解题思路:(1)实验目的是探究电流与电压、电阻的关系,所以关系式应从电流与电压、电流与电阻的比例关系总结;表二记录的是在电压一定时,电流与电阻的关系,需要保持电阻两端电压一定.该探究方法是物理学中经常采用的一种方法,即控制变量法;该操作方法是调节滑动变阻器滑片位置,改变滑动变阻器接入电路的电阻大小.
(2)根据灯泡的工作原理和影响电阻的因素进行分析即可.
(3)从图2中读出一组电阻值和电流值,根据U=IR即可求出电压表的示数.
(4)根据电流表的量程、分度值以及指针位置读出灯泡正常工作的电流,利用P=UI计算灯泡的额定功率.
(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=[U/R].
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.
故答案为:
(1)I=[U/R];控制变量;右;
(2)灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变化,无法控制电阻不变;
(3)2.5;
(4)0.3;1.14.
点评:
本题考点: 探究电流与电压、电阻的关系实验.
考点点评: 本题考查了探究电流跟电压、电阻的关系的实验,探究的方法是控制变量法;解题的关键是熟悉探究过程和串联电路的分压作用;电压和功率的计算可根据欧姆定律、功率的计算公式去作答.