Question

某小組同學用圖甲的電路圖探究歐姆定律，實驗中他們所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω，電源電壓為4.5V不變.

（1）在探究“導體中的電流跟兩端電壓的關系”時，選用了某一定值電阻，連接電路閉合開關后，移動變阻器的滑片P，當電流表的示數(shù)是0.28A時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，這時定值電阻兩端的電壓是    V，請幫助該小組設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。
（2）在探究“導體中的電流跟電阻的關系”時，控制定值電阻兩端電壓3V不變，選用的電阻是5Ω、 10Ω、15Ω。把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關后，下一步的操作是：將變阻器的滑片P向      （填“左”或“右”）移動，目的是   。 若要完成整個實驗，選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為  Ω.
（3）上述探究結束后，該組同學選擇原來的電源和兩只燈泡L₁“2.5V 0.3A”和L₂“3.8V 0.3A”，設計的電路如圖丙所示，探究“電功率跟電流、電壓的關系”。
①此實驗設計是為了探究電功率與電壓的關系，通過   判斷來電功率的大小。
②為了探究電功率與電流的關系，小明認為，利用圖丙電路只要通過移動滑動變阻器，改變電流觀察燈L₁或L₂ 亮度的變化，即可得出結論。你認為小明做法   （選填“合理”或“不合理”），理由是  。

Answer 1

（1）2.8  表格如下：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓/V
電流/A

（2）右  使電阻兩端電壓保持不變   7.5
（3）①燈的亮度  ②不合理  沒有保證燈泡的電壓不變

解析試題分析：（1）電源電壓為4.5V，則電壓表量程不是0～15V，電壓表量程應是0～3V，分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.8V；實驗記錄表如下：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓/V
電流/A

（2）定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓，為保持定值電阻兩端電壓不變，由電路圖甲可知，應向右移動滑動變阻器滑片，增大滑動變阻器接入電路的阻值，增大滑動變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小，保持定值電阻兩端電壓不變．
根據(jù)串聯(lián)電路的特征：因為串聯(lián)電路電流相等，根據(jù)，串聯(lián)電路中電壓的比等于電阻的比，所以電源為4.5V，保證電阻兩端3V不變，電阻與滑動變阻器的電阻的比為2：1，當電阻為5Ω時，滑動變阻器為2.5Ω，當電阻為10Ω時，滑動變阻器為5Ω，當電阻為15Ω時，滑動變阻器為7.5Ω，所以滑動變阻器的最小阻值不能小于7.5Ω。
（3）①探究電功率與電壓的關系，因為亮度越高，說明燈的實際功率越大，所以通過燈的亮度判斷來電功率的大��；
②利用滑動變阻器改變燈泡中通過的電流，但是燈兩端的電壓不同，并且滑動變阻器滑片移動時，燈泡兩端的電壓和電流都在變化，無法控制電壓不變或者說相等，根據(jù)控制變量法的思想，不能研究電流做功與電流的關系．
考點：探究電流與電壓、電阻的關系實驗．
點評：本實驗是初中物理的常考實驗，要熟練掌握，如電壓表讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)記錄表格設計、滑動變阻器的調節(jié)、連接電路圖、電路故障分析等問題。