Question

5．某實驗小組在探究歐姆定律時，采用了如圖所示的電路圖，實驗中他們選用的定值電阻分別是6Ω、8Ω、10Ω，電源電壓是3V，滑動變阻器的阻值范圍是0～15Ω．
（1）他們在探究某一因素變化對電流的影響時，采用控制變量法實驗分兩步進行：
①保持電阻不變，探究電流與電壓的關系；
②保持電壓不變，探究電流與電阻的關系；
（2）實驗中電流表的量程應選0～0.6A，電壓表的量程應選0～3V；
（3）在研究電阻對電流的影響時，把定值電阻由6Ω換成10Ω，閉合開關后，下一步的操作是：調節滑動變阻器的滑片，保持定值電阻兩端電壓不變．
（4）該小組的同學在完成上述實驗后，把定值電阻改成小燈泡，然后測量小燈泡的電阻，得到的三組數據如表所示，請你將表中的空白格補上．

實驗次數	1	2	3
電壓/V	1.5	2.0	2.5
電流/A	0.23	0.27	0.3
電阻/Ω	6.5	7.4	8.3
燈泡亮度	暗	較亮	亮

（5）小明處理完數據后發現，三次測得的燈絲電阻相差較大，與其他同學交流也是同樣的情況，你認為出現這種結果的原因是燈泡電阻受溫度的影響，即隨著溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）電流的大小與電壓和電阻有關，所以我們在探究其中一個因素變化對電流的影響時，必須保持另一個因素不變，這就是控制變法；
（2）因為電源電壓為3V，電壓表使用小量程即可；定值電阻最小為6Ω，利用歐姆定律可知電路中的最大電流為0.5A，電流表用小量程即可；
（3）在研究電阻對電流的影響時，更換電阻后電阻兩端的電壓會隨之變化，為了控制變量，要調節滑動變阻器的滑片保持電阻兩端的電壓不變；
（4）由表格可知燈泡兩端的電壓和通過的電流，根據歐姆定律求出實驗三中燈泡的電阻；
（5）導體電阻大小跟導體的長度、橫截面積、材料、溫度有關，燈絲電阻受溫度影響比較大．

解答 解：
（1）電流的大小與導體兩端的電壓和導體的電阻有關，在探究某一因素變化對電流的影響時，采用控制變量法：
①保持電阻不變，探究電流與電壓的關系；
②保持電壓不變，探究電流與電阻的關系．
（2）因為電源電壓為3V，電壓表0～3V；
定值電阻最小為5Ω，利用歐姆定律可知電路中的最大電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，電流表用0～0.6A的量程．
電源電壓是3V，故電壓表的量程是小量程，即0～3V；
（3）把定值電阻由5Ω換成10Ω，定值電阻兩端的電壓變大，為了控制電壓不變，下一步的操作是調節滑動變阻器的滑片，保持定值電阻兩端的電壓不變．
（4）實驗3中燈泡的電阻R=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω．
（5）燈絲電阻在長度、橫截面積、材料一定時，燈絲的電阻與溫度有關，溫度越高電阻越大或燈絲的電阻與溫度有關或溫度越高電阻越大．
故答案為：
（1）①電壓；②電阻；（2）0～0.6，0～3；（3）定值電阻兩端的電壓； 
（4）8.3；（5）燈泡電阻受溫度的影響，即隨著溫度的升高而增大．

點評 本題考查了電表量程的選擇、滑動變阻器的使用、歐姆定律的簡單計算等，關鍵是控制變量法在探究歐姆定律中的應用以及知道燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大．