Question

10．小明用图甲所示电路来探究“电压一定时，电流与电阻的关系”．

（1）将R调为5Ω，闭合开关，移动滑动变阻器滑片至适当位置，记录两电表示数．其中电压表的指针所指位置如图乙所示，它的示数为2V；
（2）将R调为20Ω，小明在记录数据前，他应先调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为2V；．
（3）多次实验后，小明得到电流和电阻R的倒数的关系图象如图丙所示，由此他得到的实验结论是：在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
（4）小明手边有一只仅能看清“0.25A”字样的小灯泡．为了知道其额定功率，他根据图丙得到0.25A对应的电阻值为8Ω，从而算出该小灯泡的额定功率P_额=0.5W．你认为小明求小灯泡额定功率的方法是否正确：不正确（正确/不正确），理由是：该图象是在U=2V的情况下得到的，而当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流不一定是0.25A．

Answer 1

分析 （1）电压表的读数，要先观察选用的量程及对应的分度值，再根据指针位置读数；
（2）研究电流与电阻的关系，需要保持电阻两端的电压不变，采用的方法是调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压为定值；
（3）由图3可知，电流I与$\frac{1}{R}$的变化关系为一直线，分析回答；
（4）图3的图象是在U=2V的情况下得到的，而当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流不一定是0.25A，据此分析判断．

解答 解：
（1）由图可知，电压表的量程是0-3V量程，分度值为0.1V，根据指针位置可得电压U=2V；
（2）将R调为20Ω，小兵在记录数据前，要保持电阻两端的电压不变，他应先调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为2V；
（3）由图3可知，电流I与$\frac{1}{R}$的变化有关系为一直线，即电流与$\frac{1}{R}$成正比，即当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比；
（4）该图象是在U=2V的情况下得到的，而当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流不一定是0.25A，
P≠I²R=（0.25A）²×8Ω=0.5W，所以小明求小灯泡额定功率的方法是不正确的．
故答案为：（1）2；
（2）滑动变阻器的滑片；电压表的示数仍为2V；
（3）在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
（4）不正确；该图象是在U=2V的情况下得到的，而当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流不一定是0.25A．

点评 本题为电压一定时，电流与电阻的关系的探究题目，考查了电压表的读数、控制变量法的使用、分析图象得出结论的能力及对实验方案的评估，综合性强，有难度．