题目内容

9．探究“电流与电阻的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．
（1）图1是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于A端（选填“A”或“B”）．
（3）闭合开关后，移到滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示．老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据．当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是超过了电流表所选的量程．改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为0.8A（如图2所示）．
综合分析数据可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
表1
电压U/V4
电阻R/Ω201510
电流I/A0.200.280.40
表2
 电阻R/Ω 10
 电压U/V 2 3 4 5 6
 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中．
（1）分析表2中数据可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
（2）分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为20Ω．

分析 （1）本实验中电阻R、滑动变阻器、电流表组成串联电路，电压表并联在R两端，从这些方面检查错误，并修改；
（2）闭合开关前，滑片应置于最大值处；
（3）电路中分别接入20Ω、15Ω、10Ω的电阻，实验能够正常进行，说明电路是正常的，改接5Ω电阻后，电路不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程；
先确定电流表选择的量程和最小分度值，再读出电流表的示数；
综合数据分析可知，电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比．
拓展：
（1）电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比；
（2）根据串联电路的特点和滑动变阻器接入电路的最大值和最小值列出等式解答．

解答 解：
（1）由图1可知，R与电压表被导线短路了，只改动一根线，修改情况如下图所示：
；
（2）为保护电路，闭合开关前，滑片应置于最大值A端；
（3）若再接入5Ω的电阻时，实验不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程；
电阻两端的电压为4V，根据I=$\frac{U}{R}$，电流表选择0～3A量程，分度值0.1A，所以示数为0.8A；
综合数据分析可知，电流与导体电阻的乘积是定值，由此可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
拓展：
（1）综合表2中数据可知，电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
（2）当滑片移到最小阻值处，即接入电路中的电阻为0时，电路中电流I=0.6A，
定值电阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω；
当滑片移到最大阻值处，电路中电流I=0.2A，
电路中的总电阻R串=$\frac{U}{{I}^{′}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω，
滑动变阻器的阻值R′=R串-R=30Ω-10Ω=20Ω；
故答案为：（1）如上图；（2）A；  （3）超过了电流表所选的量程；0.8A；导体中的电流跟导体的电阻成反比；
拓展：（1）导体中的电流跟导体两端的电压成正比；（2）20．

点评 本题是探究通过电阻的电流与电阻大小的关系实验，涉及到电路图的连接、滑动变阻器的使用、电流表的读数、串联电路的特点、欧姆定律的应用和控制变量法的应用，涉及的知识点较多，要深入理解和熟练掌握．

练习册系列答案
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12．一位法国的物理学家，它在物理学方面最主要的贡献是对电磁作用的研究：发现了右手螺旋定则、电流的相互作用、发明了电流计、提出分子电流假说等．人们为了纪念他，将他的名字定为电流的单位，这位科学家是（　　）
A．
伽利略		B．
瓦特		C．
安培		D．
牛顿
20．小航同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时，他设计了如图甲所示的电路，先将5Ω的电阻R接入电路，电路连接完全正确，滑片P滑至阻值最大处后，闭合开关S就直接读出了电流表的示数，并把数据记录在表格中．然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻，重复上述操作．

（1）请你说出小航在实验中存在的错误是未调节滑动变阻器使电压表的示数不变．
（2）小航改正错误后重新进行实验，得到的数据如表所示，根据表中实验数据得到的结论是当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
物理量
实验
次数		电阻R/Ω电流I/A
150.48
2100.24
3200.12
（3）小航发现有一个小灯泡，用这个小灯泡替换20Ω的电阻后，继续进行实验．用电表测得示数如图乙所示，此时小灯泡的阻值是8Ω．
17．小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验时，连接电路如图1所示，其中有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线在图中正确连接．
实验所用滑动变阻器标有“10Ω  1A”字样，电源电压不变，所有元件均完好．移动变阻器滑片P，电流表的示数为0.3安时，电压表的示数如图2所示，则待测电阻两端的电压为3伏，待测电阻的阻值为10欧．
为了减小误差，他继续实验，测出电阻值分别为10.2欧、10.3欧，综合整个实验，最后得出最准确的电阻阻值为10.2欧．（计算电阻时精确到0.1欧）
4．在“探究电流跟电压、电阻的关系”实验中，某同学设计电路如图甲所示：

