题目内容

13．某小组同学用图甲的电路图探究欧姆定律，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为3V不变．

（1）如图甲所示，是小华所连接的不完整实验电路，请你用笔画线代替导线，将缺少的导线连接好成完整电路．
（2）小华将电路接好后，闭合开关，发现电压表与电流表的示数太大．接下来应进行的操作是C（填写字母代号）．
A．更换电池或电阻
B．检查电路是否短路
C．断开开关，移动滑动变阻器滑片至最大值位置
（3）在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时，小华将5Ω的电阻接入电路，电压表如图乙所示．后把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：将变阻器的滑片P向右（填“左”或“右”）移动直至电压表示数为2V．若要完成整个实验，选择的滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω．
（4）上述探究结束后，该组同学选择原来的电源和两只灯泡L1“2.5 V  0.3 A”和L2“3.8 V 0.3 A”，设计的电路如图丙所示，探究“电功率跟电流、电压的关系”．
①此实验设计是为了探究电功率与电压的关系，通过灯的亮暗来判断电功率的大小．
②为了探究电功率与电流的关系，小明认为，利用图丙电路只要通过移动滑动变阻器，改变电流观察灯L1或L2亮度的变化，即可得出结论．则小明同学的方案不合理（选填“合理”或“不合理”），理由：电压与电流同时在改变，未控制电压一定．

分析 （1）把电流表、电阻串联接入电路，完成电路连接．
（2）如果电路总电阻太小，则电路电流将会较大，电表示数较大，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，然后分析答题．
（3）探究电流与电阻的关系应控制电阻两端电压不变，应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，然后选择滑动变阻器．
（4）灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡实际功率越大，灯泡越亮；探究功率与电流的关系，应控制电压相等而电流不同．

解答 解：（1）把电流表与电阻串联接入电路，实物电路图如图所示：

（2）闭合开关，发现电压表与电流表的示数太大，说明电路电阻太小，可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小造成的，应断开开关，移动滑动变阻器滑片至最大值位置，故选C；
（3）电压表量程为0～3V，由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2V；
在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，定值电阻两端电压变大，为保持电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分压应将变阻器的滑片P向右移动直至电压表示数为2V为止． 电源电压为3V，定值电阻两端电压为2V，则滑动变阻器两端电压为3V-2V=1V，串联电路电流相等，电阻两端电压与电阻阻值成正比，电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的2倍，电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的2倍，电阻最大阻值为20Ω，要完成整个实验，滑动变阻器接入电路的最大阻值为10Ω，要完成实验，选择的滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω．
（4）上述探究结束后，该组同学选择原来的电源和两只灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”，设计的电路如图丙所示，探究“电功率跟电流、电压的关系”．
①灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡实际功率越大，灯泡越亮，可以根据灯泡的亮暗比较灯泡电功率的大小．
②探究电功率与电流的关系，应控制灯泡两端电压相等而电流不同，利用图丙电路只要通过移动滑动变阻器，改变电流观察灯L1或L2亮度的变化时，电压与电流同时在改变，未控制电压一定，小明的方案不合理．
故答案为：（1）如上图所示；（2）C；（3）右；2；10；（4）①灯的亮暗；②不合理；电压与电流同时在改变，未控制电压一定．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路现象分析、滑动变阻器的调节、电表读数、实验评价等问题，探究电流与电阻关系实验要应用控制变量法，应用控制变量法是正确解题的关键．

练习册系列答案
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18．如图所示的是实验室常用的一种仪表的示意图．请写出你从图中得到的两条信息：
（1）这是一个电流表；
（2）电流表的示数是0.3A．
19．如图1所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验．
（1）该实验目的是练习用刻度尺和停表测平均速度（填测量工具）．
（2）该实验原理是v=$\frac{s}{t}$（填计算公式）．
（3）实验中测得上半段路程s2上的平均速度为v2，下半段路程s3上的平均速度为v3．那么，v2、v3的大小关系是v2＜v3．（选填＞、＜、=）
（4）实验时观察到，小车沿斜面顶端下滑到斜面底端的运动是变速直线运动．（选填“匀速”或“变速”）
（5）用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发时开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图2所示．此过程中，滑块的平均速度是0.09m/s．
1．用电压表和电流表可以测未知导体R的电阻值（即伏安法测电阻），图a为一种测量方案的原理图．

（1）按照电路图组装实物图，闭合开关以后，若电流表有示数，电压表几乎无示数，则电路故障可能是电阻R短路；
（2）某次实验时电压表和电流表的读数如图b所示，则该电阻的阻值为4.3Ω．（保留小数点后一位）
（3）如果考虑到电流表的电阻不为零，则用该测量方案测出的结果必然存在误差，那么用这种实验方案测量出来的电阻值大于电阻的真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．其原因是所测电压U偏大．
（4）某同学想采用这种方法测量R0的电阻，请利用该方法用笔画线代替导线连接在图c实物图．
8．在探究“电流与电压的变化关系”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，电阻R1为10Ω，滑动变阻器R0标有“20Ω  0.5A”字样．

（1）图甲是小华未完成的实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求当滑片P左移时电流表的示数变大．
（2）实验中连接电路时，开关应该断开，实验前在试触开关时，如果发现电流表指针如图乙所示，则接下来的正确的操作是断开开关，将电流表的正负接线柱接线交换；
据你所连接的电路在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至B（选填“A”或“B”）端；图丙是某次实验中电流表的示数，应该记为0.26A．
（3）小华在实验中应保持电路中的电阻不变，通过移动变阻器的滑片P改变电阻两端的电压；表一是记录的部分实验数据，通过分析可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
实验次数.123
电压U/V122.8
电流I/A0.10.20.28
（4）小华继续思考，若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”，要选用不同的定值电阻接入电路，实验过程中也要移动变阻器的滑片P，其主要目的是保持定值电阻两端的电压不变．
18．医学上利用超声波清洁牙结石，这是利用了声波的能量．
5．早晨起床时，你用塑料梳子梳理干燥、清洁的头发时，越梳头发越蓬松．下列说法中正确的是（　　）
A．头发和梳子之间发生了电子转移
B．由于摩擦起电，头发带的同种电荷互相排斥
C．摩擦产生的热使头发膨胀
D．由于梳子的机械分离作用而使头发带的电荷互相排斥
2．在图中，物体沿粗糙斜面下滑，画出物体所受的摩擦力示意图．
3．问题解决-测量饮料的密度：
小明买了一瓶饮料，他想知道饮料的密度．但身边只有一根轻质竹签、一个厚纸杯、一把刻度尺、一块小铁块、一些细线和水，请你帮他测出这种饮料的密度．要求：
（1）推导出测量饮料密度的数学表达式；
（2）说明测量的步骤．（以上配图说明，请将图画在方框内）

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