题目内容

12．在“探究通过导体的电流与电压的关系”的实验中，小超设计了实验电路图（a），小枫觉得小超设计的电路图不够完善，于是他对图（a）进行了改进，增加了一只滑动变阻器连接到如图（b）所示的实物图中

（1）问：小枫增加一只滑动变阻器主要目的是什么？
答：利用滑动变阻器调节电路中的电压和电流，以利于多次测量．
（2）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．（要求：闭合开关S前，滑片位于最左端）
（3）实验中，小超在闭合开关S后，发现两电表的指针正常偏转，但总在晃动，不稳定，无法准确读数，造成此现象的主要原因可能是电路某处接触不良．
（4）经重新调整后，通过改变电阻R两端的电压，电流表、电压表的示数如表中所示，对表格中的数据进行分析，你认为第5次实验的数据是有错误的，排除错误的数据后，可归纳得出的结论是在电阻一定时，电流与电压成正比．
实验次数123456
电压U/V1.21.82.22.42.62.8
电流I/A0.120.180.230.241.30.28

分析 （1）从滑动变阻器的作用入手，结合该实验的过程分析即可判断；
（2）滑动变阻器的接法是“一上一下”，且应该串联接入电路；
（3）指针晃动说明电压和电流值不稳定，电路中导线接触不良；
（4）读取电流表、电压表示数时，一定明确量程，然后读出对应的电流、电压数值，避免两个量程混淆；根据电压变化分析电流规律，应保持电阻一定，分别比较总结结论；

解答 解：（1）原来的设计只能测量一组电压和电流值，得出的结论没有说服力，小强增加上滑动变阻器后，利用滑动变阻器调节电路中的电压和电流，以利于多次测量，就能够多测几组数据，结论就更具有普遍性；
（2）据滑动变阻器的使用可知，其应该串联接入电路，且具体的接法是“一上一下”，且滑片处于最左端时，电阻最大，即需选择右下面的接线柱，如下图：

（3）小强在闭合开关S后，发现两电表的指针晃动，无法准确读数，这是由于导线连接处接触不良造成的；
（4）电压表示数是依次增加的，读数正确；前四次电流表示数依次增加，第五次示数明显变大，第六次又减小，所以问题出在第5次．原因是读错了量程--应该是0.26A；排出故障后，由实验数据知，电流与电压变化规律相同，也就是在电阻一定时，电流与电压成正比．
故答案为：（1）利用滑动变阻器调节电路中的电压和电流，以利于多次测量；（2）见上图；（3）电路某处接触不良；（4）5；在电阻一定时，电流与电压成正比；

点评 本题考查了电路的连接与故障的分析，此类问题是电学实验经常考查的内容，要求学生重点掌握．

练习册系列答案
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2．海燕家中电热水壶的铭牌如图所示，其中额定功率已经看不清．将电热水壶装满初温为20℃的水，让其单独工作，在一标准大气压下将水烧开用时5分钟；水吸收的热量是6.72×105J；水吸收的这些热量，如果由无烟煤燃烧来提供，则至少需要提供22.4g的无烟煤．（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），q无烟煤=3×107J/kg）
3．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明连接了如图所示的电路．
（1）请帮小明将电路补充完整；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表都没有示数．小明确定电路的接线良好，且电表和电源都完好，小明作出了以下猜想：
猜想①：小灯泡断路
猜想②：滑动变阻器断路
猜想③：开关断路
假设故障只有一处，经过分析，小明确定猜想①是不可能的．如果猜想①成立，则电压表会有示数．为了尽快查出故障原因，小明将导线A端拆下，把它改接在B （填“B”或“C”）点的接线柱上．如果电流表、电压表都无示数，则猜想③ （填序号） 正确．如果电流表、电压表都有示数，则猜想② （填序号） 正确．
20．在“测定额定电压为3.8伏小灯泡功率”的实验中．已知电源电压是6V，图甲是小王同学没有连接完的实物电路．

（1）请用笔画出导线，将实物电路连接完整，要求滑片P向左移动时，小灯泡变亮．
（2）连好电路闭合开关，若发现电流表的示数为零，电压表的示数不为零．产生故障的原因可能是C
A．灯泡处短路    B．变阻器断路
C．灯泡处断路   D．变阻器短路
（3）实验时小柯发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V（如图乙）．于是他做了3次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8V．相关实验记录及数据处理见下表：
实验序号电流表
示数/A		测得灯泡的额定
功率/W
10.301.140
20.291.102
30.311.178
如果你是小柯，你认为测得灯泡额定功率应为1.14 瓦，你这样处理数据的理由是电压表无法准确显示3.8V的刻度，计算出三次测量电功率的平均值，接近电功率的真实值．
7．小刚家新房子装修时，窗户上铺上一种叫人造石的材料，小刚很好奇，这是一种什么物质呢？他拿了一块角料到学校和同学们一起测量了一下该人造石的密度．他先将托盘天平放在水平桌面上，调节天平平衡．
（1）小刚按图甲所示的方法测人造石的质量，请指出操作中的两个错误：
 ①用手直接拿砝码②物体与砝码的位置放反了
（2）纠正错误后继续实验，当盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平平衡，则此人造石的质量为23.4 g；
（3）小刚在量筒内装有一定量的水，该人造石放入前后的情况如图丙所示，则人造石的体积是10 mL；
（4）根据以上数据，计算出该人造石的密度为2.34×103 kg/m3；
（5）若小刚在测量水的体积时如图丁进行读数，其余读数均正确，他所测金属块的密度将偏大．
17．在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率（正常发光时电阻约为8Ω）的实验中，电源为两节新干电池．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端（选填“左”或“右”）．
（3）为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率是0.75W．
（4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0=5Ω的电阻，设计了如图丙的电路及实验方案：
①调节滑片使电压表的示数为额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率．
指出他的设计方案中存在的问题（说出其中一个即可）
问题：只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压．
4．小丽同学用伏安法测小灯泡的额定功率，实物连接图如图．已知小灯泡的额定电压为2.8伏．
（1）电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片从左端向右移动的过程中，电灯的亮度将逐渐增大．（填“逐渐增大”或“逐渐变小”或“不变”）
（2）在实验中，当移动变阻器滑片时，眼睛应观察B
A．灯泡的发光情况    B．电压表的示数
C．电流表的示数     D．变阻器滑片的位置
（3）在实验中，小丽同学遇到一个问题：闭合开关后，电流表指针向左偏转，电压表指针向右偏转．你的解决方法为将电流表的接线对调．
1．小明用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，图中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（导线不得交叉）；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处．
（2）连接电路时，开关应处于断开状态（选填“闭合”或“断开”）；
（3）小明调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光．实验时，电流表示数如图丙所示．则电流I1=0.2A，额定功率P1=0.5W．
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