题目内容

20．小芳为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）．

（1）用笔画线将甲图中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端滑动时，电流表示数变大．
（2）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是电阻R断路．
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，根据实验数据绘制了电阻R的I-U图象如图丙中a，分析图象中数据，电阻R的阻值为R=5Ω，可得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比．滑动变阻器除保护电路外，另一作用是改变电阻R两端电压．
（4）小芳仅将实验中的电阻R拆下，换用一个正常工作电压为2.5V的小灯泡，继续实验．移动滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为1.8V，实验得到L的I-U图象如丙中的图线b，则小灯泡的正常工作时的电阻为10Ω．
（5）在物理实验中，对物理量进行多次测量，有的是为了通过多次测量提高精度，有的是为了通过多次测量寻找规律．下面四个实验中，哪个是通过多次测量提高精度D
A．在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B．在探究“串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压
C．在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值
D．在“测量定值的电阻”时，测量多组对应的电流和电压值．

分析 （1）根据实验原理连接实物电路图．
（2）电路故障有两类：短路和断路；电路短路时，短路部分无电压，电流大；电路断路时，断路部分无电流，电压大．
（3）根据图示找出a所对应的电压和电流，根据公式R=$\frac{U}{I}$求出电阻；分析电流与电压的示数变化，得出电流与电压的正比例关系；
（4）由图丙确定电压表量程与最小分度值，读出电压表示数；由图丁找出灯泡额定电压对应的电流，然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率．
（5）初中物理实验进行多次测量目的是什么，一是为了求平均值，提高精度，减小误差；二是为了寻找普遍规律．根据题意探究多次测量提高精度的，就需要将多次测量结果取平均值．

解答 解：（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻变小，电流变大，故接B下接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，实物电路图如图所示：

（2）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是 电阻R断路；
（3）图丙中a电压U=1.5V，电流I=0.3A，电阻R的阻值为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω，可得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体导体两端电压成正比．滑动变阻器除保护电路外，另一作用是改变电阻R两端电压；
（4）由图丙知，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.8V；由图丙可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.25A，则灯泡正常发光的电阻为：R=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（5）A、在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流，是为了探究干路电流和各支路电流的关系，找到普遍规律；不符合题意．
B、在探究“串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压，是为了探究总电压和各部分电路两端电压的关系，找到普遍规律；不符合题意．
C、在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值，是为了探究导体中的电流和导体两端电压的关系，不符合题意．
D、在“测量未知阻值的电阻”时，测量多组对应的电流和电压值，采用多次测量电流和电压值，用分别求出的灯泡的电阻取平均值的办法来减小误差，提高精度；符合题意．
故选D．
故答案为：（1）见上图；（2）电阻R断路；（3）5；电阻；两端电压成正比；改变电阻R两端电压；（4）1.8；10；（5）D

点评 本题是探究电流与电压的关系实验，考查了滑动变阻器的应用，电路故障的分析及对实验数据的分析，属于中等题．

练习册系列答案
相关题目
3．科学考察工作者为了测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过14s收到回波信号．该处海水有深 （声音在海水中的传播速度约1500m/s）．
11．小红和小明在学习欧姆定律的过程中分别进行下列探究活动：

（1）小明选了以下器材：小灯泡L的电阻是（5～10Ω）、电源（4V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（1A，20Ω）、开关一个、导线若干．小红选了以下器材：小灯泡L的电阻是（5～10Ω）、电流表（0～3A）、电压表（0～15V）、滑动变阻器（1A，100Ω）、开关一个、导线若干．算一算要使测量更精确还不会损坏电表谁选择的器材更合理：小明．
（2）接着他们开始做测定小灯泡的电阻实验请你以笔画线代替导线在图1中完成电路图的连接．
（3）若根据记录的数据计算出小灯泡在不同亮度时的电阻值发现的规律是灯泡越暗，电阻越小．
（4）小明用定值电阻代替了实验中的小灯泡然后通过改变滑动变阻器的阻值由电流表、电压表读出相应的数值见下表：
 电流I/A0.40.81.21.6
电压U/V4.59.013.518.0
（a）请你根据表格内提供的数据完成图2中的U-I图象．
（b）由表格内容及作出的图象分析可得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比；（c）测出定值电阻的阻值为11.25Ω．
8．探究“电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有：电源（电压9V）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干．
（1）小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确．请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．

