Question

【題目】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，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，通過導(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，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，三個定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），兩只滑動變阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），導(dǎo)線若干。

（實(shí)驗(yàn)過程）（1）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。小明操作中的錯誤是：______

(2)小明改正錯誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過改變定值電阻R兩端的電壓，測得電流、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，先將5 Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動滑片，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，小紅多次移動變阻器滑片的目的是 ____________ 。

（4）小華在探究猜想③時，重新設(shè)計了電路，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】閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(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）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程說明滑動變阻器接入電路的電阻過小或者電流表的量程選擇過��；

（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猜想正確；

（3）探究電流與電阻之間的關(guān)系時應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，改變定值電阻的阻值時應(yīng)調(diào)節(jié)滑動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，重新設(shè)計了電路，保持電壓表的示數(shù)為3V，得到了與表二相同的數(shù)據(jù)，說明定值電阻兩端的電壓還是1.5V不變，則滑動變阻器兩端的電壓是3V，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓．

(1)小明在閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(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，通過導(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)系時應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)不變；

(4)滑動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，則滑動變阻器兩端的電壓是3V，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓。