【探究名称】在探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系实验中
【提出问题】老师在学生们连接的简单的电路中接入了一个“神秘盒”后,如图23所示,闭合开关,小灯泡变得更亮了,接着老师又对盒内的某个元件进行操作后灯却慢慢变暗了。针对此现象小明想小灯泡先变得更亮是因为老师在“神秘小盒”内接有 ,小灯泡后来变暗则是老师对盒内的 进行了操作,才使得小灯泡中的电流发生了变化。于是他想:电路中的电流受电压和电阻的影响,那么电流与电压、电阻究竟有什么样的关系呢?
【进行猜想】在老师的启发和引导下,同学们作出了如下两个猜想:
猜想一:导体中的电流可能与导体两端的电压成正比。
猜想二:导体中的电流可能与导体的电阻成反比。
【设计并进行实验】
为了探究导体中的电流与导体两端电压的关系,应控制 不变。小宇利用如图24所示的电路,通过改变干电池节数的办法获得多组数据。小杰利用图25所示的电路通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据如下表所示。
R1=5Ω |
R2=10Ω |
R3=20Ω |
||||||
实验序号 |
电压U/V |
电流I/A |
实验序号 |
电压U/V |
电流I/A |
实验序号 |
电压U/V |
电流I/A[ |
1 |
1 |
0.20 |
4 |
1 |
0.10 |
7 |
1 |
0.05 |
2 |
2 |
0.40 |
5 |
2 |
0.20 |
8 |
2 |
0.10 |
3 |
3 |
0.60 |
6 |
3 |
0.30 |
9 |
3 |
0.15[ |
【分析与论证】略
【评估】(1)小宇与小杰的方案相比, 方案好些,原因是 。(写出一点即可)
(2)小杰利用三个电阻分别进行三次实验的目的是 。
(3)图甲是小杰利用电阻 (选填R1、R2或R3)的实验数据画出的图象;乙是利用上表中实验序号 的数据画出的图象。
a)我们用压强计研究液体内部压强时,把压强计的金属盒放入液体中,可以看到压强计两管中水面产生高度差。这表明液体内部有_______。压强计的金属盒放入液体中越深,两管中水面高度差越大,这表明_______,可是在同一深度内,不论金属盒口向上,向下,向侧或向任何一个方向,压强计两管中水面的高度差不变,这表明,在同一深度内,液体向_______的压强________。
b)在研究液体压强的实验中,将压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使图中压强计U形管两边的液面高度差减小的是()
A.将压强计的金属盒向下移动一段距离 |
B.将压强计的金属盒向上移动一段距离 |
C.将压强计的金属盒在原处转动180° |
D.将压强计的金属盒改放在同样深度的酒精中 |
在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端从静止开始滑下,三次实验现象如图所示,比较小车沿水平面运动的距离。
请你观察实验现象思考后回答:
(1)为了得出科学结论,三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度________(选填“相等”或“不等”),即小车应从斜面上的_________处释放。
(2)三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力最大的是第____次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的_____有关。
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做__________运动。
为了探究同一种物质的质量跟体积的关系,小磊同学使用天平和量筒分别测出水和水银的质量和体积,得到下列数据:
物质 |
实验次数 |
体积(cm3) |
质量(g) |
质量/体积(g/cm3) |
水 |
1 |
5 |
5 |
1 |
2 |
10 |
10 |
1 |
|
3 |
20 |
20 |
1 |
|
水银 |
4 |
5 |
68 |
13.6 |
5 |
10 |
136 |
13.6 |
|
6 |
20 |
272 |
13.6 |
(1)比较第①②③三次实验数据,可以得出结论:同一种物质,它的质量跟它的体积成_____________。
(2)比较六次实验的“质量”和“体积”栏中的数据,可以进一步得出的结论是:同种物质,其质量与体积的比值___________;不同种物质,其质量与体积的比值一般__________。我们引入了__________概念来反映物质的这一特性。
在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,某同学给出下面两种现象,请根据现象提出合理的猜想:
(1)轮船从江河航行到大海,在海港加载一定质量的货物后与江河中吃水的深度相同,由此猜想:浮力可能与__________有关。
(2)从井中提水,盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此猜想:浮力可能与________有关。
小明同学想“探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材,开始了科学探究。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)他首先连接了如图(甲)所示的电路图。为保证电路安全,连接电路时,开关应 。
(2)他的实验步骤为:
①先让5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记录电流表示数;
②将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5V,应将滑动变阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为_________ V时,记录电流表示数;
③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现: 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如图(乙)所示。出现上述情况的原因可能是()
A.滑动变阻器最大阻值太大 |
B.滑动变阻器最大阻值太小 |
C.滑动变阻器断路 |
D.定阻电阻短路 |
(3)更换部分实验器材,继续完成整个探究实验后,用测得的数据绘制了如图(丙)的图象,根据该图象可以得出的结论是: 。
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。