Question

某小组同学利用两个不同的导体甲、乙来探究“导体中电流与电压的关系”．如图（a）所示，甲是镍铬合金材料，乙是锰铜材料．甲、乙两导体粗细均匀，在不同长度处各有“A”、“B”、“C”3个接线柱．该小组同学先将甲的接线柱“A”和“C”接入图（b）所示电路的M、N端，再同样将乙的接线柱“A”和“C”接入电路，进行研究．实验中，他们通过改变电池节数，来改变导体两端的电压，并记录有关数据在表一、表二中．
表一

实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）
1	3.0	0.30
2	6.0	0.60
3	9.0	0.90

表二：

实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）
4	3.0	0.20
5	6.0	0.40
6	9.0	0.60

①分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
________．
②分析比较实验序号________的数据及相关条件，可得出的初步结论是：电压一定时，不同导体所通过的电流不同．
③小明、小华进一步综合分析比较表一、表二的数据及相关条件，分别得出初步的结论．
（a）小明同学的结论：同一段导体，该导体两端的电压与通过它电流的比值相同；不同导体，导体两端的电压与通过它电流的比值不同．
（b）小华同学的结论：同一段导体，通过该导体的电流与它两端电压的比值相同；不同导体，通过导体的电流与它两端电压的比值不同．
请判断：小明的结论是________，小华的结论是________．（均选填“合理”或“不合理”）
④为了进一步研究，他们又改变甲、乙连入电路的长度，即分别将接线柱“A”、“B”接入电路的M、N端，再次实验，并记录数据在表三、表四中．
表三：

实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）
7	3.0	0.60
8	6.0	1.2
9	9.0	1.8

表四：

实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）
10	3.0	0.40
11	6.0	0.80
12	9.0	1.2

表三 甲导体（AB部分）

实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）
10	3.0	0.40
11	6.0	0.80
12	9.0	1.2

表四 乙导体（AB部分）

实验 序号	电压 （伏）	电流 （安）
7	3.0	0.60
8	6.0	1.2
9	9.0	1.8

进一步综合分析比较表一和表三（或表二和表四）的数据及相关条件，可初步得出：________．

Answer 1

同一导体，通过的电流与它两端的电压成正比    1与4或2与5或3与6    合理    合理    同种材料的导体，粗细均匀，长度短，电压与电流的比值小
分析：（1）（2）分析表中数据时，先要明确不变量与变量是哪些，再搞清数据间的变化关系，找出具有普遍意义的规律；
（3）根据控制变量法的要求，在得出结论时要考虑到条件是否相同，是否具有普遍性．
（4）对于研究多个物理量之间关系时，一般采用控制变量法．在得出结论时要考虑到条件是否相同，是否具有普遍性．
解答：（1）分别比较表一、表二中的数据可以看出，它们的导体相同，电流与电压是成正比的关系；
（2）从不同导体的实验数据中，寻找电压相等的量，发现通过的电流不同，因此，符合这一结论的数据为1、4（或 2、5 或 3、6）；
（3）因为电阻是物体的一种属性，因此小明的结论是正确的；小华的结论也是正确的；
（4）分析比较表一和表三（或表二和表四）的数据及相关条件，可初步得出：同种材料的导体，粗细均匀，长度短，电压与电流的比值小．
故答案为
①同一导体，通过的电流与它两端的电压成正比．
②1与4或2与5或3与6．
③合理；合理．
④同种材料的导体，粗细均匀，长度短，电压与电流的比值小．
点评：在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，首先要根据实验的目的与条件，确定实验的基本步骤，并尽可能地改变实验的条件，得出多组数据进行比较分析，这样最终的结论才更具普遍性．实验过程中与分析数据时，我们应该注意是否是在条件相同下比较变量间的关系，以免得出错误的结论．