题目内容
小宇与同学们利用如图所示的实验电路图一起探究了电阻上的电流与其两端电压的关系.当逐步改变滑动变阻器滑片的位置时,依次记录电压表、电流表的示数,并及时填入事先设计好的表格内.最后分析实验数据,得到的结论是:通过电阻R上的电流与其两端的电压成正比关系.
同学们将实验结论交给老师,老师说他们的结论非常正确,同学们高兴极了,经过一番认真的交流后,小宇同学有了一个新的想法.
提出问题:小宇同学想,如果将电压表并联在滑动变阻器
的两端,那么,实验中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压是什么关系呢?
猜想:同学们经过激烈的讨论和交流后,有如下猜想:
(1)通过滑动变阻器的电流与其两端的电压仍然成正比;
(2)通过滑动变阻器的电流与其两端的电压不成比例;
(3)通过滑动变阻器的电流与其两端的电压成反比.
为了检验各自的想法是否正确,他们满怀热情地又继续投入实验中.
实验设计与过程:同学们根据设计的电路图(如图所示)进行实验.同样当逐步改变滑动变阻器滑片的位置时,依次记录了电压表、电流表的示数,实验数据如下表所示:
解析:
|
分析与验证:小明同学分析数据后发现,电压值逐渐减小时,电流值却逐渐增大.于是认为猜想(3)正确;小宇同学却认为,虽然实验数据可验证猜想(1)错误,但不能简单地认为通过滑动变阻器的电流就与它两端的电压成反比关系.爱思考问题的小丽同学立即联想到数学中学到的函数知识.她将三组数据在U-I图像中用a、b、c三个点表示(如图所示),且三点在同一条直线上,而反比例函数的图像在坐标中应为一条不经过原点的曲线,所以,小丽同学认为猜想(2)正确.
评估与交流:在他们的交流中,得知成反比关系的条件是:电压增大为原来的几倍时,电流应相应地减少为原来的几分之一,或电流与电压的乘积应总为一定值.而三次的实验数据并不总满足这一条件,最后一致认为:猜想(1)、(3)错误;猜想(2)正确. |
探究名称 探究电阻上的电流跟两端电压的关系
提出问题 老师上课时在如图19所示的电路中接入了一个“神秘盒”后,小灯泡变亮了,接着老师对盒内的某个元件进行操作后灯却变暗了。针对此现象小明想小灯泡先变亮是因为老师在“神秘盒”内放有___________,小灯泡后来变暗则是老师对盒内的______________进行了操作,才使得小灯泡中的电流发生了变化。于是他想:电路中的电流受电压和电阻的影响,那么电流与电压、电阻究竟有什么样的关系呢?![]()
进行猜想 在老师的启发和引导下,同学们作出了如下两个猜想:
猜想一:导体中的电流可能与导体两端的电压成正比。
猜想二:导体中的电流可能与导体的电阻成反比。
设计并进行实验
为了探究导体中的电流与导体两端电压的关系,应控制_______不变。小宇利用如图20所示的电路,通过改变干电池节数的办法获得多组数据,而小杰利用图21所示的电路通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据如下表。
| R1=5Ω | R2=10Ω | R3=20Ω | ||||||
| 实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实验次数 | 电压U/V | 电流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 |
分析与论证 略评估
(1)小宇与小杰的方案相比,_______方案好些,原因是_________________。(写出一点即可)
(2)小杰利用三个电阻分别进行三次实验的目的是:
(3)图甲是利用电阻_______(选填R1、R2或R3)实验得到的图象;乙是利用实验次数________得到的图象。
探究名称 探究电阻上的电流跟两端电压的关系
提出问题 老师上课时在如图19所示的电路中接入了一个“神秘盒”后,小灯泡变亮了,接着老师对盒内的某个元件进行操作后灯却变暗了。针对此现象小明想小灯泡先变亮是因为老师在“神秘盒”内放有___________,小灯泡后来变暗则是老师对盒内的______________进行了操作,才使得小灯泡中的电流发生了变化。于是他想:电路中的电流受电压和电阻的影响,那么电流与电压、电阻究竟有什么样的关系呢?
![]()
进行猜想 在老师的启发和引导下,同学们作出了如下两个猜想:
猜想一:导体中的电流可能与导体两端的电压成正比。
猜想二:导体中的电流可能与导体的电阻成反比。
设计并进行实验
为了探究导体中的电流与导体两端电压的关系,应控制_______不变。小宇利用如图20所示的电路,通过改变干电池节数的办法获得多组数据,而小杰利用图21所示的电路通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据如下表。
![]()
|
R1=5Ω |
R2=10Ω |
R3=20Ω |
||||||
|
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
实验次数 |
电压U/V |
电流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[来源:学_科_网] |
3 |
0.30 |
9 |
3 |
0.15 |
分析与论证 略
评估
(1)小宇与小杰的方案相比,_______方案好些,原因是_________________。(写出一点即可)
(2)小杰利用三个电阻分别进行三次实验的目的是:
(3)图甲是利用电阻_______(选填R1、R2或R3)实验得到的图象;乙是利用实验次数________得到的图象。
![]()