通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系

Question

如题所述

Answer 1

【实验过程】
（1）分析实物电路图，根据实物电路图作出实验电路图，如图所示：
．
（2）闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值，闭合开关后，滑动变阻器分压较小，电阻两端电压较大，大于电压表量程，因此闭合开关，电流表有示数，电压表指针超过量程．
（3）由表格中数据知，电压和电流的比值为10，即电阻为10ω，则当电压为2v时，电流i=
u
r
=
2v
10ω
=0.2a，1a是0.2a的5倍，可见错误的原因可能是看错量程了；
由表格中数据知，电阻不变，导体中的电流与电压成正比，猜想1正确；
（4）探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变，通过调节滑动变阻器使电压表的示数不变；
（5）由表格中数据知，小华是探究电流和电压的关系，小红是探究电流和电阻的关系．
知识扩展：
（1）小明实验数据如表一，r=
u
i
=10ω．
（2）在电阻由5ω→10ω→15ω时，滑动变阻器和定值电阻是串联的，电流相等，电源电压是4.5v，定值电阻的电压是1.5v，则滑动变阻器两端的电压是3v，滑动变阻器接入电路的电阻最大是30ω，最大电流是0.3a，所以滑动变阻器选择“50ω
1a”．
（3）假如只有电压表，无电流表，使灯泡与滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，开关串联在电路中控制电路．
电路图如图所示：
①实验步骤和需测的物理量：
ⅰ、在滑动变阻器阻值最大值rm测灯泡两端电压u1，
ⅱ、在滑动变阻器阻值为0时，测灯泡两端电压u2，即电源电压；
②∵im=il，
∴
u2?u1
rm
=
u1
rl
，
则rx=
u1
u2?u1
．
故答案为：【实验过程】（1）见上图；（2）闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值；（3）1.0；读数时，看错量程；①；（4）控制电阻两端的电压不变；（5）小华是探究电流和电压的关系，小红是探究电流和电阻的关系；【知识拓展】（1）10；（2）“50ω
1a”；（3）在滑动变阻器阻值最大值rm测灯泡两端电压u1；在滑动变阻器阻值为0时，测灯泡两端电压u2，即电源电压；（4）
u1
u2?u1
．

Answer 2

通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻的大小成反比。阐述如下：
　　导体中的电流与导体两端电压和导体电阻的关系可用欧姆定律来表示。欧姆定律的简述是：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。
　　欧姆定律表达式：I=U/R
　　公式中物理量的单位：I：(电流）的单位是安培（A）、U：（电压）的单位是伏特（V）、R
：（电阻）的单位是欧姆（Ω）。
　　由欧姆定律的推导式（U=IR;R=U/I）不能得到①：电压即为电流与电阻之积；②：电阻即为电压与电流的比值。所以，这些变形公式仅作计算参考，并无具体实际意义。)
　　欧姆定律成立时，以导体两端电压为横坐标，导体中的电流I为纵坐标，所做出的曲线，称为伏安特性曲线。这是一条通过坐标原点的直线，它的斜率为电阻的倒数。具有这种性质的电器元件叫线性元件，其电阻叫线性电阻或欧姆电阻。
　　欧姆定律不成立时，伏安特性曲线不是过原点的直线，而是不同形状的曲线。把具有这种性质的电器元件，叫作非线性元件。