题目内容

15．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小刚设计的实验电路图如图所示．

（1）请用笔画线代替导线，按电路图1将实物图2连接起来（要求开关闭合时滑动变阻器滑片位于B端）．
（2）小刚连完最后一根导线后就发现电压表的指针发生偏转，而电流表读数为零，照成上述现象的原因分别是连接电路时开关未断开、定值电阻断路．
（3）排除故障后，将5Ω的电阻连入电路，移动滑动变阻器的滑片，请将图3电流值读出丙记录在表中，再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）移动，观察电压表示数为2V时并记下电流值；再改接20Ω的电阻，重复上述实验．
 实验次数1 2 3 4 
 电阻/Ω 510 20 40 
 电流/A  0.20.1 0.05 
（4）根据实验表中数据得到的结论是当电压一定时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比．
（5）本实验操作完成后，如果将电阻R改接成一只小灯泡，还可以测出小灯泡的电阻（或电功率）．

分析 （1）电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器左边电阻丝连入电路；
（2）小刚连完最后一根导线后就发现电压表的指针发生偏转，说明连接电路时开关没有断开，同时说明与电压表与电源是连通的；而电流表读数为零说明电路总电阻很大或断路，所以原因是定值电阻断路导致电压表串联在电路中；
（3）根据分压原理确定滑片移动的方向；认请电流表小量程分度值读数，根据表中数据由欧姆定律确定电压表的示数；
（4）横向比较数据得出结论；
（5）根据R=$\frac{U}{I}$、P=UI回答．

解答 解：（1）电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器左边电阻丝连入电路，注意实物图与电路图要一一对应，如右图所示；
（2）小刚连完最后一根导线后就发现电压表的指针发生偏转，说明连接电路时开关没有断开，同时说明与电压表与电源是连通的；而电流表读数为零说明电路总电阻很大或断路，所以原因是定值电阻断路导致电压表串联在电路中；
（3）将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，根据分压原理，定值电阻的电压增大，要减小其两端的电压，就要使变阻分得更多的电压，变阻器连入电路中的电阻要增大，滑片向右移动；
电流表小量程为0.02A，示数为0.4A，因研究电流与电阻的关系实验中，要保持电阻的电压不变，根据欧姆定律，电压表示数应为U=IR=0.2A×10Ω=2V；
电流表小量程为0.02A，示数为0.4A，因研究电流与电阻的关系实验中，要保持电阻的电压不变，根据欧姆定律，电压表示数应为U=IR=0.2A×10Ω=2V；
（4）横向比较表中数据，当电阻来原来的几倍时，电压原来的几分之一倍，所以，得出得出的结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比；
（5）因实验中可测出电压及对应的电流，根据  若将将电阻R改接成一只小灯泡，）根据R=$\frac{U}{I}$、P=UI还可测量出灯的电阻或电功率．
故答案为：（1）如图所示；
（2）连接电路时开关未断开；定值电阻断路；
（3）0.4；右；观察电压表示数为2V（保持电压表示数不变）；
（4）当电压一定时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比；
（5）电阻（或电功率）．

