Question

探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。

【提出問題】通過導(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)，通過導(dǎo)體的電流與其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)線若干。

【實(shí)驗(yàn)過程】

（1）根據(jù)圖所示實(shí)物圖在虛線框內(nèi)畫出電路圖。

（2）小明按圖正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程。小明操作中的錯(cuò)誤是                                               。

（3）小明改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過改變定值電阻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

（4）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。為了完成此實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______(“20Ω 2A”和“50Ω 1A”中選擇一個(gè))，實(shí)驗(yàn)中，小紅多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是                                。

（5）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】

⑴如下圖所示

⑵閉合開關(guān)前，未將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大處或滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值太小 ；⑶① ⑷ 50Ω 1A；控制電阻兩端的電壓相同。⑸電壓表是接在滑動(dòng)變阻器兩端的

【解析】

試題分析：（1）從電源正極開始，依次經(jīng)過開關(guān)、電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器，回到電源負(fù)極．電壓表測(cè)量定值電阻的電壓，把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端．如圖．

（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程，定值電阻的電壓太大，滑動(dòng)變阻器的電壓太小，電阻太小，所以閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值．

（3）由表一數(shù)據(jù)可知，電壓和電流的比值為定值，所以導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比．猜想①正確． 

（4）如果將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，電路中的電阻變大，電流變小，因此滑動(dòng)變阻器分壓減小，所以電壓表的示數(shù)會(huì)變大；如果控制導(dǎo)體兩端的電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，猜想③正確；多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是保持定值電阻兩端的電壓不變；

（5）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。

考點(diǎn)：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；滑動(dòng)變阻器的使用；歐姆定律的應(yīng)用

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是熟知探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)