题目内容
【题目】聪聪在实验室中找到学生电源，四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω ）， “25Ω 1A"的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导 线若干，完成了下列电学实验。
（一）探究“电流与电阻的关系”
（1）如图甲是聪聪连接的电路，还有一根导线没有接上，请你用笔画线代替导线将 电路连接完整，并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处；
（_______）
（2）正确连接后，闭合开关，聪聪发现电流表无示数，电压表示数极大、可能是定值电阻发生了________（填“短路”或“断路” ）。
（3）实验中保持电压表的示数为2V不变，为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验，电源的电压值不应超过 _________ V。
（4）正确完成四次实验后，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成 _____________。
（5）聪聪又在实验室中找到一个标有“0.3A”字样的灯泡，他想用这个灯泡探究 “电流与电压的关系”，老师告诉他不可以，原因是________________________________________。
（二）测量滑动变阻器R2的最大阻值
（1）聪聪连接了如图乙所示的电路，将滑动变阻器R2的滑片调至最右端，闭合开关，适当调节R1的阻值，电流表和电压表的示数如图丙所示，电流表的示数为_________ A，R2的最大阻值为_________Ω。
（2）实验中至少需要测量三组数据，目的是 _________（填“寻找普遍规律”或“减小误差”）。
（三）聪聪又找来最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3和最大阻值为20Ω的滑动变阻器 R4，利用学生电源（电压调为12V不变），设计了如图丁所示电路，测量标有 “0.3A”字样灯泡的额定功率，清将他的实验过程补充完整：
（1）只闭合开关S、S2，将滑动变阻器_________的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为_________ V，此时灯泡正常发光。
（2）保持两个滑动变阻器的滑片位置不动，只闭合关S、S1，读出电压表的示数为7V。
（3）灯泡的额定功率P额=_________W。
【答案】
断路 4 反比 灯丝电阻随温度的升高而增大 0.2 10 减小误差 R4 6 1.5
【解析】
第一空．连接这根导线后滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处，则接入的滑动变阻器下端接线柱应远离滑片，即下端应接左端接线柱。如图：
第二空．闭合开关，电流表无示数，说明电路不通，某处发生了断路；电压表示数极大，说明与电压表并联的元件断路，导致电压表相当于直接测电源电压。所以故障可能是定值电阻发生了断路。
第三空．根据串联电路分压规律可知，保持电压表的示数为2V不变，当25Ω定值电阻接入电路、滑动变阻器R1调到阻值最大时，电源最大。R1最大阻值为25Ω，与25Ω定值电阻阻值相同，所以R1两端电压与定值电阻两端电压相等，为2V，则电源电压为2V+2V=4V。所以电源的电压值不应超过4 V。
第四空．保证每次定值电阻两端电压都是2V不变，测得每次的电流值随定值电阻的阻值增大而减小。所以可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
第五空．要探究“电流与电压的关系”，要控制电阻一定、改变电压，看电流大小随电压大小如何变化。因灯泡在不同电压下的亮度不同，灯丝的温度不同，会影响灯丝的电阻，所以若用灯泡探究 “电流与电压的关系”，灯丝的电阻会改变，不能完成实验。
第六空．由乙图可知，R2的滑片调至最右端时其阻值最大，电压表测R2两端电压。由丙图可知，电压表的分度值为0.1V，示数为2V；电流表的分度值为0.02A，示数为0.2A。
第七空．R2的最大阻值为：
R2=
=
=10Ω。
第八空．R2的最大阻值是一定的，实验中至少需要测量三组数据，是为了取平均值减小误差。
第九空．由丁图可知，当只闭合开关S、S2时，灯泡L、R3、R4串联，电压表测R4两端电压。若将R3的滑片调到阻值最大处，要使灯泡正常发光，则电路中电流要为0.3A，此时R3两端电压为：
UR3=IR3=0.3A×30Ω=9V，
而在步骤二中，电压表测R3、R4的总电压，其示数为7V，小于上面计算的9V，说明将滑片置于阻值最大处的滑动变阻器不是R3，应该是R4。
第十空．将R4的滑片调到阻值最大处，电路中电流要为0.3A，此时R4两端电压为：
UR4=IR4=0.3A×20Ω=6V。
所以应该移动R3的滑片，使电压表示数为6V，此时灯泡电流为0.3A，灯泡正常发光。
第十一空．再只闭合关S、S1，电压表测R3、R4的总电压，其示数为7V，则灯泡L两端电压为：
UL=12V-7V=5V。
则灯泡的额定功率为：
P额=ULI=5V×0.3A=1.5W。
【题目】在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图所示，小明用高为4cm的发光体（由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）：
实验次数 | 物距/cm | 像距/cm | 像高/cm |
1 | 30 | 15 | 2 |
2 | 20 | 4 | |
3 | 15 | 8 |
（1）分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为____________cm。
（2）在第3次实验时，将光屏移到光具座____cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上____（选填“会”或“不会”）出现手指尖的像。
（3）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“0”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度____（选填“大于”、“小于”或“等于”）2cm。
（4）小明完成实验后，又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶，把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过瓶和水可以看到那支笔，如图所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中，铅笔所成像的____（选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”）一直不会有明显的变化。
