Question

3．（1）探究歐姆定律：

實驗裝置
表格	次數(shù) 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.4 0.8 1.2	次數(shù) 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.2   0.6
圖象	請利用表1數(shù)據(jù)，用描點法畫出R1的U-I圖象．
結(jié)論方法	橫向分析表1、表2的數(shù)據(jù)，可以得到：在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比 上述結(jié)論是通過比較兩個表格的異同點而得出的，這里運用的科學(xué)方法是比較法

（2）用電流表和電壓表測量小燈泡的

實驗原理		歐姆定律的變形式R=$\frac{U}{I}$．
實驗步驟		正確連接好實物后，將滑片調(diào)到阻值最大處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到三個合適的位置，在下表中記錄下了三次小燈泡兩端的電壓和通過的電流．請算出每次實驗中小燈泡的電阻值，填入下表中．
實驗表格	實驗 次數(shù) 電流 I/A 電壓 U/V 電阻 R/Ω 1 0.1 0.5 2 0.2 1.4 3 0.3 2.7

實驗結(jié)論	比較計算出的小燈泡電阻值，發(fā)現(xiàn)大小不同（填“相同”或“不同”），這是因為受燈絲的溫度影響的．
評估	右圖是伏安法測電阻實驗中常用的兩種電路圖，都可測出燈泡的電阻，請分析一下，用甲圖測得的燈泡電阻值會偏小，用乙圖測得的燈泡電阻值會偏大．

問題討論	將上述實驗電路中的燈泡換成標有“2.5V 0.3A”的小燈泡．在測量小燈泡的電阻時，兩電表示數(shù)如圖所示，此時小燈泡的實際電阻為 8.3Ω，若要使小燈泡正常發(fā)光，如圖甲應(yīng)將滑動變阻器的滑片向左移動．

Answer 1

分析 （1）①電流表串聯(lián)在電路中測電流，電壓表與被測用電器并聯(lián)，據(jù)此分析電路圖，將電路圖補充完整；
②根據(jù)表一實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用描點法作出電阻的U-I圖象；
③比較兩實驗數(shù)據(jù)，然后得出實驗結(jié)論，這種方法是比較法；
（2）①測小燈泡的電阻的實驗原理是歐姆定律；
②連接電路圖時，開關(guān)要斷開，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值；根據(jù)電流、電壓由歐姆定律求出電阻阻值；
③影響電阻大小的因素有：導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度；對大多數(shù)導(dǎo)體來說，溫度越高，電阻越大．
④電流表的阻值雖然很小但并不為零，因此串聯(lián)在電路中有分壓作用；電壓表的阻值雖然很大但不是無窮大，因此并聯(lián)在電路中有分流作用．
⑤由圖確定電壓表和電流表量程與最小分度值，讀出電壓表和電流表示數(shù)，然后由公式R=$\frac{U}{I}$求出燈泡的電阻；
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點判斷滑動變阻器的滑片移動方向

解答 解：（1）①探究電流和電壓、電阻的關(guān)系中，電流表與導(dǎo)體串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，如圖所示：

②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并連線如圖所示：

③實驗結(jié)論是：在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．
通過比較兩個表格的異同點而得出的，這里運用的科學(xué)方法是比較法；
（2）①原理：根據(jù)歐姆定律公式的變形式R=$\frac{U}{I}$，用電流表和電壓表測出電流和電壓值，即可計算出電阻值．
方法與步驟：按圖連接電路．連接過程中，開關(guān)要斷開，滑動變阻器的滑片調(diào)到電阻最大處；
因為I=$\frac{U}{R}$，所以電阻阻值R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{1.4V}{0.2A}$=7Ω；R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.7V}{0.3A}$=9Ω；數(shù)據(jù)填入表格，如下表所示：

實驗 次數(shù)	電流 I/A	電壓 U/V	電阻 R/Ω
1	0.1	0.5	5
2	0.2	1.4	7
3	0.3	2.7	9

②燈絲兩端的電壓增大時，燈泡變亮，燈絲的溫度升高，電阻增大，原因是燈絲電阻與溫度有關(guān)（或燈絲電阻與溫度的升高而增大）．．
③根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得：R=$\frac{U}{I}$；
甲電路圖中由于電壓表的分流作用使電流表的示數(shù)偏大，電壓表測的是定值電阻的準確電壓，故甲圖測出的電阻值偏小；
乙圖中由于電流表的分壓作用，使電壓表的示數(shù)偏大，電流表測的是準確值，故乙圖測得電阻值偏大．
④電壓表選擇0～3V量程，最小分度值為0.1V，故示數(shù)為2.0V；電流表選擇0～0.6A量程，最小分度值為0.02A，故示數(shù)為0.24A；
燈泡的電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.24A}$=8.3Ω；
將上述實驗電路中的定值電阻換成標有“2.5V 0.3A”的小燈泡，小燈泡的實際電壓為2.0V，在電阻一定時，若增大小燈泡兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律，需要增大電路中電流；電源電壓一定，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點，減小滑動變阻器接入電路中的電阻，電路中總電阻變小，電路中電流變大．故滑動變阻器滑片向左移動．
故答案為：（1）電路如圖；圖象如圖所示；導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比；比較；（2）R=$\frac{U}{I}$；滑片；最大；不同；溫度；��；大；8.3；左．

點評 本題考查了“探究歐姆定律”實驗、“測量導(dǎo)體的電阻”實驗，設(shè)計的內(nèi)容較多，是一道綜合性實驗題，這些實驗都是初中物理的重要實驗，一定要掌握，并注意各個實驗中涉及到的物理方法．