题目内容

9．小良同学利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，把如图甲所示的实验电路补充完整．
（2）连接好电路后，应将滑动变阻器滑片滑到A（填“A”或“B”）端．定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻R1短路（写出一种）．
（3）小良同学一共做了三次实验，先分别将5Ω和10Ω的电阻接上时，调节滑动变阻器到某一位置，记录下对应的电流表示数，又将15Ω的电阻接上，直接读出电流表的读数并进行记录，如图乙所示为接15Ω电阻时电流表的示数为0.24A，可是将实验的实际数据填入上表，分析上表中数据发现其结论与欧姆定律不相符，原因是没有控制电压表示数不变．
次数电阻（Ω）电流（A）
150.40
2100.20
315
（4）发现问题并改正后，小良同学重做实验，当把电阻由10Ω换成15Ω时，保持滑片的位置不变，则电压表的示数会变大 （选填“变大”、“不变”或“变小”），为了保持电压表的示数不变，他接下来的操作应将滑片向A（选填“A”或“B”）端移动才能正确完成探究实验．
（5）小良同学在探究电流与电阻的关系时，电源电压保持不变，他不断改变电阻的阻值，如正确操作的话，应可以绘制I-R坐标图应如图中的D图．

（6）为完成整个实验，应选取D滑动变阻器．
A．20Ω  2A           B．20Ω  0.5A         C．50Ω  0.3A       D．50Ω  0.5A
（7）空闲之余，小良仍用前面实验用的电源，又做了几次实验，实验时保持滑动变阻器的滑片在某一位置不动，有了新的发现：可以将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你帮他刻出0.10A处标为50Ω．
次数12345
电阻R/Ω5101520
电流I/A0.400.300.240.200.10

分析 （1）先确定电压表量程，再将电压表并联在定值电阻两端连接好电路；
（2）为保护电路，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处；根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；
（3）根据电流表量程和分度值读出示数；分析表中数据发现其结论与欧姆定律不相符，原因是没有控制电压表示数不变；
（4）将10Ω电阻换成15Ω电阻，根据分压原理，确定电压表示数的变化；研究电流与电阻的关系时，应控制电阻的电压不变，根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向；
（5）电压一定时，电流与电阻成反比，据此判断；
（6）根据串联分压特点进行分析解答；
（7）根据电源电压和滑动变阻器的阻值不变结合欧姆定律及串联电路的电流、电压特点得出0.1A时的电阻值．

解答 解：（1）根据题意，电压表应该选0～3V量程，将电压表并联在定值电阻两端连接电路如下图：

（2）为保护电路，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，即A端；电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联部分发生短路，即定值电阻R1短路；
（3）由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；分析表中数据可知，小良将15Ω的电阻接上时，没有移动滑片，使电压表示数保持不变，故结论与欧姆定律不相符；
（4）将10Ω电阻换成15Ω电阻，根据分压原理，定值电阻的电压变大，故电压表示数变大；要控制电压表示数不变，应减小电压表的示数而增大变阻器的电压，根据分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的阻值，将滑片向A端滑动，才能正确完成探究实验；
（5）根据欧姆定律可知，电压一定时，电流与电阻成反比，故绘制I-R坐标图应如D图；
（6）由题意可知，电阻两端的电压为2V，则滑动变阻器两端的电压为4V，当25Ω的电阻接上时，根据串联分压特点可知，此时滑动变阻器的阻值应为50Ω，又因为当5Ω的电阻接上时，电流为0.4A，
故应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（7）根据电源电压和滑动变阻器的阻值不变，由表格中1、2数据知：I1（R滑+R1）=I2（R滑+R2），即0.4A×（R滑+5Ω）=0.3A×（R滑+10Ω），解得R滑=10Ω，
由表格中数据值，I5=0.1A，则R总=$\frac{U}{{I}_{5}}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω，则阻值R5=R总-R滑=60Ω-10Ω=50Ω．
故答案为：（1）如图；（2）A；定值电阻R1短路；（3）0.24；没有控制电压表示数不变；（4）变大；A；（5）D；（6）D；（7）50．

点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、电表读数、实验器材选择等问题，难度较大，但需认真、细心分析．

