题目内容

20．在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表、开关各一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别“10Ω 2A”、“20Ω 1A”），导线若干．
（1）请根据图甲电路图用笔画线将图乙实物图连接完整；

（2）按图乙连接好电路，闭合开关前，变阻器的滑片P应调至最D（C/D）端；
（3）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能为R短路（R短路/R断路）；
（4）排除故障后，小明在a、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使表示数2.5V，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向F（E/F）端移动，小明移动变阻器滑片P的目的是使电压表示数为2.5V不变；
（5）小明为完成实验，选用了四个定值电阻，他应选择的滑动变阻器规格是“201A”．

分析 （1）根据电路图连接实物，注意导线不要交叉和电表量程选择适当；
（2）连接滑动变阻器时，在闭合开关前，使滑动变阻器处于阻值最大处，根据连接确定滑片的移动方向；
（3）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是电阻发生短路或电压表断路；
（4）根据串分压的知识，先判断出改接后电压表的示数变化，然后判断滑片的移动方向；
（5）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压保持不变，更换电阻后要移到滑片，使电压表示数保持不变；
由欧姆定律求出最大阻值的滑动变阻器接入电路时的电路电流，然后由串联电路特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器．

解答 解：（1）根据电路图，连接实物电路，如图所示：

（2）连接滑动变阻器时，在闭合开关前，使滑动变阻器处于阻值最大处，根据乙图可知滑片应该移动到右端，即D端；
（3）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是电阻发生短路或电压表断路；
（4）改接10Ω的电阻后，电压表的示数变大，则应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右端即F端滑动，使电压表的示数保持2.5V不变；
（5）当20Ω的电阻接入电路时，电路电流I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2.5V}{20Ω}$=0.125A，此时滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=4.5V-2.5V=2V，
滑动变阻器接入电路的阻值R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2V}{0.125A}$=16Ω，则应选规格为“20Ω  1A”的滑动变阻器．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）D；
（3）R短路；
（4）F；使电压表示数为2.5V不变；
（5）“20   1A”．

点评 解决本题的关键：一是知道滑动变阻器在本实验中的作用和使用，二是会根据控制变量法设计实验和分析实验数据得出结论．

练习册系列答案
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13．小红同学在做“观察平面镜成像”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图1所示．在此实验中：

（1）直尺的作用是便于比较像和物分别到镜面的距离的关系；
（2）两段相同的蜡烛是为了比较像和物大小的关系；
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11．通常物体热胀冷缩，在常温下用钢尺正常测量铅笔长度读数为12.50cm，把钢尺放火上烤一烤后，立即再测量该物体的长度，则测量值可能为（　　）
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（1）如图1所示，秒表的读数为277.5s．
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15．完成下列作图．

（1）如图1，用起子开启瓶盖，动力F1作用在A点，请画出这个力的力臂L1和阻力F2．
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（3）在图3中添加两根导线，使两灯组成串联电路，并用电压表测量L2两端的电压．
5．2009年7月22日上午，五百年一遇的罕见日全食在天空上演，我国长江流域12个省区市能见日全食，观测日全食不能用肉眼直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，可采用如下的两种简便方法．
方法一：准备一盆黑墨水置于阳光下，在脸盆中观察太阳的像，如图甲所示这是利用了平面镜成像原理；
方法二：如图乙所示，对着阳光，在光屏上观察太阳的像，这利用了小孔 成像原理．当出现如图所示的日偏食现象时，在半透明光屏上看到像的形状是如图丙中的C（选填序号）．
12．有一种汽车的效率为26%，有一种摩托车的效率为32%，这说明（　　）
A．摩托车比汽车的功率大
B．摩托车比汽车做的有用功多
C．使用摩托车比使用汽车做功多
D．燃烧相同的燃料，摩托车将内能转化为机械能比汽车将内能转化为机械能多
9．小明要探究“凸透镜成像规律”．选择的器材有凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、火柴．

（1）小明先将凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图1所示，这一操作的目的是测量凸透镜的焦距；
（2）将凸透镜、蜡烛和光屏放在光具座上进行实验时，某同学点燃蜡烛，沿光具座移动光屏，发现光屏上的像不完整（如图2所示），若调整凸透镜，接下来的操作是将凸透镜向下调整．
（3）问题解决后，小明经过规范操作，测量准确，实验记录如表：
序号物距u/cm像距v/cm像的性质
130.0010.91a
216.0016.00倒立，等大，实像
312.0024.00b
46.00/正立、放大、虚像
表格中有几项内容漏写了，请你帮助填补：a倒立，缩小，实像；b倒立，放大，实像；在第4次实验时，为了观察到此时的像，眼睛和蜡烛应该在凸透镜的异（“同”或“异”）侧．
（4）完成实验后，小明又拿一个近视眼镜放在蜡烛和透镜之间并调节光屏，使光屏上出现烛焰清晰的像（如图3所示），那么在拿走近视眼镜后，应该向靠近透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”），可再次得到清晰的像；
（5）小明将光源“F”放在距凸透镜在15cm处，其大小如图4所示，凸透镜固定在光具座上．如果用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住，则光屏上所成的像为C．
10．在探究“光反射时的规律”实验中，某小组实验步骤如下：
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C．取下硬纸板，用量角器测量NO两侧的角i和角r．
D．纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把纸板NOF向前折或向后折，观察反射光线．（如乙）
根据上述实验步骤，回答下列问题：
（1）该实验中硬纸板显示出：反射光线与入射光线分居法线两侧．
（2）该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否在同一平面上．
（3）由实验步骤C可以得到的规律是反射角等于入射角．
（4）在甲图中，如果将光线沿着FO射向平面镜时，你还会发现的规律是光路是可逆的．
（5）小明探究反射角和入射角之间的关系时，三次改变入射角i的大小（如图乙），实验所测数据如下表，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是反射角（或入射角）看成了光线与镜面的夹角．
实验次数入射角反射角
第一次20°70°
第二次30°60°
第三次50°40°

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