小华利用如图23所示的电路.探究电压一定时.电流通过导体所消耗的功率与导体电阻的关系．他使用的器材有:满足实验要求的可调电压的学生电源.阻值分别为5Ω.10Ω.15Ω.20Ω.25Ω.30Ω的定值电阻若干.“15Ω lA 的滑动变阻器.电流表.电压表和开关各一只.导线若干．以下是小华的几个主要实验操作步骤:①按图连接电路.电路中接� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．

小华利用如图23所示的电路，探究电压一定时，电流通过导体所消耗的功率与导体电阻的关系．他使用的器材有：满足实验要求的可调电压的学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻若干、“15Ω　lA”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只，导线若干．
以下是小华的几个主要实验操作步骤：
①按图连接电路，电路中接入的定值电阻R的阻值为5Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数U为2V时，读出电流表的示数I，将R、U、I值记录在实验数据记录表中．
②用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关S后发现电压表示数大于2V，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表示数U为2V时，读出电流表的示数I，将R、U、I 值记录在实验数据记录表中．
③仿照步骤②，用15Ω电阻替换10Ω电阻接入电路进行实验，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片P，电压表的示数始终大于2V．
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）在步骤②中，为使电压表的示数由大于2V减小到2V，小华应向A 端调节滑片（选填“A”或“B”）．
（2）出现步骤 ③中所述现象的原因可能是BD（选填选项前的字母，至少有一个选项正确）
A．电源电压低 B．电源电压高
C．滑动变阻器最大阻值太大 D．滑动变阻器最大阻值太小
（3）针对步骤③中出现的问题，怎样改进才能完成该实验，请写出你的办法：降低电源电压；（或换用阻值大的滑动变阻器或把控制电压改为2V以上或增大定值电阻R值）．

分析（1）探究电压一定时，电流通过导体所消耗的功率与导体电阻的关系，要控制电压不变，根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向；
（2）（3）根据串联电路电压的规律和分压原理，进行分析讨论，确定答案．

解答解：（1）用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关S后发现电压表示数大于2V，因要保持电压表示数不变，根据串联电路电压的规律，就要增大变阻器的电压，由分压原理，要增大变阻器连入电路中的电阻大小，向A移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数U为2V；
（2）当用15Ω代替10Ω的电阻时，由分压原理，电压表示数变大，要减小电压表示数，类似（1）知，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，当把滑动变阻器阻值全部接入电路时，定值电阻两端电压仍大于2V，
根据分压原理，$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{R}}=\frac{{R}_{滑}}{R}$，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为U_滑=U-U_R，即$\frac{U{-U}_{R}}{{U}_{R}}=\frac{U}{{U}_{R}}-1=\frac{{R}_{滑}}{R}$，
$\frac{U}{{U}_{R}}-1$=$\frac{{R}_{滑}}{R}$…Ⅰ，
因U_R增大，由Ⅰ式，在U不变的情况下，等式左边减小，在R不变的情况下，是因为变阻器的最大阻值太小；
或在R_滑、R不变的情况下，等式右边大小不变，U_R变大，是因为电源电压U太高的原因，
所以原因是滑动变阻器的最大电阻太小或电源电压太高；
故BD符合题意；
（3）由Ⅰ式，要减小U_R，在U、R不变的情况下，应增大R_滑即增大变阻器的最大阻值，
或在R、R_滑的不变，要减小U_R，可减小电源电压U；
或如果保持变阻器的最大阻值不变，即在R_滑较小的情况下，当U、R不变时，右边值变小，可增大U_R的值；
或在U、R_滑不变的情况下，增大定值电阻R的值；
能完成实验，可以控制定值电阻两端的电压高一些，或使用电压小一些的电源、或使用最大阻值更大的滑动变阻器、增大定值电阻R值．
故答案为：（1）A；
（2）BD；
（3）降低电源电压；（或换用阻值大的滑动变阻器；或把控制电压改为2V以上；或增大定值电阻R值）

点评本题考查了“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验，实验采用了控制变量法，实验时要保持电阻两端电压不变，要掌握控制变量法的应用．最后一问，难度较大．

练习册系列答案

16．下列现象属于什么物态变化
①寒冷的冬天，玻璃上常会结层冰花．凝华
②冬天室外冰冻的湿衣服变干了升华
③铁水变成镰刀凝固．

13．

如图所示，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R₀=20Ω，在开关S闭合的情况下，下列说法中正确的是（　　）

	A．	在a、b两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡，小灯泡能正常发光
	B．	在a、b两点间接入一个量程为0～0.6A的电流表，电流表的示数为0.2A
	C．	在a、b两点间接入一个阻值为10Ω的定值电阻R，则R0两端的电压为4V
	D．	在a、b两点间接入一个阻值为10Ω的定值电阻R，电路消耗的总电功率为1.8W

20．如图所示，请根据N、S极，标出通电螺线管中电流的方向．

10．阅读《探秘世界最大“观天巨眼”》，回答39题．
探秘世界最大“观天巨眼”贵州建成世界最大单口球面射电望远镜工程（英文简称FAST），被当地人形象地称为中国的“观天巨眼”，如图所示．据介绍，射电望远镜的直径越大，灵敏度越高，能搜寻的宇宙信息越丰富．此前，世界最大的射电望远镜是由美国研发的、位于波多黎各的阿雷西博305米望远镜．FAST将打破这一纪录，使中国射电天文学在10到20年内保持世界领先地位．

FAST虽是射电望远镜，却不喜欢待在一个有电的环境里，哪怕是一丁点的电波都难以忍受．中国科学院国家天文台FAST工程总工程师曾有一个形象的说法，不要说用手机，就算是附近使用电器，或者几十公里外有飞机向地面发送信息，在FAST那里都会造成一场电磁风暴．
作为射电望远镜，FAST的基本原理和人们常见的锅式卫星天线相差无几，FAST这口“锅”更大，主反射面的面积达25万平方米，主要由反射信号的抛物面和接收信号的馈源两大部分组成，通过“锅”的反射聚焦，把几平方米到几千平方米的信号聚拢到一点上．从天体投射来并汇集到望远镜焦点的射电波．射电波实际是无线电波的一部分，地球大气层吸收了来自宇宙的大部分电磁波，只有可见光和部分无线电波可以穿透大气层，天文学把这部分无线电波称为射电波．
（1）FAST射电望远镜正常工作时不可以使用手机．（选填“可以”或“不可以”）
（2）射电波在真空中的传播速度为3×10⁸ m/s．
（3）射电望远镜利用了电磁波可以发生反射进行信号收集．

17．

如图甲所示，静止在水平面上的长方体木块，在水平推力作用下向前移动，仅改变推力作用的位置，如图乙所示，木块却向前倾倒，说明力的作用效果与力的作用点有关．

14．根据表中所示几种固体在标准大气压下的熔点（单位：℃）情况，试判断下列说法正确的是（　　）

固态酒精	-117
固态水银	-39
冰	0
铜	1083
钢	1515

	A．	南极冬季气温一般都在一40℃以下，测量南极气温应选择水银温度计
	B．	通过表中可知常温下水银是液态的
	C．	钢块掉入铜水中会熔化
	D．	酒精在-117℃一定是固态

15．下列有关安全用电的说法，其中不正确的是（　　）

	A．	家庭电路中空气开关跳闸，一定发生了短路
	B．	三孔插座中的接地线E必须与室外的大地相连
	C．	发现有人触电或发生电线起火时，首先要做的是立即切断电源
	D．	使用试电笔时，手一定要接触试电笔尾部的金属部分

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