题目内容
15．
小明要探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，器材有：滑动变阻器三个（规格分别为：R1“50Ω2A”、R2“30Ω1.5A”、R3“20Ω 1A”）、开关、电源（电压恒为12V）各一个，电流表、电压表各一只，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．| 电阻R/Ω | 20 | 15 | 10 |
| 电流I/A | 0.2 | 0.28 | 0.4 |
②小明进行了实验，测得数据如表所示．小明是探究电流与电阻的关系，实验中电阻两端电压为4V，小明又选用了一个5Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，其原因是电路中电流超过电流表量程．分析实验数据可得结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．
③实验中小明选择的变阻器为R1（选填“R1”、“R2”或“R3”）．
分析 ①实验中应将电阻串联在电路中，并将电压表与电阻并联；
②当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法；分析表中变化量和不变的量，得出电流与电阻之积大小关系，确定研究目的；
由欧姆定律求出此时电流与电流表量程比较；
根据电流与电阻之积大小关系得出结论；
③根据串联电路电压的规律得到变阻器分得的电压，由分压原理确定当最大电阻连入电路时变阻器的最大电阻至少为多少．
解答 解：①原电路中，电阻R和电压表均被短路了，R应串联在电路中，电压表测R的电压，修改后如下所示：
②小明进行了实验，测得数据如表所示，由表中数据可知，考虑到误差因素，电流与电阻的积：
U=IR=0.2A×20Ω=4V=定值，即控制电压不变，改变电阻大小，记下对应的电流的变化，小明是探究电流与电阻的关系，实验中电阻两端电压为4V，小明又选用了一个5Ω的电阻进行实验，根据欧姆定律，此时电路中的电流：
I=$\frac{U}{R}=\frac{4V}{5Ω}$=0.8A＞0.6A，大于电流表的量程，故不能正常进行；因电流与电阻之积为定值，分析实验数据可得结论：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
③电源电压为12V，实验中电阻两端电压为4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=U-U表=12V-4V=8V，变阻器的电压为电压表示数的$\frac{8V}{4V}$=2倍，当接入20Ω的电阻时，
根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：
2×20Ω=40Ω，即变阻器的最大阻值至少为40Ω，实验中小明选择的变阻器为 R1．
故答案为：①如上所示；
②电阻；4；电路中电流超过电流表量程；当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比；
③R1．
点评 本题通过导体的电流与电压、电阻的关系，考查电路的连接、控制变量法的运用、数据分析及电流表使用注意事项及对器材的要求，综合性较强．
如图所示，海监部门在海域放置浮标以监测水文变化（浮标的体积保持不变）．当发现浮标露出海面体积变小时，说明水的密度变小，浮标所受浮力不变（选填“变大”、“不变”或“变小”）．
“曹冲称象”是家喻户晓的典故．辰昱同学学习了浮力的有关知识后，模仿这一现象制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质量，其构造如图甲所示．已知小筒底面积为10cm2，高度为20cm，小筒和秤盘总质量为100g．问：
玉树地震时，救援队使用了一种适合于地震救灾的起重工具---高压起重气垫．它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成．起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度．（如图乙）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体的内能减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，则其功率为2000W．
如图是一种多功能蒸汽电熨斗，其说明书的部分内容如下：请认真阅读后解答下列问题：
| 技术参数： 自身质量：1.6kg 熨烫温度：90±15℃～200±20℃ 额定功率：880 W 额定电压：220 V 在额定电压下工作时能达到的最大喷气量：15 g/min 使用注意： 本产品是Ⅰ类电器，请确认您使用的电源接地良好； 请勿在同一线路上使用大功率电器． |
（2）该电熨斗正常工作时的电流是多少安？
（3）该电熨斗正常工作10分钟消耗多少电能？
（4）若将该熨斗接在200V的电压下工作，求它的实际电流是多少？实际电功率是多少？（结果保留一位小数）
一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟做功10次．如图所示，汽油机的活塞正向上运动，它处于压缩冲程．