题目内容

8．在“探究通过导体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甲所示．

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A（填“A”或“B“）端；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（填“控制电阻R两端电压不变”或“改变定值电阻两端电压”）；
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电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用（填“控制电阻R两端电压不变”或“改变定值电阻两端电压”）；
②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1.5Ω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；
③根据多次测最数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图所示，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测电功率或测电阻（只要求填写一个实验名称）．

分析 （1）①为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压；
②电流表几乎无示数，说明电路出现断路故障；电压表示数等于电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，据此判断电路故障的具体位置；
（2）①知道在探究“电流与电阻的关系”实验中，需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变；
②根据串联电路分压的知识判断滑片移动的方向；
③根据图象分析得出电流与电阻的反比例关系．
（3）根据实验器材与实验原理分析答题．

解答 解：（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；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；
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用；
②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；
③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）该实验装置可以测出电阻两端电压与通过电阻的电流，由P=UI可以求出电阻消耗的电功率，由欧姆定律可以求出电阻阻值，使用该实验电路，还可以进行探究测电功率或测电阻的实验．
故答案为：（1）①A；改变电阻两端电压，进行多次测量；②R处断路；（2）①控制电阻R两端电压不变；②A；③电压一定时，电流与电阻成反比；（3）测电功率或测电阻．

点评 本题考查了实验分析，探究电流与电压、电阻关系实验，要采用控制变量法，应用控制变量法分析即可正确解题．

练习册系列答案
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18．甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”．实验室提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω　2A”“50Ω　1A”），小灯泡一只（额定电压为2.5V），导线若干．
（1）甲小组探究“电流与电压的关系”．
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．
②他们将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是定值电阻短路（或电压表短路、或电压表断路）（写出一条即可）．
③排除故障后进行实验得到的数据如表，由此可得到的实验结论是电阻一定时，电流与电压成正比．
电压U/V1.01.53.0
电流I/A0.20.30.6
（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”．
①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值．再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，此时滑片应向右（填“左”或“右”）端移动直到电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数．
②为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是50Ω1A．
③他们用小灯泡替换定值电阻，移动滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.85W．
19．如图所示，开关控制干路，电流表A1 测L1的电流，电流表A2 测干路的电流．再画出电路图．
16．假期里，某学校组织部分学生参细社会实践活疡，分乘大、小两辆车去农业科技园区体验生活，旱晨6点钟出发，计划2小时到达
（1）若大车速度为60km/h，正好可以在规定时间到达，而小车速度为80km/h，如果两车同时到达，那么小车可以晚出发多少分钟？
（2）若小车每小时能比大车多行25千米，且大车在规定时间到达，小车要提前30到达．求大、小车速度．
（3）若小车与大车同时出发，匀速行驶，且小车速度始终比大车每小时多行20千米，但小车走了7.5分钟以后，小车发现有物品遗忘，便立即返回取物品（取物品等耽搁时间15分钟）大车舱续行驶，小车结果和大车同时到达，求大车速度．
3．（1）在甲图中请你标出小磁针的N、S极．
（2）如乙图中，一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射，OB为反射光线，请作出入射光线、法线和大致的折射光线（图上表明三条线的名称）．
13．为测量一只标有“6V0.3A”小灯泡的额定功率，实验室备有：电压表（量程0～3V、0～15V）一个、电流表（量程0～0.6A、0～3A）一个、“10Ω  2A”和“50Ω  1A”的滑动变阻器各一只，电源（电压为12V）一个，开关一只，导线若干，小组同学通过讨论、交流，设计了如图甲所示的实验电路图，在根据实验电流图选用实验器材连接实物电路时，同组的三位同学产生了分歧．

甲同学：电压表选用大量程，电流表选用小量程，滑动变阻器选用“10Ω  2A”的．
乙同学：电压表选用大量程，电流表选用小量程，滑动变阻器选用“50Ω  1A”的．
丙同学：电压表、电流表都选用小量程，滑动变阻器选用“50Ω  1A”的．
（1）你认为同学乙（选填“甲”、“乙”、或“丙”）的观点是合理的？请以笔画线代替导线，将图乙中的实物连接起来．
（2）请你对其他两位同学的观点进行评估．
（3）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，电流表无示数，电压表有示数，则出现故障的原因可能是灯泡断路．
（4）移动滑动变阻器的滑片得到了一组电压和电流的数据，并填入设计的表格
次数电压U/V电流I/A电功率P/W平均电功率P/W
14.80.25  
260.3 
37.20.32 
这种表格设计是否合理？答：不合理（选填“合理”或“不合理”）；理由是设置了平均电功率一栏．
20．小花在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定．

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（2）连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮电压表无示数，电流表有示数，其故障原因可能是：灯泡短路．
（3）工故障排除后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为1.52W．
（4）完成上述实验后，小花看到滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量滑动变阻器的最大电阻R．她找来一个已知阻值为R0的定值电阻替换了灯泡，同时撤去了电压表，并利用余下的器材（电压未知的电源、量程合适的电流表、滑动变阻器、开关各一个、导线若干），在不改动电流表位置及连线的情况下，很快测出了R的大小．
①请你把设计的电路图画在图3所示的虚线框内．
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应的字母表示．
（a）两个开关均闭合，记下电流表示数I1
（b）只断开S2，记下电流表的示数I2．
③R=$\frac{{{I}_{1}R}_{0}{{-I}_{2}R}_{0}}{{I}_{2}}$（用已知量和测量量表示）．
6．小丽探究凸透镜成像的实验，过程如下：

（1）将凸透镜正对着太阳光，把一张白纸放在它的另一侧，移动凸透镜使白纸上的光斑最小时，测量凸透镜到白纸的距离为10cm，则该凸透镜的焦距为10cm；
（2）把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在 光屏的中央．
（3）小丽在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，当蜡烛与凸透镜距离如下图所示时，调节光屏可得到倒立、放大（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；
（4）接着小丽在蜡烛和凸透镜之间给凸透镜戴一个“近视眼镜”，则要将光屏向右（选填“左”或“右”）移动，光屏上才可出现清晰的像．
（5）小丽把蜡烛靠近凸透镜，当距离凸透镜5cm时，所成的像是虚 像（选填“虚”或“实”）．眼睛应在光屏（选填“光屏”或“烛焰”）一侧透过观察像．
（6）在实验中已得到清晰的实像，当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分，则所成的像将是完整的（填“完整”或“不完整”）．
7．一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标．最后下落陷在土地中．此过程中的能量转化是：火药的化学能转化为燃气的内能，再转化为子弹的机械能，最后转化为空气和土地的内能．

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