在“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”的过程中,同学们作出了以下猜想.
猜想A:加在导体两端的电压越大,导体中的电流越小;
猜想B:加在导体两端的电压越大,导体中的电流越大;
猜想C:加在导体两端的电压增大,导体中的电流不变.
为了验证上述猜想是否正确,他们设计了实验电路.实验中所用元件有:三个阻值不同的电阻、一块电流表、一块电压表、一个滑动变阻器、一个单刀单掷开关及若干节干电池.下表是他们的实验数据.
| 实验序号 | 选用的电阻 | 电压/V | 电流/A |
| 1 | 甲电阻 | 1 | 0.05 |
| 2 | 2 | 0.10 | |
| 3 | 3 | 0.15 | |
| 4 | 乙电阻 | 1 | 0.1 |
| 5 | 2 | 0.2 | |
| 6 | 3 | 0.3 | |
| 7 | 丙电阻 | 1 | 0.2 |
| 8 | 2 | 0.4 | |
| 9 | 3 | 0.6 |
(2)通过分析比较实验数据______(填写实验序号),可知猜想______是正确的(选填“A”、“B”或“C”).
(3)坐标图是该小组同学根据实验数据在坐标系中画出的三个电阻的U-I图象.其中图象c是电阻______的U-I图象.(选填“甲”、“乙”或“丙”)
(4)根据图的图象可知:甲电阻电流为0.2A时,电压为______V.
(5)在“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”的过程中,同学们又发现了一个规律,为了检验发现的规律是否正确,他们又重新设计了一个实验,得到如下表的实验数据.
| R/Ω | 50 | 46 | 42 | 25 | 20 | 10 |
| U/V | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 |
| I/A | 0.28 | 0.26 | 0.24 | 0.32 | 0.3 | 0.4 |
| U/I(V/A) | 50 | 46.2 | 41.7 | 25 | 20 | 10 |
______;他们发现的这个规律可以应用于电学测量中,请列举一个应用该规律进行测量的例子:______.
试题答案
解:(1)探究导体中的电流与导体两端的电压关系时,控制电阻不变,改变电压,观察电流的变化,一定要用电压表测量电压,电流表测量电流.在电路中依次连接电源、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关,电压表并联在定值电阻两端.
(2)在研究电流跟电压关系时,应该控制电阻不变.由表中的数据1、2、3(4、5、6或7、8、9)可知,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
(3)对于图象c,当电压分别为1V、2V、3V时,对应的电流值分别为0.2A、0.4A、0.6A,对照表中数据可知图象c是电阻丙的U-I图象.
(4)用同样的方法可知,图象a是电阻甲的U-I图象.根据甲的U-I图象分析可知,当电流为0.2A时,对应的电压值为4V.
(5)通过观察数据发现每次数值都等于对应实验中选用的电阻值,因此得到规律为:电阻两端的电压跟通过该电阻的电流之比等于该电阻值;
在测量小灯泡电阻的实验就是应用R=(伏安法测电阻)测量小灯泡的电阻.
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)1,2,3(或4,5,6);B
(3)丙;(4)4;(5)电阻两端的电压跟通过该电阻的电流之比等于该电阻值;伏安法测电阻.
试题解析
(1)“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”需要电源提供电能、定值电阻、电压表测电压、电流表测电流、滑动变阻器保护电路和改变电压、开关控制电路、导线连接电路.电流表要串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器串联在电路中.
(2)“探究电阻上的电流跟电压的关系”观察电流随电压的变化情况,控制电阻不变,改变电压,观察电流变化,从表格中选择合适的数据.
(3)根据实验数据表中的数据结合U-I图象进行分析,判断出c代表的电阻及甲电阻对应的图象.
(4)由图象求出电流所对应的电压.
(5)探究电流、电压和电阻关系实验中定性的得到:电流与电压成正比,与电阻成反比,实为欧姆定律打下实验基础.
点评:学会根据实验数据分析实验结论,这是考查学生的分析总结能力,这个能力对学生提出更高的要求,使用控制变量法总结实验结论时,一定要明确控制的是哪个物理量,改变的是哪个物理量,观察的是哪个物理量.
物理解题技巧分享:焦耳定律:通电导体产生热,I平电阻乘时间,电能全部转热,纯阻两推经常用。