题目内容

1.某实验小组的同学在做“探究导体中电流与电压的关系”实验时,用到的实验器材有:多节干电池、电键、若干导线,电流传感器、电压传感器,以及有关DIS实验附件,并选用A、B和C三个导体作为研究对象.小组同学正确连接电路,表一、表二和表三为他们的实验记录表.
表一  导体A                     
实验
序号
电压
(伏)
电流
(安)
12.00.10
22.40.12
34.80.24
表二  导体B 
实验
序号
电压
(伏)
电流
(安)
41.00.20
52.20.44
63.00.60
表三  导体C
实验
序号
电压
(伏)
电流
(安)
71.20.12
82.40.24
94.00.40
①实验过程中,小组同学可以用改变串联电池节数的方法改变导体两端的电压.
②分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:同一导体,通过导体电流与导体两端电压成正比.
③综合分析比较表一、表二、表三中的数据,他们得到了不同的结论.
(a)结论一:同一导体,通过的电流与它两端电压的比值是定值;不同导体,通过的电流与它两端电压的比值不同.
(b)结论二:同一导体,两端电压与通过它的电流的比值是定值;不同导体,两端电压与通过它的电流的比值不同.
你认为正确的结论是(b).
④小组同学分析比较实验序号2和8的数据,发现:相同电压时,通过不同导体的电流不同.为进一步验证,在不添加实验器材的前提下他们继续实验,并设计了表四用以记录相关数据,请你完成表四中空缺的栏目.
表四  导体B
实验
序号
电压
(伏)
电流
(安)
12.0/
22.4/
34.8/

分析 (1)在研究通过导体的电流与导体两端电压的关系的实验中,根据控制变量法,应改变导体两端的电压,而方法除了通过滑动变阻器改变外,还可以改变电源电压来实现;
(2)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系,根据控制变量法得出结论;
(3)根据电压是形成电流的原因判断那个结论是正确的;
(4)分析比较实验序号2和8的数据可知,不同导体两端的电压相同时通过的电流不同,要探究电流与电阻的关系时应保持电阻两端的电压不变,改变导体的电阻,据此进行解答.

解答 解:①由实验器材可知,实验中没有滑动变阻器,要改变导体两端的电压,只能通过改变电源电压来实现,即改变电池数量;
②比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系可知,通过同一导体电流的变化倍数和其两端电压的变化倍数相等,
故可得结论:同一导体,通过导体电流与导体两端电压成正比;
③由电压是形成电流的原因可知,(b)结论二是正确的;
④分析比较实验序号2和8的数据可知,相同电压时,通过不同导体的电流不同,
要探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,改变导体的电阻,
则表四,导体可以选导体A,并使导体A两端的电压和导体B或导体C两端的电压相等,并测出电流进行比较,
导体也可以选导体B,并使导体B两端的电压和导体A或导体C两端的电压相等,并测出电流进行比较,
导体也可以选导体C,并使导体C两端的电压和导体A或导体B两端的电压相等,并测出电流进行比较.
故答案为:
①改变串联电池节数;
②同一导体,通过导体电流与导体两端电压成正比;
③(b);
④通过不同导体的电流不同;B;

实验
序号
电压
(伏)
电流
(安)
12.0/
22.4/
34.8/
(答案合理即可)

点评 本题考查了探究导体中电流与电压、电阻关系的实验,分析好实验数据并利用好控制变量法是解决本题的关键.

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