Question

實驗小組進行了“測定額定電壓是2.5V的小燈泡功率”的實驗：
（1）實驗記錄與計算如下表：

電壓U/V	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.22	0.26	0.30
功率P/W	0.33	0.52
燈泡發光情況	燈絲暗紅	微弱發光	正常發光

根據他們觀察的現象和記錄的實驗數據分析，你可得出什么結論（請說出兩點）：
①小燈泡的額定功率是________W；②________．
（2）他們還注意到，這個實驗記錄也可以用來計算小燈泡燈絲的電阻，并發現燈絲的電阻值隨電壓升高而增大，同學們想：導體的電阻不是與電壓、電流無關嗎？怎么會有這樣的結論呢？請你給他們作出合理的解釋：________．
（3）①在如圖甲中用筆畫線代替導線完成該實驗的電路連接；（請正確選擇電表量程）
②請在坐標如圖乙中作出小燈泡的電壓和電流的關系圖象．

（4）他們繼續用上圖所示裝置來探究電流跟電壓、電阻的關系．首先把2 歐姆的電阻接人原來小燈泡的位置，調節變限器依次測得數據如表一．
由表一可歸納出：在電阻不變的情況下，導體中的電流跟它兩端的電壓成________比．然后研究電壓不變情況下電流與電阻的關系．其操作步驟是分別把1Ω、2Ω、3Ω的電阻接入原小燈泡的位置，立即閉合開關記錄讀數如表二所示．
由表中的實驗數據發現，通過導休的電流跟它的電阻不成反比，其原因可能是遺漏了重要的操作步驟，此步驟是：________．
（5）在（4）物理實驗探究中我們采用________法來探究問題，我們還學過用這種方法的實驗有________．
表一

次數	電阻R=2歐
	電壓（伏）	電流（安）
1	1	0.5
2	1.6	0.8
3	2	1

表二

次數	電壓（伏）	電流（安）
1（R=1歐）	0.6	0.6
2（R=2歐）	1	0.5
3（R=3歐）	1.3	0.43

Answer 1

解：（1）①P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；②從表中數據可以看出電流隨電壓的增大而增大；
（2）燈絲電阻變大，是因為通電時間長使燈絲溫度升高，故燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（3）燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表量程選3V，電流較小，故電流表選0.6A的量程，如圖所示
由描點法作出圖象，注意不能是直線．圖象如圖：

（4）由表一得：為定值，所以在電阻一定時，電流跟電壓成正比．
探究電流跟電阻關系時，要保持電壓不變．
實驗時，分別把1Ω、2Ω、3Ω電阻接入原燈泡位置，立即閉合開關，原燈泡位置接入的電阻越大，分擔的電壓越大，沒有保持電阻兩端的電壓不變，所以得到電流跟電阻不成反比．
實驗時，應該把1Ω、2Ω、3Ω電阻接入原燈泡位置時，調節滑動變阻器滑片，使定值電阻兩端電壓相等．
（4）電流跟電壓和電阻同時有關，探究電流跟電壓、電流跟電阻的關系時，采用控制變量法．物理學中經常用控制變量法進行探究，比如探究滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系等．
故答案為（1）①0.75；②電流隨電壓的增大而增大（2）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．（3）如上圖所示．
（4）正；移動滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變；（5）控制變量；探究滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系等．
分析：（1）由功率公式P=UI計算額定功率，由表格中數據分析電流與電壓的關系；
（2）金屬電阻，其阻值隨溫度的升高而變大，故可以考慮由于通電時間長而使溫度升高，電阻變大；
（3）根據額定電壓選擇量程并連線，由描點法畫出圖象；
（4）在電阻不變時，電壓和電流的比值是定值，因此電流跟電壓成正比，否則不成正比．
由歐姆定律知，電壓一定時，電流跟電阻成反比，實驗發現，電流跟電阻不成反比，沒有控制好前提條件不變．
（5）電流跟電壓和電阻有關，探究電流跟電壓的關系，保持電阻不變，探究電流跟電阻的關系，保持電壓不變，這種方法是控制變量法．控制變量法是物理實驗中經常用到的一種方法，比如探究滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系等．
點評：本題主要考查的內容：
（1）燈絲的U-I圖象是一條曲線，主要原因是因為隨溫度的升高使燈絲電阻變大．
（2）電壓表量程由電源電壓和燈泡電壓的最小值來確定．
（3）電流表的量程根據額定電壓和電阻或額定電壓和額定功率來確定．
（4）本實驗實質上通過利用控制變量法，探究歐姆定律中電流跟電壓、電阻的關系．