Question

如图1所示，探究“电流与电压、电阻的关系”时，
表Ⅰ

实验 次数	电阻R=10Ω
	U/V	I/A
1	1	0.1
2	2	0.2
3	3	0.3

表Ⅱ

实验 次数	电压U=3V
	R/Ω	I/A
4	5	0.6
5	10	0.3
6	15	0.2

（1）表Ⅰ和表Ⅱ是小明同学实验后记录的数据，综合分析表Ⅰ和表Ⅱ中的数据可以总结出欧姆定律的表达式为______．由实验数据我们还可以看出，小明实验过程中用到了______的物理学研究方法，在他依次进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中，滑片P应向______滑动．
（2）实验中小明选取电阻R而不选择小灯泡，理由是______．
（3）如图2所示是另一组的小红根据她的实验数据画出的I-R图象，从图象中可以看出她始终保持电压表示数为______V．
（4）探究电流与电压、电阻关系的实验结束后，小红用额定电压为3.8V的小灯泡替换R接入了电路，且测得小灯泡正常工作时电流表示数如图3所示，则通过小灯泡的电流是______A，它的额定功率为______W．

Answer

（1）实验目的是探究电流与电压、电阻的关系，所以关系式应从电流与电压、电流与电阻的比例关系总结；表二记录的是在电压一定时，电流与电阻的关系，需要保持电阻两端电压一定．该探究方法是物理学中经常采用的一种方法，即控制变量法；该操作方法是调节滑动变阻器滑片位置，改变滑动变阻器接入电路的电阻大小．
（2）根据灯泡的工作原理和影响电阻的因素进行分析即可．
（3）从图2中读出一组电阻值和电流值，根据U=IR即可求出电压表的示数．
（4）根据电流表的量程、分度值以及指针位置读出灯泡正常工作的电流，利用P=UI计算灯泡的额定功率．
【解析】
（1）①在表Ⅰ中，电阻保持不变．纵向看，电压是成倍增大的，电流也是成倍增大的，并且电流增大的倍数与电压增大的倍数相同，也就是电流与电压成正比；
在表Ⅱ中，电压保持不变．电阻成倍增大，但电流逐渐减小，并且电流减小的倍数与电阻增大的倍数的倒数相同，也就是电流与电阻成反比．因此表达式为I=．
②在探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，改变电阻两端电压；在探究电流与电阻的关系时，需要保持电压一定，改变接入电路的电阻．由上可知，本实验采用的是控制变量的物理学研究方法．
③在电源电压一定时，串联电路导体两端电压与其阻值成正比．表Ⅱ中第5、6次实验的过程中，定值电阻是增大的，所以两端电压相应增大；要保持定值电阻两端电压不变，需要移动滑动变阻器滑片，使变阻器接入电路的电阻增大，变阻器两端电压增大，定值电阻两端电压减小，则滑片要向右移动．
（2）因为灯泡是利用电流的热效应工作的，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，在改变灯泡两端的电压时，灯泡的发光强度发生变化的过程中，灯丝的电阻变化十分明显；而定值电阻的阻值在实验过程中基本保持不变．
（3）电压表的示数：U=IR=0.1A×25Ω=2.5V；
（4）由图知，电流表选择的是0～0.6A量程，所以示数为0.3A；
已知灯泡的额定电压为U=3.8V，灯泡正常工作的电流为I=0.3A
所以灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案为：
（1）I=；控制变量；右；
（2）灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变化，无法控制电阻不变；
（3）2.5；
（4）0.3；1.14．