Question

2．在“探究電流跟電壓、電阻的關系”時，實驗桌面上給你提供的實驗器材有：學生電源（有控制輸出電壓的旋鈕，可輸出1V、2V、3V、4.5V、6V的直流電壓）一個、開關1個、定值電阻3個（5Ω、10Ω、15Ω）、電壓表一個、電流表1個、導線若干，某同學利用上述器材，根據(jù)電路圖（見圖1）分別將3個定值電阻依次接入電路中的a、b之前，共進行了3組實驗，測得數(shù)據(jù)見下面的表格，請根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)完成下列問題：

組別	電阻	電壓、電流	第一次	第二次	第三次
第一組	R1=5Ω	電壓U/V	1	2	3
		電流I/A	0.2	0.4	0.6
第二組	R2=10Ω	電壓U/V	1	2	3
		電流I/A	0.1	0.2	0.3
第三組	R3=15Ω	電壓U/V	6	4.5	3
		電流I/A	0.4	0.3	0.2

（1）用鉛筆畫線代替導線在圖2中完成進行第三組實驗的實物連接．（要求電流表和電壓表選擇合適的量程）
（2）通過對第一組（或第二組或第三組）數(shù)據(jù)進行分析，可以得出的結論是：在電阻一定時，電流與電壓成正比．
（3）通過對第一組第三次測量的數(shù)據(jù)進行分析，可以得出的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比．
（4）根據(jù)第一組和第二組實驗數(shù)據(jù)，在圖2的I-U坐標系中作出電流隨電壓的變化關系圖線，比較兩條圖線傾斜的程度（圖線的傾角）可知．圖線傾斜的程度越�。�即圖線的傾角越�。�，說明定值電阻的阻值越大．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知，電流均不高于0.6A，電流表量程應選0～0.6A量程，電壓高壓3V，電壓表量程應選0～15V量程，根據(jù)電路圖連接實物圖
（2）探究電流與電壓、電阻的關系時，要用到控制變量法，把握表中數(shù)據(jù)的相同點與不同點是得出結論的入手點；
（3）對第一組第三次測量的數(shù)據(jù)進行分析，得出電壓一定時，電流與電阻的關系；
（4）應用描點法先將各電壓、電流組成的坐標描在坐標系中，然后將各點相連即可；根據(jù)圖象，應用歐姆定律求出電阻阻值，然后答題．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，電流均不高于0.6A，電流表量程應選0～0.6A量程，電壓高壓3V，電壓表量程應選0～15V量程，根據(jù)電路圖連接實物圖如下：

（2）通過對第一組數(shù)據(jù)進行分析可知，導體的電阻一定，導體兩端的電壓從1V到2V再到3V，相對應的，導體中的電流從0.2A到0.4A再到0.6A．電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，故得結論：在電阻一定時，電流與電壓成正比；
（3）對第一組第三次測量的數(shù)據(jù)進行分析可知，當電壓為3V時，電流與電阻的乘積為定值，故可以得出的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比；
（4）將表中對應的電流值和電壓值組成坐標在坐標系中描出，用平滑的曲線將各點相連；如下圖圖所示：

由I-U圖象可知，圖線傾斜的程度越小，則$\frac{U}{I}$的值越大，即說明定值電阻的阻值越大．
故答案為：（1）如圖所示；（2）在電阻一定時，電流與電壓成正比；（3）電壓一定時，電流與電阻成反比；（4）如圖所示；定值電阻的阻值越大．

點評 學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析實驗結論，這是考查學生的分析總結能力，這個能力對學生提出更高的要求，使用控制變量法總結實驗結論時，一定要明確控制的是哪個物理量，改變的是哪個物理量，觀察的是哪個物理量．