Question

探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
提出問(wèn)題：通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系？
猜   想 ：①導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比。
②導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的平方成正比。
③導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
實(shí)驗(yàn)器材： 電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一只，開關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），兩只滑動(dòng)變阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
（1）根據(jù)圖所示實(shí)物圖在虛線框內(nèi)畫出電路圖。
（2）小明按圖正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程。小明操作中的錯(cuò)誤是                                                。
（3）小明改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變定值電阻R兩端的電壓，測(cè)得電流、電壓的值如表一。分析數(shù)據(jù)可得出猜想         是正確的。


（4）小紅在探究猜想③時(shí)，先將5 Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5 V，并記下電流值；再分別改接10 Ω、15 Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)得出，猜想③是正確的。實(shí)驗(yàn)中，小紅多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是                                          。
（5）小華在探究猜想③時(shí)，重新設(shè)計(jì)了電路，保持電壓表的示數(shù)為3 V，得到了與表二相同的數(shù)據(jù)，也完成了實(shí)驗(yàn)探究。小華與小紅的實(shí)驗(yàn)相比不同之處是：                    
                             。
知識(shí)拓展：
（1）小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的是       Ω電阻。
（2）小紅實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的變阻器規(guī)格是               。

Answer 1

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（1）右圖

（2）閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒(méi)有調(diào)到最大值
（3）①     （4）保持定值電阻兩端的電壓不變    
（5）電壓表接在了變阻器兩端
知識(shí)拓展： （1）10  （2）50Ω  1A

試題分析：（1）從電源正極-電流表-定值電阻-滑動(dòng)變阻器-電源負(fù)極．電壓表測(cè)量定值電阻的電壓，把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端．如上圖．
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程，定值電阻的電壓太大，滑動(dòng)變阻器的電壓太小，電阻太小，所以閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒(méi)有調(diào)到最大值．
（3）由表一數(shù)據(jù)可知，電壓和電流的比值為定值，所以導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比．猜想①正確．
（4）在電阻由5Ω→10Ω→15Ω時(shí)，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，必須保持定值電阻兩端的電壓1.5V不變．所以多次移動(dòng)滑片是為了保持定值電阻兩端的電壓不變．
（5）滑動(dòng)變阻器兩端的電壓和定值電阻兩端的電壓之和等于電源電壓，小華和小紅記錄的數(shù)據(jù)相同，說(shuō)明定值電阻兩端的電壓都是1.5V，電源電壓是4.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是3V，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
知識(shí)拓展：
①小明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表一，
②在電阻由5Ω→10Ω→15Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器和定值電阻是串聯(lián)的，電流相等，電源電壓是4.5V，定值電阻的電壓是1.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是3V，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大是30Ω，最大電流是0.3A，所以滑動(dòng)變阻器選擇50Ω 1A．
點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，認(rèn)真分析表中所給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．