题目内容

8．小恩、小华在研究性学习过程中，研究了某电子元件中的电流随它两端电压的变化关系．如图是他们连接的实验电路图，电源为两节崭新的干电池．
（1）请用笔画线代替导线在图中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右端滑动时连入电路的电阻变大．
（2）正确连接电路后，若图中导线a突然断开，其余部分均完好，闭合开关，观察两只电表的示数，将会看到的现象是电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数．
（3）排除故障后，他们移动滑片的位置，记录了三组数据，并计算了此电子元件电压与电流的比值，如下表所示．
实验次数电压电流电压/电流
121.21.7
22.31.31.8
32.71.41.9
（4）完成实验后，分析表格中的数据，他们发现：虽然三次实验中，“电压/电流”的值并不相等，但是均偏差不大，考虑到实验测量都是存在误差的，于是可以得到如下结论：此电子元件中的电流与它两端的电压成正比．请就小恩和小华的这一探究过程和实验结论发表你的见解和建议：虽然三次实验中“电压/电流”的值偏差不大，但随着电压的增大，“电压/电流”的值已经出现的一种递增的规律，建议再改变几次电压值进行实验，测量计算“电压/电流”的值，如果继续出现随电压的增大而递增的规律，则不可简单归因为误差、总结为正比关系；如果“电压/电流”的值围绕某一值做小幅、随机、起伏变化时，我们方可归因为误差、总结为正比关系．．

分析 （1）本实验是研究某电子元件中的电流随它两端电压的变化关系，因此需要电流表与电子元件和滑动变阻器组成串联电路，电压表测量电子元件两端的电压，电流表测量电路中的电流，
注意滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；电流要从电流表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，根据表中数据选择量程；
（2）电压表串联在电路中时测量电源电压；电路断路时，电流表示数为0；
（3）在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：一是为了减小误差；二是为了寻找规律．
由于只做了三次实验，实验次数还不够多，通过分析表中数据不知道是满足规律还是误差引起，据此分析作答．

解答 解：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，因为滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路中的电阻变大，
即滑动触片左边的电阻连入电路，所以滑动变阻器的左下方接线柱与电流表的“+”接线柱相连．
由表中数据可知电流表选择的量程是0～3A，因此再把电流表的“3”接线柱与开关相连组成电路，如图所示：

（2）正确连接电路后，若图中导线a突然断开，其余部分均完好，闭合开关，电压表串联在电路中，测量的是电源电压，所以电压表有示数且接近电源电压；
由于电压表的电阻非常大（电路断路），几乎没有电流通过电流表，所以电流表无示数．
（4）分析表格中的数据，“电压/电流”的值分别是1.7，1.8，1.9；虽然并不相等，但是均偏差不大，说明可能是由于误差引起的，也可能是一种递增的规律．
只有电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，才能得出电子元件中的电流与它两端的电压成正比，因此应该再改变几次电压值进行实验．
所以见解和建议：虽然三次实验中“电压/电流”的值偏差不大，但随着电压的增大，“电压/电流”的值已经出现的一种递增的规律，建议再改变几次电压值进行实验，测量计算“电压/电流”的值，如果继续出现随电压的增大而递增的规律，则不可简单归因为误差、总结为正比关系；如果“电压/电流”的值围绕某一值做小幅、随机、起伏变化时，我们方可归因为误差、总结为正比关系．
故答案为：（1）见上图；
（2）电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压；
（4）虽然三次实验中“电压/电流”的值偏差不大，但随着电压的增大，“电压/电流”的值已经出现的一种递增的规律，建议再改变几次电压值进行实验，测量计算“电压/电流”的值，如果继续出现随电压的增大而递增的规律，则不可简单归因为误差、总结为正比关系；如果“电压/电流”的值围绕某一值做小幅、随机、起伏变化时，我们方可归因为误差、总结为正比关系．

点评 此题是探究电流随电压的关系实验，考查了实物图的连接、滑动变阻器的接法、电路故障的判定及对实验过程和实验结论的分析论证等知识，尤其是对探究过程和实验结论的分析论证是一个难点，要求学生平时做完实验一定要进行分析总结，可以尝试写出实验报告．

练习册系列答案
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20．如图所示，三个完全相同的长方体木块竖直放在水平桌面上，若将图中的阴影部分切掉后，剩下部分对水平桌面的压强的大小关系是（　　）
A．p甲＞p乙＞p丙B．p甲＜p乙＜p丙C．p乙＞p甲＞p丙D．p甲＜p乙=p丙
19．小强同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．如图表示探究过程及有关数据．

