Question

12．小華和小海同學為了探究導體中電流與電壓的關系，他們利用如圖所示電路進行實驗，實驗中他們將材料均為鎳鉻合金，而橫截面積和長度均不同的導體先后連入A、B兩點間，改變滑動變阻器滑片的位置，記錄多組電壓和電流值，并將測量的數據記錄在表中．

實驗序號	導體	長度（m）	橫截面積（mm2）	電壓（V）	電流（A）
1	A	5	1	1.2	0.15
2				2.4	0.3
3				4.8	0.6
4	B	6	0.4	2.4	0.1
5				4.8	0.2
6				7.2	0.3

（1）分析比較實驗序號1、2、3或4、5、6中的電流與電壓變化的倍數關系，可得出的初步結論是：對同一導體，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比．
（2）分析比較實驗序號2、4或3、5的數據，可得出的初步結論是導體兩端的電壓相同時，通過不同導體的電流不同．
（3）進一步分析比較表中的數據，小華發(fā)現材料相同的導體，電壓與電流的比值不相同，他認為，電壓與電流的比值與導體的材料無關，你認為小華的結論錯誤（選填“錯誤”、“合理”），理由是實驗中沒有用材料不同的導體．
（4）小海想在上表實驗數據的基礎上繼續(xù)探究電壓與電流的比值是否與導體的材料有關，需添加的器材為乙和丙（選填“甲”、“乙”或“丙”）
器材：導體甲   橫截面積為1×10^-6米²、長度為10米的鎳鉻合金絲
     導體乙   橫截面積為0.4×10^-6米²、長度為6米的鐵絲
     導體丙   橫截面積為1×10^-6米²、長度為5米的錳銅絲．

Answer 1

分析 （1）根據實驗序號1、2、3（或4、5、6）中的電流與電壓變化的關系即可得出初步結論；
（2）分析比較實驗序號2、4或3、5的數據，幾種情況下的電壓相同，但是不同的導體，可得出導體的電流與導體的關系；
（3）同一導體兩端的電壓與電流成正比，電壓和電流的比值相同，不同導體電壓和電流的比值一般不同；
（4）要探究導體的電阻與材料的關系，需要控制長度和橫截面積相同，選擇材料不同的導體進行實驗，根據數據選擇合適的器材．

解答 解：
（1）根據實驗序號1、2、3（或4、5、6）數據可知，同一段導體，電壓越大，電流越大，且電壓增大為原來的幾倍，電流也增大為原來的幾倍，所以可得出的初步結論是：同一導體，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；
（2）分析比較實驗序號2、4或3、5的數據可知，在電壓相同時，導體不同，電流值也不同，可初步得出，當電壓相等時，通過不同導體的電流不同；
（3）1、2、3和4、5、6中導體的材料相同，但導體的長度和橫截面積不同，沒有使用長度和橫截面積相同的不同材料進行探究，因此“電壓與電流的比值與導體的材料無關”這個結論是錯誤的；
（4）電壓與電流的比值為電阻，要探究電阻是否與導體的材料有關時，通過分析可知，導體乙的橫截面積和長度與B的橫截面積和長度相同，導體丙的橫截面積和長度與A的橫截面積和長度相同，材料不同，故需添加的器材為乙和丙．
故答案為：（1）通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；（2）導體兩端的電壓相同時；（3）錯誤；實驗中沒有用材料不同的導體；（4）乙和丙．

點評 本題是一道實驗題，解題時注意控制變量法的應用，分析實驗數據，根據導體條件的不同及對應的實驗數據的不同得出結論，是正確解題的前提與關鍵．