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1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?
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2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3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.
R1=5ΩR2=10ΩR3=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/A110.20410.10710.05220.40520.20820.10330.60630.30930.15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)小宇利用三个电阻分别进行三次实验的目的是________.
(3)图4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.
网友回答
解:老师上课时在如图1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,而滑动变阻器可以改变电路中电流的大小,因此“神秘盒”内放有滑动变阻器,灯泡变暗,是因为将改变了滑动变阻器滑片的位置,使滑动变阻器接入电路中的电阻变大;
根据控制变量法可知,当探究导体中的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变;
(1)从图2和图3中可以看出,图3中串联了一个滑动变阻器,图3可以方便的利用改变滑动变阻器接入电路的阻值进行多次测量,而图2需要一直更换电源才能做到多次测量,因此小杰的方案好些,注意是因为操作简单;
(2)小宇利用三个电阻分别进行三次实验的目的是为了寻找规律;
(3)从图甲中可以看出,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,因此电阻的阻值为R===10Ω;
从图乙中可以看出,当导体的电阻为5Ω时,通过的电流为0.4A,则电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V,因此所选的实验次数为2、5、8.
故