题目内容
【题目】图甲是探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路,电源电压恒为3V。
(1)探究电流与电压的关系时,应保持_____不变(选填“R1”或“R2”)。
(2)探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0 A;要使电流表示数是0.5A,R1的阻值是____Ω;多次测量后,作出的I—R1图像是图乙中的____。
(3)该同学为研究可变电阻功率的变化规律,他将R1换成阻值为5Ω的定值电阻,把R2换成阻值范围是0~10Ω的电阻箱。实验中R2从lΩ逐渐调大到10Ω,实验数据如下表,当R2消耗的功率最大时,其电阻约为(__________)
A.4ΩB.5ΩC.6ΩD.4Ω和6Ω
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
R2/Ω | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
I/A | 0.50 | 0.43 | 0.33 | 0.27 | 0.23 | 0.20 |
P2/W | 0.25 | 0.37 | 0.44 | 0.44 | 0.24 | 0.40 |
【答案】R1 4 D B
【解析】
(1)[1]由控制变量法知道,若要想探究电流与电压的关系,则应控制电阻不变,故应保持R1 不变;
(2)[2]在探究电流与电阻的关系时,应保持电压的值不变,由欧姆定律知道,电压是:
U=IR=1.0A×2Ω=2V,
所以,当电流表示数是0.5A时,R1 的阻值是:
;
(3)[3]由于在电压一定时,电流与电阻成反比,所以多次测量后,作出的I-R1 图线是图乙中的D;
(4)[4]由表格中数据知道,电阻R2 由1Ω至4Ω之间功率变大,由6Ω至10Ω之间的功率减小,4Ω与6Ω的功率相等,由此可知,当R2 的阻值为5Ω时,功率最大。
【题目】为了研究将物体浸没在水中时水对容器底部压强的增加量Δp水与物体体积、质量的关系,小李和小华两位同学将质量和体积不同的物体分别浸没在盛有水的同一圆柱形容器中,并分别进行了实验。
(1)小李探究:Δp水与放入物体质量m的关系,于是选择质量不同、体积相同的三个物体,先后浸没在盛有水的同一圆柱形容器中,并测得Δp水。实验示意图及相应数据见表一。
表一
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
实验示意图 | |||
m(千克) | 4.0 | 3.0 | 2.0 |
Δp水(帕) | 1500 | 1500 | 1500 |
分析比较表一中Δp水和相关条件,可得:Δp水与m________(选填“有关”或“无关”)。
(2)小华探究:Δp水与放入的物体的体积V的关系,于是选择质量相同、体积不同的合金物块先后浸没在盛有水的同一圆柱形容器,并测得Δp水。实验数据记录在表二中。
表二 表三
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 实验序号 | 5 | 6 | |
m(千克) | 16.0 | 16.0 | 16.0 | 16.0 | m(千克) | 16.0 | 16.0 | |
V(米3) | 2×10-3 | 4×10-3 | 6×10-3 | 8×10-3 | V(米3) | 10×10-3 | 12×10-3 | |
Δp水(帕) | 2000 | 4000 | 6000 | 8000 | Δp水(帕) | 9500 |
① 分析比较表二中的第三行和第四行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:当物体浸没在盛有水的同一圆柱形容器中,______________________。
② 小华继续实验,实验数据记录在表三中。发现测得的实验数据与表二中的结论不符合,原因可能是______。请判断实验序号6中的相关数据:Δp水_____9500帕(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
③ 若容器的容积为V容,底面积为S,在该容器中倒入水的体积为V水,将体积为V物的合金物块浸没在水中,则水对容器底部压强增加量所能达到的最大值Δp水最大=________。(涉及的物理量均用字母表示)