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在“探究电阻上的电流与电压的关系”的实验中,同学们设计了以下几种不同的方案:

方案1:拿一个已知阻值的电阻R,利用图7-1-4甲所示的电路图,用电流表测出电阻R上的电流,电压表测出R两端的电压,进行一次探究,找出三者的关系。

方案2:设计的电路图如图7-1-4甲,也用一个定值电阻R,通过改变串联电池节数来改变电阻R两端的电压,进行多次测量,探究三者的关系。

方案3:利用图7-1-4乙所示的电路进行探究,首先用滑动变阻器改变定值电阻R两端的电压,测出每次通过R的电流,然后更换不同阻值,移动P使电压表示数保持不变,测出每次通过不同阻值R的电流,探究三者的关系。

图7-1-4

根据你平时的实验经验,结合已学的研究问题的方法,你认为哪个方案最佳?_________,理由是_________________________________________________________。

 

【答案】

方案3  操作方便,过程严谨、科学

【解析】为了研究电流、电压、电阻之间的关系,我们需要分别测出这三个量:电阻我们采用阻值已知的定值电阻,电流、电压分别用电流表、电压表测得。但是,只测出一组电流、电压、电阻的数值,是无法确定它们的关系的,要多测几组数据,从中找出它们之间的关系。研究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,改变电压;研究电流与电阻的关系时,要保持电压不变,改变电阻。

思路分析:控制变量法研究电阻电压电流的关系,关键看要研究哪个量随第二个量的变化,第三个量不变

试题点评:研究物理的方法很多:控制变量法、转化法、模型法、类比法、推理法、比较法、归纳法等等.控制变量是物理实验中常用的一种方法。 物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.

 

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2006?黄埔区)在“探究电阻上的电流跟电压的关系”实验中,小黄用自己设计的电路图进行实验,实验器材见图a所示.他采用改变电池个数的办法来改变电压,分别用定值电阻R1=10Ω和R2=15Ω进行了几次测量,记录的部分数据如下表.请你帮他探究和论证:
实验序列R/ΩU/VI/A
1101.50.15
2103.00.30
3104.50.45
4151.50.10
5153.0
6154.50.30
(1)根据实验序列6的数据,选择图中器材将实验电路连接好;
(2)图b是做实验序列4时,电流表的读数,请将其读数填入表中空格位置;
(3)根据实验序列1、2和3的数据可以看出
电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比

(4)根据实验序列
1
1
4
4
的数据可以验证通过导体的电流与导体的电阻成反比的猜想.

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科目:初中物理 来源: 题型:

在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中,一些同学作出了以下的猜想:
猜想A:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;
猜想B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;
猜想C:加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变.
为了验证上述猜想是否正确,小东用一定值电阻和一个电压恒定的电源,及有关的实验器材,设计了电路,按设计的实验方案分别测出有关的物理量.
(1)请你在下边的方框内画出能验证上述猜想的实验电路图.
(2)表是小东在实验中测出的数据,其中R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过电阻R的电流.
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
R/Ω R=20Ω R=10Ω R=5Ω
U/V 1 2 3 1 2 3 1 2 3
I/A 0.05 0.1 0.15 0.1 0.2 0.3 0.2 0.4 0.6
通过分析比较实验序号
1、2、3或4、5、6或7、8、9
1、2、3或4、5、6或7、8、9
的数据,可知猜想
A
A
是正确的.(选填“A”“B”或“C”)
(3)通过分析比较以上数据,你还能发现电压、电流、电阻三个物理量之间有什么关系吗?
电压一定时,电流跟电阻成反比(或电压相同时,电阻越大,电流越小)
电压一定时,电流跟电阻成反比(或电压相同时,电阻越大,电流越小)

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科目:初中物理 来源: 题型:

小娟在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成如图所示I-U关系图象.由图可得甲的电阻为
10
10
Ω,乙的电阻为
5
5
Ω,甲、乙两个电阻串联后总电阻是
15
15
Ω;这两个电阻串联后接在电压为15V的电源上,电路中的电流为
1
1
A;这两个电阻并联后接在15V电源上,干路中的电流为
4.5
4.5
A.

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科目:初中物理 来源: 题型:

小聪在探究电阻上的电流跟两端电压关系时,发现电流表和电压表的指针如图所示,则电流表的可能原因是:
电流表的量程选择太小
电流表的量程选择太小
. 电压表的可能原因是:
电压表的正负接线柱接反了
电压表的正负接线柱接反了

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成如右图所示I-U关系图象,如将这两个电阻并联后接在3V电源上,干路中的电流为
0.9
0.9
A,总电阻是
3.3
3.3
Ω.

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同步练习册答案
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