题目内容

9．如图1所示是探究电流与电压、电阻的关系的电路图．

（1）探究过程分为“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行．在“保持电阻不变”这一步实验时应该D
A．保持电路中电流不变
B．保持R2滑片的位置不动
C．保持R2两端的电压不变
D．保持R1不变，调节R2滑片到不同的位置，改变R1两端电压
（2）实验数据如表所示：
表格 1
电压（V）246
电流强度（A）0.40.81.2
表格 2
电阻（Ω）102030
电流强度（A）0.60.30.2
从以上实验数据中可以发现：同一导体中，电流与电压成正比；在相同电压下，通过导体的电流跟该导体的电阻成反比．
（3）利用电流与电压、电阻的关系，我们可以测量未知电阻的阻值．用图2甲所示的电路也可以测量未知电阻的阻值．图中RX为待测电阻，R为电阻箱（电阻箱符号为  ），S为单刀双掷开关，R0为定值电阻，电源两端的电压不变．做该实验时的主要步骤有：
A．开关S接a点，调节电阻箱，使电压表的示数为U；
B．开关S接b点，读出电压表的示数为U；
C．读出电阻箱的示数R；
D．根据电路图连接电路；
①上述步骤的合理顺序是DBAC（填写字母序号）；
②步骤A中电阻箱调节好以后，其示数如图2乙所示，可知待测电阻的阻值RX=2105Ω．

分析 （1）研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，改变定值电阻两端的电压，讨论电流跟电压的关系；
（2）对表中数据进行分析得出结论；
（3）①替代法的测量思路是等效的思想，本题可以利用电压等效．即先把开关S接b点，读出电压表的示数为U（此电流为R0、Rx共同作用的效果）；然后再把开关S接a点，调节电阻箱，使电压表的示数仍为原来的数值U（此电流为R0、R共同作用的效果）．既然R和R0共同作用的效果与Rx、R0共同作用的效果相同，则Rx+R0=R+R0，即Rx=R．这里用电阻箱R等效替代了待测电阻Rx；
②电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（图中的小三角）的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值．

解答 解：（1）研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻的电压和电流，讨论电流跟电压的关系，故选D．
（2）分析表格1中数据可知，同一电阻两端的电压增大多少倍，对应的电流也增大多少倍，即同一导体中电流与电压成正比；分析表格1和表格2中数据可知，电压相同时，电阻增大几数和对应电流就变为原来的几分之一，即通过导体的电流跟该导体的电阻成反比．
（3）①实验时的步骤为：根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；然后把开关S接b点，读出电压表的示数为U；再把开关S接a点，调节电阻箱，使电压表的示数仍变为原来的数值U；最后读出电阻箱的示数R即为Rx的大小，所以上述步骤合理的顺序为：DBAC．
②待测电阻的阻值Rx=2×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=2105Ω．
故答案为：（1）D；（2）电压成正比；成反比；（3）DBAC；（4）2105Ω．

点评 本题考查了没有电流表测电阻的方法：根据串联电路各处的电流相等这一特点设计实验，着重体现了等效替代法在实验中的具体应用．

练习册系列答案
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5．如图，绳及滑轮重不计，绳与滑轮的摩擦不计．若已知F=30N的拉力可使物体沿水平地面匀速运动，那么，下列所求物理量正确的是（　　）
A．可求物体重90NB．可求物体重60N
C．可求物体受的摩擦力为90ND．可求物体受的摩擦力为60N
20．回顾实验和探究：（将下列实验中的空缺部分填写完整）
探究欧姆定律
电
路
图		请在方框中画出实验电路图：

