Question

（2011?閘北區(qū)一模）小華同學(xué)做“探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．
①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客ㄟ^(guò)金屬導(dǎo)體的電流與它兩端電壓之間的關(guān)系，形成電阻概念，從而得到電流與電壓、電阻之間的關(guān)系．
②實(shí)驗(yàn)器材：若干節(jié)干電池、電鍵、金屬導(dǎo)體（不同組可選擇2-3種不同阻值的定值電阻）、電流表、電壓表和若干導(dǎo)線．
③實(shí)驗(yàn)中改變導(dǎo)體兩端電壓的方法是

改變干電池節(jié)數(shù)

．
④小華同學(xué)設(shè)計(jì)的表格如下表所示
導(dǎo)體甲

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓 （伏）	電流 （安）	電壓/電流 （伏/安）
1	1.5
2	3.0
3	4.5

請(qǐng)指出小華設(shè)計(jì)表格中的不足之處

表格中缺少電壓為零時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值

．
⑤學(xué)過(guò)“電路”一章后，小華同學(xué)進(jìn)一步探究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，小華用了四節(jié)干電池，增加了一個(gè)阻值為20歐的滑動(dòng)變阻器，連接電路如圖所示，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到某一位置時(shí)，定值電阻R兩端電壓為4伏，并讀出了此時(shí)電流表的示數(shù)，小華想更換定值電阻再做兩次實(shí)驗(yàn)，可供選擇的電阻有15歐、30歐、45歐和60歐各一個(gè)，為了保證實(shí)驗(yàn)成功，小華應(yīng)選擇的電阻是

15歐、30

歐．

Answer 1

分析：（1）改變導(dǎo)體兩端電壓可以通過(guò)滑動(dòng)變阻器或改變電源電壓，由于本題實(shí)驗(yàn)器材中沒(méi)有滑動(dòng)變阻器，因此只能通過(guò)改變電源電壓來(lái)改變導(dǎo)體兩端電壓；
（2）根據(jù)表格中各物理量的數(shù)據(jù)變化分析；
（3）該實(shí)驗(yàn)探究電流與電阻之間的關(guān)系，根據(jù)控制變量法應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓為4V不變，據(jù)此分析判斷能符合條件的電阻．

解答：解：（1）因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)器材中沒(méi)有滑動(dòng)變阻器，因此需要通過(guò)改變電池節(jié)數(shù)的方法改變導(dǎo)體兩端的電壓；
（2）由表格可知：不同的電壓值有1.5V、3V、4.5V，沒(méi)有電壓為零時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值，故缺少電壓為零時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值的；
（3）根據(jù)控制變量法知：探究電流與電阻之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓為4V不變，
∵電源是四節(jié)干電池組成，電壓為6V，
∴根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知：

R0

RW

=

U0

UW

=

U0

U-U0

=

4V

6V-4V

=2，
∴R₀=2R_W．
即保證實(shí)驗(yàn)成功時(shí)，選擇的電阻是滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值的2倍．
因此滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω時(shí)，選擇的電阻的阻值最大為40Ω倍；
所以符合條件的電阻有15歐和30歐．
故答案為：改變電池節(jié)數(shù)； 表格中缺少電壓為零時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值；15歐和30歐．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是知道改變電阻兩端的電壓方法，除了通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器之外，還可以通過(guò)改變電池的個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)；
本題的難點(diǎn)是學(xué)生明白：在電源電壓一定的條件下，定值電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器的阻值大的多時(shí)，無(wú)論如何移動(dòng)滑片都不能使定值電阻兩端的電壓達(dá)到需要值．