题目内容

10．在探究“通过导体的电流与两端电压关系”的实验中：
（1）实验电路如图所示，某小组选用R为5Ω的电阻，规格为“20Ω  2A”的滑动变阻器，两节新干电池为电源进行实验．
①闭合开关前，将滑动变阻器滑片P向右（填“左”或“右”）移动，使其接入电路的阻值最大．闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是电阻R短路或电压表坏了．
②排除故障后，进行实验，记录相关数据如表所示．根据表中数据可以得到的结论是：当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比．
U/N0.51.01.52.02.52.8
I/A0.100.200.300.400.500.56
（2）进行实验时，该小组发现：
①调节滑动变阻器无法使电压表的示数为0.5V，为使电压表示数为0.5V，可采取的办法是采用一节干电池供电或换用阻值更大的滑动变阻器．
②调节滑动变阻器无法使电压表的示数达到3.0V，你猜想可能原因是导线有电阻（写出一种即可）．
（3）该小组在处理数据时发现：电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值．为进一步论证此发现，他们提出两种收集数据的方案，
方案一：收集电阻值为5Ω的几个小组的数据；
方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据．
你认为方案更合理二．理由是多测几组电阻值不同的数据，结论更具有普遍性．

分析 （1）①滑动变阻器可以对电路起到保护作用，因此，在电路开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大处；
电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数，说明电压表断路或与电压表并联的元件短路；
②分析表中数据，得出电流与电压的关系；
（2）从电源电压及串联电路的电压规律及电路其它元件的存在电阻考虑．
（3）为了使实验结论具有普遍性，实验时需要选取不同的电阻实验．

解答 解：（1）①由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端，使其阻值最大；
电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数，说明电压表断路或与电压表并联的元件短路，因此电路故障为电阻R短路或电压表坏了；
②由表格中数据知，当电阻一定时，导体的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大几倍，故可得结论：当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比．
（2）①由题意知，电源由两节干电池组成，调节滑动变阻器无法使电压表的示数为0.5V，可能是电源电压过大，采取的办法是采用一节干电池供电；
②灯泡两端的电压总是达不到3V，可能是导线有电阻、接线柱和导线连接不紧、电池有电阻、电流表有电阻等，造成分压的原因．
（3）如果实验只是用同一种电阻做，则实验得到的数据具有特殊性，使得结论不具有普遍性，因此实验方案二比较好．
故答案为：
（1）①右；电阻R短路或电压表坏了；②电阻；正；
（2）①采用一节干电池供电； ②导线有电阻；
（3）二；多测几组电阻值不同的数据，结论更具有普遍性．

点评 此题为探究电流与电压、电阻关系的实验，做实验时，必须在一定条件的基础上，让实验结论具有普遍性．

练习册系列答案
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3．甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线的线芯用铜导线，是为了减少因电流的热效应而损失的电能，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路，电压表应接在AB（选填“AB”或“CD”）两点之间；若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A，则短路位置离甲地20km．
1．某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①将杠杆的O点悬挂，能自由转动，在A点悬挂总重为9牛的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止．其中AO=10厘米，AB=20厘米．②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为3.75牛．回答下列问题：
（1）杠杆静止时，若杠杆自重和摩擦不计，弹簧秤示数应为3N．
（2）杠杆缓慢转动时，其机械效率为80%．
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C点，O和B位置不变，仍将钩码提升相同的高度（不计摩擦阻力），则杠杆的机械效率将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）
18．探究凸透镜成像规律：
（1）甲同学采用图甲所示的实验器材进行实验，蜡烛在图12所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．
①这个像的成像原理与照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同．若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向右（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要大些（选填“大”或“小”）．
②在凸透镜左侧附近放置一幅眼镜的镜片（图甲中未画出），这时需要将光屏向右移动才能成清晰的像，由此可知，这幅眼镜是近视眼镜（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）．

