题目内容
1．
某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”．（1）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片要移到阻值最大处．
（2）在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，记录相关数据如表所示：
| U/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
| I/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.56 |
（3）在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，将定值电阻由5Ω换成10Ω，滑动变阻器的滑片应向右移动．
（4）实验所用的实验方法和下面的实验所用的方法相同的是②
①探究串、并联电路中电流的规律
②研究电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积关系的实验；
③用滑动变阻器改变灯泡的亮度
④测量小灯泡的电阻．
分析 （1）连接电路时，应断开开关，闭合开关前，将滑片移至最大阻值处；
（2）在探究电流与电阻的关系时，用滑动变阻器保持电压不变，改变电阻，分析表格中数据，得出电流与电压的正比例关系；
（3）根据串分压的知识，电阻的阻值变大，电压表的示数变大，应增大滑动变阻器的阻值，使电压表的示数不变，从而可判断出滑片的移动方向；
（4）在串联电路中，电阻有分压作用，即谁的电阻大，谁分担的电压多．
解答 解：（1）连接电路时，应断开开关；
为保护电路，闭合开关前，将滑片移至最大阻值处；
（2）由表格中数据可知，电压与电流的比值为一定值，可知当；
（3）根据串分压的知识，将定值电阻由5Ω换成10Ω，电压表的示数变大，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动，使电压表的示数不变；
（4）探究电流与电压和电阻的关系实验中，用到了控制变量法，下面四个实验中，只有②用到了控制变量法．
故答案为：（1）断开；阻值最大处；（2）当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（3）右；（4）②．
点评 此题是探究电流与电压、电阻的关系实验，考查了滑动变阻器在电路中的作用，同时考查了控制变量法在实验中的应用和串联电路电压特点规律的应用，是一道综合性的实验题．
练习册系列答案
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滑轮组在建筑工地上应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组．某工人用此滑轮组匀速提升一个重400N的物体，物体在5 秒内竖直上升了2m，人拉绳子的力为250N．（不计绳重及摩擦） 求：
9．
在探究“电流与电阻的关系”的实验中有如下实验器材：电源（4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑动变阻器R1“20Ω 1A”，滑动变阻器R2“50Ω 1A”，导线若干．
（1）小明连接电路如图，请在图中用笔画线代替导线帮他将实验电路连接完整；
（2）电路连接完整后，小明闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程．小明操作中的错误是滑动变阻器的滑片未滑到最大阻值处；
（3）纠正错误后，小明先将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；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了上表中的实验数据；
（4）将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为1.5V时，才能记录电流表示数；
（5）实验中小明应选择的滑动变阻器是R2（（选填“R1”或“R2”），若选择了另外一个滑动变阻器，根据实验中定值电阻两端控制的电压值，他选择的定值电阻的阻值最大不能大于10Ω，实验中多次移动滑动变阻器滑片的目的是测出多组实验数据，得出普遍结论．
（6）通过上述实验得出的结论是在电压一定时，电流与电阻成反比．
在探究“电流与电阻的关系”的实验中有如下实验器材：电源（4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑动变阻器R1“20Ω 1A”，滑动变阻器R2“50Ω 1A”，导线若干．| 电阻（Ω） | 5 | 10 | 15 |
| 电流 | 0.3 | 0.15 | 0.1 |
（2）电路连接完整后，小明闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程．小明操作中的错误是滑动变阻器的滑片未滑到最大阻值处；
（3）纠正错误后，小明先将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；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了上表中的实验数据；
（4）将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为1.5V时，才能记录电流表示数；
（5）实验中小明应选择的滑动变阻器是R2（（选填“R1”或“R2”），若选择了另外一个滑动变阻器，根据实验中定值电阻两端控制的电压值，他选择的定值电阻的阻值最大不能大于10Ω，实验中多次移动滑动变阻器滑片的目的是测出多组实验数据，得出普遍结论．
（6）通过上述实验得出的结论是在电压一定时，电流与电阻成反比．
在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为6Ⅴ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω2A”、“40Ω1A”），导线若干．
13．
实验小组在探究电流与电阻的关系时，用到如下器材：电源、电流表、定值电阻若干个，滑动变阻器，开关、导线若干．设计的电路如图所示．
（1）实验过程中应通过调整滑动变阻器，使电阻R两端的电压保持不变保持不变；
（2）下面是他们获取的部分实验数据，分析这些数据，可以得出：电压一定时，电流与电阻成反比；
（3）在实验过程，若电压表示数变为0，电流表示数增大，则产生的故障原因可能是R1短路；若电流表示数变为0，电压表示数突然增大，则产生的故障原因可能是R1断路．
实验小组在探究电流与电阻的关系时，用到如下器材：电源、电流表、定值电阻若干个，滑动变阻器，开关、导线若干．设计的电路如图所示．（1）实验过程中应通过调整滑动变阻器，使电阻R两端的电压保持不变保持不变；
（2）下面是他们获取的部分实验数据，分析这些数据，可以得出：电压一定时，电流与电阻成反比；
| 电阻R1/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 电流I/A | 1.00 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.20 |
11．如图甲所示，是江苏如东风力发电场的外景，该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地，小明在参观了发电场后，对风力发电机产生了浓厚的兴趣．风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢？对这一问题，他做了如下猜想：
①风力发电机的输出功率可能与风速有关
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：
①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码．
②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间．
③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中．
（注：电风扇挡位越高，风速越大）
表一：
（1）这个实验是通过测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小．
（2）通过实验可以得到的结论是：风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大，风力发电机输出功率越大．
为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
表二：不同风速下风力发电机每秒获得的风能
表三：发电机输出电功率与风速的关系
（3）对表二进行分析，你发现风速在5m/s～15m/s的范围内，风力发电机每秒获得的风能（E）与风速（v）的数学定量关系式是：E=1200v3．
（4）根据表三，风速为10m/s时，这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作36h．
（5）风速为10m/s时，这台发电机的发电效率是多大？
①风力发电机的输出功率可能与风速有关
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：
①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码．
②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间．
③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中．
（注：电风扇挡位越高，风速越大）
表一：
| 电风扇挡位 | 钩码的质量（g） | 提升钩码到A点的时间（s） |
| 1 | 50 | 15 |
| 2 | 50 | 13 |
| 3 | 50 | 10 |
（2）通过实验可以得到的结论是：风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大，风力发电机输出功率越大．
为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
表二：不同风速下风力发电机每秒获得的风能
| 风速v（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 1s获得的能量E（104J） | 15 | 120 | 405 | 350 |
| 风速（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 输出电功率（kW） | 4 | 360 | 1500 | 1100 |
（4）根据表三，风速为10m/s时，这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作36h．
（5）风速为10m/s时，这台发电机的发电效率是多大？