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体验:影响电流大小的因素
按照右图所示电路图连接电路,滑动变阻器的滑片位于中间位置。
(1)保持滑片的位置不变,分别用一节干电池、两节干电池充当电源。闭合开关,两种情况下电流表的示数一样吗?这说明什么?
(2)保持电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动,电流表的示数如何变化?这说明什么?
按照右图所示电路图连接电路,滑动变阻器的滑片位于中间位置。
(1)保持滑片的位置不变,分别用一节干电池、两节干电池充当电源。闭合开关,两种情况下电流表的示数一样吗?这说明什么?
(2)保持电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动,电流表的示数如何变化?这说明什么?
答案
(1)两种情况下电流表的示数不一样,使用两节干电池充当电源时,电流表的示数较大,这说明电流的大小与电压有关。
(2)将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流表的示数变小,这说明电流的大小与电阻有关。
(2)将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流表的示数变小,这说明电流的大小与电阻有关。
解析
【分析】本题探究影响电流大小的因素，需运用控制变量法分析：（1）保持电阻不变，改变电源电压，观察电流变化；（2）保持电源电压不变，改变滑动变阻器接入的电阻，观察电流变化，结合欧姆定律得出结论。
【解析】（1）保持滑片位置不变时，滑动变阻器接入电路的电阻不变。一节干电池电压为1.5V，两节干电池电压为3V，电源电压不同，电路总电阻不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电压越大，电流越大，因此两种情况下电流表示数不同，两节干电池时电流更大，说明电阻一定时，电流大小与电压有关，电压越大，电流越大。（2）保持电源电压不变，滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，接入电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电压不变，电阻越大，电流越小，因此电流表示数变小，说明电压一定时，电流大小与电阻有关，电阻越大，电流越小。
【答案】(1)两种情况下电流表的示数不一样,使用两节干电池充当电源时,电流表的示数较大,这说明电流的大小与电压有关。(2)将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流表的示数变小,这说明电流的大小与电阻有关。
【知识点】电流与电压的关系、电流与电阻的关系、滑动变阻器的应用
【点评】本题为电学基础实验题，通过控制变量法探究影响电流大小的因素，考查学生对欧姆定律的理解与应用，是电学核心知识点，注重实验探究方法的掌握。
【难度系数】0.6
【解析】（1）保持滑片位置不变时，滑动变阻器接入电路的电阻不变。一节干电池电压为1.5V，两节干电池电压为3V，电源电压不同，电路总电阻不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电压越大，电流越大，因此两种情况下电流表示数不同，两节干电池时电流更大，说明电阻一定时，电流大小与电压有关，电压越大，电流越大。（2）保持电源电压不变，滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，接入电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电压不变，电阻越大，电流越小，因此电流表示数变小，说明电压一定时，电流大小与电阻有关，电阻越大，电流越小。
【答案】(1)两种情况下电流表的示数不一样,使用两节干电池充当电源时,电流表的示数较大,这说明电流的大小与电压有关。(2)将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流表的示数变小,这说明电流的大小与电阻有关。
【知识点】电流与电压的关系、电流与电阻的关系、滑动变阻器的应用
【点评】本题为电学基础实验题，通过控制变量法探究影响电流大小的因素，考查学生对欧姆定律的理解与应用，是电学核心知识点，注重实验探究方法的掌握。
【难度系数】0.6
学习任务一 电流与电压的关系
|实验探究|
探究电阻一定时电流与电压的关系
[实验思路]
为了得到普遍规律，实验中需要把滑动变阻器与定值电阻
[实验过程]
(1)按照设计的电路图连接实物电路，如图所示。
注意:连接电路时，开关应处于
(2)电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V、4.0 V、5.0 V、6.0 V，从电流表上读出相应的电流，并记录在表中。
$R=$
(3)采用图像的方法分析数据。根据表中数据，在$I-U$坐标系中描出各组数据对应的点，然后将各点用平滑曲线连接起来。
[实验结论]
大量实验表明:在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压
|探究归纳|
1.为了使得出的结论更具有普遍性，应换用不同的定值电阻多次实验。
2.可以通过多种方式来改变定值电阻两端的电压。例如，①改变串联的干电池的节数，②调节实验电源的电压，③移动滑动变阻器的滑片。实验时常采用方式③来改变定值电阻两端的电压。
|学以致用|
|实验探究|
探究电阻一定时电流与电压的关系
[实验思路]
为了得到普遍规律，实验中需要把滑动变阻器与定值电阻
串
