题目内容
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．
分析 （1）要掌握电压表、电流表和滑动变阻器的接法，注意电压表要并联在电路中；
（2）常见电路故障有断路与短路，分析清楚电路结构，根据电流表和电压表的示数判断电路中出现断路或短路；
（3）知道R0阻值算出$\frac{1}{{R}_{0}}$，如图乙读出电流表的示数，在图丙I-$\frac{1}{{R}_{0}}$坐标中补描该点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$图象；
（4）根据图象找出错误数据点和与其相邻的数据点，分别算出它们对应的电阻值，结合欧姆定律判断即可．
解答 解：（1）由图知，电压表串联在了电路中，且电阻箱R0未正常接入电路．电路如图，应将电压表与电阻箱R0并联．
（2）由图可知，电阻箱R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻箱R0两端的电压；
A、如果滑动变阻器R短路，整个电路仍然是通路，电流表、电压表示数都不为零，故A不符合题意；
B、如果滑片P接触不良，整个电路断路，电流表、电压表示数都为零，故B符合题意；
C、如果电阻箱R0短路，电压表示数为零，电流表示数不为零，故C不符合题意；
D、如果电阻箱R0断路，电流表示数为零；电压表测量电源电压，示数不为零，故D不符合题意．
（3）由图乙可知，电流表的示数I=0.12A．
电阻箱的阻值R0=50Ω，则$\frac{1}{{R}_{0}}$=$\frac{1}{50Ω}$=0.02Ω-1，在坐标系中补描对应的坐标点（0.02，0.12），然后用平滑的
曲线把各点连接起来，作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$图象如图所示：
（5）由图象可知，错误的坐标点是（0.04，0.20），
则$\frac{1}{{R}_{0}}$=0.04Ω-1，解得：R0=25Ω，此时电路中的电流I=0.20A，
由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$得，电阻箱R0两端的电压U0=IR0=0.20A×25Ω=5V，
则滑动变阻器两端的电压U滑=U-U0=9V-5V=4V，
此时滑动变阻器接入电路中的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.20A}$=20Ω，
由图象可知，变换错误数据点之前，电压表示数大约保持6V不变，
此时滑动变阻器两端的电压U滑′=U-UV=9V-6V=3V，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以$\frac{{U}_{V}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{滑}′}{{R}_{滑}}$，即$\frac{6V}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{20Ω}$，
解得：R0=40Ω，故小明是将R0的阻值由40Ω变换为25Ω时，未调节滑片P就读取电流而造成的．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）见上图；（4）25；移动滑动变阻器保持电压表示数不变．
点评 本题考查了连接实物电路、电路故障分析、滑动变阻器作用、滑动变阻器调节等问题，是常考问题，一定要掌握；本题难点是探究电流跟电阻关系的实验中，为了保持电阻箱两端的电压不变，根据串联电路的特点和欧姆定律得出电阻箱R0与滑动变阻器连入电路的电阻阻值关系．
| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 温度/℃ | 88 | 90 | 94 | 96 | 98 | 98 | 98 | 98 |
（2）小明读温度的方法如图1所示，他在实验中的错误是：视线没有与液柱上表面相平．
（3）某次数据没有记录，当时温度计示数如图2所示，则漏填的数据应是92℃．
（4）根据表格中的数据，在图3的小方格纸上画出水的温度随时间变化的图象．
（5）从图3的图象可以看出水的沸点是98℃，水在沸腾过程中温度不变（选填“升高”、“不变”或“降低”），你认为沸点不是100℃的原因可能是此时气压小于1标准大气压．
（6）该实验应该选用水银温度计（填选“水银”或“酒精”）（已知水银的沸点是357℃，酒精的沸点是78℃）
（7）小明观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图4（a）、（b）所示，则图a是水沸腾时的情况．
（6）如图5中的四个图表示的是水在沸腾前后连续加热过程中出现的四个现象，请按它们出现的先后顺序排列起来：BDAC ．（只要写字母）
（7）实验过程中发现：从开始加热到水刚沸腾时所用时间过长，请你想一种可以节省实验时间的办法采用热水或者减少水量．
（8）实验后的沸水放在桌上越来越凉，下列图象（图6）中能表示其温度T随时间t变化关系的是D．
（9）另外有两组两组同学虽然选用的实验装置相同，他们绘制的温度随时间变化的图象如图7所示．分析图象可知：得到两种不同图象的原因可能是水的B不同．
A．初始温度不同 B．质量不同
小明在做“探究电流跟电阻的关系”的实验时所使用的电源是3节新干电池串联组成，所使用的滑动变阻器的铭牌上有“20Ω 2A字样”他按照如图的电路图连接电路
（1）按电路图（图1）用笔线连接电路图2．
（2）在研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变，移动变阻器的滑片，改变电阻R两端的电压，测出相应的电流．在研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变，改变电阻，测出相应的电流．
（3）下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：
表1 电阻R=15Ω
| 电压U（V） | 1.5 | 3 | 4.5 |
| 电流I（A） | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
| 电阻R（Ω） | 5 | 10 | 20 |
| 电流I（A） | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
（2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻R1短路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤3．
| 实验次数 | 定值电阻（Ω） | 电流表示数（A） |
| 1 | 5 | |
| 2 | 10 | 0.18 |
| 3 | 20 | 0.09 |
（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．
（1）首先让喷水嘴的方向不变（即抛射角不变）做了三次实验：第一次让水的喷出速度较小，这时水喷出后落在容器的A点；第二次，让水的喷出速度稍大，水喷出后落在容器的B点；第三次，让水的喷出速度最大，水喷出后落在容器的C点．小宇和小丽经过分析得出如下结论：在抛射角一定时，当物体抛出的速度越大，抛出的距离就越远．
（2）然后控制开关让水喷出的速度不变，让水沿不同方向喷出，如图2又做了几次实验，得到如下的数据：
| 喷嘴与水平方向的夹角 | 15° | 30° | 45° | 60° | 75° |
| 落点的喷嘴的水平距离 | 50 | 86.6 | 100 | 86.6 | 50 |
（3）小宇和小丽总结了一下上述探究过程，他们明确了斜抛物体在水平方向上飞行的距离与速度和抛射角的关系，他们感到这次探究的成功得益于探究过程中两次较好地运用了控制变量法．