（1）请按照该同学设计的电路图，帮助他用铅笔画线代替导线，把图乙中实物连接成电路，连线不得交叉．
（2）在连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片应调节到最右端；
（3）连好电路后，闭合开关，发现电流表、电压表的指针反偏（即逆时针偏转），原因是电流表、电压表的正负接线柱接反了（写出一条即可）．
（4）该同学进行实验，记录数据如表（R=5Ω）：
根据表中数据在图丙中画出电阻的Ⅰ-U关系图象．
实验次数12345
电压U/V11.522.53
电流I/A0.20.30.40.10.6
（5）分析表格图象可得结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
14．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中：

（1）连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转B
A．电流表断路       C．R1短路       B．R1断路      D．电压表短路
（2）如果用这一个电路图测量定值电阻的阻值时，此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是B（填写A或B）．
A：“寻找规律”B：“减小误差”
（3）实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图乙所示，此时测得的R1=5Ω．
（4）如图丙所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是C．
1．小明同学用如图所示的电路研究“电流与电阻的关系”，
（1）在连接电路时，开关必须是断开的，在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端（选填“最左端”或“最右端”）；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为6V，电流表的示数为0.6A，则定值电阻R的阻值是10Ω；
（3）现将刚才的电阻换成15Ω的另一电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是：
向右（填“左”或“右”）调节滑动变阻器使电压表的示数为6V．
18．社会上有这样的传闻：许多菜市场的商家在电子秤下面放上衬垫物，这样电子秤显示的示数会大于商品的质量导致消费者购买的商品缺斤短两，电子秤下放上衬垫物真会影响测量的结果吗？
科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（100g、300g、500g砝码各1个），泡沫板．毛毯、纸板，进行实验．结果记录如下表．
 无泡沫板毛毯纸板
500g砝码500500498500
300g砝码 300300299300
l00g砝码t00100100100
（1）通过对表中数据分析，可得出的结论是电子秤测量质量与衬垫材料无关．
（2）用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？科学兴趣小组的同学们通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子枰倾斜有关．为此，他们把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测质量，改变木板与水平桌面的倾角α的大小，调零后继续探究，如图所示．请你帮助他们设计一个记录实验数据的表格．
19．五一期间，小宇乘坐爸爸驾驶的小汽车外出游玩，发现车内吊着的一个装饰物在摆动，摆动很有节奏且来回摆动一次时间大致相同．小宇到游乐场后，他看到其他同学坐到秋千上玩，秋千来回摆动一次时间也大致相同，但是摆动时间长一些．
（1）请根据小宇观察到的现象，提出一个可探究的科学问题：可能与摆长有关．
（2）回到学校，他找来一些长短不一的细线和质量不同的小球，做成不同的单摆（如图所示）来探究．在老师的指导下，小宇和其他同学合作完成了几组实验．
①实验中，需要测量单摆长L、摆球质量m、摆角θ（θ小于10°）、摆动一次所需时间T．其中摆球质量m除了用天平直接测量外，还可用下列测量仪器中C（只填序号）进行间接测量．
A．温度计　　B．密度计　　C．测力计　　D．气压计
②在探究周期与某因素时，记录实验数据如表下：
 摆长L/m 0.640.81 1.00 
 周期T/s 1.60 1.802.00 
摆球质量m=40g摆角θ=7°，分析表中的数据，得出的结论是单摆摆动的周期与摆球的质量、摆角无关，与摆长有关，摆长越长，周期越大．
（3）小宇采用的实验方法是：控制变量法．

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