题目内容

1．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成完整电路．
（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．原因是滑动变阻器接入电路的阻值太小造成的．
（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．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．
（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；
（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）滑动变阻器接入电路的阻值太小造成的；（3）右；2；10；（4）灯的亮暗；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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17．下列说法中正确的是（　　）
A．物体内能增大，一定从外界吸收了热量
B．燃料燃烧得越充分，它的热值越大
C．热机的做功冲程是将内能转化为机械能
D．核能属于可再生能源，我国消耗的能源以可再生能源为主
18．“玉兔号”月球车上装有能拍摄月球表面图片的照相机，照相机的镜头相当于一个凸（选填“凸”或“凹”）透镜；物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一，地球上质量为140kg的“玉兔号”到达月球后的质量是0.14t．
15．完成下列作图
（1）根据平面镜成像的特点，在图1中画出物体AB在平面镜MM′中的像A′B′．
（2）请在图2中分别标出小磁针a、b静止时的N、S极．
2．在水桶底放一枚硬币，当木桶内装满水后，我们从桶上斜看进去，发现硬币的位置比实际位置高，这是什么原因？
6．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路如图所示．

（1）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）
（2）在图乙中，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到A（选填“A”或“B”）
（3）连接好电路，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是C
A．电流表坏了   B、滑动变阻器短路   C．电阻处接触不良   D．电阻短路
（4）排除电路故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变，
若电压表示数偏小，则应将滑动变阻器向B（选填“A”或“B”）滑动．实验数据记录如表．其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为0.12A．
实验次数12345
电阻R/Ω5101520 25
电流I/A0.60.30.20.15 
（5）分析实验数据可得实验结论是：电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（6）本实验采用的方法是控制变量法，在探究“焦耳定律”的实验时也采用了这个方法，即：在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，就应该控制电阻和电流不变．
13．在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω），滑动变阻器（规格分别是“5Ω，2A”、“20Ω，1A”），导线若干．

（1）请用笔画线表示导线，在图甲中将实验电路图连接完整．
（2）在连接电路时，要求先将开关、滑动变阻器分别处于D的位置．（填字母）
A．断开、阻值最小处     B．断开、阻值最小处
C．断开、阻值任意       D．断开、阻值最大处
（3）实验时，先在ab间接接入10Ω电阻，移动滑P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流值；再改接l5Ω的电阻，此时滑片P应向c（选填“c”或“d”）端移动，这样移动滑片的目的是：使定值电阻两端的电压保持3V不变；当30Ω电阻接入电路时，电压表示数始终无法达到3V，其原因可能是A．
A．滑动变阻器阻值太小
B．电源电压4.5V太高
C.30Ω的阻值太小
D．控制的电压3V太高
（4）通过实验获救数据，得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论：在电压一定时，电流与电阻成反比．
10．回顾实验和探究：（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究电磁感应现象：
实验现象在如图装置中，闭合开关，让导体不动，电流表指针不偏转；让导体向上或向下运动，电流表指针不偏转；让导体垂直纸面向里或向外运动，电流表指针偏转．
应用根据此现象可以制成发电机．如果把电流表换成电源，闭合开关后发现导体运动，说明磁场对电流有力的作用．由此制成电动机．
（2）探究欧姆定律
实验装置请根据电路图1将实物图2电路连接完整：
方法步骤①连好如图电路后，移动滑片P，测量并记下几组电压值和电流值，填入表1；
②在ab间分别接入10Ω、15Ω、20Ω的电阻，移动滑片P，使ab间电压保持不变，记下对应的电流值，填入表2．
表格表1  R1=10Ω
U/V369
I/A0.30.60.9
表2  U=6V
R/Ω101520
I/A0.60.40.3
结论（1）根据表1得出：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
（2）如果把定值电阻换成小灯泡，会发现当滑片向右移动时灯的亮度变暗，灯泡的功率变小．
（3）探究影响电磁铁磁性强弱的因素：
实验
过程		用如图所示的装置进行实验，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数相同，发现电磁铁乙吸引大头针的数目比甲多．
结论上述实验说明：电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关．
11．如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来研究电磁感应现象的是（　　）
A．B．
C．D．

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