Question

小华同学做“探究导体中电流与电压的关系”实验．
①实验目的：探究通过金属导体的电流与它两端电压之间的关系，形成电阻概念，从而得到电流与电压、电阻之间的关系．
②实验器材：若干节干电池、电键、金属导体（不同组可选择2-3种不同阻值的定值电阻）、电流表、电压表和若干导线．
③实验中改变导体两端电压的方法是______．
④小华同学设计的表格如下表所示
导体甲

实验序号	电压 （伏）	电流 （安）	电压/电流 （伏/安）
1	1.5
2	3.0
3	4.5

请指出小华设计表格中的不足之处______．
⑤学过“电路”一章后，小华同学进一步探究电流与导体电阻的关系，小华用了四节干电池，增加了一个阻值为20欧的滑动变阻器，连接电路如图所示，实验过程中，将滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，定值电阻R两端电压为4伏，并读出了此时电流表的示数，小华想更换定值电阻再做两次实验，可供选择的电阻有15欧、30欧、45欧和60欧各一个，为了保证实验成功，小华应选择的电阻是______欧．

Answer 1

【答案】分析：（1）改变导体两端电压可以通过滑动变阻器或改变电源电压，由于本题实验器材中没有滑动变阻器，因此只能通过改变电源电压来改变导体两端电压；
（2）根据表格中各物理量的数据变化分析；
（3）该实验探究电流与电阻之间的关系，根据控制变量法应保持定值电阻两端的电压为4V不变，据此分析判断能符合条件的电阻．
解答：解：（1）因为该实验器材中没有滑动变阻器，因此需要通过改变电池节数的方法改变导体两端的电压；
（2）由表格可知：不同的电压值有1.5V、3V、4.5V，没有电压为零时对应的电流值，故缺少电压为零时对应的电流值的；
（3）根据控制变量法知：探究电流与电阻之间的关系实验中，应保持定值电阻两端的电压为4V不变，
∵电源是四节干电池组成，电压为6V，
∴根据串联电路的分压特点知：
====2，
∴R=2R_W．
即保证实验成功时，选择的电阻是滑动变阻器接入电路的阻值的2倍．
因此滑动变阻器的最大阻值为20Ω时，选择的电阻的阻值最大为40Ω倍；
所以符合条件的电阻有15欧和30欧．
故答案为：改变电池节数； 表格中缺少电压为零时对应的电流值；15欧和30欧．
点评：本题考查电流与电压关系的实验，关键是知道改变电阻两端的电压方法，除了通过调节滑动变阻器之外，还可以通过改变电池的个数来实现；
本题的难点是学生明白：在电源电压一定的条件下，定值电阻的阻值比滑动变阻器的阻值大的多时，无论如何移动滑片都不能使定值电阻两端的电压达到需要值．