题目内容

18．小刚和小军在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器（规格为“20Ω 2A”），导线若干．
（1）小刚探究“电流与电压的关系”，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其作用主要是改变定值电阻两端的电压．
（2）实验中，所测的数据如表一所示．由表一数据可得：电阻一定时，电流和电压成正比．
表一：
R1=10Ω电压U/V123
电流I/A0.10.20.3
表二：
U=3V电阻R1/Ω51015
电流I/A0.60.30.2
（3）小军探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示．
①请依据表格中的数据和电路图分析，将电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向右（填“左”或“右”）移动滑片P，使电压表的示数保持3V不变，记录电流值．
②当将20Ω的电阻接入电路，记录第四组数据时，R1与R2的电功率之比是2：1．

分析 （1）在研究导体中的电流与电压的关系时，要保持导体的电阻不变，利用滑动变阻器来改变导体两端的电压．
（2）根据控制变量法的思想分析表中电阻值和电流值的变化情况，从而得出电流随电阻的变化关系．
（3）①在探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变，将AB间电阻由5Ω换成10Ω时电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变大，为保持定值电阻两端的电压不变，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻．
②根据R1与R2中的电流与电压，表示出两电阻的功率，求比值．

解答 解：（1）该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其主要作用是改变电阻两端的电压；
（2）从表一中数据可以看出，电压一定时，导体的电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流变为原来的几分之一，
故可得结论：电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比．
（3）①探究电流与电阻之间的关系时，应控制定值电阻两端的电压3V不变；
将电阻由5Ω换成10Ω时，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变大，电压表的示数变小，为保持定值电阻两端的电压不变，因减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片向右移动．
②由题意可知将20Ω的电阻接入电路中后，应使R1两端电压：U1=3V，则R2两端电压U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V；因R1与R2串联，两导体中电流相等，即：I1=I2；
故：p1：P2=U1I1：U2I2=2U2I1：U2I2=2：1．
故答案为：（1）改变定值电阻两端的电压；（2）电阻一定时，电流和电压成正比；（3）右；3；2：1．

点评 解决本题的关键：一是知道滑动变阻器在本实验中的作用和使用，二是会根据控制变量法设计实验和分析实验数据得出结论．

练习册系列答案
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8．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中．比较这两段导体的物理量，则以下说法正确的是（　　）
A．WAB＞WBC，IAB＞IBCB．PAB＜PBC，IAB=IBCC．UAB＞UBC，IAB=IBCD．QAB=QBC，IAB＜IBC
9．如图所示，在物体B的作用下，物体A在20s内沿水平方向向左匀速移动2m．已知物体A重200N，物体B重40N，此时物体A受到的摩擦力为20N，20s内物体B下降距离为1m，物体A受到的支持力是200N，它与物体A对桌面的压力是一对相互作用的力．若使物体A沿水平方向向右做匀速直线运动，应该对物体A施加一个40N水平向右的力．（不计滑轮重、绳重及绳与滑轮之间、轴与轮之间的摩擦）
6．如图是动圈式话筒的构造示意图，当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中运动，产生随声音变化的电流，经放大后通过扬声器还原成声音，下列图中设备与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）
A．
电动机		B．
发电机		C．
电磁继电器		D．
扬声器
13．小明利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω．

（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）实验电路接好后，合上开关时，小明发现电压表示数较大，而电流表无示数，其故障原因可能是电阻R断路．
（3）故障排除后，进行实验，实验中改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流随电阻变化的图象．
①由图象可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比．
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，电压表的示数将会变大（填“变大”“变小”或“不变”），此时应该向左（填“左”或“右”）移动滑片，使电压表的示数为2V．
（4）实验室提供了三个不同规格的滑动变阻器：A：“30Ω 2A”，B：“50Ω　1A”，C：“100Ω  0.1A”，要完成整个实验，应该选取滑动变阻器B（填代号），不选另外两个滑动变阻器的原因分别是：①A的最大阻值不能达到需要的40Ω；②C允许通过的电流不能达到需要的0.4A．
3．2015年4月25日14时11分在尼泊尔发生8.1级地震，在灾难救援工作中，医务人员工作时所采取的许多措施和用到的器材中，包含着许多物理知识．下列说法正确的是（　　）
A．在输液时，医生将药瓶举得很高是为了减小液体的压强
B．注射时针筒能抽取到药液，是因为药液受到针筒的吸引力作用
C．喷洒消毒液后，过一会儿病房里闻到消毒液的气味，这是扩散现象
D．夹取消毒棉擦伤口的镊子是省力杠杆
10．如图所示，重为200N的冰壶从出发点A被运动员推着运动6m后，在B被推出，沿冰道运动30m到O点停下来．被推出去的冰壶停下来，是由于冰面对冰壶有摩擦阻力；从A点到O点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10N，运动员对冰壶做的功是60J．冰壶的重力做的功为0J．
7．下列装置中，与发电机工作原理相同的是（　　）
A．
微型风扇		B．
电磁继电器		C．
动圈式话筒		D．
扬声器
8．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为恒为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω  1.5A”的滑动变阻器，小灯泡的额定功率小于2W，设计的电路如图甲所示的电路．

（1）实验原理P=UI；连接电路时开关应处于断开（闭合/断开）状态．
（2）请用铅笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉）；
（3）电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．电路连接无误，接下来应进行的操作是D，C （两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）；
A．更换电池或小灯泡                     B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置       D．断开电路开关
（4）在实验中，若电压表示数为2V，为了使灯两端电压达到3.8V，必须将滑片向右（左/右）调节；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，则灯泡的额定功率为1.52 W；
（5）完成上述实验后，小明把小灯泡更换成定值电阻（如图丁），利用原电路继续探究“电流与电阻”的关系：实验时，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记下对应的电流；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，将滑动变阻器适当向左（左/右）移动，使电压表示数仍为2V；当小明再换接15Ω电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为2V，分析其可能的原因滑动变阻器最大阻值太小（答出一种情况即可）．请你在不增减器材的条件下帮小明解决这个问题，完成实验，你的方法是：把R两端电压调到2.5V；
（6）测量结束后，应断开开关，先拆除电源两端的导线，再拆除其他导线．

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