意事项(a.开关要断开;b.滑动变阻器滑片移至阻值最大处)2.滑动变阻器的作用:(a.保护电路;b.改变定值电阻两端的电压)3.电流表和电压表量程的选择4.电表指针异常偏转的原因5.电路故障判断及分析6.控制变量法的应用(控制定值电阻的阻值不变，移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压)7.设计实验数据记录表格[记录多次电流(I/A)、电压 (U/V)值]8.滑动变阻器的选择[R滑=（U源一U R）/I min注:U R为电路中最小电流I min对应的定值电阻两端电压]9.电阻的计算(R=U/I)[交流与反思]10.实验中不能用小灯泡代替定值电阳进行探究的原因(灯丝电阻随温度的升高而增大)11.实验得出“电阻一定时，电流随电压增大而减小”这一结论的原因(将电压表并联在了滑动变阻器两端) 实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比. 针对训练考点 1.探究电流与电压的关系1.为了探究电流与电压的关系，小禹设计了如图1甲所示的实验电路图。
选取了如下材料：3.6 V锂电池一枚，10 Ω定值电阻一个，电压表一只，电流表一只，最大阻值为20 Ω的滑动变阻器一个，开关一个，导线若干。
图1 图2(1)请根据电路图用笔画线代替导线，将图乙中的元件连接起来。
要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大。
(2)①刚连完最后一根导线，发现两电表指针立即发生偏转，其原因可能是________(只填序号)，A．开关未断开B．滑动变阻器短路C．电阻R断路②而邻组小玟闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但没超出量程，则产生故障的原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路")；(3)小禹实验时向移动滑动变阻器滑片（选填“左”或“右”），得到了如下表所示的实验数据。
此实验中滑动变阻器的作用是________________________________、保护电路。
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探究电流和电压电阻关系的教学设计
教学目标
1、知识与技能
(1)探究电流与电压电阻的关系。
(2)会同时使用电压表和电流表测量一段电路两端的电压及其中的电流。
(3)会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压
2、过程与方法
(1)体会用控制变量法的研究方法研究物理规律的思路。
(2)学习用图像研究物理问题2
学情分析
学生之前已经经历过完整的科学探究过程,因此本节的教学思路和教学流程学生并不会感到陌生。
本实验中要同时用到电压表、电流表和滑动变阻器,并使用滑动变阻器改变和稳定部分电路两端的电压,对学生的动手操作能力有一定的要求。
还用到控制变量法和图像法研究问题,有综合要求。
重点难点
教学重点:要经历完整的科学探究过程,得出电流与电压电阻的关系。
教学难点:要用控制变量法展开实验和对实验数据进行分析得到结论。
教学过程
新课引入
1、同学们都使用过调光台灯,调节台灯旋钮的时候,台灯的亮度会生发变化吗?这是为什么?学生观察演示实验并思考。
(问题来源于生活)
提问,灯泡逐渐变亮,是因为?
学生回答:电流逐渐变大。
2、请同学完成下列实验
(1)把小灯泡,电流表,开关,分别和一节干电池,两节干电池组成电路。
闭合开关,观察电流表示数及灯泡亮度的变化,并且大胆猜想电流与什么因素有关?
(2)分别把2.5和3.8伏小灯泡与两节干电池电流表开关组成电路,闭合开关观察电流表示数及灯泡亮度的变化,猜想电流与什么因素有关?
(引导学生在原有知识的基础上,有逻辑的猜想)
实验告诉我们,电流与电压电阻有关系。
新课进行
板书:探究电流与电压电阻的关系
1.提出问题:电流与电压、电阻有什么定量关系?
2.猜想与假设:
分析导体两端的电压越大,通过的电流就越大,猜测电流可能与电压成正比;导体的电阻越小,通过的电流就越大,猜测电流可能与电阻成反比。
3.设计实验:
猜想的正确与否需要通过实验来验证。
(1)电流可能受电压和电流两个因素的影响,如果两个因素同时变化(如在改变电压的同时,也改变电阻),能否判断流变化是谁引起的吗?我们应该用什么方法进行探究?
学生思考后回答:不能;控制变量法。
(2)这个实验应如何设计呢?与我们之前学习的哪个实验和相似?
学生思考讨论,设计实验方案,确定实验方法:先让电阻保持不变,改变电压,观察电流随电压变化的情况:保持电压不变,改变电阻,观察电流随电阻变化的情况。
与《探究决定电阻大小的因素》实验很相似。
(3)探究电阻一定时,电流跟电压之间的关系。
请同学们讨论,这个实验需要哪些器材?它们的作用各是什么?怎样才能改变电阻两端的电压?画出电路图。
学生思考、讨论,汇报所需的实验器材及它们的作用,画出电路图。
并且简单陈述自己的实验操作过程。
师分析归纳总结学生的改变电阻两端电压的方法和实验电路,提出的异议,引导学生确定最佳实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。
学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、数据记录方法、操作方法。
4.进行实验
教师活动:提醒学生注意以下几个问题(课件展示)
①连接电路时,开关应处与状态。
②滑动变阻器的滑片处于阻值位置。
③注意认清电压表、电流表的接线柱。
④电压表量程选V,电流表量程选A。
⑤闭合开关前,应电路,确认无误后方可进行实验。
⑥实验中,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化(如1V、2V、3V),读出每次加在R上的电压值和电流值,并填入下列表格中。
R=R1=20欧
R=R2=15欧
R=R3=5欧
学生分组实验,教师巡视指导,帮助困难学生。
改变定值电阻阻值,按照上述步骤再测一组数据。
(如果时间允许可以用多个定值电阻实验)
5.分析和论证
1、直接分析论证
2、利用图像法进行数据处理。
要求各组同学在得到实验数据之后,以电压为纵坐标、电流为横坐标,画出同一定值电阻的U—I关系图象。
以电流为纵坐标、电阻为横坐标,画出同一电压下的I—R关系图象。
选取不同定值电阻和不同固定电压的几组图像集中展示,从图像的相似性上说明规律的客观性和普遍性。
回答问题:
⑴经过描点、连线后,分别得到的是一条什么线?
⑵这两条线分别与数学上所学习的哪种函数图像相同?
⑶函数中的y、x分别对应图像中的哪个物理量?
⑷你能利用所学习的函数知识,分别得出图像中的直线的函数表达式吗?
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;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。
6.评估
要求学生对自己的探究活动进行回顾、反思,思考在探究过程中产生的一些问题:
(通过学生交流和教师的点拨,使学生明确使用仪表中存在这一定的误差,导线自身存在一定的电阻。
但是,从实验数据整体上看,还是能得出实验结论的。
)
7.交流:
生生间和师生间的交流与合作贯穿于整个实验探究的各个环节中,包括个人想法的交流、实验方案的交流、实验结果的交流、设计方案的合作、实验操作的合作等。
为了激发学生的探究热情,教师应对学生的表现给予积极的评价。
在实验结束后,也可以相互交换探究报告,交流时不应只是探究结论的交流,更重要的是探究过程的交流。
【板书】在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;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。
【练习】探究电流和电压电阻的关系
(1)在电阻一定的情况下,导体的电流与跟这段导
成。
(2)一段导体两端的电压是4V,通过的电流为1A,如果两端的电压变为2V时,通过导体中的电流变为 A。
(3)在导体两端电压一定的情况下,导体中的电流与跟这段导体的
成。
(4)某电路两端电压一定,电路两端接入10欧的电阻时,通过的电流为0.2 A;若改接为20欧的电阻时,则通过的电流是 A。
(5)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻。