探究电流与电压、电阻的关系.
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比.
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻
(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(20Ω 2A、50Ω 1A),导线若干.

【实验过程】
(1)根据图1所示实物图在图2虚线框内画出电路图.
(2)小明按如图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.小明操作中的错误是______.
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一.
分析数据可得出猜想______是正确的.
表一 | 表二 | |||||||||
电压 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 电阻 | 5 | 10 | 15 | |
电流 | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 电流 | 0.30 | 0.15 | 0.10 | |
(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据.分析数据得出,猜想③是正确的.实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是______.
【答案】(1)如图所示;

(2)变阻器连入电路的阻值没有调到最大值;
(3)①;
(4)保持定值电阻两端的电压不变.
【解析】(1)根据电流流向法,先画出电源的符号,从电源的负极依次画出串联的电路原件回到负极,然后把电压表并联在电阻的两端;
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程说明滑动变阻器接入电路的电阻过小;
(3)分析表格中的数据结合控制变量法即可判断那个猜想正确;
(4)探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值时应调节滑动变阻器使电压表的示数保持不变.
解:
(1)先画出电源的符号,然后根据流向法,从电源的再次出发依次画出开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器回到负极,然后把电压表并联在定值电阻的两端,如下图所示:

(2)小明在闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大值,才导致了电压表指针超过量程;
(3)由表格数据可知,电流变化的倍数与电压变化的倍数相等,
故可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比,猜想①是正确的;
(4)探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变,通过调节滑动变阻器使电压表的示数不变.
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)变阻器连入电路的阻值没有调到最大值;
(3)①;
(4)保持定值电阻两端的电压不变.
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