题目内容

某小组在电学复习中，重新完成“探究导体中电流与电压的关系”实验，他们用甲、
乙、丙三个不同的导体先后接入如图所示的部分电路的M、N之间，（已知R_甲＜R_乙＜R_丙），每个导体记录三组电压值和电流值如下表所示：
导体甲乙丙
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电压/伏 1 2 3 1 2 3 1 2 3
电流/安 0.2 0.4 0.6 0.1 0.2 0.3 0.05 0.10 0.15
根据表格中各项数据，回答下列问题：
（1）实验中改变导体两端电压的方法是．为什么？
答：
（2）分析比较实验序号中电压和电流变化倍数关系，得出的初步结论是：对同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
（3）该实验小组中的小张同学分析实验序号1、4（或2、5或3、6）中的数据，他所得出的初步结论是：“当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．”请你判断，小张同学的分析（选填：“合理”或“不合理”）．请你简述判断的理由：__．

解：（1）由表格中数据知，表中电压值是1、2、3伏，它们间的增加值不是1.5伏（一节干电池的电压）的整数倍，因此，在电路中串联入滑动变阻器，移动滑片P的位置来改变待测电路两端的电压；
（2）1、2、3或4、5、6或7、8、9是同一段导体，且导体两端的电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，可知对同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（3）要得出电流和电阻的反比例关系，需知道电阻的具体变化数值，但题目中只给出了电阻的大小关系，所以只能得出电压一定，电阻越大，电流越小，但不能得出定量关系．
故答案为：
（1）在电路中串联入滑动变阻器，移动滑片P的位置来改变待测电路两端的电压；
因为表中电压值是1、2、3伏，它们间的增加值不是1.5伏（一节干电池的电压）的整数倍；
（2）（1、2、3）或（4、5、6）或（7、8、9）；
（3）不合理；题中只交代了三个电阻间的大小关系，即R_甲＜R_乙＜R_丙，因此，得不出“当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．”这一定量关系．
分析：（1）根据电压的变化关系得出改变电压的方法，若改变的电压为1.5V的整数倍，则是通过增加电池的节数改变电压的；若不是1.5V的整数倍，则是通过滑动变阻器来改变的；
（2）要得出电流和电压的关系，则应用同一段导体，电压不同；
（3）要探究电流和电阻的反比例关系，需保持电压不变，根据电流和电阻的变化倍数关系得出结论．
点评：此题是“探究导体中电流与电压的关系”实验，考查了对测量数据的分析，注意控制变量法的应用，同时考查了定性和定量的区别，更加深了对实验过程的理解．