问题补充:
如图1所示,探究“电流与电压、电阻的关系”时,
表Ⅰ
实验
次数电阻R=10ΩU/VI/A110.1220.2330.3表Ⅱ
实验
次数电压U=3VR/ΩI/A450.65100.36150.2(1)表Ⅰ和表Ⅱ是小明同学实验后记录的数据,综合分析表Ⅰ和表Ⅱ中的数据可以总结出欧姆定律的表达式为________.由实验数据我们还可以看出,小明实验过程中用到了________的物理学研究方法,在他依次进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中,滑片P应向________滑动.
(2)实验中小明选取电阻R而不选择小灯泡,理由是________.
(3)如图2所示是另一组的小红根据她的实验数据画出的I-R图象,从图象中可以看出她始终保持电压表示数为________V.
(4)探究电流与电压、电阻关系的实验结束后,小红用额定电压为3.8V的小灯泡替换R接入了电路,且测得小灯泡正常工作时电流表示数如图3所示,则通过小灯泡的电流是________A,它的额定功率为________W.
答案:
解:(1)①在表Ⅰ中,电阻保持不变.纵向看,电压是成倍增大的,电流也是成倍增大的,并且电流增大的倍数与电压增大的倍数相同,也就是电流与电压成正比;
在表Ⅱ中,电压保持不变.电阻成倍增大,但电流逐渐减小,并且电流减小的倍数与电阻增大的倍数的倒数相同,也就是电流与电阻成反比.因此表达式为I=.
②在探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,改变电阻两端电压;在探究电流与电阻的关系时,需要保持电压一定,改变接入电路的电阻.由上可知,本实验采用的是控制变量的物理学研究方法.
③在电源电压一定时,串联电路导体两端电压与其阻值成正比.表Ⅱ中第5、6次实验的过程中,定值电阻是增大的,所以两端电压相应增大;要保持定值电阻两端电压不变,需要移动滑动变阻器滑片,使变阻器接入电路的电阻增大,变阻器两端电压增大,定值电阻两端电压减小,则滑片要向右移动.
(2)因为灯泡是利用电流的热效应工作的,而灯丝的电阻随温度的升高而增大,在改变灯泡两端的电压时,灯泡的发光强度发生变化的过程中,灯丝的电阻变化十分明显;而定值电阻的阻值在实验过程中基本保持不变.
(3)电压表的示数:U=IR=0.1A×25Ω=2.5V;
(4)由图知,电流表选择的是0~0.6A量程,所以示数为0.3A;
已知灯泡的额定电压为U=3.8V,灯泡正常工作的电流为I=0.3A
所以灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
故
如图1所示 探究“电流与电压 电阻的关系”时 表Ⅰ实验次数电阻R=10ΩU/VI/A110.1220.2330.3表Ⅱ实验次数电压U=3VR/ΩI/A450.6510