题目内容

16．如图是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，他们所用的电源电压为4V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”．
（1）本实验采用控制变量法（填物理方法）．
（2）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表．他们所用的定值电阻阻值为5Ω；实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比．
 电压/V 2 2.5 3
 电流/A 0.4 0.5 0.6
（3）探究电流与电阻的关系时，他们的实验步骤如下：
①在电路中介入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2.5V，记录电流表示数．
②将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关，他们应该将滑动变阻器的阻值调大（选填“调大”、“调小”）直到电压表示数为V，再记录电流表示数．
③将10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻再闭合开关，他们调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能变为为2.5V，下列原因中不可能的一项是C．
A、滑动变阻器最大阻值过小    B、所替换的定值电阻阻值过大
C、电源电压过低                    D、控制不变的电压设定过低
为了解决③中的问题，小明提供的方案：将一定值电阻R0串联到电路中（非R所在位置），再在R所在位置换接20Ω或者30Ω的定值电阻完成实验．下列能满足小明方案要求的定值电阻为B．
A、5ΩB、10ΩC、15ΩD、20Ω

分析 （1）影响电流的因素有导体两端电压与导体电阻，要研究电流与其中一因素的关系，须让另一个因素保持不变，这种方法即控制变量法；
（2）根据R=$\frac{U}{I}$计算，分析表中数据，归纳结论；
（3）①当接入电路中的电阻更大时，根据串联电路的分压特点，其两端电压变大，因此须使滑动变阻器接入更大的阻值以分得更多的电压，直至电压表的示灵敏为2.5V不变．
②根据串联分压的知识进行判断，在串联电路中电流相等，根据U=IR，电压与电阻成正比；
③根据串联电路U1：U2=R1：R2．计算阻值之间的关系，再结合串联电路的电阻特点进行计算．

解答 解：（1）影响电流的因素有导体两端电压与导体电阻，要研究电流与电压的关系，须控制电阻保持不变，因此采用控制变量法；
（2）由表中根据可知：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω；由数据可知，表中U与I的比值不变，可得：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比；
（3）①将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻，根据串联电路的分压特点，定值电阻两端的电压会变大，即大于2.5V，因此应使滑动变阻器的电阻变大，以分得更多的电压，直至电压表的示数为2.5V是为止；
②A、10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻，根据实验要求，要使电压表示数为2.5V，则变阻器两端的电压U滑=4V-2.5V=1.5V；根据U1：U滑=R1：R滑可得滑动变阻器接入电路中的电阻应为12Ω，即滑动变阻器的最大值至少为12Ω，因此A不符合题意；
B、所替换的电阻如果过大，根据串联电路的特点，其分得的电压过高，如果滑动变阻器的最大值过小，也不能使电压表的示数2.5V不变，故B不符合题意；
C、电源电压只要高于2.5V，当变阻器接入电路的电阻为零时，电压表的示数都会达到2.5V，因此C符合题意；
D、当更换更大阻值的电阻后，根据串联电路的特点，其两端电压会更大，如果控制不变的电压设定过低，则更加无法达到设定电压，因此D不符合题意；
故选C．
当接入电路的电阻R=30Ω时，根据实验要求，其两端电压U=2.5V
电路总电阻R串=$\frac{{U}_{总}}{I}$=$\frac{{U}_{总}}{\frac{U}{R}}$=$\frac{4V}{\frac{2.5V}{30Ω}}$=48Ω
R0电阻R0=R串-R-R滑=48Ω-30Ω-10Ω=8Ω＞5Ω．故选B．
故答案为：（1）控制变量法；（2）5；正比；（3）②大；③C；B．

点评 本题考查的是探究电流与电压的系，要明确实验采用的方法，掌握串联电路的特点，综合性较强．

练习册系列答案
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6．下列做法利用凝固放热的是（　　）
A．
食品冷冻保鲜		B．
寒冬菜窖放几缸水
C．
蒸气熨斗熨衣服		D．
冰袋给高热病人降温
7．如图所示，图甲为某可调节亮度台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的是三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析正确的是（　　）
A．电位器与灯泡并联
B．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
4．如图所示，温度计的读数方法正确的是B（选填“A”、“B”或“C”）．示数为48℃．
11．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，固定凸透镜的位置不动，实验操作规范．

（1）实验前，要调整图1烛焰、凸透镜、光屏的中心同一高度，实验中他发现光屏上的像偏下，那么他应该把凸透镜向上（选填“上”或“下”）调节，使像最终成在光屏的中央．
（2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．这个像的成像原理与照相机（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同．若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向右（选填“左”或“右”）移动才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要大些．
（3）若保持凸透镜、光屏的位置不变，再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（图中未画出），这时需要将蜡烛向左（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像．
（4）为了粗测凸透镜的焦距，小明在上午第二节课后（9：30左右），将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点就是凸透镜焦点的位置，旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是凸透镜没有正对太阳光．
（5）小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时，进行了两次实验，如图2所示，
在实验1中，她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”；
在实验2中，她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”．
则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距小（选填“大于”“小于”或“等于”）实验2中使用的凸透镜的焦距
（6）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上又落下一只小虫，则光屏上的像的大小将不变（变大/变小/不变），像的明暗将变暗（变亮/变暗/不变）．
1．如图，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P自上向下滑动，不考虑灯丝电阻的变化，则（　　）
A．电流表、电压表示数都变大B．电流表、电压表示数都变小
C．电流表示数变大、电压表示数变小D．电流表示数变大、电压表示数不变
8．小刚和小丽用如图1所示的器材探究串联电路的电压关系，用三节干电池串联做电源，两只小灯泡的规格不同．

（1）请用笔画线代替导线，连接实验电路．要求：L1和L2串联，电压表测量两灯串联后的总电压．
（2）小刚用电压表测量L1两端的电压时，直接选用0～3V的量程，小丽说这样不行，规范的操作方法应该是选用大量程进行试触．
L1两端电压/VL2两端电压/V串联总电压/V
1.43.14.5
（3）他们在测量L2两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0．小刚用电压表检测L1两端的电压，示数为电源电压，由此判断出L1出的故障是断路；L2是短路还是正常的？小丽在原电路中又添加了一个电学器材，就检验出了结果，她的方法可能是用小灯泡与L1并联，如果L2发光，则L2正常；若L2不发光，则L2短路．
（4）他们排除故障后继续实验，得出了上表所示的一组数据．为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应换用不同规格的灯泡多做几次实验．
（5）实验结束后，某同学在电路中增加了一个滑动变阻器，移动滑片后可以调节一只灯泡的亮度，另一只灯的亮度不变，电压表测量亮度变化的那只灯的电压，请在图2方框内设计实验电路图．
5．按要求完成作图．

（1）如图甲所示，杠杆OA在动力F作用下可绕O点转动，请画出动力F的力臂l．
（2）如图乙所示，小明利用滑轮组来提升重物，请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法．
（3）根据图丙中标出的电流方向，从电流表、电压表和电源三个元件的符号中选出两个元件符号，分别填进电路的空缺处，填进后要求灯泡L1和L2串联，且都能发光．
6．据勘测，夏天的正午在相同的日照下，当草地温度32℃的时候，水泥地面的温度可达到57℃，请你根据比热容的知识，简要解释这一现象．

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