探究: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?
猜想一:导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
猜想二: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.
猜想三: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,若干个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(50Ω、1.5A),导线若干.
实验过程:
(1)小明利用所给的器材设计了如图甲的电路图,然后根据电路图连接实物图.
①如图乙是他未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整.(做在答题纸上)
②电路连好后,在闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”).闭合开关后,他发现无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于________断路造成的.
③小明更换元件后继续实验,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:猜想________(填序号)是正确的,小明选用的定值电阻的阻值是________Ω.
表一
电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 |
表二
电阻R/Ω | 10 | 15 | 20 |
电流I/A | 0.20 | 0.13 | 1.10 |
④小明在探究猜想三时,先将10Ω的电阻连入图20乙连接好的电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为2V,并记下电流值;再分别改接15Ω、20Ω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,猜想三是________(填“正确”、“错误”)的.实验中,小明多次移动变阻器滑片的目的是________.
(2)小华在探究猜想三时,利用所给的器材重新设计了电路,保持电压表的示数为2.5V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究.请你画出小华设计的电路图.(画在答题纸上本题答题区域中的虚线框内)