Question

8．在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，已知电源电压为6V，滑动变阻器R₂的最大电阻为20Ω，电阻R₁为l0Ω，电流表、电压表各1只，导体1段，开关1 个，电池若干，导线若干．
（1）为得出比较完整的实验结论，还需要的实验材料是不同的导体．
（2）实验电路如图所示，某次实验中读出电阻R₁两端电压为4V，并读出了电流表此时的示数．紧接着小华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验，可供选择的电阻有l5Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一个，为了保证实验成功，小华应选择的电阻是15Ω和30Ω．
（3）补充了实验材料后，某小组同学进行实验，下表一、二、三是分别采用不同导体做实验时的实验数据记录表．
表一：（甲导体）                           

序号	电压/V	电流/A
1	1.5	0.3
2	3	0.6
3	4.5	0.9

表二：（乙导体）

序号	电压/V	电流/A
4	1.5	0.1
5	3	0.2
6	4.5	0.3

表三：（丙导体）

序号	电压/V	电流/A
7	1.5	0.2
8	3	0.4
9	4.5	0.6

（a）分析比较实验序号1、2、3或（4、5、6或7、8、9）中电流和电压的变化关系得出的结论是导体的电阻一定时，导体两端的电压越大，导体中的电流越大．
（b）分析比较实验序号1、4、7或（2、5、8或3、6、9）中的数据，还可以得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）为了得到普遍结论，需要多组实验数据；
（2）在探究电流与电阻实验中，因为通过导体电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关，所以实验中更换电阻后要调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压保持不变仍为4V，据此判断选择；
（3）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．

解答 解：（1）为了使实验结论更具普遍性，应换用不同的导体来进行实验，因此，还需要不同的导体；
（2）为了保证实验成功，要保证更换电阻后电压表的示数仍为4V，
因为电源电压为6V，所以滑动变阻器两端的电压：U₂=6V-4V=2V，即：U₁：U₂=4V：2V=2：1，
因为两电阻串联，所以R₁：R₂=U₁：U₂=2：1，而滑动变阻器R₂的最大电阻为20Ω，所以R₁≤40Ω，因此只能选15Ω或30Ω的电阻；
（3）b、分析比较实验序号1、4、7或（2、5、8或3、6、9）中的数据可知，电压相同，导体的电阻增大为原来的几倍，电流随之减小为原来的几分之一，因此可得出的结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．
故答案为：（1）不同的导体；（2）15；30；（3）电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．

点评 本题考查了串联电路电压的特点、电阻之比与电压之比的关系、数据分析能力以及控制变量法的应用，侧重考查了学生分析数据得出结论的能力和控制变量法的应用．