题目内容
4．
某同学想探究“通过铅笔芯的电流与其两端电压”的关系，设计了如图甲所示的电路，选用的器材有：阻值约为4Ω的2B铅笔芯一支，两节干电池组成的电池组，0～0.6A的电流表，0～3V的电压表，滑动变阻器（10Ω 2A），开关，导线等．（1）该同学根据电路图连接电路，在闭合开并前应将滑动变阻器的滑片P移到b（选填“a”或“b”）端．滑动变阻器在实验中的作用是：①保护电路；②改变电路中的电流．
（2）闭合开关后，两电表的指针都发生了偏转，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，则产生故障的原因是B．
A．滑动变阻器最上端两个接线柱接入电路 B．滑动变阻器最下端两个接线柱接入电路
（3）排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在表中，当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图乙所示，此时电流表的示数为0.30A．
（4）由表中数据可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成正比．
| 实验序号 | U/V | I/A |
| ① | 0.4 | 0.1 |
| ② | 0.8 | 0.2 |
| ③ | 1.2 | 0.30 |
| ④ | 1.6 | 0.4 |
| ⑤ | 2.0 | 0.5 |
分析 （1）在闭合开关之前，应使电路中电流最小，即滑动变阻器应接入最大电阻，则根据上问中的接法可选择移至哪一端；滑动变阻器能保护电路，在移动滑片时，也能改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流；
（2）滑动变阻器的连接方法：滑动变阻器在电路中应连接一“上”一“下”两个接线柱，其在电路中的作用是通过改变电路中电阻的大小来改变电路中的电流；当将滑动变阻器的下下或上上两个接线柱接入电路后，无论怎样移动变阻器到达滑片都不能改变电路中的电阻、电流和电压值；
（3）根据电流表量程和分度值读出示数；
（4）在分析实验结论时应用控制变量法，当一个量随着另一个量的增大而增大，且其增大的倍数相等时，则成正比关系；
解答 解：（1）为防止电路中电流过大，滑动变阻器在电路接通时，应接入最大电阻，故滑片应滑到b端；滑动变阻器在实验中的作用是：①保护电路；②改变电路中的电流．
（2）滑动变阻器在电路中应连接一“上”一“下”两个接线柱，若变阻器同时接上面两个接线柱或短路，则电路中的电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{4Ω}$=0.75A，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，则产生故障的原因是错将滑动变阻器下方的两个接线柱接入电路，所以无论怎样移动变阻器．
（3）根据第二组和第四组数据判断，电流表选择的是0.6A量程，每一小格是0.02A，故读数为0.30A；
（4）根据表格中的数据，可以得出的结论是：当铅笔芯电阻一定时，通过铅笔芯的电流和两端的电压成正比．
故答案为：（1）b；改变电路中的电流；（2）B； （3）0.30；（4）正．
点评 本题考查了实验的注意事项和电路故障的判断、电压表的读数、对实验数据的分析等，关键是控制变量法的应用，平时学习时一定注意该方法的掌握与应用．
（1）小明根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，检查时发现有一根导线连接有误．请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线（导线不得交叉）．
（2）连接电路时开关处于断开状态，滑动变阻器滑片放在最右端（选填“左”或“右”）．
（3）在检查仪器时，发现电流表指针如乙图所示，则应对电流表进行调零；
（4）电路改正后，小明闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数为电源电压值，取下电阻，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是R断路．
（5）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V的示数，得到一组实验数据，如表所示．
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压表V示数（V） | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
| 电流表A示数（A） | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 |
（6）为了使结论更具有普遍性，小明还应换不同阻值的电阻多次试验．
（7）另一组的小华同学和小明做了同样的实验，两人分别根据各自的实验数据绘制出如图丙所示的I-U关系图象，从图中可以看出R明、R华的大小关系为：R明＜R华（选填“＞”、“=”或“＜”）．
如图所示，在物体B的作用下，物体A在20s内沿水平方向向左匀速移动2m．已知物体A重200N，物体B重40N，此时物体A受到的摩擦力为20N，20s内物体B下降距离为1m，物体A受到的支持力是200N，它与物体A对桌面的压力是一对相互作用的力．若使物体A沿水平方向向右做匀速直线运动，应该对物体A施加一个40N水平向右的力．（不计滑轮重、绳重及绳与滑轮之间、轴与轮之间的摩擦）
一个椭圆形厚玻璃瓶中灌满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入玻璃瓶中，如图所示．沿着不同方向用力捏厚玻璃瓶，我们看到的现象是什么？这一现象说明什么？如果你拿着它从楼下走到楼上（或从山下到山上），你会观察到玻璃管内水柱高度变化情况是什么？发生这个现象的原因是什么？
下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．| 动滑轮重 G动/N | 物重 G/N | 钩码上升 高度h/m | 动力 F/N | 动力作用点移动距离s/m | 滑轮组的 机械效率η | |
| 1 | 0.5 | 1 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6% |
| 2 | 0.5 | 2 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6% |
| 3 | 0.5 | 4 | 0.1 | 2 | 0.3 |
（2）将表格中的数据补充完整．
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关．
（4）第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为0.14W．