（1）在第②步中圆柱体金属块所受浮力F浮=1N
（2）分析②、③、④三步，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关．
（3）分析第④、⑤步，说明浮力大小跟液体的密度有关．
（4）小强边做边思考，觉得浮力可能还和以下因素有关
①跟物体的重力有关；
②跟物体的形状有关；
于是小强利用上面实验中的器材，同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块，一团橡皮泥，设计了实验进行探究，实验过程如下，请你帮他把实验步骤补充完整．
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为G1、G2；
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2；
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计挂钩上，把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F3；
④把橡皮泥拉出来，然后改变橡皮泥的形状，再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F4；
⑤实验结束后，小强认真分析了数据发现：G1-F1=G2-F2；F3=F4，你认为浮力与物体的重力和形状无关（选填“有关”、“无关”）．
（5）小强结束了自己的实验探究，就马上得出了自己认为具有普遍意义的结论．你认他的实验结果可靠吗？不可靠（选填“可靠”或“不可靠”），请你分析小强的实验设计的不足之处只用了一种液体，测量了一组数据，结论不具普遍性．
16．如图是一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验，主要步骤如下（取g=10N/kg）
A．零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
B．当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；
C．将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；
D．根据以上数据，通过计算得出小石块的密度ρ．
（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N；G3和G4的读数如图乙所示，则G3=1.1N，G4=0.5N．
（2）实验中，小石块排开水的重力是0.1N，小石块的体积是10-5m3．
（3）小石块的重力是0.26N．
（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是2.6×103kg/m3．
（5）若小石块是质地为会吸水的大理石，则用此种方法测出的石块密度变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），理由是大理石排开水的体积变小．
3．“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡标有“2.5V”字样，电源由两节新干电池组成，灯泡电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．
（1）小芳设计了如图甲所示的实验电路图，并按照电路图连接的实物图如图乙所示，小强检查后发现图乙中有一处明显错误，请在图乙中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线．

（2）如果实验中发现灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，可能出现的故障是灯泡断路．
实验
次数		灯泡两端
电压/V		通过灯泡
电流/A		灯泡
亮度		灯泡的
功率/W		灯泡的
平均功率/W
130.28较亮0.84？
22.50.24正常发光
320.22较暗0.44
（3）小芳改正错误后，经检查电路连接无误．闭合开关后发现灯泡比正常发光时要亮得多，这是因为她在开关闭合前遗漏将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的实验步骤．
（4）算出小灯泡的额定功率并填入表格内．
（5）对于小芳设计的表格．小华认为不妥．你同意小华观点．（选填“同意”或“不同意”）．理由是实际功率随电压的变化而变化，求小灯泡不同电压下的平均功率无意义．
13．小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是（　　）
A．便于直接读出拉力的大小B．便于提供大小不同的拉力
C．改变拉力的方向便于得出普遍规律D．便于测量力臂的大小
20．如图是探究“杠杆平衡条件”的装置．
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，此时，应将杠杆的平衡螺母向左（选填“左”、“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，能保持水平静止，达到平衡状态．这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量力臂．
（2）如图甲所示，杠杆调节平衡后，小明在杠杆A点处挂4个钩码，在B处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡，于是小明便得出了杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2．他这样得出结论是否合理？不合理．为什么？用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性．
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是：拉力的力臂变小．
17．在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10Ω）额定功率的实验中，小许连接了如图甲所示的电路，电源的电压为6V且保持不变．

（1）请将实物电路图连接完整（要求滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮）．
（2）在连接电路时，开头必须断开．若有规格分别为“5Ω 1A”、“10Ω 0.5A”和“15Ω 0.2A”三个滑动变阻器可供选择，则应选择滑动变阻器10Ω0.5A连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率小于（填“大于”、“等于”或“小于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，必须将滑片P向A（填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.596W．
（4）小许根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I-U图象，如图丙所示．结果发现图象不是直线，这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大．
18．小明在制作弹簧测力计的过程中，发现不同的弹簧受到相同的拉力时伸长大小不同，于是他找来甲、乙两根不同的弹簧进行实验，将乙弹簧的实验数据记录在如表中，并根据实验数据作出了甲弹簧伸长的长度和所受外力关系
的图象
拉力F/N01234
长度I/cm515253545
伸长的长度△I/cm010203040
（1）手拉弹簧，弹簧会伸长，弹簧的这种改变叫做弹性形变．
（2）请在坐标图中作出乙弹簧伸长的长度和所受外力关系的图象．
（3）根据图象可以看出，在一定的限度内，弹簧伸长的长度和它所受的外力的关系是弹簧的伸长量和所受拉力成正比．
（4）如果分别用甲、乙两根弹簧做成弹簧测力计，它们能够伸长的长度△I最大值均为40cm，在此限度内它们伸长的长度和他们所受的外力均符合上述关系，那么两根弹簧中甲能测量的力的最大值更大．

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