吳桂明
周末,三個小伙伴相約一起去劇場看演出,愛觀察的小研發(fā)現(xiàn)舞臺上燈光漸亮,音樂漸起,幽靜的湖畔。朦朧的月色,一群美麗的白天鵝出現(xiàn)在舞臺上,隨著燈光的變化翩翩起舞,回到家后,三個小伙伴不禁開始思考:舞臺上燈光強(qiáng)弱和聲音大小的變化都是通過什么來控制的呢?
愛思考的小理理直氣壯地說:“那當(dāng)然是通過改變我們剛剛學(xué)過的電流來控制了?!?/p>
“那電流又是怎樣改變的呢?”小淘著急地問道。
小研若有所思地說:“電壓是電路中產(chǎn)生電流的條件,電壓越大,電流越大?!?/p>
沒等小研說完,小淘搶著說道:“我知道了,電阻對導(dǎo)體中的電流有阻礙作用,電阻越大,電流越小?!?/p>
“你們說得都有道理,我們還是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證吧,”小理繼續(xù)補(bǔ)充道,“這里影響電流大小的因素有兩個。所以研究電流與電壓的定量關(guān)系時就要保證電阻不變?!?/p>
“嗯,對,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時我們需要采用控制變量法,研究電流與電阻的關(guān)系時就要保證電阻兩端的電壓不變,觀察通過不同電阻的電流怎樣變化,”小淘也不甘示弱。
“說得好,那我們就趕緊開始吧!”
“好啊,你們看,我已經(jīng)把電路圖畫好了,”小淘很快就畫出了實(shí)驗(yàn)電路(如圖1所示)。
“你這個電路只能完成一次實(shí)驗(yàn),這樣得出的結(jié)論也不具有普遍性呀!”小理立刻就發(fā)表了意見。并繼續(xù)解釋道,“應(yīng)在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器,若研究I與U的關(guān)系,可以連續(xù)調(diào)節(jié)R兩端的電壓;在探究I與R的關(guān)系時,還可以用滑動變阻器來保持不同電阻兩端的電壓不變,這樣我們能夠進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),獲取多組數(shù)據(jù)。便于分析歸納結(jié)論。”
小淘不服氣地說:“換電源不也可以實(shí)現(xiàn)改變電阻兩端電壓的目的嗎?探究I與U的關(guān)系時我直接換電源不就行了,等探究I與R的關(guān)系時我就不換電源,只換電阻?!?/p>
“換電源可以達(dá)到改變電阻兩端電壓的目的,但是拆接電路比較麻煩,另外,電源在使用過程中,電壓會有損耗,不能保證電阻兩端的電壓是不變的,”小理耐心解釋道。
小研、小淘異口同聲:“哦!明白了,”同時他們立刻修改了實(shí)驗(yàn)電路(如圖2)并連接實(shí)物圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,急性子的小淘搶先總結(jié)說:“我發(fā)現(xiàn)電流隨著電壓的增大而增大,且電壓增大到原來的幾倍,電流也增大到原來的幾倍;電流隨著電阻的增大而減小,且電阻增大到原來的幾倍,電流則變?yōu)樵瓉淼膸追种??!?/p>
小研接著補(bǔ)充道:“你敘述的結(jié)論不完整,缺少控制變量思想,應(yīng)為‘在電阻一定吋,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比’,”
同學(xué)們,你們也快動手試試吧。