2026年实验探究报告册九年级物理全一册北师大版湖北专版第36页答案
2. 证据
(1)实验器材
电源,电流表,电压表,阻值不同的定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω等),开关,滑动变阻器,导线等。
(2)设计实验与制订方案
①实验方法:因为影响电流大小的因素有多个,所以需要利用控制变量法去研究每一个因素的影响。
②实验方案:因为要测量电流、电压(电阻已知),所以将电流表串联在电路中测量电流,将电压表并联在电阻两端测量电压,测量多组数据,分析得出结论。
a. 探究电流与电压的关系:控制电阻不变,多次改变电阻两端的电压(通过调节滑动变阻器来实现),观察并记录对应电流表的示数。分析多组数据得出结论。
b. 探究电流与电阻的关系:控制电压不变(通过调节滑动变阻器来实现),多次更换不同阻值的定值电阻,观察并记录对应电流表的示数。分析多组数据得出结论。
你还有其他方案吗?请把你设计的方案写在下面。
方案:
(3)进行实验与收集证据
①探究电流与电压的关系
a. 按照如图7-1所示的电路图连接实验电路。其中,电阻R使用5 Ω的定值电阻。
b. 闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动头P,使电压表的示数为一合适值,读出此时电流表和电压表的示数,并记录在表7-1中,断开开关S。
c. 重复b步骤5次。
表7-1

d. 根据表7-1中的数据在图7-2中绘制I-U图像,分析得出电流与电压的关系。

e. 整理器材。
②探究电流与电阻的关系
a. 按照如图7-3所示的电路图连接实验电路。先用5 Ω的定值电阻作为电阻R。
b. 闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动头P,使电压表的示数为一合适值,读出此时电流表的示数,并记录在表7-2中,断开开关S。

c. 依次用10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω的定值电阻作为电阻R,重复b步骤5次。(保持电压表的示数不变)
表7-2

d. 根据表7-2中的数据在图7-4中绘制I-R图像,分析得出电流与电阻的关系。

e. 整理器材。
注意事项
①在连接电路的过程中,开关应处于断开状态(防止在连接电路的过程中因短路烧毁电路元件)。
②闭合开关前,滑动变阻器的滑动头要移到阻值最大处。
③不能事先估计待测电流(或电压)的大小时,应先选用电流表(或电压表)的大量程进行“试触”。
④在控制电压不变、研究电流与电阻的关系时,电阻的变化要显著一些;在控制电阻不变、研究电流与电压的关系时,电压的变化要显著一些。
3. 解释
(1)通过分析表7-1中的数据或图7-2中的图像可知:电流与电压的关系是
。
(2)通过分析表7-2中的数据或图7-4中的图像可知:电流与电阻的关系是
。
(3)综上所述,在
不变时,导体中的电流跟
成
比;在
不变时,导体中的电流跟
成
比。
4. 交流
(1)在“探究电流与电压的关系”和“探究电流与电阻的关系”两个实验中,滑动变阻器的作用分别是什么?
(2)实验设计有没有不合理的地方?有没有可以改进的地方?你的改进方法是什么?
(3)实验操作中有什么失误?请你就此总结一下如何避免。
(4)把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把探究记录给他们看,征求他们的意见,既要改正自己的错误、弥补自己的不足,又要为自己的正确观点和做法辩护。把交流的情况简要记在下面。
(5)评价
自我评价:
同伴评价:
教师评价:

答案

解:
方案
探究电流与电压的关系时,可不用滑动变阻器,通过依次改变串联干电池的节数来调整电源总电压,从而改变定值电阻两端的电压,记录对应的电流表示数,分析多组数据得出结论。
探究电流与电阻的关系时,更换不同定值电阻后,通过调整电源电压的方式,保证定值电阻两端的电压始终等于预设的控制电压,记录对应电流表示数完成实验。
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3. 解释
(1) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(2) 导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3) 电阻;导体两端的电压;正;电压;导体的电阻;反
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4. 交流
(1) 探究电流与电压的关系实验中滑动变阻器的作用:
① 保护电路,防止电路中电流过大损坏元件;
② 改变自身接入电路的阻值,从而改变定值电阻两端的电压,实现多次测量,得到普遍规律。
探究电流与电阻的关系实验中滑动变阻器的作用:
① 保护电路;
② 更换不同阻值的定值电阻后,调节滑动变阻器接入的阻值,保证定值电阻两端的电压始终保持预设的控制值不变。
(2) 不合理之处:原实验每次读取电表示数后都断开开关,操作繁琐;定值电阻长时间通电发热,自身阻值会随温度变化,引入实验误差。
改进方法:电路连接检查无误闭合开关后,仅在更换不同定值电阻时断开开关,其余测量过程无需反复断开开关,同时尽量缩短元件通电时间,避免电阻温度升高带来的阻值偏差。
(3) 常见失误:
① 连接电路时开关未断开,接完最后一根导线电表就直接偏转,容易损坏元件;
② 闭合开关前滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处,电路初始电流过大,烧坏电表或元件;
③ 电表正负接线柱接反,指针反向偏转损坏电表;
④ 更换大阻值定值电阻后,未调节滑动变阻器就直接读数,导致定值电阻两端电压偏离预设值,不符合控制变量要求。
避免方法:连接电路全程保持开关断开;闭合开关前必须将滑动变阻器滑片移到接入电路阻值最大的位置;连接电表时保证电流从正接线柱流入、负接线柱流出,闭合开关前先试触确认量程和接线正确;每次更换定值电阻后,先调节滑动变阻器使电压表示数回到预设的控制值,再读取电流表示数。
(4) 交流情况记录:和同学交流后确认控制变量法的使用逻辑正确,多次实验的目的是避免偶然性、得到普遍规律,最终结论符合欧姆定律的规律;老师提示实验前需要提前计算滑动变阻器的最小阻值要求,保证接入最大30Ω定值电阻时,仍能将定值电阻两端电压维持在设定值,后续实验我会提前完成相关计算,完善实验准备。
(5) 自我评价:本次实验掌握了控制变量法在探究电流、电压、电阻关系中的应用,能独立完成电路连接和数据测量,绘制的I-U图像为过原点的直线,I-R图像符合反比例特征,顺利得出了实验结论,实验初期更换电阻时忘记调节滑动变阻器,后续及时纠正了该错误。
同伴评价:该同学实验操作规范,数据记录准确,得出的结论正确,能主动交流实验中遇到的问题,实验完成度很高。
教师评价:实验操作符合规范,对实验原理和滑动变阻器的作用理解到位,能主动反思实验中的不足,达到了本次探究实验的全部要求。