Question

（2011?閘北區一模）小華同學做“探究導體中電流與電壓的關系”實驗．
①實驗目的：探究通過金屬導體的電流與它兩端電壓之間的關系，形成電阻概念，從而得到電流與電壓、電阻之間的關系．
②實驗器材：若干節干電池、電鍵、金屬導體（不同組可選擇2-3種不同阻值的定值電阻）、電流表、電壓表和若干導線．
③實驗中改變導體兩端電壓的方法是

改變干電池節數

．
④小華同學設計的表格如下表所示
導體甲

實驗序號	電壓 （伏）	電流 （安）	電壓/電流 （伏/安）
1	1.5
2	3.0
3	4.5

請指出小華設計表格中的不足之處

表格中缺少電壓為零時對應的電流值

．
⑤學過“電路”一章后，小華同學進一步探究電流與導體電阻的關系，小華用了四節干電池，增加了一個阻值為20歐的滑動變阻器，連接電路如圖所示，實驗過程中，將滑動變阻器的滑片移動到某一位置時，定值電阻R兩端電壓為4伏，并讀出了此時電流表的示數，小華想更換定值電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15歐、30歐、45歐和60歐各一個，為了保證實驗成功，小華應選擇的電阻是

15歐、30

歐．

Answer 1

分析：（1）改變導體兩端電壓可以通過滑動變阻器或改變電源電壓，由于本題實驗器材中沒有滑動變阻器，因此只能通過改變電源電壓來改變導體兩端電壓；
（2）根據表格中各物理量的數據變化分析；
（3）該實驗探究電流與電阻之間的關系，根據控制變量法應保持定值電阻兩端的電壓為4V不變，據此分析判斷能符合條件的電阻．

解答：解：（1）因為該實驗器材中沒有滑動變阻器，因此需要通過改變電池節數的方法改變導體兩端的電壓；
（2）由表格可知：不同的電壓值有1.5V、3V、4.5V，沒有電壓為零時對應的電流值，故缺少電壓為零時對應的電流值的；
（3）根據控制變量法知：探究電流與電阻之間的關系實驗中，應保持定值電阻兩端的電壓為4V不變，
∵電源是四節干電池組成，電壓為6V，
∴根據串聯電路的分壓特點知：

R0

RW

=

U0

UW

=

U0

U-U0

=

4V

6V-4V

=2，
∴R₀=2R_W．
即保證實驗成功時，選擇的電阻是滑動變阻器接入電路的阻值的2倍．
因此滑動變阻器的最大阻值為20Ω時，選擇的電阻的阻值最大為40Ω倍；
所以符合條件的電阻有15歐和30歐．
故答案為：改變電池節數； 表格中缺少電壓為零時對應的電流值；15歐和30歐．

點評：本題考查電流與電壓關系的實驗，關鍵是知道改變電阻兩端的電壓方法，除了通過調節滑動變阻器之外，還可以通過改變電池的個數來實現；
本題的難點是學生明白：在電源電壓一定的條件下，定值電阻的阻值比滑動變阻器的阻值大的多時，無論如何移動滑片都不能使定值電阻兩端的電壓達到需要值．