题目内容
3．（1）探究欧姆定律：| 实验装置 |  | ||||||||||||||||||||||||||
| 表格 |
|
| |||||||||||||||||||||||||
| 图象 | 请利用表1数据，用描点法画出R1的U-I图象． |  | |||||||||||||||||||||||||
| 结论方法 | 横向分析表1、表2的数据，可以得到：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 上述结论是通过比较两个表格的异同点而得出的，这里运用的科学方法是比较法 | ||||||||||||||||||||||||||
| 实验原理 | 欧姆定律的变形式R=$\frac{U}{I}$． | ||||||||||||||||||
| 实验步骤 | 正确连接好实物后，将滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到三个合适的位置，在下表中记录下了三次小灯泡两端的电压和通过的电流．请算出每次实验中小灯泡的电阻值，填入下表中． | ||||||||||||||||||
| 实验表格 |
| ||||||||||||||||||
| 实验结论 | 比较计算出的小灯泡电阻值，发现大小不同（填“相同”或“不同”），这是因为受灯丝的温度影响的． | |
| 评估 | 右图是伏安法测电阻实验中常用的两种电路图，都可测出灯泡的电阻，请分析一下，用甲图测得的灯泡电阻值会偏小，用乙图测得的灯泡电阻值会偏大． |  |
| 问题讨论 | 将上述实验电路中的灯泡换成标有“2.5V 0.3A”的小灯泡．在测量小灯泡的电阻时，两电表示数如图所示，此时小灯泡的实际电阻为 8.3Ω，若要使小灯泡正常发光，如图甲应将滑动变阻器的滑片向左移动．  |
分析 （1）①电流表串联在电路中测电流，电压表与被测用电器并联，据此分析电路图，将电路图补充完整；
②根据表一实验数据应用描点法作出电阻的U-I图象；
③比较两实验数据，然后得出实验结论，这种方法是比较法；
（2）①测小灯泡的电阻的实验原理是欧姆定律；
②连接电路图时，开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；根据电流、电压由欧姆定律求出电阻阻值；
③影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积和温度；对大多数导体来说，温度越高，电阻越大．
④电流表的阻值虽然很小但并不为零，因此串联在电路中有分压作用；电压表的阻值虽然很大但不是无穷大，因此并联在电路中有分流作用．
⑤由图确定电压表和电流表量程与最小分度值，读出电压表和电流表示数，然后由公式R=$\frac{U}{I}$求出灯泡的电阻；
根据欧姆定律和串联电路的特点判断滑动变阻器的滑片移动方向
解答 解：（1）①探究电流和电压、电阻的关系中，电流表与导体串联，电压表与电阻并联，如图所示：
②根据表格中数据描点，并连线如图所示：
③实验结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
通过比较两个表格的异同点而得出的，这里运用的科学方法是比较法；
（2）①原理：根据欧姆定律公式的变形式R=$\frac{U}{I}$，用电流表和电压表测出电流和电压值，即可计算出电阻值．
方法与步骤：按图连接电路．连接过程中，开关要断开，滑动变阻器的滑片调到电阻最大处；
因为I=$\frac{U}{R}$，所以电阻阻值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；数据填入表格，如下表所示：
| 实验 次数 | 电流 I/A | 电压 U/V | 电阻 R/Ω |
| 1 | 0.1 | 0.5 | 5 |
| 2 | 0.2 | 1.4 | 7 |
| 3 | 0.3 | 2.7 | 9 |
③根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$得：R=$\frac{U}{I}$；
甲电路图中由于电压表的分流作用使电流表的示数偏大，电压表测的是定值电阻的准确电压，故甲图测出的电阻值偏小；
乙图中由于电流表的分压作用，使电压表的示数偏大，电流表测的是准确值，故乙图测得电阻值偏大．
④电压表选择0～3V量程，最小分度值为0.1V，故示数为2.0V；电流表选择0～0.6A量程，最小分度值为0.02A，故示数为0.24A；
灯泡的电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.24A}$=8.3Ω；
将上述实验电路中的定值电阻换成标有“2.5V 0.3A”的小灯泡，小灯泡的实际电压为2.0V，在电阻一定时，若增大小灯泡两端的电压，根据欧姆定律，需要增大电路中电流；电源电压一定，根据串联电路的电阻特点，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，电路中总电阻变小，电路中电流变大．故滑动变阻器滑片向左移动．
故答案为：（1）电路如图；图象如图所示；导体中的电流跟导体的电阻成反比；比较；（2）R=$\frac{U}{I}$；滑片；最大；不同；温度；小；大；8.3；左．
点评 本题考查了“探究欧姆定律”实验、“测量导体的电阻”实验，设计的内容较多，是一道综合性实验题，这些实验都是初中物理的重要实验，一定要掌握，并注意各个实验中涉及到的物理方法．
弹簧测力计下悬挂一个体积为60cm3的物体．在空气中称重时，弹簧测力计示数如图（甲）所示，物体浸没在水中时，弹簧测力计示数将变小（填：“变大”、“不变”或“变小”）．请你在图（乙）中画出指针的位置．
（1）要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大．请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接．
（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置．其原因可能是电阻R处断路（或滑动变阻器的阻值为零）．（写出一个）
（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示．
| U（V） | 0.5 | 1.0 | 1.6 | 1.9 | 2.5 | 3.0 |
| I（A） | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
②小明在实验中所用电阻R的阻值为5Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R消耗的电功率为1.25W．
（4）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：增加一节干电池（换一个电压高于3.8V的学生电源）；电压表换接0～15V的量程．
| A． | 为了便于观察，实验最好在较明亮的环境中进行 | |
| B． | 若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因 | |
| C． | 若在玻璃板与B蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像 | |
| D． | 实验中随着A蜡烛的燃烧，A蜡烛的像与B蜡烛仍然重合 |
（1）闭合开关，发现电压表V1的示数为零，电流表A与电压表V2的示数不为零，若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障．则故障是R1发生了短路．
（2）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如表所示．
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压表V1示数（V） | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
| 电流表A示数（A） | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 |
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样．（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：灯泡短路．
| 物理量 次数 | 电压 U/V | 电流 I/A | 实际电功率 P/W | 小灯泡 亮度 |
| 1 | 0.5 | 0.12 | 0.06 | 不亮 |
| 2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 偏亮 |
| 3 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
| 4 | 2.8 | 0.32 | 0.90 | 更亮 |
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为0.75W．利用此实验电路图，还可以完成的实验探究
有灯的电阻大小与电压有什么关系（或通过灯的电流随电压的变化关系）（写出一个即可）
（测密度）小明和同学到汽车修理厂参加社会实践活动，小明拾到一个小金属零件，他很想知道这个零件是什么材料做成的，就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度．具体操作如下：