题目内容

20．如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验的电路图，所用实验器材是：电源（6V）、电流表（0-0.6A），电压表（0-3V）、电阻箱（0-999.9Ω）、滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干．
表一：
实验序号电压U/V电流I/A
11.20.20
21.80.30
32.40.40
表二：
实验序号电阻R/Ω电流I/A
150.40
2100.20
3200.10
（1）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值见表一，分析表中数据可知：电阻箱接入电路的阻值为6Ω；由表一可以得出的结论是：在电阻一定时，电流与电压成正比．
（2）探究电流与电阻的关系时，改变接入电路中的阻值，并调节滑动变阻器滑片使电压表的示数保持相同，读出电流值，所测得几组数据见表二，分析表中数据可知：电阻箱两端的电压为2V；当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比关系．

分析 （1）根据表中实验数据，应用欧姆定律求出电阻箱阻值，分析表中实验数据，然后得出结论．
（2）探究电流与电阻关系，应保持电阻两端电压不变而改变电阻接入电路的阻值，分析表中实验数据，应用欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）根据表一实验数据可知，由I=$\frac{U}{R}$可知，电阻箱接入电路的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2V}{0.20A}$=6Ω；
由表一实验数据可知，在电阻一定时，电流与电压的比值是定值，即电流与电压成正比，由此可知，在电压一定时，电流与电压成正比．
（2）探究电流与电阻的关系时，改变接入电路中的阻值，调节滑动变阻器使电压表的示数保持相同，读出电流值；根据表二所示实验数据，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电阻箱两端电压：U=IR=0.40A×5Ω=2V；由表二所示实验数据可知，在电压一定时，电流与电阻的乘积是定值，即电流与电阻成反比，由此可得：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比关系．
故答案为：（1）6；在电阻一定时，电流与电压成正比；（2）滑动变阻器滑片；2；反比．

点评 本题考查了探究通过导体的电流与电压、电阻的关系实验，应用控制变量法分析表中实验数据、应用欧姆定律即可正确解题．

练习册系列答案
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10．如图所示，放在水平面上的某一容器，容器自重5N，内装有500mL的水，水面高h1=8cm，容器高h2=10cm，容器底面积为50cm2求：
①水对容器底部的压强是多少？
②容器底部受到水的压力是多少？
③容器对水平面的压强是多少？（g=10N/Kg）
11．如图是某校研究性学习小组探究在温度一定时，“电阻的大小与哪些因素有关”的实验，电阻线的规格如表所示．
序号ABCDE
材料镍铬镍铬镍铬锰铜锰铜
直径/mm0.50.80.80.50.8
长度/cm5050100100100
（1）若选择B和D两根导线作为研究对象，你认为这样选择不好（填“好”/“不好”），因为不能应用控制变量法（或有三个变量不能探究电阻跟另一个因素的关系）．
（2）选择C和E两根电线进行对比，是为了研究导体的电阻与材料的关系．
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8．重525N的人漂浮在海面上，他受到的浮力是525N，浸入海水中的体积是0.05m3，如果此人所在处水深16m，则水底受到海水的压强是1.68×105Pa．（海水密度是1.05×103kg/m3，g取10N/kg）
15．塑料挂钩的塑料帽的面积是8cm2，标准大气压作用在这塑料帽上的压力多大？（大气压为1×105Pa，塑料帽完全紧密贴在玻璃上）
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12．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样．当S1、S2闭合时，小灯泡正常工作，电流表示数为0.9A；当开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.3A（设小灯泡电阻不变）．求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻及定值电阻R1的阻值．
（2）开关S1、S2都断开时，电阻R2消耗的电功率．
9．根据你的生活经验，判断下列数据中最接近实际情况的是（　　）
A．一枝新铅笔的长度约为20cmB．教室的高度大约为7m
C．中学生正常步行的速度约为5m/sD．八年级物理课本长约15cm
10．在综合实践活动中，如图所示，是小玲和小红同学设计的可调加热电路．电源电压为220Ⅴ，加热电热丝的规格为“220V 100W”（阻值不随温度变化），滑动变阻器的规格为“484Ω 2A”．两同学分别计算了电热丝实际功率的变化范围，过程如下．两同学的计算过程是否正确？如有错误，请写出错误之处并作出对应的正确解答．
（1）小玲同学的计算过程
电热丝电阻R0=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω
当滑动变阻器的滑片在右端时电阻R0=484Ω
功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（220V）^{2}}{484Ω}$=100W
当滑动变阻器的滑片在左端时
电阻R′=484Ω+484Ω=968Ω
功率P′=$\frac{U2}{R′}$=$\frac{（220V）^{2}}{968Ω}$=50W
答：电热丝实际功率的变化范围是50W～100W		（2）小红同学的计算过程
当滑动变阻器的滑片在右端时，电热丝的实际电压
等于额定电压，实际功率等于额定功率为100W
当滑动变阻器的滑片在左端时
R0=$\frac{U2}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω
U0=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{0}+R}$U=$\frac{484Ω}{484Ω+484Ω}$×220V=110V
电热丝的实际电压等于额定电压的$\frac{1}{2}$电热丝的实际功率等于额定功率的$\frac{1}{2}$为50W
答：电热丝实际功率的变化范围是50W～40W
1小玲最后求出的功率是总功率，不是电热丝的功率，小玲的计算错误；
正确解答：电热丝电阻R0=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω
当滑动变阻器的滑片在右端时电阻R0=484Ω
功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（220V）^{2}}{484Ω}$=100W
当滑动变阻器的滑片在左端时
电阻R′=484Ω+484Ω=968Ω
电路电流：I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{220V}{968Ω}$=$\frac{5}{22}$A，
功率P′=I′2R0=（$\frac{5}{22}$A）2×484Ω=25W，
故电热丝实际功率的变化范围25W～100W；		2小红同学认为电热丝的电压变成原来的一半，
其实际功率也变为原来的一半，这是错误的，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知功率应变为原来的$\frac{1}{4}$，为25W；
正确解答：
当滑动变阻器的滑片在右端时，电热丝的实际电压
等于额定电压，实际功率等于额定功率为100W
当滑动变阻器的滑片在左端时
R0=$\frac{U2}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω
U0=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{0}+R}$U=$\frac{484Ω}{484Ω+484Ω}$×220V=110V，
电热丝的实际功率是：P=$\frac{{U}_{0}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（110V）^{2}}{484Ω}$=25W；
故电热丝实际功率的变化范围25W～100W；

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