也谈电源电压 取值范围
也谈大连市2011年中考物理31题的解:
31(在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中，小明猜想导体中的电流还与导体两
端的电压有关。
实验室
17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划
可供选择的器材如下:6V稳压电源、0,20Ω滑动变阻器、电流
表、电压表、开关各一个;4Ω、5Ω、6Ω、l0Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一
个;导线若干。
?画出实验电路图。
?本实验中，应该选择的电阻分别为:__________________________________。
?使用某个电阻做实验时，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表的示数是6 V，则电
路故障可能是__________(电路只有一处故障)。
?本实验要保持电阻两端电压相同，小明将电压选择为某值U，但实验中发现更换电阻后，0
无法使每个电阻两端的电压都达到U，他更改了电压值U，才完成该实验。 00
小明在学习了欧姆定律之后，他才知道本实验中控制不变的电压值U应该在____V至0
____V范围之内选择。
参考答案:?如图3省略(内接法也给分) (1分)
?5Ω、l0Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω(6点、等距各1分)
?电阻断路(内接法时，“电流表断路”也给分) (1分)
?3.6;6(或6;3.6) (1分)
想象中的?解题过程是:
解:当滑动变阻器接入电路阻值为0Ω时，控制不变的电压值为6V。
当滑动变阻器接入电路阻值为最大20Ω时，
最大的定值电阻电路中的电流I=U/(R+R)=6V/(30Ω+20Ω)=0.12A; 滑3030
30Ω电阻两端的电压U=I×R=0.12A×30Ω=3.6V; 030330
此时，滑动变阻器承担的电压最大，所以“3.6V”就是另一个端值。 新解:我认为:
1.最低电压U要同时满足两个条件: 01
?既要保证加在最大定值电阻30Ω两端时，测出的最小电流不得小于表A最小的分度值0.02A、? I=U/R，? U=0.02A×30Ω=0.6V; 01
?同时还要保证连入最小定值电阻5Ω时，加在5Ω两端的电压，不能超出“电源的电压6V、与滑动变阻器实际承担的最高电压之差”～此时通过滑动变阻器的电流I =U/R=6V/(5Ω+20Ω)=0.24A，滑动变阻器实际承担的最高电压U=0.24A×20Ω=4.8V;则5Ω承担的1
电压U、不能低于U=6V,4.8V=1.2V>0.6V～故得:“U的下限为1.2V”～对否, 0220
U的最高值也要同时满足两个条件:?加在5Ω两端时，通过5Ω的电流不能超过0.6A～0
即得:U=0.6A×5Ω=3.0V～?要确保表V能够选用“0,3V”的量程、跟?恰好吻合。 高0
故知:U的取值范围表面上看，应该是“1.2V,3.0V”～对否, 0
值得注意的是:该题
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
是“本实验要保持电阻两端电压相同”～注:数量关系中的“相同”应改为“相等”～而在“1.2V,3.0V”的范围内，找不到一个不变的U值，顺次接在上0述6个电阻两端上，在“0,0.6A”量程的电流表盘上，均能够显示出“电流值是成反比定量关系”的U电压～例如:3.0V/20Ω=0.15A，在“0,0.6A”量程的电流表盘上，只是一个估读0
值、就不能读取准确值。
故知:“此题无解”～结论对否,
其它方面的质疑:
在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中:
?有何理论依据:该实验必须要“6点、等距”,只选用“5Ω、l0Ω和15Ω”3个定值电阻，不能完成该项探究任务吗,为啥要选取6个定值电阻,若只选3个定值电阻真的不行，敬请赶快打个有理有据的报告:要修订我国沿用几十年“定值电阻”仪器的配套规格和数量～
必须指出:自五十年代以来，在沒有编写“画出每个电阻U-I关系图像”的内容、包括现行人教版新教材、2002.1.第1次印刷本《欧姆定律》的课文里，均为测取3组对应的“I和U值”与“I和R值”，通过分析上述数据便得出“欧姆定律内容”的～难道只测取3组对应数据的这些课文全错啦,本题只要求探究“导体中的电流与导体电阻的关系”、并沒要求“画出R-I关系图像”～为什么还要求考生死背现用课文、必须测取6组对应的“I和R值”,“中考指挥棒”这样地指挥下去后果将会如何,注:以下内容几乎全是节选我们的敝作:《浅谈科学探究“欧姆定律”》，载《物理通报》2009.1.p39,41:
?做电学“探究性实验”、不是“测定性实验”的重要原则之一，是必须采用“低电压弱电流”的～其好处有:
?在通电时间一定时，每次实测时消耗的电能少，特别是使用干电池做实验时，电源电压能够衰减慢些;
?在每次通电时间均相等的条件下，能减小由于电流的热效应、而使金属阻值变大产生较大的误差;
?每次实验电压均低于3,，使电压表始终选用,,3,的量程，能提高测量的准确度;
?能使学生进一步学“会使用电流表和电压表”、正确读取测量值等。
试问:U电压如果选取“3.6,6.0V”的范围，表V只能选用“0,15V”量程～加在5Ω0
电阻两端时:通过5Ω的电流将为“0.72,1.2A”～暂且不说表A不能选用“0.0,0.6A”量程(因为实验中通常是不允许更换电表量程的)、这么大的电流将会使5Ω的电阻，变成约“2.6,7.2w”的电热器～这对5Ω阻值的影响、可以忽略不计吗,
?物理实验是否也应该“节能减排”呢,只使用1节1号干电池、配上滑动变阻器，只选用“5Ω、l0Ω和15Ω”3个定值电阻，参考U值可取0.3、0.6、0.9、1.2、和1.5,等，不能完成该项探究任务吗,该实验必须要测取6组对应的U和I的数据，才能实现“能够避免偶然性”或“具有普遍意义”吗,按此观点，是应该修订课文里、所有探究性实验都要测取6组数据实验步骤的～
?实验室里配备的精密度为2.5级的电表，本身就存在指针满偏时，允许的误差多达(30×2.5,=)?0.75个分度值=1.5个小格(实验中要注意各表的指针，通过滑动变阻器的调节都能靠近、不一定都能指在某条刻线后，视线再正对表针所指的刻线读数:指针靠近哪条刻线，就读取那条刻线的测量值)～还需要额外考虑、“测量值应选在最大值,2/3最大值之间”相对误差最小吗,如果表A的表盘上0.02、0.04、0.06A„„的测量值、都因为误差大而不能选用，那么表盘上还画出这些刻线干啥,
„„
2003年《物理通报》第3期P28，不仅
全文
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刊载了我们一篇敝作——《“分离出酒精”的浅见》，而且还加了“编者按”，愿以此作为拙文的结束语吧:“我国教学改革的《课程标
准》，不仅把‘科学探究’作为一种
方法
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，而且作为课程内容，足见其意义重大。但是物理毕竟不同于技术，物理学研究的是自然界物质运动的最普遍的规律，技术面对的才是实际问题。而物理又是技术的基础。因而在提出探究课题、特别是对课题提出解决
方案
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时，切忌‘想当然’地应用一般物理原理，必须要亲自调查、实践才能得出正确结论。这也正是新课程理念提倡的‘从生活到物理、从物理到社会’的真意。苏福河等三位老师在此文中所提出来的问题意义深远，欢迎大家来稿深入讨论”。笔者十分相信:出题人只要动手去实测，不是坐在那里凭空用笔写答案，马上就会纠正自己对上述问题的大意和疏忽的。
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