（2）正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为B．
A．R短路      B．滑片P接触不良       C．R0短路       D．R0断路
（3）将R0阻值换为50Ω，电流表示数如图乙，请在图丙$\frac{1}{{R}_{0}}$坐标中补描该点并作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$关系图线．
（4）连线时发现有一个错误数据点，反思产生原因，小明回忆是某次将R0的阻值变换为25Ω时，未移动滑动变阻器保持电压表示数不变就读取电流而造成的．
15．如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压恒为3V，电流表量程是0～0.6A，R是分度值为0.1的电阻箱，R′是规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器．

（1）按甲图连接好电路后，闭合开关S之前，应将滑动变阻器R′的滑片滑到b端（选填“a”或“b”）．
（2）闭合开关后，改变电阻箱的阻值，再调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数描在乙图中，根据所描点对应的数据可知，电压表示数为2V；若在操作中将电阻箱的阻值由1Ω调为丙图的示数，此时电阻箱的读数为5Ω，为了保持上述电压表的示数不变，应该将滑动变阻器的滑片向b端（选填“a”或“b”）滑动到适当的位置．
（3）由图乙的数据可得出本实验的结论：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
（4）同学们在交流讨论中提出，既要保证上述电压表示数不变，又要使通过电流表的电流不超过其量程，那么电阻箱的阻值最小只能调为3.3Ω．
5．在探究电流与电压、电阻的关系中：
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻
（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
【实验过程】
（1）在图2虚线框内画出如图1所示实物图的电路图．

（2）小思按图正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
（3）小涵在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）接着小涵换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了表中的实验数据，分析数据得出：
电阻R/Ω51015
电流 I/A0.300.150.10
导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
（5）小涵实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω、1A．
12．在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，某同学按图所示的电路图连接实物后，该同学做如下步骤：
（1）步骤1：研究电流与电压的关系时，闭合开关S后，调节变阻器使R两端的电压成倍数变化，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数．
步骤2：研究电流与电阻的关系时，换用不同的定值电阻，调节变阻器使电压表示数不变，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数．
（2）记录的实验数据如下表
表甲：
实验
次数		电流
（安）		电压
（伏）
10.251
20.502
30.753
表乙
实验
次数		电流
（安）		电阻
（欧）
421
512
60.54
由表甲可归纳得出的结论：电阻不变，导体中的电流跟它两端的电压成正比
由表乙可归纳得出的结论：电压不变，导体中的电流跟电阻成反比．
9．演绎式探究--研究宇宙中的双星问题：
（1）宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力的大小
F引=k$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$，其中k为常量，m1、m2分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离．
物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述，用角速度ω来表示．做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫做周期，用T表示．T与ω的关系为：T=$\frac{2π}{ω}$．
物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力．质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动，向心力的大小F心=mω2r，则在m与ω一定时，F心与r的关系可用图甲中的图线b表示．
（2）被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星，双星是绕公共圆心转动的一对恒星，各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供，转动的周期和角速度都相同．如图乙所示，质量为m1、m2的双星，运动半径分别为r1、r2，它们之间的距离L=r1+r2．
请推理证明：周期T=2π$\sqrt{\frac{{L}^{3}}{k（{m}_{1}+{m}_{2}）}}$．
10．小宇在家中发现当空调起动的时候灯会暗一下，然后恢复正常，空调刚起动时和正常工作时有什么不同呢？
小宇想在家里研究一下其中的原因，他了解到空调的压缩机是一个电动机，于是他拆下玩具车的电动机和手电筒的灯炮连接了如图所示电路．
（1）为了模拟空调起动时的情景，小宇用尺子压住电动机的转轴使电动机转速变慢，发现灯泡变亮，放开尺子后电动机转速变快，灯泡变暗．通过这一现象，小宇知道了电路中的电流变化情况，电路中的电流变化可以通过灯泡的亮度变化表现出来．
（2）如果设个实验在学校实验室进行，可以用电流表替代灯泡，另外电路中还应该加入的重要元件是：滑动变阻器．
（3）小宇根据实验的现象推理得出：电动机的“电阻”大小与转速有关，转速变快时电动机的“电阻”变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．
（4）在实际家庭电路中空调转速慢时（起动时）灯泡暗，而实验电路中电动机转速慢时灯泡亮，这是为什么呢？小宇到学校后请教了老师，老师指出小宇的实验电路并没有完全模拟家中空调与灯泡的连接状态，实验电路与家中实际电路明显不同．你认为老师指出的“实验电路与家中实际电路明显不同”是指：实验电路是串联，家中实际电路是并联．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网