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⚡ 探究电流与电阻的关系

保持 R 两端电压 U = 3 V 不变,改变电阻 R,观察电流变化
🔧 定值电阻 R
🎚️ 滑动变阻器 R' 阻值 10.0 Ω
定值电阻 R
10.0Ω
R 两端电压 U(保持 3 V)
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通过 R 的电流 I
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实验数据记录

序号电阻 R / Ω电流 I / A
暂无数据,请闭合开关后点击「记录数据」

I - R 图像

💡 点击电路中的开关 S闭合电路,然后点击按钮更换定值电阻 R,再拖动滑片使电压表示数保持 3.00 V。

探究电流与电阻的关系

初中物理 · 电磁学 · 仿真实验

🎯 实验目的

通过更换定值电阻并调节滑动变阻器保持电阻两端电压不变,探究在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的关系。

📐 实验原理

  • 保持定值电阻 R 两端的电压不变(本仿真固定为 3 V
  • 依次更换不同阻值的定值电阻 R(5 Ω / 10 Ω / 15 Ω / 20 Ω)
  • 每次更换后调节滑动变阻器 R',使电压表示数重新回到 3.00 V
  • 用电流表测量对应的电流 I,比较不同电阻下电流的变化
  • 通过 描点作图,把多组 (R, I) 画在坐标系中,观察图像形状

🔬 实验器材(本仿真)

器材参数
电源6 V(保持不变)
定值电阻 R5 Ω / 10 Ω / 15 Ω / 20 Ω 可选
滑动变阻器 R'0 ~ 20 Ω 可调
电流表 / 电压表0.6 A / 3 V 量程

📊 实验结论

  • 当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
  • 用 I - R 图像表示,是一条向下弯曲的反比曲线(双曲线的一支)
  • 本实验中 U 恒为 3 V,所以 I × R 的值恒为 3 V(即 I 与 R 的乘积不变)
  • 如果把横轴改为 1/R,图像会变成一条过原点的直线

🕹️ 操作说明

  • 点击电路中的开关 S,使其闭合,电路接通
  • 点击「🔧 定值电阻 R」一行的按钮,更换不同阻值的电阻
  • 拖动滑动变阻器上的滑片箭头,或拖动下方滑块,使电压表示数回到 3.00 V
  • 点击「📝 记录数据」,把当前 (R, I) 记入表格并自动描点画图
  • 至少记录 4 组数据,观察 I - R 图像是否是一条反比曲线
  • 点击「🗑️ 清空记录」可清空表格和图像;点击「↺ 复位」可断开开关并恢复初始状态

💡 观察要点

比较相邻两组数据:电阻由 5 Ω 变为 10 Ω(扩大 2 倍)时,电流是否由 0.6 A 变为 0.3 A(缩小到一半)?再把电阻由 10 Ω 变为 20 Ω,电流是否又减半?由此归纳出电压一定时电流与电阻的定量关系。