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(5Ω、10Ω、15Ω),兩只滑動(dòng)變阻器(“20Ω 2 A”、“50Ω 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
閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片沒(méi)有移到最大阻值處
閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片沒(méi)有移到最大阻值處
.
(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
①
①
是正確的.
表一 表二
電壓U/V |
1.2 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
2.8 |
|
電阻R/Ω |
5 |
10 |
15 |
電流I/A |
0.12 |
0.16 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
電流 I/A |
0.30 |
0.15 |
0.10 |
(4)小紅在探究猜想③時(shí),先將5Ω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10Ω、15Ω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.為了完成此實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇
“50Ω1A”
“50Ω1A”
(“20Ω 2A”和“50Ω 1A”中選擇一個(gè)),實(shí)驗(yàn)中,小紅多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是
測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找出普遍結(jié)論
測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找出普遍結(jié)論
.
(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:
小華在實(shí)驗(yàn)中,電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓
小華在實(shí)驗(yàn)中,電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓
.