八年级物理下册 第七章 欧姆定律《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》基础测试2 新人教版

【欧姆定律的基础概念】 欧姆定律是物理学中关于电路的基本定律，由德国科学家乔治·西蒙·欧姆提出。该定律阐述了电流、电压和电阻之间的关系。具体来说，欧姆定律指出，在一个电阻中，通过的电流I与电阻两端的电压V之间存在线性关系，即电流I等于电压V除以电阻R，数学表达式为： \[ I = \frac{V}{R} \] 1. 在探究电阻上电流跟两端电压的关系时，实验发现当电阻R保持不变时，通过导体的电流I与这段导体两端的电压V成正比。这意味着，如果电压增加，电流也会按比例增加；反之，如果电压减少，电流也会相应减少。 2. 当通过某电阻的电流是0.3 A时，两端电压为6 V，根据欧姆定律，电阻值为\( R = \frac{V}{I} = \frac{6 V}{0.3 A} = 20 \Omega \)。如果要使电流变为0.1 A，根据公式，电压V'应为\( V' = I' \times R = 0.1 A \times 20 \Omega = 2 V \)。 3. 在研究电流与电压、电阻的关系时，通常采用控制变量法。在"保持电阻不变"的实验步骤中，应调整滑动变阻器R2，使得电阻R1两端的电压发生变化，以此来观察电流I的变化，而不改变电阻R1本身的阻值。 4. 若通过某段导体的电压分别为4 V和6 V，根据欧姆定律，两次电流之比等于电压之比的倒数，即\( \frac{I_1}{I_2} = \frac{U_2}{U_1} = \frac{6 V}{4 V} = \frac{3}{2} \)，所以选项B正确。 5. 当研究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压恒定，通过调节滑动变阻器使不同定值电阻两端的电压保持不变，从而观察电流的变化，选项B正确。 6. 如果一个用电器两端的电压增大到原来的2倍，根据欧姆定律，如果电阻不变，通过该用电器的电流也会增大到原来的2倍，因此选项B正确。 【实验数据分析】 1. 在图7-2的实验中，通过导线AB和CD的数据比较，可以发现对于同一导体（AB或CD），电流与电压成正比关系，即电流强度随着电压的增加而线性增加。在相同电压下，通过AB和CD的电流不同，说明不同导体对电流的阻碍作用（电阻）不同。通过导体的电流与导体的电阻成反比，这是欧姆定律的体现。 【实验设计与实施】 1. 完成欧姆定律探究实验时，除了电源、开关、不同阻值的电阻、电流表和电压表外，还需要一个滑动变阻器来调节电路中的电阻和电压。 2. 实验电路应设计为串联电路，滑动变阻器与电阻串联，电流表串联在电路中测量电流，电压表并联在电阻两端测量电压。 3. 测量步骤包括连接电路，改变滑动变阻器位置以改变电阻两端的电压，记录数据。通过对比不同电阻在相同电压下的电流，以及同一电阻在不同电压下的电流，可以分析电流与电压、电阻的关系。 4. 从表一数据可得出，在电阻R1=10 Ω固定时，电流与电压成正比关系。从表二数据则可以得出，在电压U=2 V不变时，电流与电阻成反比关系。 5. 这种研究方法称为控制变量法，它允许我们单独研究一个变量（如电压或电阻）对结果（电流）的影响，同时保持其他变量不变。 【知识应用】 1. 探究电阻上的电流跟两端电压的关系基础运用题，主要考察对欧姆定律的理解和应用，如题目中的选择题部分，都需要依据欧姆定律进行解答。 2. 能力拓展部分涉及实验操作和数据分析，强调了实验技能和理论知识的结合，以及如何从数据中提取规律。 欧姆定律是理解电路工作原理的关键，通过实验探究，我们可以更深入地理解电流、电压和电阻之间的相互关系，并在实际问题中应用这些知识。