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4.小麗同學用如圖所示的電路探究“電流I與電壓U、電阻R的關(guān)系”,他先后將5Ω、15Ω和25Ω的定值電阻接人電路A、B兩點之間.閉合開關(guān)S,讀出電流表示數(shù)(如表).由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流I與電阻R并不成反比.問:
  電阻R/Ω    51020
  電流I/A  0.6  0.4  0.24
(1)該實驗中選錯的是哪個器材?應(yīng)該把選錯的換成什么器材?
(2)為保證實驗正確進行,還需要什么儀器?
(3)改正所有的錯誤之后,得出正確的實驗數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二中.
表一
 電壓U/V123
  電流I/A0.10.20.3
表二
  電阻R/Ω    51020
  電流I/A0.40.20.1
①分析表一數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:當電阻不變時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
②分析表二數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:在導體電壓不變的情況下,通過導體的電流與電阻成反比;
③綜合(1)(2)結(jié)論可得出電流、電壓、電阻的關(guān)系表達式為:I=UR;
④本實驗采用的研究方法是控制變量法.

分析 (1)(2)根據(jù)實驗要求確定選錯的器材并更換和要添加的器材;
(3)①②橫向分析比較表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;③綜合①②得出結(jié)論;④此題中實驗?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電壓、電阻的關(guān)系,因此要用到控制變量法,把握表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點與不同點是得出結(jié)論的入手點.在電路中要利用滑動變阻器來控制定值電阻兩端的電壓的變與不變.

解答 解:(1)研究電流I與電壓U時應(yīng)控制電阻不變,改變電阻兩端的電壓,記下對應(yīng)的電流,多次實驗得出具有普遍性的結(jié)論;研究電流I與電阻R大小的關(guān)系時,則控制不同電阻兩端的電壓保持不變,所以,選錯的器材是R′,應(yīng)改為滑動為變阻器;
(2)由上面的分析知,本實驗還需要電壓表測電壓;
(3)①將表一中的數(shù)據(jù)橫向比較,可發(fā)出當電壓為原來的幾倍,對應(yīng)的電流也變?yōu)樵瓉淼膸妆�,可得出的結(jié)論是:當電阻不變時,通過導體的電流與兩端的電壓成正比;
②表二中導體的電阻與對應(yīng)的電流的乘積為一定值,將表一中的數(shù)據(jù)橫向比較,可發(fā)現(xiàn),當導體的電阻變?yōu)樵瓉淼膸妆稌r,通過導體的電流變?yōu)樵瓉淼膸追种�,所以,得出的結(jié)論是:在導體電壓不為的情況下,通過導體的電流與電阻成反比;
③對兩次分析實驗數(shù)據(jù)分析可知電流的大小取決于電壓和與電阻;即:電流跟電壓成正比,跟導體的電阻成反比,數(shù)學關(guān)系表達式為I=UR
④本實驗采用的研究方法是控制變量法.
故答案為:(1)R′;滑動變阻器;
(2)電壓表;
(3)①當電阻不變時,通過導體的電流與兩端的電壓成正比;
②在導體電壓不為的情況下,通過導體的電流與電阻成反比;
③I=UR;
④控制變量法

點評 本題探究電流I與電壓U、電阻R的關(guān)系,考查學生的評估能力、數(shù)據(jù)處理、歸納總結(jié)的能力及控制變量法的運用,是中考的常見題型.

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