Question

【題目】小強(qiáng)同學(xué)觀察到一些電學(xué)現(xiàn)象：小燈泡兩端的電壓越大，通過燈絲的電流越大，燈泡越亮；電源電壓一定時(shí)，電路中的電阻增大，電路中的電流就變小……．小強(qiáng)猜想：通過導(dǎo)體中的電流的大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)．請(qǐng)你幫助小強(qiáng)完成這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：

（1）選擇的器材：電源、開關(guān)、三個(gè)阻值不同的電阻（5Ω、10Ω、20Ω），導(dǎo)線若干，電流表及電壓表各一塊，還需要______________________．

（2）請(qǐng)畫出電路圖并按電路圖將圖7-3中的各元件連接起來；（______）（______）

（3）測(cè)量的步驟及數(shù)據(jù)：①按電路圖連接電路．②首先把10Ω的電阻連入電路，滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變R1兩端的電壓，測(cè)得三組數(shù)據(jù)如表一所示；③分別把三個(gè)阻值不同的電阻連入電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，始終保持每個(gè)電阻連端的電壓為2 V，測(cè)得三組數(shù)據(jù)如表二所示．

表一：電阻R1=10 Ω

表二：電壓U=2 V

（4）分析與結(jié)論：分析表一得出的結(jié)論是：_______________ ；

分析表二得出的結(jié)論是：___________________________．

（5）這種研究問題的方法是_________________法．

Answer 1

【答案】滑動(dòng)變阻器 在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 控制變量法

【解析】

(1)實(shí)驗(yàn)中除了所給的器材，還要用到保護(hù)電路和改變電阻兩端電壓達(dá)到多次測(cè)量求平均值減小誤差的滑動(dòng)變阻器；

(2)電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，再與開關(guān)和電源組成電路即可，電路圖如下圖所示：

電阻兩端分得的最大電壓為6V，所以電壓表的量程為0～15V，且與電阻并聯(lián)；電路中的最大電流=1.2A，所以電流表的量程為0～3A，且與電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

(4)在表一中：導(dǎo)體的電阻10Ω一定，導(dǎo)體兩端的電壓從1V到2V再到3V，相對(duì)應(yīng)的，導(dǎo)體中的電流從0.1A到0.2A再到0.3A．電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，故得結(jié)論：在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比。在表二中：導(dǎo)體兩端的電壓2V一定，導(dǎo)體的電阻從5Ω到10Ω，再到20Ω，相對(duì)應(yīng)的，導(dǎo)體中的電流從0.4A到0.2A再到0.1A，電阻增加幾倍，電流變?yōu)樵瓉淼膸追种�一倍，故得結(jié)論：在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。
(5)研究一個(gè)物理量與多個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要用到控制變量法。