Question

20．小航同學(xué)在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗時，他設(shè)計了如圖甲所示的電路，先將5Ω的電阻R接入電路，電路連接完全正確，滑片P滑至阻值最大處后，閉合開關(guān)S就直接讀出了電流表的示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．然后再分別用10Ω和20Ω的電阻替換5Ω電阻，重復(fù)上述操作．

（1）請你說出小航在實驗中存在的錯誤是未調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)不變．
（2）小航改正錯誤后重新進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如表所示，根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

物理量 實驗 次數(shù)	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.48
2	10	0.24
3	20	0.12

（3）小航發(fā)現(xiàn)有一個小燈泡，用這個小燈泡替換20Ω的電阻后，繼續(xù)進行實驗．用電表測得示數(shù)如圖乙所示，此時小燈泡的阻值是8Ω．

Answer 1

分析 （1）在研究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)該控制電阻兩端的電壓不變，是通過移動滑動變阻器的滑片實現(xiàn)的；
（2）分析實驗數(shù)據(jù)，確定變量和不變量，根據(jù)控制變量法實驗的結(jié)論形式歸納實驗結(jié)論；
（3）找出電表選擇的量程和相應(yīng)的分度值，根據(jù)指針的位置讀出兩表的示數(shù)，利用電阻的計算公式R=$\frac{U}{I}$計算出電阻．

解答 解：（1）小航在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗時，將滑片P滑至阻值最大處后，閉合開關(guān)S就直接讀出了電流表的示數(shù)，在替換更大的電阻后，電阻兩端的電壓將變大，無法再通過增大變阻器的阻值使定值電阻兩端的電壓不變．
（2）從小航正確操作后記錄的數(shù)據(jù)來看，每次實驗的電壓值是相同的為U=IR=0.48A×5Ω=2.4V，電阻的成倍增大，電流成倍減小，因此會得出在電壓一定時，電流和電阻成反比的結(jié)論．
（3）電壓表選擇的是0～3V量程，分度值為0.1V，指針指在2V后第4個小格上，因此讀數(shù)為2V+0.1V×4=2.4V；
電流表選擇的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，指針指在0.2A后第5個小格上，因此讀數(shù)為0.2A+0.02A×5=0.3A；
所以小燈泡的電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
故答案為：（1）未調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)不變； （2）當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（3）8．

點評 本題考查探究電流與電阻的關(guān)系，重點在實驗的操作、結(jié)論的得出上，特別注意這個實驗的條件是“電壓一定”．