例2(2007,陕西课改中考题)小刚同学由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”联想到:铅笔芯也是导体,铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢?
于是,小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验。
(1)实验思路:保持铅笔芯两端的电压不变,给铅笔芯加热,测出不同__________时通过铅笔芯的电流,根据电流的变化情况,得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系。其依据是:电压一定时,电阻越小,电流___________。
(2)小刚设计了如图2所示的电路。
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(3)主要实验过程:
①先将H型铅笔芯接入电路,闭合开关,测量并记录通过它的电流;
②用酒精灯给铅笔芯加热,使铅笔芯的温度逐渐___________,每隔10s测量并记录通过它的电流;
③再分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程。
(4)下表是小刚他们记录的实验数据:
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加热时间/s |
0 |
10 |
20 |
30 |
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通过铅笔芯的电流/A |
H |
0.150 |
0.160 |
0.175 |
0.185 |
|
HB |
0.265 |
0.270 |
0.285 |
0.295 |
|
|
2B |
0.320 |
0.340 |
0.360 |
0.370 |
分析表中数据可以初步得出:铅笔芯的电阻随温度的升高而___________。
(5)你认为小刚他们的实验存在什么不足,写出其中一条。
__________________________________________。
答案:(1)温度,越大;(3)升高;(4)减小;(5)①铅笔芯容易燃烧;②不能直接测量铅笔芯的温度;③不能控制铅笔芯两端电压不变;④用酒精灯加热不能保证铅笔芯受热均匀;⑤电路中没有接保护电阻。
点评:这是一道探究题,从“金属导体的电阻随温度升高而增大”这一学生已知的规律入手,根据客观事物的相互联系,进行联想推理,引发新的思考,提出新的探究课题──“铅笔芯的电阻与其温度的关系”,考查了科学探究过程中的实验设计、进行实验、数据处理、实验评估等四个要素。在制定探究方案时,关注学生的思维过程,用“加热时间”的长短间接反映铅笔芯“温度”的变化;用“电流”的大小间接反映铅笔芯“电阻”的变化情况,体现了科学研究中的重要方法──转换法。在(4)中考查学生对实验数据分析、概括得出结论的能力。(5)中让考生写出一条实验中存在的不足,意图是引导学生在探索实际问题中物理学原理的过程中,有评估探究过程和探究结果的意识,培养学生勇于质疑、善于反思、尊重科学的精神。
16
一个力学实验箱内有如图所示的器材,利用这些器材进行组合可以做相关的力学实验,请根据表中的实验名称(或实验目的)填出能完成这些实验的相应器材的名称代号
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实验名称 (或实验目的) |
选用器材(填字母代号) |
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用天平称石块质量 |
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用弹簧测力计测石块的重力 |
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测石块的密度 |
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测滑轮组的机械效率 |
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17 下图是用伏安法测 “2.5V”小灯泡的电阻、电功率的实验电路图。根据你当时的实验情景和下面的电路图,回答下列问题:
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(1)在连接电路时,应将开关 ,并将滑片P调至 端(填a或b)
(2)当小灯泡工作在某状态时,两电表的示数如图所示,则小灯泡的额定功率为 W,此时小灯泡的电阻为 Ω
(3)在实验过程中,当将滑片P向b端滑动时,则电压表的示数将 ;(填:变大或变小)
(4)在测小灯泡的电功率时,调节滑动变阻器的过程中,眼睛首先应该读 表的示数,后读表 的示数;当电压表的示数等于 V时,小灯泡的实际功率等于额定功率。