实验二 探究电流与电阻的关系
- 实验目的
保持导体两端电压不变,更换阻值不同的导体。探究通过不同导体的电流与导体电阻的定量关系。
- 实验器材
阻值不同的导体若干、滑动变阻器、电源、电流表(或电流传感器)、电压表(或电压传感器)、开关及导线。
- 实验步骤
1. 探究通过导体的电流随电阻的变化情况,需要保持导体两端电压不变。按照实验一的电路图连接实物电路。更换不同阻值的导体时,导体两端的电压是否发生改变？
2. 若更换不同阻值的导体时,导体两端的电压发生了改变,则如何保持不同阻值的导体两端电压不变？
3. 根据小组讨论的实验方案,与实验一相比,实验二的电路图有无变化？在虚线框内画出实验二的电路图。
4. 按照电路图连接实物电路,根据实验方案更换阻值不同的导体,并保持导体两端电压不变。
5. 设计数据记录表$12 - 2 - 2$,并将实验数据记录在表中。

|实验序号|1|2|3|4|5|
|电阻$R/Ω$||| | | |
|电流$I/A$||| | | |
- 实验结论
1. 分析表$12 - 2 - 2$中数据,当导体两端的电压一定时,如果接入电路的导体阻值增大,通过导体的电流将如何变化？
2. 猜想电流与电阻的定量关系,依据猜想对各组电流值和电阻值进行运算,将计算结果填在表$12 - 2 - 2$中。
3. 由上述实验可得,______。
- 交流反思
1. 以电阻$R$为横轴、电流$I$为纵轴建立平面直角坐标系,画出各组数据对应的点,用平滑的曲线将这些数据点连接起来。仅依据画出的图像能否得出“电压不变时,电流与电阻成反比”的结论？为什么？
2. 在教师的指导下采用适当的图像法,分析处理数据并得出结论。

实验步骤部分:1.一般情况下，更换不同阻值的导体后，导体两端的电压会随之改变。2.可以将滑动变阻器与导体串联组成电路，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，保持导体两端电压不变。　3.如果实验一采用的是实验电路图12(b),则电路图没有变化。如果实验一采用的是实验电路图12(a),则实验二的电路图为图12(b)所示。　5.表格中应包括实验序号、所需记录的物理量“电流 $I/A$”和“电阻 $R/\Omega$”。
实验结论部分:1.当导体两端的电压一定时，如果接入电路的导体阻值增大,则通过导体的电流减小。　2.计算在导体两端的电压一定时电流与电阻的乘积,将计算结果填入表12−2−2中,可以发现当导体两端的电压一定时，电流与电阻的乘积基本相同。　3.当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。
交流反思部分:1.不能，因为从图像中仅能观察到电阻越大，电流越小，无法得出它们是反比例关系。　2.可以电阻的倒数 $\frac{1}{R}$ 为横轴、电流 $I$ 为纵轴建立平面直角坐标系，画出 $I - \frac{1}{R}$ 图像进行分析，判断出电流与电阻成反比。这个方法要求较高，教师应依据学生的学业水平适当取舍。