题目内容
15．
如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中电流的方向是从a到b（选填“a到b”或“b 到a ），导线ab 受到磁场力的作用而向左运动，如果只改变电流方向，那么导线ab 将向右运动．科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把电能转化为机械能．
分析 （1）电路中电流方向是：从电源正极经过用电器回到电源负极．
（2）通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．
（3）电动机消耗电能，产生机械能，据此判断能量的转化过程．
解答 解：据电源的正负极可知，导线ab中电流方向是从a到b；
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向有关．导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只将电流的方向改变，那么导线ab将向右运动；
电动机消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程；
故答案为：a到b；右；电．
点评 本题考查了电流方向是怎么规定的，以及影响通电导体在磁场中受力方向的因素．要改变通电直导线的运动方向，只能改变电流方向和磁场方向中的一个即可，两个因素不能同时改变．
练习册系列答案
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5．如图1，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人圆筒形容器内的水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系．（不计细线重）
（1）除图中的器材外，还需要的测量工具是刻度尺．
（2）小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下h和F，并将测量的结果填写在下面的表格中．
①依据表中数据，在图2的方格纸中画出F与h关系的图象．
②分析表中数据、观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F减小；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F不变．（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
③从表格中可知：在做次序3的实验时，物体A受到的浮力为2.4N．
（3）物体A在容器内浸没后与未放入前比较，水对容器底的压强增加了900Pa．
（1）除图中的器材外，还需要的测量工具是刻度尺．
（2）小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下h和F，并将测量的结果填写在下面的表格中．
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| h/cm | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
| F/N | 9.0 | 7.8 | 6.6 | 5.4 | 4.2 | 3.0 | 1.8 | 1.8 | 1.8 |
②分析表中数据、观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F减小；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F不变．（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
③从表格中可知：在做次序3的实验时，物体A受到的浮力为2.4N．
（3）物体A在容器内浸没后与未放入前比较，水对容器底的压强增加了900Pa．
6．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
| A． | 人体只有直接接触火线才会触电 | |
| B． | 用电器着火时，应迅速向用电器泼水 | |
| C． | 使用电冰箱时，外壳必须接地 | |
| D． | 为了方便，可抓着导线拉出插座上的插头 |
3．下列有关热现象的说法正确的是（ ）
| A． | 汽油机工作过程只有三个冲程 | |
| B． | 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递 | |
| C． | 汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 | |
| D． | 冬天用热水袋暖手是通过做功的方式改变物体的内能 |
2．小亮和小雨在“探究小灯泡电阻”的实验中，要用小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为7Ω．本实验原理是R=$\frac{U}{I}$．
（1）小亮的实验过程如图甲所示是小亮连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）．
②电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的示数为0A，电压表有示数，产生这种现象的原因是：
灯泡断路．
③小亮的同桌电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，电流表有示数，产生这种现象的原因是：灯泡短路．
④他们两个故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他应进行的操作是：向左移动滑动变阻器的滑片．
实验中小亮设计的实验记录表格如下表．请你找出表格中的问题：由于灯丝的电阻随温度的升高而变大，故不能求灯丝电阻的平均值；小亮又根据实验数据绘制成了U-I图象如图乙．根据该图象提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是6.25Ω．
小亮设计的表格有一处错误，是电阻平均值/Ω．
用小亮改好的电路还可以做的一个实验是测量小灯泡的电功率，这个实验的原理是P=UI．
（2）小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的大小（R0阻值已知）．下面是他的实验过程，请你帮他完成实验．
①闭合开关S和S1，断开S2，读出此时电压表的示数为U1．
②闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U2．
③未知电阻阻值的表达式为：Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$．
④实验后小雨又将开关S2换成了一个电压表，当闭合开关S和S1时，发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同．如果R0=80Ω且Rx≠R0，则Rx=320Ω．
（1）小亮的实验过程如图甲所示是小亮连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）．
②电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的示数为0A，电压表有示数，产生这种现象的原因是：
灯泡断路．
③小亮的同桌电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，电流表有示数，产生这种现象的原因是：灯泡短路．
④他们两个故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他应进行的操作是：向左移动滑动变阻器的滑片．
实验中小亮设计的实验记录表格如下表．请你找出表格中的问题：由于灯丝的电阻随温度的升高而变大，故不能求灯丝电阻的平均值；小亮又根据实验数据绘制成了U-I图象如图乙．根据该图象提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是6.25Ω．
| 实验次数 | 电压/V | 电流/A | 电阻/Ω | 电阻平均值/Ω |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 |
用小亮改好的电路还可以做的一个实验是测量小灯泡的电功率，这个实验的原理是P=UI．
（2）小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的大小（R0阻值已知）．下面是他的实验过程，请你帮他完成实验．
①闭合开关S和S1，断开S2，读出此时电压表的示数为U1．
②闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U2．
③未知电阻阻值的表达式为：Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$．
④实验后小雨又将开关S2换成了一个电压表，当闭合开关S和S1时，发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同．如果R0=80Ω且Rx≠R0，则Rx=320Ω．
6．小明利用额定电压为2.5V的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为4V．
（1）实验前，发现电流表指针如图甲所示，需要的操作是将指针调零．
（2）图乙是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图丙所示的实物电路连接完整．
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丁所示，则此时通过小灯泡的电流是0.22A，灯泡两端的电压是1.8V．记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察电压表，直至其示数为2.5．
（4）他完成实验后，在帮助其它实验小组的过程中，发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障．请你根据故障现象和检测结果，在下表的空格内写出发生故障的原因．
（5）他在参与某实验小组进行评估时，发现该实验小组的实验记录分析表如下：
他认为该小组的数据处理过程有错误，他们的错误是：不能把灯泡不同电压下实际功率的平均值作为灯泡额定功率．
（1）实验前，发现电流表指针如图甲所示，需要的操作是将指针调零．
（2）图乙是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图丙所示的实物电路连接完整．
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丁所示，则此时通过小灯泡的电流是0.22A，灯泡两端的电压是1.8V．记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察电压表，直至其示数为2.5．
（4）他完成实验后，在帮助其它实验小组的过程中，发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障．请你根据故障现象和检测结果，在下表的空格内写出发生故障的原因．
| 故障现象 | 检测结果 | 发生故障的原因 |
| 灯泡不亮，电压表示数较大，电流表几乎无示数． | 取下灯泡，电压表和电流表的示数均不变． |
| 实验序号 | 小灯泡两端的电压U/V | 通过灯的电流表I/A | 小灯泡的电功率P/W | 额定功率P额/W |
| 1 | 2.0 | 0.24 | 0.48 | P额= $\frac{（0.48+0.70+0.96）}{3}$W=0.71W |
| 2 | 2.5 | 0.28 | 0.70 | |
| 3 | 3.0 | 0.32 | 0.96 |
7．设计实验
（1）请你设计一个验证性小实验，证明“异种电荷相互吸引”．
（2）小雨要探究“电阻大小与导体横截面积的关系”，请你完成实验设计方案：
（1）请你设计一个验证性小实验，证明“异种电荷相互吸引”．
（2）小雨要探究“电阻大小与导体横截面积的关系”，请你完成实验设计方案：
器材 | 电源、导线、开关、一个定值电阻、3根长为20cm的横截面积为0.5mm2的镍铬合金丝、电流表 | 实验步骤 | |
数据记录表格 |