Question

3．如图1所示，研究“电流跟电压，电阻的关系”时，记录数据如下表：
表一：

实验 次数	电压U=3V
	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10	0.3
3	15	0.2

表二：

实验 次数	电阻R=10Ω
	U/V	I/A
4	1	0.1
5	2	0.2
6	3	0.3

（1）这两组实验采用了控制变量法；表中的数据可以总结出关系式I=$\frac{U}{R}$；依次进行表一中第2、3次实验的过程中，滑片P应向右滑动，两组实验中滑动变阻器作用的不同之处是：
在第一组实验中，利用滑动变阻器控制电阻两端电压不变；
在第二组实验中，利用滑动变阻器改变电阻两端电压进行多次实验．
（2）若将R换成额定电压为2.5V的小灯泡，当小灯泡正常工作时的电流如图2所示，则小灯泡的额定功率为0.75W．
（3）若将R换成螺线管，则当滑片P向左滑动时，它能够吸引大头针的数量将增多．
（4）若在电路中在串联接入一个阻值为2R的定值电阻，可以探究电流和时间一定时，导体放出的热量与电阻的关系．

Answer 1

分析 （1）探究电流与电压电阻关系实验应采用控制变量法；分析表中实验数据然后答题；根据实验目的不同，分析滑动变阻器的作用．
（2）由图示电流表确定其量程与分度值，读出其示数，然后又P=UI求出灯泡功率．
（3）根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后分析答题．
（4）根据图示电路图，应用串联电路特点与控制变量法分析答题．

解答 解：（1）由表中实验数据可知，第一组实验控制电压不变，第二此实验控制电阻不变，这两组实验采用了控制变量法；
由表一所示实验数据可知，在电压一定时，I=$\frac{U}{R}$，由表二所示实验数据可知，在电阻一定时：I=$\frac{U}{R}$，由此看得，关系式：I=$\frac{U}{R}$；
依次进行表一中第2、3次实验的过程中，电阻阻值增大，定值电阻分压增大，为保持电阻两端电压不变，滑片P应向右滑动；
在第一组实验中，利用滑动变阻器：控制电阻两端电压不变；
在第二组实验中，利用滑动变阻器：改变电阻两端电压进行多次实验．
（2）由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（3）若将R换成螺线管，则当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路电流增大，螺线管磁场变强，它能够吸引大头针的数量将增多．
（4）若在电路中在串联接入一个阻值为2R的定值电阻，两电阻电流，通过它们的电流I与通电时间t相等，可以探究电流和时间一定时，导体放出的热量与电阻的关系．
故答案为：（1）控制变量； I=$\frac{U}{R}$； 右；控制电阻两端电压不变；改变电阻两端电压进行多次实验；（2）0.75；（3）增多；（4）电流．

点评 本题考查了实验数据分析、滑动变阻器的作用、求灯泡功率等问题，应用控制变量法分析表中实验数据、分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．