题目内容
2.小玉同学想探究“电流与电阻的关系”,实验室提供的器材有:电源(电压恒为6V),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、40Ω和50Ω.(1)小玉根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中有一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线.
(2)电路连接正确后,先用10Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P,此时电流表的示数如图丙所示,断开开关,不更换或移动其他元件,仅将10Ω的定值电阻直接换成15Ω的定值电阻进行实验,然后再闭合开关.此时应将滑片P向右(选填“左”或“右”)移动.
(3)小玉还想多测几组数据,但她不能选用的定值电阻的阻值为50Ω.
分析 (1)实验过程中,应注意将电压表与电阻并联,变阻器串联在电路中;
(2)研究电流与电阻的关系,需要改变接入电路的电阻阻值,并且保持不同阻值的电阻两端电压相同;
(3)定值电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大,可根据变阻器的最大阻值计算出可接入的最大阻值.
解答 解:(1)由图甲知,变阻器与电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将电压表与电阻并联,可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:![]()
(2)研究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,将10Ω电阻换成15Ω电阻后,分担的电压变大,所以应向右移动滑片增大滑动变阻器的阻止,让它分担的电压变大,从而使电阻两端的电压变小而保持不变;
(3)由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,示数为0.4A;
电阻两端的电压为U=IR=0.4A×10Ω=4V,
实验中,应保持定值电阻两端的电压为4V不变,变阻器的最大阻值为20Ω,电路中的电流应为I小=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{6V-4V}{20Ω}$=0.1A;
则允许接的最大电阻值为:R=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω,50Ω大于40Ω,所以不可以使用.
故答案为:(1)见上图;(2)右;(3)50Ω.
点评 探究电流与电阻的关系的实验中,要注意保持电阻两端的电压不变,本题考查了电路的连接、电流表的读数及定值电阻的选择,(3)是该题的难点,关键要注意电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大.
练习册系列答案
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17.如图甲是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图.

(1)用笔画线代替导线,补充图(乙)中实验器材的连接,要求:滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小;
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关后,若电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路中出现的故障可能是R断路;
(3)当探究电流与电压的关系时,通过调节变阻器滑片P的位置来改变电阻 两端的电压.改变滑片位置,测得三组电压和电流值(见表),发现每次电压与电流的比值是相同的(选填“相同”或“不同”),由此可得到的结论:当电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)要探究电流与电阻的关系,仅凭图(乙)所示器材是不够的.你认为(除导线外)还应增加的器材是阻值不同的定值电阻.
| 序号 | 1 | 2 | 3 |
| 电压/v | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
| 电流/A | 0.40 | 0.48 | 0.56 |
(1)用笔画线代替导线,补充图(乙)中实验器材的连接,要求:滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小;
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关后,若电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路中出现的故障可能是R断路;
(3)当探究电流与电压的关系时,通过调节变阻器滑片P的位置来改变电阻 两端的电压.改变滑片位置,测得三组电压和电流值(见表),发现每次电压与电流的比值是相同的(选填“相同”或“不同”),由此可得到的结论:当电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)要探究电流与电阻的关系,仅凭图(乙)所示器材是不够的.你认为(除导线外)还应增加的器材是阻值不同的定值电阻.
14.
小明的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒.小明有些怀疑,通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,设计并进行了如下实验:如图所示,他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动),慢慢转动木板,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度θ,记录结果如表.
(1)小明是通过物体刚好翻倒时木板转过的角度θ来判断物体的稳度.
(2)分析数据2、3、4(填实验次数的序号)可以得到稳度与重心高低之间的关系.
(3)分析小明的实验数据,发现物体的稳度还与底面积大小有关.
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重G相同,结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较$\frac{S}{h}$或$\frac{h}{S}$ (写出表达式)就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度.
(5)小明又提出了下列几个问题,对SLJV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题是A.
A.是否可以通过加大车轮间距离提高稳度
B.如何降低用户的成本
C.稳度是否与汽车车重有关
D.如何提高大家的科学素养.
| 实验次数[ | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 重心离支持面高度 | 低 | 低 | 中 | 高 |
| 物体刚好翻倒时木板转过的角度θ | 最大 | 大 | 较大 | 小 |
| 稳度 | 最大 | 大 | 较大 | 小 |
(2)分析数据2、3、4(填实验次数的序号)可以得到稳度与重心高低之间的关系.
(3)分析小明的实验数据,发现物体的稳度还与底面积大小有关.
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重G相同,结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较$\frac{S}{h}$或$\frac{h}{S}$ (写出表达式)就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度.
(5)小明又提出了下列几个问题,对SLJV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题是A.
A.是否可以通过加大车轮间距离提高稳度
B.如何降低用户的成本
C.稳度是否与汽车车重有关
D.如何提高大家的科学素养.
12.正在空中飞行的足球,所受一切外力突然消失,则足球的运动情况将是( )
| A. | 做匀速直线运动 | B. | 停在空中静止不动 | ||
| C. | 飞行路径不受影响 | D. | 直接掉落下来 |