Question

2．在學(xué)習(xí)電學(xué)知識后，小明和小紅再次走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室想探究“電流和電阻的關(guān)系''．為了使實(shí)驗(yàn)更容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律，小明選擇了2節(jié)新干電池串聯(lián)做電源，選擇了學(xué)生用的電流表，電壓表．
（1）小紅找到了100Ω，200Ω，300Ω的3個電阻，小明認(rèn)為不妥，通過計(jì)算說明原因電阻太大，電流表無法測出電流
（2）經(jīng)協(xié)商他們最終選擇了5Ω，10Ω，20Ω三個電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電路設(shè)計(jì)如圖所示．設(shè)計(jì)思路是“改變電阻，保持電壓不變，獲取相應(yīng)的電流值”．
請回答實(shí)驗(yàn)中為什么保持被測電阻兩端電壓不變影響電流的因素有兩個：電阻兩端的電壓和電阻，要研究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓相同，電流表選擇的量程是0-0.6A．
（3）小紅按設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)	1	2	3
電流I/A	0.48	0.24	0.12
電阻R/Ω	5	10	20

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可知他們控制的電阻西端電壓是2.4V，可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓相同時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流分析；
（2）研究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓相同，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流確定電流表量程；
（3）根據(jù)歐姆定律的變形公式求電壓；分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)歐姆定律，電路中的最大電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{3V}{100Ω}$=0.03A，而電流表小量程分度值為0.02A，電流表測量不準(zhǔn)確，同理另外通過兩個電阻的最大電流分別為I₂=0.015A、I₃=0.01A，電流表無法測出這兩次實(shí)驗(yàn)的電流；
（2）影響電流的因素有兩個：電阻兩端的電壓和電阻，要研究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓相同；因電路中的最大電流：
I_大=$\frac{U}{{R}_{小}}=\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，故電流表選用 0-0.6A量程；
（3）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$，U_表=IR=0.48A×5Ω=2.4V；
由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電阻為原來的幾倍時，通過的電流為原來的幾分之一，即
 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓相同時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）電阻太大，電流表無法測出電流；
（2）電阻兩端的電壓和電阻，要研究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓相同；0-0.6A；
（3）2.4V；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓相同時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比，

點(diǎn)評 本題探究“電流和電阻的關(guān)系''，考查對實(shí)驗(yàn)方案的評估及控制變量法的運(yùn)用及分析分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．