Question

【題目】【探究名稱(chēng)】在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中

【提出問(wèn)題】老師在學(xué)生們連接的簡(jiǎn)單的電路中接入了一個(gè)“神秘盒”后，如圖23所示，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡變得更亮了，接著老師又對(duì)盒內(nèi)的某個(gè)元件進(jìn)行操作后燈卻慢慢變暗了。針對(duì)此現(xiàn)象小明想小燈泡先變得更亮是因?yàn)槔蠋熢凇吧衩匦『小眱?nèi)接有 ，小燈泡后來(lái)變暗則是老師對(duì)盒內(nèi)的 進(jìn)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(guān)系呢？

【進(jìn)行猜想】在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下，同學(xué)們作出了如下兩個(gè)猜想：

猜想一：導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

猜想二：導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體的電阻成反比。

【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

為了探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，應(yīng)控制 不變。小宇利用如圖24所示的電路，通過(guò)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25所示的電路通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流I/A	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流I/A	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	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(píng)估】（1）小宇與小杰的方案相比， 方案好些，原因是 。（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）

（2）小杰利用三個(gè)電阻分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是 。

（3）圖甲是小杰利用電阻 （選填R1、R2或R3）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖象；乙是利用上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào) 的數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖象。

Answer 1

【答案】【提出問(wèn)題】電源 滑動(dòng)變阻器；【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】電阻；【評(píng)估】（1）小杰 操作簡(jiǎn)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(wèn)題】老師上課時(shí)在如圖所示的電路中接入了一個(gè)“神秘盒”后，小燈泡變亮了，接著老師對(duì)盒內(nèi)的某個(gè)元件進(jìn)行操作后燈卻變暗了，而滑動(dòng)變阻器可以改變電路中電流的大小，因此“神秘盒”內(nèi)放有滑動(dòng)變阻器，燈泡變暗，是因?yàn)閷⒏淖兞嘶瑒?dòng)變阻器滑片的位置，使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大。

【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)，根據(jù)控制變量法可知，當(dāng)探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí)，需控制電阻不變。

【評(píng)估】

（1）小杰同學(xué)在電路中串聯(lián)了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，可以方便的利用改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值進(jìn)行多次測(cè)量，而小宇同學(xué)需要一直更換電源才能做到多次測(cè)量，比較麻煩，因此小杰的方案好些，主要是因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單．

（2）本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)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(gè)電阻分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是為了尋找規(guī)律．

（3）從圖甲中可以看出，當(dāng)電阻兩端電壓為3V時(shí)，通過(guò)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖象．

從圖26乙中可以看出，當(dāng)導(dǎo)體的電阻為5Ω時(shí)，通過(guò)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(shí)驗(yàn)次數(shù)為2、5、8