Question

8．探究導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系．

【實驗器材】電源（電壓恒為3V），電流表、電壓表各一只，開關(guān)一個，三個定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω），兩個滑動變阻器（甲：l0Ω   2A；乙：20Ω    1A），導(dǎo)線若干．
【設(shè)計并進(jìn)行實驗】實驗中兩位同學(xué)商定電壓表的示數(shù)保持2.5V不變．
（1）請你為他們選定一個合適的滑動變阻器：甲（選填“甲”或“乙”）．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線把圖的滑動變阻器正確接入電路中．
（3）小勇選用5Ω的電阻完成了實驗，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后斷開開關(guān)．小明同學(xué)選用10Ω的電阻重新組裝電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）2V，此時 他應(yīng)該移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，完成實驗．
【實驗拓展】他們又找到一個額定電壓為2.5V的 小燈泡，測量這個小燈泡的額定功率．實驗時，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖所示，在電流表讀數(shù)方面，小勇和小明有了分歧，并且請了老師來幫忙讀數(shù)．為此他們獲得了三組數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理，如下表：

	電壓表示數(shù)/V	電流示數(shù)/A	額定功率/W
小勇	2.5	0.319	0.798
小明	2.5	0.320	0.800
老師	2.5	0.318	0.795

在記錄小燈泡的額定功率時，他們采用的方法是：p=$\frac{0.798W+0.800W+0.795W}{3}$=0.798W，正確（選填“正確”或“不正確”），其理由是多次測量求平均值可以減小誤差．

Answer 1

分析 （1）由串聯(lián)電路電壓的特點結(jié)合分壓原理確定變阻器的連入電路中的最小阻值；
（2）變阻器接線柱接一上一下的方法與開關(guān)和定值電阻串聯(lián)接入電路；
（3）根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的大小范圍；研究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制電阻的電壓不變；燈
在額定電壓下的功率為額定功率，多次測量取平均值可減小誤差．

解答 解：【設(shè)計并進(jìn)行實驗】
（1）電源電壓為3V，電壓表示數(shù)保持2.5V不變，則變阻器要分去3V-2.5V=0.5V的電壓，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的阻值為定值電阻的$\frac{0.5V}{2.5V}=\frac{1}{5}$，當(dāng)定值電阻為20Ω，則變阻器的阻值至少為$\frac{1}{5}$×20Ω=4Ω，故選
“l(fā)0Ω   2A”的甲變阻器即可；
（2）變阻器接線柱接一上一下的方法與開關(guān)和定值電阻串聯(lián)接入電路中，如下圖所示：

（3）小勇選用5Ω的電阻完成了實驗（此時電壓表示數(shù)為2.5V），記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后斷開開關(guān)．當(dāng)小明同學(xué)選用
10Ω的電阻重新組裝電路后，閉合開關(guān)，根據(jù)分壓原理，定值電阻的電壓大于2.5V，為控制電壓大小不變，應(yīng)移動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V；
【實驗拓展】燈在額定電壓下的功率為額定功率，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V；在燈的電壓均額定電壓的前提下，在電流表讀數(shù)方面，他們獲得了三組數(shù)據(jù)，分別求出對應(yīng)的功率，因多次測量取平均值可減小誤差，所以，他們的方法是正確的．
故答案為：（1）甲；（2）如上圖所示；（3）大于；移動變阻器的滑片；2.5；
正確；多次測量取平均值可減小誤差．

點評 本題探究導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系，主要考查電路的連接、器材的選擇、操作過程控制變量法的運用，同時也考查了測電功率實驗數(shù)據(jù)的處理方法，綜合性較強(qiáng)．