联，通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压
，多次测量定值电阻两端的电压和通过它的电流，最后找出电流与电压的关系，实验电路如图所示。[实验过程]
(1)按照设计的电路图连接实物电路，如图所示。
注意:连接电路时，开关应处于
断开
状态，并将滑动变阻器的滑片移至电阻最大
处。(2)电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1.0 V、2.0 V、3.0 V、4.0 V、5.0 V、6.0 V，从电流表上读出相应的电流，并记录在表中。
$R=$
10
$\Omega$(3)采用图像的方法分析数据。根据表中数据，在$I-U$坐标系中描出各组数据对应的点，然后将各点用平滑曲线连接起来。
[实验结论]
大量实验表明: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
，即在$R$一定时，$I_1:I_2=$$U_1:U_2$
。|探究归纳|
1.为了使得出的结论更具有普遍性，应换用不同的定值电阻多次实验。
2.可以通过多种方式来改变定值电阻两端的电压。例如，①改变串联的干电池的节数，②调节实验电源的电压，③移动滑动变阻器的滑片。实验时常采用方式③来改变定值电阻两端的电压。
|学以致用|
答案
[实验思路]
串 两端的电压
[实验过程]
(1)断开 最大
(2)示例:$R=10\ \Omega$
(3)
[实验结论]
成正比 $U_1:U_2$
解析
【分析】
探究电阻一定时电流与电压的关系，需明确滑动变阻器的连接方式和作用：滑动变阻器需与定值电阻串联，通过改变自身电阻调整电路电流，从而改变定值电阻两端的电压以实现多次测量；连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片移至最大阻值处；定值电阻可利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，从I-U图像中取任意一组对应电压、电流计算；实验结论基于数据规律，电阻一定时电流与电压成正比，故电流比等于对应电压比。
【解析】
1. 实验思路：滑动变阻器与定值电阻串联，才能通过改变自身电阻改变电路电流，进而改变定值电阻两端的电压，故依次填“串”、“两端的电压”。
2. 实验过程(1)：连接电路时，开关闭合易造成短路损坏元件，故开关应处于断开状态；滑动变阻器滑片移至最大阻值处，此时电路总电阻最大、初始电流最小，可保护电路，故依次填“断开”、“最大”。
3. 实验过程(2)：由I-U图像，取$U=1.0V$时$I=0.1A$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{1.0V}{0.1A}=10Ω$，故$R=10Ω$。
4. 实验结论：电阻一定时，电流随电压的变化比值恒定，故电流与导体两端的电压成正比；由$I=\frac{U}{R}$，$R$一定时，$\frac{I_1}{I_2}=\frac{U_1}{U_2}$，即$I_1:I_2=U_1:U_2$。
【答案】
[实验思路] 串；两端的电压
[实验过程]
(1) 断开；最大
(2) 10
(3)![]()
[实验结论] 成正比；$U_1:U_2$
【知识点】
探究电流与电压的关系；欧姆定律；滑动变阻器的使用
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的基础实验展开，考查实验操作规范、定值电阻计算、实验结论推导等核心内容，侧重电学基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
探究电阻一定时电流与电压的关系，需明确滑动变阻器的连接方式和作用：滑动变阻器需与定值电阻串联，通过改变自身电阻调整电路电流，从而改变定值电阻两端的电压以实现多次测量；连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片移至最大阻值处；定值电阻可利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，从I-U图像中取任意一组对应电压、电流计算；实验结论基于数据规律，电阻一定时电流与电压成正比，故电流比等于对应电压比。
【解析】
1. 实验思路：滑动变阻器与定值电阻串联，才能通过改变自身电阻改变电路电流，进而改变定值电阻两端的电压，故依次填“串”、“两端的电压”。
2. 实验过程(1)：连接电路时，开关闭合易造成短路损坏元件，故开关应处于断开状态；滑动变阻器滑片移至最大阻值处，此时电路总电阻最大、初始电流最小，可保护电路，故依次填“断开”、“最大”。
3. 实验过程(2)：由I-U图像，取$U=1.0V$时$I=0.1A$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{1.0V}{0.1A}=10Ω$，故$R=10Ω$。
4. 实验结论：电阻一定时，电流随电压的变化比值恒定，故电流与导体两端的电压成正比；由$I=\frac{U}{R}$，$R$一定时，$\frac{I_1}{I_2}=\frac{U_1}{U_2}$，即$I_1:I_2=U_1:U_2$。
【答案】
[实验思路] 串；两端的电压
[实验过程]
(1) 断开；最大
(2) 10
(3)
[实验结论] 成正比；$U_1:U_2$
【知识点】
探究电流与电压的关系；欧姆定律；滑动变阻器的使用
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的基础实验展开，考查实验操作规范、定值电阻计算、实验结论推导等核心内容，侧重电学基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
