Question

如圖所示，研究“電流跟電壓、電阻關(guān)系”時(shí)，小明記錄數(shù)據(jù)如下：



（1）上面兩組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中都用了

 

法，通過總結(jié)表Ⅰ和表Ⅱ中數(shù)據(jù)可以得出的關(guān)系式是

 

．
（2）在第4、5、6次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路中滑動變阻器的作用是

 

，依次進(jìn)行表Ⅱ中第4、5、6次實(shí)驗(yàn)的過程中，滑片P應(yīng)向

 

（填“左”或“右”）滑動．
（3）將R換作額定電壓為2.5V的小燈泡，當(dāng)小燈泡正常工作時(shí)電流表示數(shù)如圖所示，則通過小燈泡的電流是

 

A，小燈泡的額定功率為

 

W．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)是為了研究電流與電壓、導(dǎo)體電阻的關(guān)系，要用到控制變量法．認(rèn)真把握數(shù)據(jù)中的異同點(diǎn)得出結(jié)論，將兩個(gè)結(jié)論合二為一，即可得出歐姆定律，即關(guān)系式．
（2）在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，就要控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，如何控制定值電阻兩端的電壓不變，這就要用到滑動變阻器．（3）利用電流表的讀數(shù)方法，讀出此時(shí)的額定電流，然后用電功率的計(jì)算公式求出額定功率．

解答：解：（1）研究電流這個(gè)物理量與電壓、導(dǎo)體電阻兩個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，要用到控制變量法．
在表格1中，導(dǎo)體的電阻10Ω一定，導(dǎo)體兩端的電壓由1V到2V，增大為原來2倍，導(dǎo)體中的電流也有0.1A變?yōu)?.2A，也增大為原來的2倍，由此可知，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
在表格2中，定值電阻兩端的電壓保持3V不變，電阻由5Ω變?yōu)樵瓉淼?倍：10Ω，導(dǎo)體中的電流也由0.6A變?yōu)樵瓉淼亩�分之一�?.3A．由此可知，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的阻值成反比．兩個(gè)結(jié)論合在一起，就是歐姆定律，表達(dá)式為：I=

U

I

（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)體的阻值在依次增大，其兩端的電壓就要改變，因此要用滑動變阻器來使定值電阻兩端的電壓不變．
在滑動變阻器的電阻值Rp不變的情況下，電路中由于將5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻，使整個(gè)電路的電阻值R總增大．利用公式I=

U

R

可知，電路中的總電流I減�。�此時(shí)滑動變阻器兩端的電壓Up=IRp，由于Rp不變，I減小，導(dǎo)致了Up的減小，而定值電阻兩點(diǎn)之間的電壓等于總電壓減去滑動變阻器兩端的電壓，由于滑動變阻器兩端的電壓減小導(dǎo)致了定值電阻兩點(diǎn)之間的電壓增大，所以要減小定值電阻兩點(diǎn)之間的電壓U₂．根據(jù)公式U₂=IR₂可知，R₂為10Ω不變，只能減小電路中的電流，所以要使電路中的電阻增大，即滑片P向右端移動增大電阻．
（3）由題意知：U_額=2.5V  由于電流表選用的是0～0.6A的量程，結(jié)合指針的位置，可以得到此時(shí)電路中的電流為為額定電流，即I_額=0.3A．
∴P_額=U_額×I_額=2.5V×0.3A=0.75W
故答案為：（1）控制變量；I=

U

R

；
（2）控制R兩端的電壓不變；右
（3）0.3；0.75

點(diǎn)評：只有明確了滑動變阻器在此題中的作用，才能分析如何調(diào)節(jié)滑動變阻器．