Question

7．在“探究通過導(dǎo)體的電流與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明已經(jīng)探究出通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)，他想繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系”，可選擇的器材有：定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），電壓為3V的電源、標(biāo)有“20Ω、1A”的滑動(dòng)變阻器，電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）根據(jù)圖1完成實(shí)物圖2電路的連接．
（2）實(shí)驗(yàn)中，每次更換電阻后，要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使定值電阻兩端電壓保持不變，讀出電流值．測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：

R/Ω	5	10	15	20	25	30
I/A	0.5	0.26	0.18	0.14	0.1	0.08

根據(jù)數(shù)據(jù)在圖3中作出I與R的圖象：
（3）得出的探究結(jié)論是：在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；理由是：電壓一定，電阻的增大量相同，電流的減小量越來越�。�
（4）小明想用這些器材進(jìn)一步“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”，通過實(shí)驗(yàn)和分析，他最后選擇5Ω定值電阻來完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說明他進(jìn)行了怎樣的實(shí)驗(yàn)操作？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物時(shí)，注意電流表、電壓表的量程和通過的電流方向，滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作圖；
（3）根據(jù)圖象反映的函數(shù)類型和實(shí)驗(yàn)的探究目的得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（4）探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，根據(jù)控制變量法可知應(yīng)控制電阻不變，為了完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)使導(dǎo)體兩端的電壓變化值大一些為最佳．

解答 解：（1）由圖知，電源電壓由2節(jié)干電池U=3V提供，所以電壓表選擇0～3V量程，將電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端；滑動(dòng)變阻器根據(jù)“一上一下”的接法，則將A點(diǎn)與電阻的右接線柱相連；如下圖所示：

（2）用描點(diǎn)發(fā)作圖，先根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出每組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用以直線把各點(diǎn)連起來，得到I-R圖象，如圖2所示；

（3）圖象是一反比例函數(shù)，也就是電流與電阻成反比例關(guān)系，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；電壓一定，隨著電阻的增大，電流減小得越來越慢  電壓一定，電阻的增大量相同，電流的減小量越來越小
（4）探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，使導(dǎo)體兩端的電壓變化值大一些為最佳．所以，依次將6個(gè)定值電阻接入電路，將滑動(dòng)變阻器由阻值最大處移到最小處，觀察電壓表示數(shù)變化范圍，使電壓表示數(shù)變化范圍最大的定值電阻為所選；
故答案為：
（1）如上圖；（2）如上圖；（3）在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；電壓一定，電阻的增大量相同，電流的減小量越來越小；（4）依次將6個(gè)定值電阻接入電路，將滑動(dòng)變阻器由阻值最大處移到最小處，觀察電壓表示數(shù)變化范圍，使電壓表示數(shù)變化范圍最大的定值電阻為所選．

點(diǎn)評(píng) 通過歐姆定律的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)考查控制變量法的應(yīng)用，實(shí)物圖的連接、滑動(dòng)變阻器的作用，都屬于基本技能的檢測(cè)，難度不大．