表格图象表1  R=10Ω
U/V1.02.03.0
I/A0.10.20.3
表2  U=2V
R/Ω51015
I/A0.40.2
请将表格补充完整
请利用表1数据，用描点法画出R的U-I图象．
问题讨论将上述实验电路中的定值电阻换成标有“2.5V，0.3A”的小灯泡．在测量小灯泡的电功率时，两电表示数如图所示，此时小灯泡的实际功率为0.48W，若要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向左移动．
17．在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中．
（1）实验开始前，首先在光具座上依次安装发光体、凸透镜和光屏并进行调节，使它们的中心在同一高度，其目的是使像成在光屏中心．
（2）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心移到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是烛焰、凸透镜和光屏中心不在同一高度上（或物距小于一倍焦距）．
（3）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向上移动．
（4）若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况时完整的像（选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”）．
（5）观察蜡烛经凸透镜所成正立、放大的虚像，人眼应透过凸透镜向左（填“左”或“右”）观察．
（6）当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、放大（选填“放大”或“缩小”）的实像．
（7）在整理器材时，香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像，它的成像原因是光的反射（填“折射”或“反射”）．
4．探究“电流与电阻的关系”．器材如图1所示，其中电源电压恒为9V，三根长度分别为0.5m、1m和1.5m的同种材料的电阻丝．
（1）拆、接电路元件时，必须断开开关．
（2）在如图1所示的电路中，把丙接入电路A、B之间，闭合开关后，移动滑片，使与电阻丝并联的电压表示数为6V，读出电流表示数．用乙替换丙，重复上述实验，收集的实验数据如表所示，再用甲替换乙，要使电压表示数仍为6V，实验不能继续进行，其原因是：电路中的电流超过了电流表的量程，改变连接后，当电压表示数仍为6V时，电流表示数为1.2A（如图2所示）．实验中，测量多组数据的目的是：使结论具有普遍性．
接入的电阻丙乙甲
电流表的示数/A0.40.6
（3）综合分析数据可得：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．
（4）此实验也可以得出电阻与长度的关系是：横截面积相同的同种导体，其电阻与长度成正比．
14．在“探究通过导体中的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干．小明在实验时连接的电路如图所示．

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是R处断路；小明排除故障后继续实验．
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向A（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
②根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是电压一定时，电流与电阻成反比；
（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有伏安法测电阻（只要求填写一个实验名称）．
1．小亮同学用如图甲所示的电路来验证“电流与电阻的关系”，所用的器材有：电压恒为3伏的电源，阻值为5欧、10欧20欧的定值电阻各一只，“15欧1安”的滑动变阻器一只，学生用电流表、电压表各一只，开关和导线若干．

（1）请根据电路图把乙实物图连接完整；
小亮打算每次实验时，通过调节滑动变阻器，使定值电阻R两端的电压恒为1.5伏，具体步骤如下：
①先将R为5欧的电阻接入电路中进行实验，读取电流表示数；
②再将10欧的电阻替换5欧的电阻接入电路中进行实验，读取电流表示数；
③最后用20欧的电阻替换10欧的电阻接入电路中进行实验．
（2）如图丙所示是其中的一次实验，电流表的示数为0.3A．
（3）当他用20欧的电阻替换10欧的电阻接入电路时，发现无论如何调节滑动变阻器都无法使电阻R的电压为1.5V，经检查电路连接无误，且元件完好，其原因是滑动变阻器的最大阻值过小．
18．桔槔是一种利用杠杆原理取水的机械．它前端用绳系一木桶，后端系一配重物．取水时可以将前端按下，木桶盛满水后，借助配重，只要用较小的力上提，水桶就上米了．假定OC：OD=4：1，杆CD的质量不计，配重A的质量为3千克，密度为0.8×103（ρ＜ρ水，密度不发生变化）的圆柱形木桶的质量为2千克，装满水后水的质量为13千克．为了用桔槔提升装满水的木桶，求：
（1）在水桶露出水面前，提水人至少需要用多大的力？
（2）在提出水面后，提水人至少需要用多大的力？
19．在秋冬干燥天气里，用手去拉门把手时，常被“电”了一下，这是什么原因？如何避免这种现象的发生．

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