Question

【題目】物理興趣小組的同學(xué)們想探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)室有電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、規(guī)格不同的定值電阻、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等器材各若干供同學(xué)們選擇，實(shí)驗(yàn)所用電路如圖所示．

（1）他們測(cè)得多組數(shù)據(jù)記錄在表一中，在給定的坐標(biāo)紙上作出圖象，分析得出了結(jié)論．在與其他組交流時(shí)發(fā)現(xiàn)雖然各小組作出的圖象都是正確的，但是在相同的坐標(biāo)紙上有些小組的圖象卻明顯不同．請(qǐng)你利用表中數(shù)據(jù)在右圖中作出I﹣U圖象，并回答造成這種不同的原因：____．

表一							表二
實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5		實(shí)驗(yàn)組次	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0		電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3		電流I/A	0.4	0.2	0.16

（2）接著小組同學(xué)拿來(lái)5 Ω、10 Ω、15 Ω的三個(gè)定值電阻，探究“電流與電阻的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確無(wú)誤．

①由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致表二中第____次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤，出錯(cuò)的原因是____．

改正表二的錯(cuò)誤后，分析數(shù)據(jù)我們得到的結(jié)論是____

②記錄第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器消耗功率的比值a；記錄第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器消耗功率的比值b；則a____b (大于/小于/等于”)．

Answer 1

【答案】選取的定值電阻的阻值不同 三 沒(méi)有控制電阻兩端電壓不變 見(jiàn)解析所示 等于

【解析】

（1）根據(jù)表格一中的數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)連線法作出I-U圖象，如下圖所示：

實(shí)驗(yàn)中各小組所使用的定值電阻的阻值可能各不相同，所以，在相同的坐標(biāo)紙上有些小組的圖象卻明顯不同；

（2）探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，有控制變量法知道，需要控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)歐姆定律，由表二中的數(shù)據(jù)知道，第一次與第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電阻兩端的電壓都是2V，而第三次不是，所以，第三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤；改正表二的錯(cuò)誤后，分析數(shù)據(jù)我們得到的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比。

（3）設(shè)電源電壓是U，第一次與第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻分別是R滑1和R滑2，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，由歐姆定律知道，U=I1（R1+R滑1），U=I2（R2+R滑2），所以，2 R滑1= R滑2；

由知道，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，定值電阻消耗的功率是： ，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是：

第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，定值電阻消耗的功率是：，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是：

根據(jù)題意知道， a= ，b= ，又因?yàn)?/span>2 R滑1= R滑2，所以， ，即a=b。