人教物理实验19 探究电流与电压关系的实验（解析版）.doc

实验十九、探究电流与电压的关系实验
【实验目的】：
探究导体电流与电压的关系
【实验器材】：
若干节干电池、开关、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。
【实验电路】：
　
【实验步骤】：
①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所示。
　　②保持电阻R1=5不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。
R1=5Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
③改变电阻，使R2=10不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。
R2=10Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
④根据数据画出I-U图像。
【实验结论】：
1.同一导体，电流与电压成正比。
2.同一导体，电压和电流的比值为定值。
3.不同导体，电压和电流的比值不同。
【考点方向】：
1、该实验采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
2、电路在连接过程中，开关要 断开 ，
3、实验结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
4、电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
5、在移动滑片时，发现电压表和电流表的示数始终没有任何变化，
其原因是： 在连接滑动变阻器时没有按照一上一下的原则连接 。
6、检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，电流表几乎无示数，电压表接近电源电压。
7、电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小。
8、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。
9、调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小。
10、换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免实验的偶然性。
11、此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
12、若使用灯泡代替电阻，那么在画出的I-U图像中，其图像是一条 曲 线。
13、考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过待测电阻的实际电流_偏大_（选填“偏大”或“偏小”）。
【创新母题】：如图所示，在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用两节新干电池为电源，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材进行实验：

（1）请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整；
（2）连接电路时开关应该     。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导体电阻     （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为     A；
（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由测得数据可知，当电阻一定时， ，导体电阻为     Ω（结果保留一位小数）：
（5）上述步骤中，改变滑动变阻器的位置，测得多组数据目的是： 。有人认为这样操作仍然有不足之处，请你指出来： 。
（6）进行实验时，该小组发现：调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，为了解决这个问题，可采取的方法是       （写出一种即可）。
（7）若将定值电阻替换成小灯泡，你认为 （选填“能”或“否”）得出（4）中的结论，其理由是： 。
【答案】：
（1）如下图；（2）断开；短路；（3）0.3；（4）导体中的电流与电压成正比；5.0；
（5）避免实验的偶然性，获得普遍规律；可以多次更换定值电阻，每次都移动滑片从而测出几组不同的数据。
（6）减小电源电压；串联一个电阻；换用最大阻值更大的滑动变阻器等；
（7）不能；因为小灯泡的电阻会受温度的影响，不能控制电阻一定。
；
【解析】：
（1）图乙还差一个电压表，将其与电阻并联即可；
（2）在连接电路时，应断开开关；电压表无示数，电流表有示数且不超出量程，说明是电阻短路；