题目内容

2.阅读以下短文,回答短文后的问题:
在探究“电流跟电压和电阻的关系”的过程中,某班的一些学生进行了以下猜想:
猜想A:电流可能跟电压成正比;
猜想B:电流可能跟电阻成反比;
猜想C:电阻可能跟电压成正比.
为了检验上述猜想是否正确,某同学按下图所示的电路图连接实物进行了实验探究(其中R为定值电阻,R′为滑动变阻器),并设计扣下探究方案:
步骤1:保持定值电阻R的阻值不变,闭合开关S后,调节搰动变阻器的滑片P,使电压表的示数成整数倍地变化(例如:2V、4V、6V等),分别读出并记录对应于不 同电压的电流表的示数,比较每次电流表的示数是否成整数倍地变化.
步骤2:换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化(5Ω、10Ω、15Ω等),调节滑动变阻器的滑片,保持每次定值电阻两端的电压不变,分别读出并记录对应不同阻值的电流表的示数,比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等.
(1)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于何处最右端(选填“最左端”或“最右端”)
(2)“步骤1”的设计目的,是为了检验上述A、B、C猜想中哪一个猜想正确?
(3)在上述探究过程中,采用的研究方法叫做“控制变量法”,想想看,初中物理在研究哪些问理时用到这种方法?至少举出一例.

分析 (1)闭合开关前为保护电路,应将滑动变阻器的滑片处于阻值最大处;
(2)步骤1中是控制电阻不变,探究是电流与电压的关系;
(3))探究滑动摩擦力影响因素或探究浮力影响因素或探究电阻影响因素等都运用到控制变量法.

解答 解:(1)滑动变阻器所选接线柱是“左上左下”,所以当滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大;
(2)步骤1中是控制电阻不变,探究是电流与电压的关系;
(3)控制变量法是初中经常用到的一个实验方法,如:探究滑动摩擦力影响因素或探究浮力影响因素或探究电阻影响因素等.
故答案为:(1)最右端;(2)A;(3)探究滑动摩擦力影响因素或探究浮力影响因素或探究电阻影响因素等.

点评 该题体现了研究物理规律常用的方法猜想法(先猜想,后实验验证),侧重考查滑动变阻器的使用以及在电路中起的作用,特别是分析滑片移动与电阻变化对应关系.

练习册系列答案
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7.小明用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压3V,滑动变阻器的阻值范围“0~15Ω”.三个定值电阻R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω.

(1)帮小明补画导线,使图甲成完整电路.
(2)闭合开关后,移动滑片,发现电流表没有示数,电压表有明显的示数,则发生故障的原因可能是定值电阻R断路.
(3)排除故障后,小明继续进行实验,他在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻并改换成10Ω的电阻,他认为这样操作简单方便,那么:
①请指出他在操作中的错误:没有断开开关.
②正确操作后,将滑动变阻器的滑片往上次实验位置的左方(选填“左”或“右”)移动.
(4)接入5Ω的电阻时,电压表的示数如图乙所示,读数为1.2V,当接入15Ω的电阻后,不管如何移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表的示数与原来相同,若要完成实验,下列做法可行的是C.
    A.改变电压表的量程;
    B.接入15Ω的电阻,无法完成,略去不做,前两组实验数据照样可以得出结论;
    C.第一次接入5Ω的电阻时,使电压表的示数为2V;
    D.换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器进行实验.
(5)要测量未知电阻Rx(阻值约为150Ω)的阻值,小红直接利用图甲电路,把电阻R换为Rx后发现这种方法不能较准确测出Rx的阻值,理由是电流太小不能准确测量.
除了以上器材外,小红身边仅有一个最大阻值范围为“0~100Ω”的滑动变阻器,她思考后,修改了电路图,并且只操作一步就测出Rx的阻值.
实验操作将滑片滑至阻值最大处闭合开关读出电压表示数UX(用字母表示测出的物理量),可测出Rx=$\frac{100Ω{U}_{X}}{3V-{U}_{X}}$.

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