Question

5．兩個小組在實(shí)驗(yàn)室分別做兩個電學(xué)實(shí)驗(yàn)：
小組一用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”時：
（1）表1和表2是小丁同學(xué)實(shí)驗(yàn)后記錄的數(shù)據(jù)，綜合分析表1和表2中的數(shù)據(jù)可以總結(jié)出歐姆定律．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們還可以看出，小丁實(shí)驗(yàn)過程中用到了控制變量法的物理學(xué)研究方法，在他依次進(jìn)行表2中第4次到第5次實(shí)驗(yàn)的過程中，滑動變阻器的滑片P應(yīng)向右滑動．（選填“左”或“右”）．
表1

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	電阻R=10Ω
	U/V	I/A
1	1	0.1
2	2	0.2
3	3	0.3

表2

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	電壓U=3V
	R/Ω	I/A
4	5	0.6
5	10	0.3
6	15	0.2

（2）小組二小勇同學(xué)用實(shí)驗(yàn)室新購買的一批規(guī)格為“2.5V  0.75W”的一只小燈泡代替如圖所示的電阻R，做測量電功率的實(shí)驗(yàn)時，得到了如表所示的一組數(shù)據(jù)：

次數(shù)	第一次	第二次	第三次
電壓/V	3	2.5	2
電流/A	0.44	0.4	0.34

分析這組數(shù)據(jù)，第二次測量的小燈泡功率為1W，你認(rèn)為該小燈泡是否合格？答：不合格（選填“合格”或“不合格”）；假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的，則這個小燈泡內(nèi)鎢絲的長度與合格產(chǎn)品相比是短了（選填“長了”、“正�！被颉岸塘恕保�．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電壓、電阻的關(guān)系，所以關(guān)系式應(yīng)從電流與電壓、電流與電阻的比例關(guān)系總結(jié)；表二記錄的是在電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系，需要保持電阻兩端電壓一定．該探究方法是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種方法，即控制變量法；該操作方法是調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，改變滑動變阻器接入電路的電阻大�。�
（2）根據(jù)表中額定電壓U對應(yīng)的電流值I，由公式P=UI求出額定電壓下燈泡的實(shí)際的功率，比較實(shí)際功率與額定功率判斷燈泡是否合格．
已知燈泡額定功率與額定電壓下的實(shí)際功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷燈絲電阻阻值是偏大還是偏小，再影響導(dǎo)體電阻的因素判斷燈絲的長短．

解答 解：（1）由1所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)控制電阻阻值不變，研究電流與電壓的關(guān)系；
由表2所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)控制電阻兩端電壓不變，探究電流與電阻的關(guān)系；
由此可知，本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量的物理學(xué)研究方法．
探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，由表2中第5、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，定值電阻阻值增大，電阻兩端電壓相應(yīng)增大，要保持定值電阻兩端電壓不變，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)向右移動滑動變阻器滑片，使變阻器接入電路的電阻增大，變阻器兩端電壓增大，從而使定值電阻兩端電壓減小，直到電阻兩端電壓為3V為止．
（2）①由表知電壓為額定電壓U=2.5V時，電流I=0.4A，燈泡實(shí)際功率P_實(shí)=UI=2.5V×0.4A=1W；燈泡的額定功率P_額=0.75W，
在額定電壓下實(shí)際功率P_實(shí)＞P_額，所以燈泡不合格．
②因?yàn)镻_實(shí)＞P_額，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知燈絲電阻偏小，因?yàn)閷?dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料、長度、橫截面積有關(guān)，因?yàn)闊艚z電阻偏小，在小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的情況下，這個小燈泡內(nèi)鎢絲的長度與合格產(chǎn)品相比短了．
故答案為：（1）控制變量法；右；（2）1；不合格；短了．

點(diǎn)評 （1）本題考查了探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，探究的方法是控制變量法；解題的關(guān)鍵是熟悉探究過程和串聯(lián)電路的分壓作用；電壓和功率的計算可根據(jù)歐姆定律、功率的計算公式去作答．
（2）本題通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計算燈泡的額定功率與標(biāo)注的額定功率比較，判斷燈泡是否合格；
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷鎢絲的電阻大小，根據(jù)電阻大小的影響因素來判斷鎢絲長短；
導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料、長度、橫截面積有關(guān)，在材料、橫截面積相等的情況下，導(dǎo)體越長導(dǎo)體電阻越大