Question

【題目】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。

（提出問(wèn)題）通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系？

（猜 想）

①導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比。

②導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓的平方成正比。

③導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

（實(shí)驗(yàn)器材）電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一只，開(kāi)關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），兩只滑動(dòng)變阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），導(dǎo)線(xiàn)若干。

（實(shí)驗(yàn)過(guò)程）（1）小明按圖正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程。小明操作中的錯(cuò)誤是：______

(2)小明改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變定值電阻R兩端的電壓，測(cè)得電流、電壓的值如表一。分析數(shù)據(jù)可得出猜想______是正確的。

表一 表二

電壓U/V	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8		電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.12	0.16	0.20	0.24	0.28		電流 I/A	0.30	0.15	0.10

（3）小紅在探究猜想③時(shí)，先將5 Ω的電阻連入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5 V，并記下電流值；再分別改接10 Ω、15 Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)得出，猜想③是正確的。實(shí)驗(yàn)中，小紅多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是 ____________ 。

（4）小華在探究猜想③時(shí)，重新設(shè)計(jì)了電路，保持電壓表的示數(shù)為3 V，得到了與表二相同的數(shù)據(jù)，也完成了實(shí)驗(yàn)探究。小華與小紅的實(shí)驗(yàn)相比不同之處是：_____________.

Answer 1

【答案】閉合開(kāi)關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒(méi)有調(diào)到最大值 ① 保持定值電阻兩端電壓不變 電壓表接在了變阻器兩端

【解析】

（1）閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)小或者電流表的量程選擇過(guò)小；

（2）分析表格中的數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法即可判斷那個(gè)猜想正確；

（3）探究電流與電阻之間的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，改變定值電阻的阻值時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)保持不變

（4）定值電阻兩端的電壓和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和等于電源電壓，當(dāng)小華在探究猜想③時(shí)，重新設(shè)計(jì)了電路，保持電壓表的示數(shù)為3V，得到了與表二相同的數(shù)據(jù)，說(shuō)明定值電阻兩端的電壓還是1.5V不變，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是3V，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．

(1)小明在閉合開(kāi)關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒(méi)有調(diào)到最大值(或電壓表選用的量程太小)，才導(dǎo)致了電壓表指針超過(guò)量程；

(2)由表格數(shù)據(jù)可知，電流變化的倍數(shù)與電壓變化的倍數(shù)相等，故可得結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比，猜想①是正確的；

(3)探究電流與電阻之間的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)不變；

(4)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓和定值電阻兩端的電壓之和等于電源電壓，小華和小紅記錄的數(shù)據(jù)相同，說(shuō)明定值電阻兩端的電壓都是1.5V，電源電壓是4.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是3V，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。