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1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所示的電路通過調節(jié)滑動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4甲是小杰利用電阻 （選填R1、R2或R3）的實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象；乙是利用上表中實驗序號 的數(shù)據(jù)畫出的圖象．

Answer 1

【答案】提出問題：滑動變阻器；滑動變阻器的滑片；

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】解：提出問題：

老師上課時在如圖1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(jù)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(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，所以小杰利用三個電阻分別進行三次實驗的目的是為了尋找規(guī)律．

（3）從圖4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===10Ω，故圖4甲是小杰利用電阻R2的實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象．

從圖4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．

故答案為：提出問題：滑動變阻器；滑動變阻器的滑片；

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．