【題目】探究名稱在探究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中

提出問題老師在學(xué)生們連接的簡(jiǎn)單的電路中接入了一個(gè)“神秘盒”后,如圖1所示,閉合開關(guān),小燈泡變得更亮了,接著老師又對(duì)盒內(nèi)的某個(gè)元件進(jìn)行操作后燈卻慢慢變暗了.針對(duì)此現(xiàn)象小明想小燈泡先變得更亮是因?yàn)槔蠋熢凇吧衩匦『小眱?nèi)接有 ,小燈泡后來變暗則是老師對(duì)盒內(nèi)的 進(jìn)行了操作,才使得小燈泡中的電流發(fā)生了變化.于是他想:電路中的電流受電壓和電阻的影響,那么電流與電壓、電阻究竟有什么樣的關(guān)系呢?

進(jìn)行猜想在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,同學(xué)們作出了如下兩個(gè)猜想:

猜想一:導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體兩端的電壓成正比.

猜想二:導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體的電阻成反比.

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

為了探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系,應(yīng)控制 不變.小宇利用如圖2所示的電路,通過改變干電池節(jié)數(shù)的辦法獲得多組數(shù)據(jù).小杰利用圖3所示的電路通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片也獲得了多組數(shù)據(jù)如下表所示.

R1=5Ω

R2=10Ω

R3=20Ω

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

電壓U/V

電流I/A

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

電壓U/V

電流I/A

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

電壓U/V

電流I/A

1

1

0.20

4

1

0.10

7

1

0.05

2

2

0.40

5

2

0.20

8

2

0.10

3

3

0.60

6

3

0.30

9

3

0.15

分析與論證

評(píng)估

(1)小宇與小杰的方案相比, 方案好些,原因是 .(寫出一點(diǎn)即可)

(2)小杰利用三個(gè)電阻分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是

(3)圖4甲是小杰利用電阻 (選填R1、R2或R3)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象;乙是利用上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào) 的數(shù)據(jù)畫出的圖象.

【答案】提出問題滑動(dòng)變阻器;滑動(dòng)變阻器的滑片;

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電阻;

評(píng)估(1)小杰;操作簡(jiǎn)單;

(2)為了找尋普遍規(guī)律;

(3)R2;2、5、8.

【解析】解:提出問題

老師上課時(shí)在如圖1所示的電路中接入了一個(gè)“神秘盒”后,小燈泡變亮了,接著老師對(duì)盒內(nèi)的某個(gè)元件進(jìn)行操作后燈卻變暗了,

而滑動(dòng)變阻器可以改變電路中電流的大小,因此“神秘盒”內(nèi)放有滑動(dòng)變阻器,燈泡變暗,是因?yàn)閷⒏淖兞嘶瑒?dòng)變阻器滑片的位置,使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大.

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān),根據(jù)控制變量法可知,

當(dāng)探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí),需控制電阻不變.

評(píng)估

(1)小杰同學(xué)在電路中串聯(lián)了一個(gè)滑動(dòng)變阻器,可以方便的利用改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值進(jìn)行多次測(cè)量,

而小宇同學(xué)需要一直更換電源才能做到多次測(cè)量,比較麻煩,因此小杰的方案好些,主要是因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單.

(2)本實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的是避免偶然性得出普遍適用的電流與電阻之間的規(guī)律,所以小杰利用三個(gè)電阻分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是為了尋找規(guī)律.

(3)從圖4甲中可以看出,當(dāng)電阻兩端電壓為3V時(shí),通過的電流為0.3A,因此電阻的阻值為R===10Ω,故圖4甲是小杰利用電阻R2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象.

從圖4乙中可以看出,當(dāng)導(dǎo)體的電阻為5Ω時(shí),通過的電流為0.4A,則電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×5Ω=2V,因此所選的實(shí)驗(yàn)次數(shù)為2、5、8.

故答案為:提出問題滑動(dòng)變阻器;滑動(dòng)變阻器的滑片;

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電阻;

評(píng)估(1)小杰;操作簡(jiǎn)單;(2)為了找尋普遍規(guī)律;(3)R2;2、5、8.

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L1兩端的電壓UAB

L2兩端的電壓UBC

L1 L2兩端的總電壓UAC

1

1.5

1.5

3

2

1.6

1.4

3

3

1.2

1.8

3

(1)請(qǐng)你根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)過程和有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題.

①在拆接電路時(shí),開關(guān)必須是 的,經(jīng)檢查無誤后,再閉合開關(guān);

②上面設(shè)計(jì)的表格中存在的不足之處是

(2)表格補(bǔ)充完整后,通過對(duì)上面數(shù)據(jù)的分析可知:后面兩次實(shí)驗(yàn),他們采用了以下兩種方法之一來重復(fù)實(shí)驗(yàn),完成了第二次和第三次測(cè)量.采用的方法是 (選填序號(hào))來進(jìn)行的,實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:

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