Question

【題目】【探究名稱】在探究通過導體的電流跟導體兩端電壓的關系實驗中

【提出問題】老師在學生們連接的簡單的電路中接入了一個“神秘盒”后，如圖23所示，閉合開關，小燈泡變得更亮了，接著老師又對盒內的某個元件進行操作后燈卻慢慢變暗了。針對此現(xiàn)象小明想小燈泡先變得更亮是因為老師在“神秘小盒”內接有 ，小燈泡后來變暗則是老師對盒內的 進行了操作，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系呢？

【進行猜想】在老師的啟發(fā)和引導下，同學們作出了如下兩個猜想：

猜想一：導體中的電流可能與導體兩端的電壓成正比。

猜想二：導體中的電流可能與導體的電阻成反比。

【設計并進行實驗】

為了探究導體中的電流與導體兩端電壓的關系，應控制 不變。小宇利用如圖24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。小杰利用圖25所示的電路通過調節(jié)滑動變阻器的滑片也獲得了多組數(shù)據如下表所示。

R1=5Ω			R2=10Ω			R3=20Ω
實驗序號	電壓U/V	電流I/A	實驗序號	電壓U/V	電流I/A	實驗序號	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】略

【評估】（1）小宇與小杰的方案相比， 方案好些，原因是 。（寫出一點即可）

（2）小杰利用三個電阻分別進行三次實驗的目的是 。

（3）圖甲是小杰利用電阻 （選填R1、R2或R3）的實驗數(shù)據畫出的圖象；乙是利用上表中實驗序號 的數(shù)據畫出的圖象。

Answer 1

【答案】【提出問題】電源 滑動變阻器；【設計并進行實驗】電阻；【評估】（1）小杰 操作簡單 （2）為了找尋普遍規(guī)律 （3）R2 2、5、8

【解析】

試題分析：【提出問題】老師上課時在如圖所示的電路中接入了一個“神秘盒”后，小燈泡變亮了，接著老師對盒內的某個元件進行操作后燈卻變暗了，而滑動變阻器可以改變電路中電流的大小，因此“神秘盒”內放有滑動變阻器，燈泡變暗，是因為將改變了滑動變阻器滑片的位置，使滑動變阻器接入電路中的電阻變大。

【設計并進行實驗】導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻有關，根據控制變量法可知，當探究導體中的電流與導體兩端電壓的關系時，需控制電阻不變。

【評估】

（1）小杰同學在電路中串聯(lián)了一個滑動變阻器，可以方便的利用改變滑動變阻器接入電路的阻值進行多次測量，而小宇同學需要一直更換電源才能做到多次測量，比較麻煩，因此小杰的方案好些，主要是因為操作簡單．

（2）本實驗中，測量多組數(shù)據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，所以小杰利用三個電阻分別進行三次實驗的目的是為了尋找規(guī)律．

（3）從圖甲中可以看出，當電阻兩端電壓為3V時，通過的電流為0.3A，因此電阻的阻值為R=U/I=3V/0.3A=10Ω，故圖甲是小杰利用電阻R2 的實驗數(shù)據畫出的圖象．

從圖26乙中可以看出，當導體的電阻為5Ω時，通過的電流為0.4A，則電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×5Ω=2V，因此所選的實驗次數(shù)為2、5、8