Question

【題目】探究名稱：在探究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中

提出問題：老師在學(xué)生們連接的簡(jiǎn)單的電路中接入了一個(gè)“神秘盒”后，如圖1所示，閉合開關(guān)，小燈泡變得更亮了，接著老師又對(duì)盒內(nèi)的某個(gè)元件進(jìn)行操作后燈卻慢慢變暗了．針對(duì)此現(xiàn)象小明想小燈泡先變得更亮是因?yàn)槔蠋熢凇吧衩匦『小眱?nèi)接有 ，小燈泡后來變暗則是老師對(duì)盒內(nèi)的 進(jìn)行了操作，才使得小燈泡中的電流發(fā)生了變化．于是他想：電路中的電流受電壓和電阻的影響，那么電流與電壓、電阻究竟有什么樣的關(guān)系呢？

進(jìn)行猜想：在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下，同學(xué)們作出了如下兩個(gè)猜想：

猜想一：導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．

猜想二：導(dǎo)體中的電流可能與導(dǎo)體的電阻成反比．

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

為了探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，應(yīng)控制 不變．小宇利用如圖2所示的電路，通過改變干電池節(jié)數(shù)的辦法獲得多組數(shù)據(jù)．小杰利用圖3所示的電路通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片也獲得了多組數(shù)據(jù)如下表所示．

R1=5Ω			R2=10Ω				R3=20Ω
實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流I/A		實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流I/A		實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流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	3	0.30		9	3	0.15

分析與論證：略

評(píng)估：

（1）小宇與小杰的方案相比， 方案好些，原因是 ．（寫出一點(diǎn)即可）

（2）小杰利用三個(gè)電阻分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是 ．

（3）圖4甲是小杰利用電阻 （選填R1、R2或R3）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象；乙是利用上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào) 的數(shù)據(jù)畫出的圖象．

Answer 1

【答案】提出問題：滑動(dòng)變阻器；滑動(dòng)變阻器的滑片；

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：電阻；

評(píng)估：（1）小杰；操作簡(jiǎn)單；

（2）為了找尋普遍規(guī)律；

（3）R2；2、5、8．

【解析】解：提出問題：

老師上課時(shí)在如圖1所示的電路中接入了一個(gè)“神秘盒”后，小燈泡變亮了，接著老師對(duì)盒內(nèi)的某個(gè)元件進(jìn)行操作后燈卻變暗了，

而滑動(dòng)變阻器可以改變電路中電流的大小，因此“神秘盒”內(nèi)放有滑動(dòng)變阻器，燈泡變暗，是因?yàn)閷⒏淖兞嘶瑒?dòng)變阻器滑片的位置，使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大．

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)，根據(jù)控制變量法可知，

當(dāng)探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí)，需控制電阻不變．

評(píng)估：

（1）小杰同學(xué)在電路中串聯(lián)了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，可以方便的利用改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值進(jìn)行多次測(cè)量，

而小宇同學(xué)需要一直更換電源才能做到多次測(cè)量，比較麻煩，因此小杰的方案好些，主要是因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單．

（2）本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的是避免偶然性得出普遍適用的電流與電阻之間的規(guī)律，所以小杰利用三個(gè)電阻分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是為了尋找規(guī)律．

（3）從圖4甲中可以看出，當(dāng)電阻兩端電壓為3V時(shí)，通過的電流為0.3A，因此電阻的阻值為R===10Ω，故圖4甲是小杰利用電阻R2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象．

從圖4乙中可以看出，當(dāng)導(dǎo)體的電阻為5Ω時(shí)，通過的電流為0.4A，則電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×5Ω=2V，因此所選的實(shí)驗(yàn)次數(shù)為2、5、8．

故答案為：提出問題：滑動(dòng)變阻器；滑動(dòng)變阻器的滑片；

設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：電阻；

評(píng)估：（1）小杰；操作簡(jiǎn)單；（2）為了找尋普遍規(guī)律；（3）R2；2、5、8．