题目内容

7．在探究“电流与电阻的关系”的实验中有如下实验器材：电源（4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），滑动变阻器R1“20Ω1A”，滑动变阻器R2“50Ω1A”，导线若干．
（1）小明连接电路如图，请在图中用笔画线代替导线帮他将实验电路连接完整；
（2）电路连接完整后，小明闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程．小明操作中的错误是滑片没有置于阻值最大处；
电阻（Ω）51020
电流（A）0.40.20.1
（3）纠正错误后，小明先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为2.0V，并记下电流值；再分别改接10Ω、20Ω的电阻，重复上述实验，得到了上表中的实验数据；
（4）将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为2 V时，才能记录电流表示数；
（5）实验中小明应选择的滑动变阻器是R2（选填“R1”或“R2”）．
（6）通过上述实验得出的结论是通过导体的电流与导体的电阻成反比．

分析 （1）根据实验记录的数据确定电流表的量程，将电流表串联在电路中；
（2）根据实验注意事与电路现象分析答题；
（4）研究电流与电阻的关系时，应保持电阻的电压不变．根据分压原理确定定值电阻的电压变化，再确定滑片移动的方向；
（5）根据串并联电路特点求出滑动变阻器的最小阻值，然后选择滑动变阻器；
（6）横向比较表中实验数据然后得出结论．

解答 解：（1）由表中实验数据可知，最大电流为0.4A，电流表选择0～0.6A量程，把电流表串联接入电路，实物图如下图所示：

（2）闭合开关，电流表有示数，电压表超过其量程，说明电阻两端电压太大，滑动变阻器分压太小，这是由于滑片没有置于阻值最大处造成的．
（4）研究电流与电阻的关系时，应保持电阻的电压不变．由表中数据知，电压表示数为U=IR=0.4A×5Ω=2V，将5Ω电阻换成10Ω电阻后，根据分压原理，定值电阻两端分压变大，为保持电阻两端电压不变，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器分压应增大，由分压原理，变阻器连入电路中的电阻增大，应向右移动滑片，直到电压表示数为2V保持不变．
（5）由表中实验数据可知，当定值电值阻值为20Ω时，电路电流为I′=0.1A，此时变阻器分得的电压U′=4.5V-2V=2.5V，滑动变阻器接入电路的阻值：R滑=$\frac{U′}{I′}=\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω＞20Ω，因此滑动变阻器应选R2．
实验中，要探究电流与电阻的关系，换了不同阻值的电阻后，应该调节滑动变阻器，使不同的定值电阻两端的电压保持不变，测出多组实验数据，得出普遍结论；
（6）横向比较表中实验数据可知，在电压一定时，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，所以得出的结论是：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
故答案为：（1）实物图如上图所示；
（2）滑片没有置于阻值最大处；
（4）右，2；
（5）R2；
（6）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

点评 本题探究“电流与电阻的关系”，考查电路的连接、注意事项、操作过程、器材的选择及分析数据归纳结论的能力，是中考的热点问题，要熟练掌握．

练习册系列答案
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11．我国是全世界手机用户最多的国家，下列关于手机的说法中不正确的是（　　）
A．手机是利用电磁波发射和接收信息
B．听筒是利用了电磁感应原理工作的
C．振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用
D．手机充电时是电能转化为化学能
18．在探究“电流跟电压、电阻关系”的实验中，某同学连成了如图所示的电路后开始实验．
导体中的电流I/A导体两端的电压U/V
0.11
0.22
0.33
（1）实验数据如表，可得结论：导体的电阻一定时，通过电阻的电流和电阻两端的电压成正比．
（2）在探究“电流与电阻关系”的过程中，该同学应控制电压不变．实验中该同学将图甲中A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器滑片向右（填“右”或“左”）移动．
15．一般物质都是“热胀冷缩”的，物体受热时在长度方向上的膨胀叫线膨胀．如究小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录（铜、铝线的横截面积相同）．
实验序号材料原长/m温度升高/℃伸长量/mm
1铜1100.19
2铜2100.38
3铜1300.57
4铝1300.69
5铝2100.46
请根据实验记录完成下列各题：
（1）该实验应准备的两件测量仪器是温度计和刻度尺．
（2）比较实验序号2与5（或3 与 4），可得结论：当原长和升高的温度相同时，固体的线膨胀与材料有关．
（3）比较实验序号1与2可得到的初步结论是：当材料和升高的温度相同时，固体的线膨胀与原长有关．
2．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个标有额定电流为“0.3A”的小灯泡和必要的实验器材，连接了如图1所示的电路．

（1）小林发现电路中有一根导线的一个连接点有误，请你在图中找出并画出那条导线的正确连接点．（将原导线画“×”并作出正确的导线连接）
（2）小聪按甲图连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电流表有示数，电压表无示数，则故障的原因可能是：灯泡断路．
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图2所示，此时灯泡两端的电压为4V，则小灯泡的额定功率为1.2W．
（4）将实验中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是B．
A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系               B．探究电流与电压关系
C．探究电流产生的热量与电阻的关系                      D．探究电流与电阻关系．
12．有关电和磁的说法正确的是（　　）
A．两个条形磁铁靠近时一定会相互排斥
B．指南针静止时北极总是指向地理的南极
C．电磁铁磁性强弱可以用电流大小控制
D．直流电动机不能由电流方向改变转向
19．小明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、20Ω．

（1）闭合开关后，发现电流表无示数，而电压表有示数，原因可能是定值电阻断路；
（2）排除故障后，进行实验，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流随电阻R变化的图象；在上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，此时应该向左（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为2V，然后读出电流表的示数；
（3）实验室提供了三个不同规格的滑动变阻器：A：“30Ω  2A”，B：“50Ω  1A”，C：“100Ω，0.1A”，要完成整个实验，应该选取滑动变阻器B（填代号）
16．（电学问题）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具．图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关．加热时S2与触点a接通，R1工作；保温时S2与触点b接通，R2工作．电压力锅的其他参数见铭牌．
电压力锅的铭牌
额定电压220V
加热功率1000W
保温功率100W
气压设定值175kPa
（1）当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾．此时，水的温度＞100℃（选填“”、“=”或“＜”）．
（2）计算保温电阻R2正常工作时的阻值．
（3）图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系．阴影部分面积表示电压力锅加热10min消耗的电能（或电功），并列式计算它的大小．
（4）用该电压力锅对2kg、20℃的水正常加热到70℃，电压力锅加热的时间是多少？已知消耗的电能有70%被用来给水加热．水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）
17．按要求作图：画出图中小球A所受重力的示意图．

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