点评 本题将探究电流跟电阻关系”的实验与测电阻和电功率的实验对比，考查电路的连接、故障的判断、操作的过程，处理数据归纳得出结论的能力．

练习册系列答案
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5．小丽家中的电能表表盘如图所示，可以同时使用的用电器总功率不能超过4400W．若电冰箱单独正常工作一天（24小时），（电冰箱的主要技术参数见表）电能表的转盘转360转．
海尔BC-110B电冰箱
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率100W
耗电量0.6kW•h/24h
6．如图为某小区地下停车场使用的一种声控双亮度LED照明灯的电路示意图，其中电阻R为定值电阻，S为声控延时开关，对灯起到控制作用，当有人、车通过时，灯光的亮度大，没有人、车通过时，灯的亮度小，因其能很好的节省能源而深受欢迎．该款照明灯灯管相关参数如表所示：
项目参数
长度/mm1200
直径/mm26
工作电压/V220/85
功率/W44/8.5
（1）该款照明灯工作时将电能主要转化为光能，当有人时，声控开关S应处于闭合状态．
（2）当照明灯以最大功率工作时，电路中的电流是多少？
（3）定值电阻R的阻值是多少？
（4）西安市区居民用电电费为0.5元/度，若该地下停车场共有500盏这样的照明灯，平均每盏灯每天在无人、车的状态下工作时间为10h，与使用普通44W照明灯相比，该地下车库每个月节省电费多少元？（一个月按30天计算）
3．在如图所示的电路中，电源电压为6V，R1=4Ω，只闭合开关S1后，电压表的示数为4V，电阻R2的阻值为2Ω．若同时闭合开关S1、S2，则电流表的示数变大，电压表的示数变大（均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
10．小明和同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：
步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；
步骤2：让同一钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；
步骤3：改变让质量不同的钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3．

（1）比较v1、v2，可知vl＞v2（选填“＞”、“＜”、“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的动能越大．
（2）比较步骤1、3可以探究动能大小和物体质量的关系．
（3）小明根据s1＞s2，得出“质量相等时，物体的速度越大，动能越大”的结论，他是如何分析得出结论的？
（4）小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设碰撞后木块获得的动能为Eo，木块克服摩擦力所做的功为W，则Eo=W（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论．你认为该同学实验方案是否合理．合理（选填“合理”或“不合理”）
（6）小明和同学交流后发现：只利用图甲中的器材进行实验，还能完成另一个探究实验．请你帮小明和同学写出经探究后得出的结论：当质量一定时，物体的高度越高，重力势能越大．
20．如图所示的消防无人机是由重庆某航空工业有限公司研发的．它一次能负载30公斤的重物，从基地升高并自主飞行到指定位置，并投下救火物资，帮助消防员救火．它有四个轴，每个轴上都有一个电机机和螺旋桨，使无人机能够稳定地悬停在空中进行作业．无人机靠锂电池维持飞行，充满一组锂电池可供飞机工作半小时左右，不过，它能不停地更换电池继续工作．请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复．
示例：物理信息：无人机靠锂电池维持飞行．
物理知识：电能转化为机械能．
物理信息：投下救火物资．
物理知识：重力的方向是竖直向下的．
7．如图所示，是战斗机从空中回到地面，关闭发动机后在平直跑道上减速滑行的情形．请找出一个与图示情景相关的物理现象，并指出对应的物理知识．（不得与示例重复）
示例：物理信息：关闭发动机后，战斗机继续滑行．
物理知识：由于战斗机具有惯性
物理信息：关闭发动机后，战斗机最终要停下来．
物理知识：战斗机受到摩擦力和空气的阻力．
4．关于家庭电路，下列说法正确的是（　　）
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．空气开关是利用电流的磁效应工作的
C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻大很多
5．在测量标有3.8V小灯泡额定功率的实验中，电源电压为8V，小灯泡的电阻约为10Ω，电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个，导线若干．
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整．

（2）某同学连接完电路没有认真检查就闭合开关，发现电流表指针如图乙所示，产生这种现象的原因是：电流表正确接线柱接反了．
（3）改正后，再次闭合开关，移动滑动变阻器滑片使电压表的示数为3.8V时，小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流是0.4A，小灯泡的额定功率是1.52W．
（4）在实验时某一小组同学发现电流表已经损坏，他们又从仪器室选取一个5Ω电阻和两个开关，利用图丁的电路也测出了小灯泡的额定功率．请你在丁图的虚线框内分别填入电压表、电阻、开关S2这三个元件的符号，使电路完整，并写出实验的主要步骤．
步骤一：合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为3.8V，．
步骤二：闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片的位置不变，记录电压表的示数U．

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