题目内容
(8分)如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图.所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、电阻箱(0~999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干.
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见表1.分析表中数据可知:电阻箱接入电路的阻值为 Ω;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 关系.
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A |
1 | 1.0 | 0.20 |
2 | 1.5 | 0.30 |
3 | 2.0 | 0.40 |
实验序号 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 5 | 0.40 |
2 | 10 | 0.20 |
3 | 20 | 0.10 |
(2)探究电流与电阻的关系时,应调节 改变接入电路中的阻值,并调节
使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测几组数据见表2.分析表中数据可知:滑动变阻器两端的电压为 V;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 关系.
(3).就本实验所用器材,在探究电流与电阻的关系时,若保持电阻箱两端的电压为2V,为能完成实验,电阻 箱可接入电路的阻值范围是 Ω至 Ω.(保留一位小数)
(1)5 正比 (2)电阻箱 滑动变阻器 4 反比 (3)3.3(或3.4) 20
【解析】
试题分析:(1)分析表1中数据可知:电阻箱接入电路的阻值R=1.0V/0.20A=1.5V/0.30A=2.0V/0.40A=5Ω,当导体的电阻一定时,电压变为原来的几倍,电流也变为原来的几倍,即当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(2)探究电流与电阻的关系时,可通过调节电阻箱改变接入电路中的阻值,并通过调节滑动变阻器来使电压表的示数保持不变,分析表2中数据可知电压表的示数为0.40A×5Ω=2V.。由串联分压可知滑动变阻器两端的电压为6V—2V=4V;分析表2中数据可知,当导体两端的电压一定时,导体的电阻变为原来的几倍,通过导体的电流变为原来的几分之一,即导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(3)由电流表的量程(0~0.6A)可知,串联电路中的最大电流是I1=0.6A,电阻箱接入电路的最小阻值为R1=U/I1=2V/0.6A=3.3Ω,当滑动变阻器(40Ω 2A)接入电路中的阻值最大40Ω 时,串联电路中的电流最小是I2=4V/40Ω=0.1A,则电阻箱接入电路的最大阻值为R2=U/I=2V/0.1A=20Ω。
考点:欧姆定律
(6分)快速骑自行车时,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越大,感觉空气阻力越大。由此小强同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。
在一个无风的周末,小强和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上,将如图甲所示装置固定住,爸爸依次以20km/h~80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小强将汽车在几个不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
汽车速度v/(km·h-1) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
弹簧测力计示数F/N | 0.2 | 0.3 | 0.6 | 1.0 | 1.4 | 2.4 | 3.1 |
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小 对实验结果的影响。根据二力平衡,弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的阻力大小;
(2)请根据表格中的数据在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线。根据图像,某同学得出:“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论,你认为他的说法是_____的(选填“正确”或“错误”)。
(3)实验完毕后,小强又进行了思考:从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
与同学讨论后,小强知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大,若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小。请你结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f= N,此后雨滴将做 运动。