（2）乙同学用如图乙所示器材进行探究．
①为了让像能成在光屏的中央，组装器材时，他应该将三者摆放在同一直线上，并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度．
②为了粗测凸透镜的焦距，小张在朝阳的照射下，将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点．这个亮点不是（选填“是”或“不是”）凸透镜的焦点位置，其理由是凸透镜没有正对太阳光．
5．如图为一种握力计和它的工作原理图．电源电压保持不变．握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻为阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）．握力计测量范围为0--300N，电路中电流表变化范围0.1-0.6A，则下列说法正确的是（　　）
A．握力300N时电路中电流为0.1A
B．握力计工作电路中的电源电压为3V
C．R1连入电路阻值变化的范围是0一30Ω
D．R2消耗的最小功率为0.5W
15．2013年12月，我国长征三号乙运载火箭成功地将“嫦娥三号”送向太空，并实现了“玉兔”探月．火箭燃料中有液态氢，液态氢常作为燃料，是因为液态氢具有（　　）
A．含有较多的热量B．较小的密度C．较大的比热容D．较大的热值
2．如图装置中是利用电磁感应原理工作的是（　　）
A．
  奥斯特实验		B．
  通电线圈在磁场中运动
C．
 电磁感应原理		D．
     发电机
19．请在图中画出拉力F1的力臂
20．阅读《福船》回答问题．
福船
跨越遥远时空的海上丝绸之路上，一个名叫“福船”的文化符号历久弥新．福船作为木质时代风帆动力远洋船只中的佼佼者，成就了明代郑和、戚继光、郑成功等人的伟大壮举，为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页．
福船，福建沿海一带尖底古海船的统称，上阔下窄，首尖尾宽两头翘，复原模型图如图所示．其甲板平坦，龙骨厚实，结构坚固；吃水深，容量多，善于装载，稳定性好，抗风力强，适于远洋．
与指南针对航海贡献相媲美的“水密隔舱福船制造技艺”，是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明． 2010年11月15日，《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”．所谓“水密隔舱”，就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断，分隔成互不透水的一个一个舱区．在航行过程中，如果有一个或两个舱意外破损，海水进不到其他舱中，从船整体看，仍然保持有足够的浮力，不至沉没．“水密隔舱”技术大大提高了船舶的整体抗沉性．另外隔舱板与船壳板紧密连接，使船体结构也更加坚固．分成隔舱，还便利货物存放管理．水密隔舱福船制造技术，对于远洋航海史研究有着不可替代的重要学术价值．
南京静海寺《郑和残碑》记载：“永乐三年（1405年），将领官军乘驾二千料海船并八橹船…”．经学术界考证，与北京天坛齐名的二千料海船就是福船．“料”是当时流行的用来表示舟船大小的一种计量单位．二千料海船总长61.2米，最大宽13.8米，型深4.89米；满载时，水线长53米，水线宽13米，吃水3.9米．帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨．郑和下西洋是人类海洋文明史的重要组成部分，是世界航海史上时间最早、规模最大的洲际航海活动．比哥伦布到达美洲大陆航海早了87年，比达•伽马过好望角到达印度的航海早了92年，比麦哲伦的环球航海早了114年．郑和下西洋时的中国船舶制造、天文航海、地文航海、季风运用和航海气象预测等方面的技术和航海知识，在当时均处于世界领先地位．
重启海上丝绸之路的今天，“福船”这个珍贵的文化符号成为新兴文创产业里重要的创作灵感，依然在启迪人们不断去开拓创新．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）福船采用了水密隔舱技术大大提高了船舶的整体抗沉性．请你展开想象，就福船的这一技术设计理念，举例说明还可应用在哪些方面：潜艇的排水舱可以使用水密隔舱技术．
（2）排水量是衡量造船能力的重要指标．小辉查资料得知：哥伦布远航美洲时，最大的那艘船的满载排水量为233t后，他想知道郑和远洋时的二千料海船的排水量m．他根据上文中二千料海船的信息计算出排水体积V=53m×13m×3.9m=2687.1m3，估算出排水量约为2687t．请写出这种估算方法不合理的理由，并写出合理的估算方法．

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