Question

4．小明同學在研究“電流跟電壓、電阻關系”時，記錄數據如下
表一

實驗 次數	電阻R=10Ω
	U/V	I/A
1	1	0.1
2	2	0.2
3	3	0.3

表二

實驗 次數	電阻U=3V
	R/Ω	I/A
4	5	0.6
5	10	0.3
6	15	0.1

（1）兩組實驗都采用了控制變量法（填實驗方法）．依次進行表二中第5、6次實驗的過程中，滑片P應向右滑動．

（2）將R換作額定電壓為3.8V的小燈泡，當小燈泡正常工作時電流表示數如圖乙所示，電流表示數為0.3A，則它的額定功率為1.14W．
（3）將R換成螺線管，則當滑片P向左滑動時，它能夠吸起大頭針的數量將變多．

Answer 1

分析 （1）實驗是為了研究電流與電壓、導體電阻的關系，要用到控制變量法；在研究電流與電阻的關系時，就要控制導體兩端的電壓不變，如何控制定值電阻兩端的電壓不變，這就要用到滑動變阻器．
（2）利用電流表的讀數方法，讀出此時的額定電流，然后用電功率的計算公式求出額定功率．
（3）由滑片的移動方向可知滑動變阻器接入電阻的變化，從而可知電流的變化；螺線管的磁性與通電電流有關，電流越大，則磁性越強，螺線管吸起的大頭針越多，根據電路電流的變化，判斷螺線管磁性的強弱，從而判斷螺線管吸起大頭針數量的變化．

解答 解：（1）研究電流這個物理量與電壓、導體電阻兩個物理量的關系時，要用到控制變量法；由表格中的數據可知，導體的阻值在依次增大，其兩端的電壓就要改變，因此要用滑動變阻器來使定值電阻兩端的電壓不變，在滑動變阻器的電阻值Rp不變的情況下，電路中由于將10Ω的定值電阻換成15Ω的定值電阻，使整個電路的電阻值R總增大．
利用公式I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的總電流I減小．此時滑動變阻器兩端的電壓Up=IRp，由于Rp不變，I減小，導致了Up的減小，而定值電阻兩點之間的電壓等于總電壓減去滑動變阻器兩端的電壓，由于滑動變阻器兩端的電壓減小導致了定值電阻兩點之間的電壓增大，所以要減小定值電阻兩點之間的電壓U₂．根據公式U₂=IR₂可知，R₂為15Ω不變，只能減小電路中的電流，所以要使電路中的電阻增大，即滑片P向右端移動增大電阻．
（2）由題意知：U_額=3.8V 由于電流表選用的是0～0.6A的量程，結合指針的位置，可以得到此時電路中的電流為為額定電流，即I_額=0.3A，P_額=U_額×I_額=3.8V×0.3A=1.14W．
（3）螺線管的磁性與電流有關，電流越大，螺線管的磁性越強，當滑片左移時，電路中電流增大，螺線管磁性增強，螺線管吸起大頭針的數目增加．
故答案為：（1）控制變量；右；（2）0.3A；1.14W；（3）多．

點評 本題考查了探究實驗常用的方法：控制變量法，滑動變阻器的使用，串聯電路的規律等，考查的知識點較多，在做題時要認真審題，靈活應用所學物理知識求解．