Question

12．小华和小海同学为了探究导体中电流与电压的关系，他们利用如图所示电路进行实验，实验中他们将材料均为镍铬合金，而横截面积和长度均不同的导体先后连入A、B两点间，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电压和电流值，并将测量的数据记录在表中．

实验序号	导体	长度（m）	横截面积（mm2）	电压（V）	电流（A）
1	A	5	1	1.2	0.15
2				2.4	0.3
3				4.8	0.6
4	B	6	0.4	2.4	0.1
5				4.8	0.2
6				7.2	0.3

（1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系，可得出的初步结论是：对同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
（2）分析比较实验序号2、4或3、5的数据，可得出的初步结论是导体两端的电压相同时，通过不同导体的电流不同．
（3）进一步分析比较表中的数据，小华发现材料相同的导体，电压与电流的比值不相同，他认为，电压与电流的比值与导体的材料无关，你认为小华的结论错误（选填“错误”、“合理”），理由是实验中没有用材料不同的导体．
（4）小海想在上表实验数据的基础上继续探究电压与电流的比值是否与导体的材料有关，需添加的器材为乙和丙（选填“甲”、“乙”或“丙”）
器材：导体甲   横截面积为1×10^-6米²、长度为10米的镍铬合金丝
     导体乙   横截面积为0.4×10^-6米²、长度为6米的铁丝
     导体丙   横截面积为1×10^-6米²、长度为5米的锰铜丝．

Answer 1

分析 （1）根据实验序号1、2、3（或4、5、6）中的电流与电压变化的关系即可得出初步结论；
（2）分析比较实验序号2、4或3、5的数据，几种情况下的电压相同，但是不同的导体，可得出导体的电流与导体的关系；
（3）同一导体两端的电压与电流成正比，电压和电流的比值相同，不同导体电压和电流的比值一般不同；
（4）要探究导体的电阻与材料的关系，需要控制长度和横截面积相同，选择材料不同的导体进行实验，根据数据选择合适的器材．

解答 解：
（1）根据实验序号1、2、3（或4、5、6）数据可知，同一段导体，电压越大，电流越大，且电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，所以可得出的初步结论是：同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（2）分析比较实验序号2、4或3、5的数据可知，在电压相同时，导体不同，电流值也不同，可初步得出，当电压相等时，通过不同导体的电流不同；
（3）1、2、3和4、5、6中导体的材料相同，但导体的长度和横截面积不同，没有使用长度和横截面积相同的不同材料进行探究，因此“电压与电流的比值与导体的材料无关”这个结论是错误的；
（4）电压与电流的比值为电阻，要探究电阻是否与导体的材料有关时，通过分析可知，导体乙的横截面积和长度与B的横截面积和长度相同，导体丙的横截面积和长度与A的横截面积和长度相同，材料不同，故需添加的器材为乙和丙．
故答案为：（1）通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（2）导体两端的电压相同时；（3）错误；实验中没有用材料不同的导体；（4）乙和丙．

点评 本题是一道实验题，解题时注意控制变量法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键．