Question

小航同學在做“探究電流與電阻的關系”實驗時，他設計了如圖所示的電路．先將5Ω的電阻R接入電路，電路連接完全正確，滑片P滑至阻值最大處后，閉合開關S就直接讀出了電流表的示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．然后再分別用10Ω和20Ω的電阻替換5Ω電阻，重復上述操作．
（1）請你說出小航在實驗中存在的錯誤是什么？
（2）小航改正錯誤后重新進行實驗，得到數(shù)據(jù)如下表所示．

物理量 實驗次數(shù)	電阻 R/Ω	電流 I/A
1	5	0.48
2	10	0.24
3	20	0.12

根據(jù)上表實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是______．
（3）小航發(fā)現(xiàn)有一個小燈泡，用這個小燈泡替換20Ω的電阻后，繼續(xù)進行實驗．電表測得示數(shù)如圖所示，此時小燈泡的阻值是______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）在研究電流與電阻的關系時，應該控制電阻兩端的電壓不變，是通過移動滑動變阻器的滑片實現(xiàn)的；
（2）分析實驗數(shù)據(jù)，確定變量和不變量，根據(jù)控制變量法實驗的結(jié)論形式歸納實驗結(jié)論；
（3）找出電表選擇的量程和相應的分度值，根據(jù)指針的位置讀出兩表的示數(shù)，利用電阻的計算公式R=計算出電阻．
解答：解：（1）小航在做“探究電流與電阻的關系”實驗時，將滑片P滑至阻值最大處后，閉合開關S就直接讀出了電流表的示數(shù)，這種操作是非常錯誤的．他沒有明確實驗的目的，要探究電流與電壓的關系，必須通過移動滑動變阻器的滑片，來控制電阻兩端的電壓不變．
故小航存在的錯誤為：無法保持每次測量時電壓表示數(shù)不變．
（2）從小航正確操作后記錄的數(shù)據(jù)來看，每次實驗的電壓值是相同的為U=RI=5Ω×0.48A=2.4V，電阻的成倍增大，電流成倍減小，因此會得出在電壓一定時，電流和電阻成反比的結(jié)論．
故答案為：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比．
（3）電壓表選擇的是0～3V量程，分度值為0.1V，指針指在2V后第4個小格上，因此讀數(shù)為2V+0.1V×4=2.4V；
電流表選擇的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，指針指在0.2A后第5個小格上，因此讀數(shù)為0.2A+0.02A×5=0.3A；
所以小燈泡的電阻為R===8Ω．
故答案為：8．
點評：本題考查探究電流與電阻的關系，重點在實驗的操作、結(jié)論的得出上，特別注意這個實驗的條件是“電壓一定”．