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探究名称 探究电阻上的电流跟两端电压的关系
提出问题 老师上课时在如图19所示的电路中接入了一个“神秘盒”后,小灯泡变亮了,接着老师对盒内的某个元件进行操作后灯却变暗了。针对此现象小明想小灯泡先变亮是因为老师在“神秘盒”内放有___________,小灯泡后来变暗则是老师对盒内的______________进行了操作,才使得小灯泡中的电流发生了变化。于是他想:电路中的电流受电压和电阻的影响,那么电流与电压、电阻究竟有什么样的关系呢?
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进行猜想 在老师的启发和引导下,同学们作出了如下两个猜想:
猜想一:导体中的电流可能与导体两端的电压成正比。
猜想二:导体中的电流可能与导体的电阻成反比。
设计并进行实验
为了探究导体中的电流与导体两端电压的关系,应控制_______不变。小宇利用如图20所示的电路,通过改变干电池节数的办法获得多组数据,而小杰利用图21所示的电路通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据如下表。
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|
R1=5Ω |
R2=10Ω |
R3=20Ω |
||||||
|
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
实验次数 |
电压U/V |
电流I/A |
|
1 |
1 |
0.20 |
4 |
1 |
0.10 |
7 |
1 |
0.05 |
|
2 |
2 |
0.40 |
5 |
2 |
0.20 |
8 |
2 |
0.10 |
|
3 |
3 |
0.60 |
6[来源:学_科_网] |
3 |
0.30 |
9 |
3 |
0.15 |
分析与论证 略
评估
(1)小宇与小杰的方案相比,_______方案好些,原因是_________________。(写出一点即可)
(2)小杰利用三个电阻分别进行三次实验的目的是:
(3)图甲是利用电阻_______(选填R1、R2或R3)实验得到的图象;乙是利用实验次数________得到的图象。
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A:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;
B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;
C:加在电阻两端的电压变化,通过的电流不变.
为了验证上述猜想是否正确,该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路,并按设计方案测量了有关数据.
(1)根据甲电路图,用笔画线代替导线把乙图中的滑动变阻器接入电路.
(2)下表是该组同学实验中测量的数据.通过比较分析表中实验序号为
| 实验序号 | R/Ω | U/V | I/A |
| 1 | 5 | 1.0 | 0.20 |
| 2 | 2.0 | 0.40 | |
| 3 | 3.0 | 0.60 | |
| 4 | 10 | 1.0 | 0.10 |
| 5 | 2.0 | 0.20 | |
| 6 | 3.0 | 0.30 | |
| 7 | 20 | 1.0 | 0.05 |
| 8 | 2.0 | 0.10 | |
| 9 | 3.0 | 0.15 |
(4)请你尝试将表中每次测量的电压值除以电流值,你还能发现:
A:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;
B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;
C:加在电阻两端的电压变化,通过的电流不变.
为了验证上述猜想是否正确,该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路,并按设计方案测量了有关数据.
(1)请根据甲电路用笔画线代替导线把乙图中的滑动变阻器接入电路.
(2)下表是该组同学实验中测量的数据.通过比较分析表中实验序号为
| 实验序号 | R/Ω | U/V | I/A |
| 1 | 5 | 1.0 | 0.20 |
| 2 | 2.0 | 0.40 | |
| 3 | 3.0 | 0.60 | |
| 4 | 10 | 1.0 | 0.10 |
| 5 | 2.0 | 0.20 | |
| 6 | 3.0 | 0.30 | |
| 7 | 20 | 1.0 | 0.05 |
| 8 | 2.0 | 0.10 | |
| 9 | 3.0 | 0.15 |
表一
| 导体 | 实验序号 | 电压/V | 电流/A |
| 甲 | 1 | 2.0 | 0.10 |
| 2 | 4.0 | 0.20 | |
| 3 | 6.0 | 0.30 | |
| 4 | 8.0 | 0.40 | |
| 乙 | 5 | 2.0 | 0.20 |
| 6 | 4.0 | 0.40 | |
| 7 | 6.0 | 0.60 | |
| 8 | 8.0 | 0.16 |
②分析比较实验序号1与5(或2与6或3与7)的数据,可得出的初步结论是:
③实验序号8的数据不符合上述实验结论,接下来他应该
A.把表中电流数据改为0.80
B.尊重事实,不作处理
C.推翻前面结论,寻找新的规律
D.查找错误原因,重新进行实验
④他们在分析②的基础上继续进行研究,探寻通过导体的电流与导体长度的关系.请你根据实验要求在表二中填写相应的栏目
表二
| 实验序号 | 导体编号 | ||
| 1 | / | / | |
| 2 | / | / | |
| 3 | / | / | |
| 4 | / | / |
| 导体编号 | 导体材料 | 长度(米) | 横截面积 (毫米2) |
| 1 | 镍铬合金 | 1.5 | 0.1 |
| 2 | 镍铬合金 | 1 | 0.1 |
| 3 | 镍铬合金 | 1 | 0.2 |
| 4 | 镍铬合金 | 0.5 | 0.1 |
| 5 | 锰铜 | 2 | 0.1 |
| 6 | 碳钢 | 1.5 | 0.1 |
某小组同学用如图所示电路研究通过导体的电流与它两端电压的关系,并将实验数据填写在表一中。
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表一:
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①分析比较实验序号1、2、3、4(或5、6、7)的数据,可以得出的初步结论是: ;
②分析比较实验序号1与5(或2与6或3与7)的数据,可得出的初步结论是: ;
③实验序号8的数据不符合上述实验结论,接下来他应该 (选填字母);
A.把表中电流数据改为0.80
B.尊重事实,不作处理
C.推翻前面结论,寻找新的规律
D.查找错误原因,重新进行实验
④他们在分析②的基础上继续进行研究,探寻通过导体的电流与导体长度的关系。请你根据实验要求在表二中填写相应的栏目,并从表三所提供的实验器材中选择符合要求的导体,把所选的导体编号填写在表二中。
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