题目内容

6．小刚同学在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时，采用的电路如图甲所示，电源电压恒为3V．
（1）小刚根据电路图连接了如图乙所示的实验电路，小军检查后发现有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线，画出正确的连线．
 
（2）电路改正后，小刚闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数为电源电压值，取下电阻，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是电阻断路．
（3）为了探究电流与电阻的关系，小刚选用的滑动变阻器上标有“15Ω  1A”字样．在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，分别读出电流表的示数．当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，为了完成本次实验，小刚应该换用滑动变阻器至少为20Ω的接入电路中，并调节．
（4）小刚完成了这三组实验，获得多组对应的电流、电阻的数值，绘制了如图丙所示的I-R图象．由图象可初步得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比．

分析 （1）观察实物图可知：电压表V要测电阻两端电压，应与电阻并联．
（2）电压表V的示数接近电源电压说明电压表两接线柱与电源相连的部分是通路，电流表A的示数几乎为零说明电路断路，即电压表V并联的电阻断路．
（3）电阻两端电压达不到1.5V，可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因，并得出解决方法．
（4）分析I-R图象即可得出结论．

解答 解：（1）电压表V与电阻并联，如下图所示：

（2）电流表A的示数几乎为零，电压表V的示数接近电源电压，说明电压表V并联的电阻断路．
（3）当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻R两端的电压过大造成的；由于电源电压为3V，根据串联电路的电压特点可知：可以换用滑动变阻器至少为20Ω的接入电路中，并调节．
（4）分析图象可知：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）电阻断路；
（3）换用滑动变阻器至少为20Ω的接入电路中，并调节．
（4）电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比．

点评 本题考查了电压表的连接、滑动变阻器的使用、电路故障的判断、描点法作图以及分析图象得出结论；关键是会分析更换定值电阻时电压表达不到1.5V的原因，然后再找出解决的方案，这也是本题的难点．

练习册系列答案
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5．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　）
A．25%B．40%C．75%D．35%
6．杨扬同学梳理了教材中相关的力学知识，如图所示，其中分析错误的是（　　）
A．在甲图中，所砌墙壁与铅垂线平行时，说明墙壁竖直
B．在乙图中，锤柄向下撞击凳子时，锤头由于惯性就紧套在锤柄上
C．在丙图中，拉动木块的速度越快，木块与木板间的摩擦力就越大
D．在丁图中，用力压或拉弹簧时，弹簧的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状
3．张芬做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时，记录的使用数据如下表：
时间/min0123456789
温度/℃80848892969898989898
（1）由上表数据可知，当时大气压低于（选填“高于”、“等于”或“低于”）一个标准大气压；水沸腾后继续给水加热，水的温度不变（选填“升高”、“不变”或“降低”）；
（2）实验结束后，小组间相互交流时，有的小组认为把水加热到沸腾的时间过长．请你说出一种缩短加热时间的方法：减少水的质量．
1．小明用如图甲所示的电路图研究通过导体的电流与导体电阻的关系的实验，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、20Ω），三只滑动变阻器（规格分别为“10Ω1A”“20Ω2A”、“50Ω1A”），导线若干．

（1）在乙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；
（2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B（填字母）；
A．变阻器滑片 B．电压表示数 C．电流表示数
（3）为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是“50Ω 1A”．
（4）图丙是根据4次数据绘制的图象，下列结论与图象相符的是C（填字母）；
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是电阻R处有断路．
（6）小红进行创新实验，除与原实验所必须的器材相同外，没领电压表，而是多领了一只电流表，并设计出如图丁所示的电路图，进行实验：
①连接电路，调节滑动变阻器，读出电流表A1与A2的示数分别记为I1和I2；
②把定值电阻R2换成R3，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1，其目的是R3两端的电压不变，记录此时电流表A2的示数为I3；
③把定值电阻R3换成R4，重复上一步骤进行实验．
11．下列关于功率的测量方法中，不正确的是（　　）
A．利用电能表和秒表可以测量用电器单独工作的电功率
B．利用电压表和电流表可以测量用小灯泡发光时的电功率
C．利用弹簧测力计和刻度尺可以测量拉动木块时拉力的功率
D．利用体重计、刻度尺和秒表可以测量中学生爬楼梯的功率
18．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，请你补充完整．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表、电流表均无示数，原因可能是下列中的哪一种：D（只填选项）
A．定值电阻断路   B．电压表断路   C．电流表短路   D．滑动变阻器断路
（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，通过灯泡亮度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．请说出小明同学的方案是否合理？并说出你的理由．不合理，没有控制电压相同．
（5）某小组想测量小灯泡的额定功率，设计了下列两个电路图，图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．则丁图是不正确（选填“正确”或“不正确”）的，戊图的错误是电压表正负接线柱反了，请你用戊图中提供的器材重新设计电路，将设计的电路图画在戌图方框中．
15．某物理实验小组的同学用如图所示的器材“探究电流跟电阻关系”，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器上标有“35Ω 1A”字样．阻值分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω的定值电阻四个．

（1）甲同学连接的部分电路如图甲所示，请用笔划线代替导线，按电路图将实物连接起来．他连接电路时，开关应该断开．
（2）乙同学连接完电路后，闭合开关，发现阻值为5Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味，电流表电压表都有示数，且电压表示数近似为电源电压，则造成上述现象的原因可能是闭合开关前没有把滑动变阻器的阻值调到最大值．
（3）乙排除故障后，当定值电阻为10Ω时，测出电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.4A，将10Ω电阻换成15Ω后，应当移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为4V．
（4）此实验得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．（选填“正比，反比”）
（5）若不添加器材，乙认为用上述器材还可以完成探究电流与电压关系的实验，你认为他的想法是正确 （选填“正确，错误”）的．
（6）丙同学用相同的器材完成实验并记录了数据，数据如表所示，在与老师交流的过程中，老师发现表中第4组数据是编造的，不可能从实验中得到，其原因是：因为20Ω电阻两端的电压为2V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为40Ω，超过了滑动变阻器的最大值35Ω．
（7）在该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和保持电阻两端的电压一定；在测量定值电阻阻值实验中滑动变阻器的作用是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电路中的电流，和电阻两端的电压．同时可以多次测量求平均值来减小误差
丙同学数据
序号定值电阻（Ω）电流表示数
150.40
2100.20
3150.13
4200.10
16．发电机是根据电磁感应现象制成的．电动机利用了通电导体在磁场中会受到力的作用．

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