题目内容
6．某同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时，老师提供的实验器材有干电池两节、开关一个、滑动变阻器一个、电流表一个、电压表一个、定值电阻和导线若干．
（1）请按要求设计电路图并将它画在图1的虚线方框中．
物理量 实验次数 | 电阻 R（Ω） | 电流 I（A） |
| 1 | 5 | 0.48 |
| 2 | 10 | 0.24 |
| 3 | 20 | 0.12 |
（3）同组的小明同学发现错误后重新进行实验，得到的数据如表所示．根据表中的实验数据得出的结论是：在电压一定时，电流与电阻成反比．
（4）该同学发现用这个电路还可以测出一个小灯泡的电阻，于是他用小灯泡替换20Ω的电阻后，继续进行实验．电表测得示数如图2所示，可知小灯泡的阻值是8Ω．
分析 （1）从电源正极出发分析电流路径，判断电路的连接方式和电表的测量对象；
（2）在研究电流与电阻的关系时，应该控制电阻两端的电压不变，是通过移动滑动变阻器的滑片实现的；
（3）分析实验数据，确定变量和不变量，根据控制变量法实验的结论形式归纳实验结论；
（4）根据电流表、电压表量程和分度值，读出示数，根据R=$\frac{U}{I}$算出电阻．
解答 解：（1）分析电流路径发现，电阻和滑动变阻器组成串联电路，电流表测电流，电压表测量电阻两端的电压，电路图如图所示：
（2）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，实验中没有控制电阻两端的电压不变，这是错误的．
（3）从小周正确操作后记录的数据来看，每次实验的电压值是相同的为U=RI=5Ω×0.48A=2.4V，电阻的成倍增大，电流成倍减小，因此会得出在电压一定时，电流和电阻成反比的结论．
（4）电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）没有控制电阻两端电压不变；（3）在电压一定时，电流与电阻成反比；（4）8．
点评 本题考查探究电流与电阻的关系，重点在实验的操作、结论的得出上，特别注意这个实验的条件是“电压一定”．
练习册系列答案
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在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为6Ⅴ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω2A”、“40Ω1A”），导线若干．
小明同学用如图所示的电路研究“电流与电阻的关系”，
11．如图甲所示，是江苏如东风力发电场的外景，该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地，小明在参观了发电场后，对风力发电机产生了浓厚的兴趣．风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢？对这一问题，他做了如下猜想：
①风力发电机的输出功率可能与风速有关
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：
①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码．
②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间．
③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中．
（注：电风扇挡位越高，风速越大）
表一：
（1）这个实验是通过测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小．
（2）通过实验可以得到的结论是：风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大，风力发电机输出功率越大．
为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
表二：不同风速下风力发电机每秒获得的风能
表三：发电机输出电功率与风速的关系
（3）对表二进行分析，你发现风速在5m/s～15m/s的范围内，风力发电机每秒获得的风能（E）与风速（v）的数学定量关系式是：E=1200v3．
（4）根据表三，风速为10m/s时，这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作36h．
（5）风速为10m/s时，这台发电机的发电效率是多大？
①风力发电机的输出功率可能与风速有关
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：
①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码．
②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间．
③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中．
（注：电风扇挡位越高，风速越大）
表一：
| 电风扇挡位 | 钩码的质量（g） | 提升钩码到A点的时间（s） |
| 1 | 50 | 15 |
| 2 | 50 | 13 |
| 3 | 50 | 10 |
（2）通过实验可以得到的结论是：风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大，风力发电机输出功率越大．
为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
表二：不同风速下风力发电机每秒获得的风能
| 风速v（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 1s获得的能量E（104J） | 15 | 120 | 405 | 350 |
| 风速（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 输出电功率（kW） | 4 | 360 | 1500 | 1100 |
（4）根据表三，风速为10m/s时，这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作36h．
（5）风速为10m/s时，这台发电机的发电效率是多大？
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．
（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．
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 | 500 | 500 | 498 | 500 |
| 300g砝码 | 300 | 300 | 299 | 300 |
| l00g砝码 | t00 | 100 | 100 | 100 |
（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．
15．有甲、乙、丙三种材料不同，尺寸、质量和品牌都相同的篮球，为了比较哪种材料的篮球反弹性能更好些，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内水泥地面上进行了实验，得到如表所示的实验数据，请你根据所提供的数据信息回答以下问题：
（1）小明探究的问题的自变量是B；（选填选项前的字母）
A．篮球的品牌 B．篮球的材料 C．篮球的重力
（2）请比较甲、乙、丙三种篮球材料的反弹性能：A；（选填选项前的字母）
A．牛皮的反弹性能好 B．橡胶的反弹性能好 C．皮革的反弹性能好
（3）小明是通过测量篮球落地反弹的高度（h2）来判断篮球反弹性能效果的．
| 篮球的材料 | 牛皮 | 橡胶 | 皮革 |
| 篮球内部的压强p/pa | 1.2×105 | 1.2×105 | 1.2×105 |
| 自由下落的高度h1/m | 1.8 | 1.8 | 1.8 |
| 落地反弹的高度h2/m | 1.38 | 1.25 | 1.15 |
A．篮球的品牌 B．篮球的材料 C．篮球的重力
（2）请比较甲、乙、丙三种篮球材料的反弹性能：A；（选填选项前的字母）
A．牛皮的反弹性能好 B．橡胶的反弹性能好 C．皮革的反弹性能好
（3）小明是通过测量篮球落地反弹的高度（h2）来判断篮球反弹性能效果的．