歐姆定律中電流與電阻的關(guān)系(歐姆定律探究電流與電壓電阻的關(guān)系知識點)
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歐姆定律：探究電流與電阻的關(guān)系
在上一節(jié)中，我們討論了探索電流和電阻之間的關(guān)系。在本節(jié)中，我們將討論電流和電阻之間的關(guān)系。
實驗?zāi)康模貉芯客ㄟ^導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。
1.根據(jù)目的設(shè)計電路。
要研究電流與電阻的關(guān)系，需要更換電路中不同的定值電阻，同時保持定值電阻兩端的電壓不變（一切都需要條件）。電路元件需要準(zhǔn)備多個不同阻值的定值電阻。還需要電流表來測量電路電流。需要用電壓表來顯示電路兩端電壓保持不變。電路中更換不同定值電阻時如何保持電阻兩端電壓不變？不變又怎樣？其方法是在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器。通過調(diào)節(jié)變阻器來調(diào)節(jié)連接到電路的電阻，可以改變電阻兩端的電壓。這樣就添加了電源、開關(guān)和導(dǎo)線，實驗電路設(shè)計就完成了。
實驗電路圖如下：
請注意，該電路圖與上一節(jié)中討論的用于研究電流和電壓之間關(guān)系的電路圖完全相同。設(shè)計電路圖時，需要確定各個元件的功能，這樣才有用。
2.連接電路。
根據(jù)電路圖連接物理圖的方法與上一節(jié)相同。根據(jù)電路圖放置電路元件并關(guān)閉開關(guān)。從電源正極開始，依次連接。連接順序與電流流動順序一致，方便連接儀表時遵循“正進(jìn)負(fù)出”原則，防止指針反偏誤差。
3.檢查電路。
用試觸法檢查電路連接是否正確。如果出現(xiàn)問題，請排除故障。最常見的故障是，如果電流表幾乎沒有讀數(shù)，而電壓讀數(shù)接近電源電壓，則說明定值電阻開路。我告訴你原因：如果電壓表有讀數(shù)并且接近電源電壓，則說明電壓表現(xiàn)在正在測量電源電壓。電路中，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律：總電壓等于各部分電壓之和。定值電阻兩端的電壓應(yīng)小于電源電壓，且由于此時與電路連接的滑動變阻器的阻值較大，因此定值電阻C端的電壓應(yīng)較小。用于測量電源電壓的電壓表，說明從電壓表的兩端到電源兩極的電路是通的，電流表沒有示數(shù)，說明電路中沒有電流，電路出現(xiàn)斷路，哪個地方出現(xiàn)斷路？只能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻處出現(xiàn)了斷路，因為其余部分都是通的。
4.進(jìn)行實驗。
合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓指示數(shù)為一定電壓值。記下要保持恒定的電壓值，然后記下相應(yīng)的電阻和電流值。然后關(guān)閉開關(guān)并更換不同阻值的定值電阻。每次更換不同阻值的電阻時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使定值電阻兩端的電壓保持不變，然后分別記錄相應(yīng)的阻值和電流值。具體方法是：看電壓表，調(diào)節(jié)滑動變阻器。如果更換后的電阻阻值比上次大，則與電路連接的滑動變阻器的阻值也比上次大。可以縮寫為“大多大”，說小也太小了。事實上，隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)行，學(xué)生會知道，由于電源電壓和定值電阻兩端的電壓保持不變，所以可調(diào)變阻器兩端的電壓也將保持不變。如果串聯(lián)電路中各部件之間的電壓不變，那么它們對應(yīng)的電阻之比也不會改變。如果原來接電路的電阻是5，現(xiàn)在接一個10的定值電阻，則接在電路上的滑動變阻器的阻值將是原來接電路的阻值的兩倍；如果連接到電路的電阻為15，則連接到電路的滑動變阻器的電阻將是原電路電阻的3倍。這樣，如果改變后的定值電阻繼續(xù)增大，則滑動變阻器所連接的電路中的電阻也會繼續(xù)增大。因為滑動變阻器有一個最大值。當(dāng)電路中需要連接的電阻超過滑動變阻器的最大值時，在更換定值電阻時滑動變阻器將無法保持電阻兩端的電壓不變。此時通常采用的方法是更換阻值較大的滑動變阻器。當(dāng)然還有很多其他的方法，大家可以往下想。另一個問題是如果只更換定值電阻而不更換滑動變阻器會發(fā)生什么情況？根據(jù)我們剛才所說，在串聯(lián)電路中，電壓之比等于電阻之比。如果更換的電阻阻值變大，則該電阻分壓的電壓也會變大；如果更換的電阻阻值變小，則該電阻分壓的電壓也會變小。也就是說，在更換電阻時，如果不調(diào)整滑動變阻器，電阻兩端的電壓就會發(fā)生變化，從而無法得出正確的結(jié)論。
5.處理實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
分析實驗數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)表中，電流和電阻的乘積是一個固定值（這個固定值就是維持的電壓值）。兩個量的乘積是一個常數(shù)值，符合數(shù)學(xué)反比例特性。因此可以得出結(jié)論，當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。也可以通過U-I圖像來分析，其中圖像是反比例函數(shù)。請注意，通過將其中一個量替換為其自身的倒數(shù)，可以將反比例轉(zhuǎn)換為正比例。
6.整理器材。
本節(jié)問題：
1.研究電流與導(dǎo)體電阻之間的關(guān)系時應(yīng)保持什么不變？
2.請畫出本實驗的電路圖。
3、更換電阻時如何保持電阻兩端電壓不變？
4、當(dāng)更換后的電阻阻值變大時，連接電路的滑動變阻器的阻值應(yīng)該增大還是減??？
5、如何判斷兩個物理量成反比？
6.從這個實驗中得出什么結(jié)論？
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