题目内容

19．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，完成电路．

（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，然后把定值电阻由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“2.5V 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，通过灯的亮暗判断来电功率的大小．
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，改变电流示数，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）电路图如图所示；（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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9．如图所示，电源电压保持不变，下列说法正确的是（　　）
A．断开开关S1、S2，向右调节滑片P，V1示数变大，V2示数变小，A1示数变小
B．保持滑片P位置不变，开关S1保持断开，S2由断开到闭合，A1、A2示数增大，V2示数不变
C．闭合开关S1、S2，向右调节滑片P，A1、A2示数变小，且变化量相等
D．断开开关S1、S2，向右调节滑片P，$\frac{△{V}_{1}}{△{A}_{1}}$小于$\frac{△{V}_{2}}{△{A}_{1}}$
10．小明和同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让同一钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变让质量不同的钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3．

（1）比较v1、v2，可知vl＞v2（选填“＞”、“＜”、“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的动能越大．
（2）比较步骤1、3可以探究动能大小和物体质量的关系．
（3）小明根据s1＞s2，得出“质量相等时，物体的速度越大，动能越大”的结论，他是如何分析得出结论的？
（4）小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设碰撞后木块获得的动能为Eo，木块克服摩擦力所做的功为W，则Eo=W（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论．你认为该同学实验方案是否合理．合理（选填“合理”或“不合理”）
（6）小明和同学交流后发现：只利用图甲中的器材进行实验，还能完成另一个探究实验．请你帮小明和同学写出经探究后得出的结论：当质量一定时，物体的高度越高，重力势能越大．
7．如图所示，是战斗机从空中回到地面，关闭发动机后在平直跑道上减速滑行的情形．请找出一个与图示情景相关的物理现象，并指出对应的物理知识．（不得与示例重复）
示例：物理信息：关闭发动机后，战斗机继续滑行．
物理知识：由于战斗机具有惯性
物理信息：关闭发动机后，战斗机最终要停下来．
物理知识：战斗机受到摩擦力和空气的阻力．
14．微风吊扇通电后扇叶转动，使微风吊扇转动的工作原理是通电线圈在磁场中转动．拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，人们利用这一原理制成了发电机．
4．关于家庭电路，下列说法正确的是（　　）
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．空气开关是利用电流的磁效应工作的
C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻大很多
11．我们在物理学习和日常生活中，常常看到下面类似情形：

（1）如图甲所示，温度计的示数是-14℃；
（2）如图乙所示，硬币的直径为0.0185m
（3）如图丙所示，秒表的读数为337.5s
（4）如图丁所示，弹簧测力计的读数为3.6N．
8．家庭电路的用电器之间是并联的，电风扇开关与电风扇只能是串联的．（填“并联”或“串联”），电风扇工作时把电能转化为机械能．白炽灯用久了会发暗，其原因之一是钨丝先升华后又凝华在灯泡内壁上，影响了玻璃的透光性；原因之二是灯丝变细，电阻变大，在电压不变时，实际功率变小．
9．如图所示是实验室用的手摇发电机，将发动机和电流表串联起来，当线圈在磁场中转动时，观察到电流表的指针随着线圈的转动而左右摆动，这说明发电机发出的电是交流电，理由是：电流方向发生周期性改变．

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