题目内容

1．探究“电流与电阻的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．

（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线．
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于A端（选填“A”或“B”）．
（3）闭合开关后，移动滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示．老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据．当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是超过了电流表所选的量程．改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为0.8A（如图乙所示）．综合分析数据可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
（4）小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中，分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为20Ω．
表1
电压U/V4
电阻R/Ω201510
电流I/A0.200.280.40
表2
 电阻R/Ω10
电压U/V23456
电流I/A0.20.30.40.50.6

分析 （1）本实验中电阻R、滑动变阻器、电流表组成串联电路，电压表并联在R两端，从这些方面检查错误，并修改；
（2）闭合开关前，滑片应置于最大值处；
（3）电路中分别接入20Ω、15Ω、10Ω的电阻，实验能够正常进行，说明电路是正常的，改接5Ω电阻后，电路不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程；先确定电流表选择的量程和最小分度值，再读出电流表的示数；综合数据分析可知，电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比；
（4）根据串联电路的特点和滑动变阻器接入电路的最大值和最小值列出等式解答．

解答 解：（1）由图1可知，R与电压表被导线短路了，只改动一根线，修改情况如下图所示：

（2）为保护电路，闭合开关前，滑片应置于最大值A端；
（3）若再接入5Ω的电阻时，电阻两端的电压为4V，电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4V}{5Ω}$=0.8A，由于超过了电流表所选的量程，故实验不能正常进行；
当改变连接后，电流表选择0～3A量程，分度值0.1A，所以示数为0.8A；
综合数据分析可知，电流与导体电阻的乘积是定值，由此可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；
（4）当滑片移到最小阻值处，即接入电路中的电阻为0时，电路中电流I=0.6A，
定值电阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
当滑片移到最大阻值处，电路中电流I′=0.2A，
电路中的总电阻R串=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
滑动变阻器的阻值R′=R串-R=30Ω-10Ω=20Ω；
故答案为：（1）如上图；（2）A； （3）超过了电流表所选的量程；0.8；导体中的电流跟导体的电阻成反比；（4）20．

点评 本题是探究通过电阻的电流与电阻大小的关系实验，涉及到电路图的连接、滑动变阻器的使用、电流表的读数、串联电路的特点、欧姆定律的应用和控制变量法的应用，涉及的知识点较多，要深入理解和熟练掌握．

练习册系列答案
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11．研究杠杆平衡条件的实验：

（1）杠杆的位置如图a 所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向右（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是便于测量力臂．
（2）某同学通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论不可靠（选填：“可靠”或“不可靠”），理由是当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，力臂小于支点和作用点之间的距离．
（3）利用如图c所示的装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应
为2.25N．如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将变大（选填：“变大”“不变”或“变小”）．
12．如图所示：电源电压为6V，甲图为伏安法测电阻的电路图；乙图为连接不完整的实物图．

（1）在拆接电路时，开关必须断开；（填“断开”或“闭合”）
（2）如果用这一个电路图测量定值电阻的阻值时，此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的
是B（填写A或B）．A：“寻找规律”B：“减小误差”
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（4）如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是C
9．我国南极科考队的一艘测量船，以10m/s的速度前往距离基地144km远的海域进行探测，到达目的地后，科考人员将一束超声波垂直向海底发射（如图），测出从发射超声波到接收反射回波所用时间是4s，声音在水中的传播速度是1500m/s．求：
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16．如表是某型号饮水机的铭牌，图甲是它的工作电路简图，其中R1是限流电阻，R2是加热电阻；S1是手动电源开关，S2是自动温控开关（电阻不计），当热水包中的水温低于某设定温度时，S2会自动闭合；达到设定温度时，S2会自动弹起．图乙是饮水机正常工作时热水包中水温随时间变化的图象，若热水包中水初温为20℃，质量为0.5kg．

水桶容量20L
热水包容量0.5kg
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（2）从第0min到第5min，水吸收的热量是多少？
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13．小明测量一金属块的密度时，进行了如下实验：

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（3）将金属块放入盛有水的量筒（如图丙）中，量筒中的水面升高到100mL的位置，则金属块的体积是20cm3．由此可知，金属块的密度是7.63g/cm3．
10．请阅读下面的文章：
物体运动状态的改变
力是改变物体运动状态的原因，小阳同学在学习了这个物理知识后，进一步思考：物体运动状态的改变还与别的因素有关吗？
生活中有这样的体会：同样一辆小车，空车和装满货物时，用相同的力推动它，由静止开始运动，空车的质量小，在较短的时间内可以达到某一速度，运动状态容易改变；装满货物的车，质量大，要在较长的时间内才能达到相同的速度，运动状态难改变．
质量小的物体，运动状态容易改变，我们说它的惯性小．质量大的物体，运动状态难改变，我们说它的惯性大．惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的．当我们要求物体的运动状态容易改变时，应该尽可能减小物体的质量来减小物体的惯性．相反，当我们要求物体的运动状态不易改变时，应该尽可能增大物体的质量来增大物体的惯性．
通过上述阅读，请你回答以下问题：
（1）物体运动状态改变的程度，除了与力有关，还与物体的质量有关．
（2）请你解释一下：为什么歼击机在战斗前要抛掉副油箱？
答：歼击机在战斗前要抛掉副油箱，是为了减小飞机的质量来减小飞机的惯性，使自身的运动状态容易改变，以提高歼击机的灵活性．
（3）本文第二自然段的叙述中较好的体现了“控制变量”这种研究方法，这里所控制的是：两车受到的力相同和两车的速度改变量相同．
（4）请你举一个例子，说明要使物体的运动状态不易改变时，就要增大物体的质量．抽水机的底座质量大，减小工作时的振动和移动．
9．如图所示．两个电阻的阻值均为100Ω，A、B两端的电压保持12V不变，现有一个为1.45kΩ的电压表去测量某个电阻两端的电压，读数为（　　）
A．6VB．5.8VC．6.2VD．6.8V

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