练习册系列答案
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13．生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物．如图所示．当锅里的水沸腾以后，碗中的水（　　）
A．同时沸腾B．温度达到沸点，不会沸腾
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14．阅读短文，回答下列问题：
自行车尾灯有灯泡吗？
    自行车的尾灯在夜间发出的红光，能有效地提示后面的车辆，避免了交通意外事故的发生，保障了我们的安全．但是，自行车尾灯是靠什么发出红光的呢？尾灯内究竟有没有灯泡呢？下面是相关的解释：
    自行车的尾灯是利用光的反射原理发出红光的．在夜间，路灯、探照灯、霓虹灯…以及各种车辆的灯光入射到自行车尾灯上，就发生反射现象，从而我们就看到了光，并以为光好像是从尾灯内发出的．又因为尾灯自身的颜色是红的，有颜色的不透明体反射与它颜色相同的光，其他颜色的光被物体吸收了，所以，无论外界有多少种颜色的光射到尾灯上，它只反射红光，我们看到的光就是红色的了．
（1）尾灯内究竟有没有灯泡呢？答：尾灯内没有灯泡．
（2）自行车尾灯是靠反射红光而发出红光的．
（3）如图中有关自行车尾灯的光路图正确的是C．
17．如图1是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图．
（1）实验探究分两步进行：a．保持电阻不变，探究电流与电压的关系；b．保持电压不变，探究电流与电阻的关系．其中，在研究电流与电阻关系时，先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将大于3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）．此时应向右（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V．在探究过程中，使用滑动变阻器R的目的是保持电阻R0两端电压为3V不变．
（2）图2是根据实验数据绘制的图象，综合图2甲、乙图象可得到的结论是导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
4．【探究名称】探究欧姆定律
【猜想与假设】导体中的电流可能与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
【设计并进行实验】
（1）探究导体中的电流跟它两端电压的关系
①如图1所示，请您用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接人电路中，要求：滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大．
②此实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端的电压．
③…

（2）小英同学探究“导体中的电流与电阻的关系”时，进行创新实验，除了与原有实验所必须的器材相同外，没领电压表，而是多领了一只电流表，并设计出如图2所示的电路图，进行实验．
①连接电路，调节滑动变阻器，读出电流表A1与A2的示数分别记为I1和I2；
②把定值电阻R2换成R3，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1，使R3两端的电压不变．记录此时电流表A2的示数为I3；
③把定值电阻R3换成R4，重复上一步骤进行实验；
④分析数据得出电流与电阻的关系．
14．小皓同学用控制变量法探究“电流跟电阻的关系”，电路如图所示．以下是他的实验步骤，请你帮他填写完整：
（1）按图连接电路（断开开关、滑动变阻器滑片放在最大阻值）；
（2）闭合开关，调节滑片到某一位置，记录此时电阻R1的阻值、读出电流表的示数I及电压表的示数U并记录在表格中．
（3）断开开关，将A、B两间点电阻由R1=5Ω换成R2=10Ω，再闭合开关，并调节滑动变阻器的滑片向右移，使电压表的读数为U，记录此时电阻R2的阻值、读出电流表示数并记录在表格中．
（4）依照步骤（3），换电阻R3、R4、R5、R6，并分别记录数据．
1．小敏用如图甲所示的电路图，研究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，电源电压恒为3V，5个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器最大阻值为10Ω．

（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到右端（填“左”或“右”）；实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B（选填序号）．
A．变阻器滑片      B．电压表示数     C．电流表示数
（2）小敏记下前4次实验的电流和电阻值，描绘在丙图中．乙图中阴影部分面积表示的物理量是电压，它的值为2V．
（3）第5次实验，将电阻由20Ω换为30Ω时，应将滑动变阻器的滑片向右端移动（填“左”或“右”），但小敏发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电阻两端的电压始终无法达到需要的电压．经检查，电路连接无误，各元件均完好，请你帮他找出一种可能的原因变阻器的最大阻值太小．
（4）为完成整个实验，需要一个最大阻值不小于15Ω的滑动变阻器．
18．学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中正确的是（　　）
A．动能和势能可以相互转化，转化时机械能一定守恒
B．各种形式的能在任何条件下都可以相互转化
C．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，所以能量的总量会减小
D．以上说法都不对
19．如图1所示是“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图．
（1）请用笔画线代替导线，根据电路图2连接实验电路（电压表测量L1两端电压）．

（2）小明用电压表测量L1两端电压时，直接选用0-3V的量程，小雨说这样不行，规范的操作方法应该是先用0～15V量程试触，若读数小于3V，再改用0～3V量程．
（3）在测量L1两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数为电源电压，出现此故障的原因可能是L1断路．
（4）测出L1两端的电压后；再测L2两端的电压时，小雨同学为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上．瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？不能为什么？电压表正负接线柱接反．

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