摘要:实验探究问题 例5.为了探究电流与电压的关系.小华设计了图13所示的实验电路图. (1)实验选用的器材如图14所示.其中电源为2节干电池.定值电阻为10Ω.滑动变阻器标有“10Ω 2A 字样.则实验时电压表应选用的量程为 V.电流表应选用的量程为 A. (2)请根据电路图用笔画线代替导线.将图14中的元件连成电路.要求:滑动变阻器的滑片向左移动时.电流表的示数变大. (3)右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据.通过对表中数据的分析.可得到的初步结论是: . 实验 次数 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.28
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在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,某老师引导学生作了如下的猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关.
如图是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均是1m,d的长度0.5m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同.

(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟
(3)依次把M、N跟a、b的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、b两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟
(4)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为
(5)在探究过程中,又有同学提出猜想4:电阻还可能跟温度有关.如图所示的实物电路图中,AB部分为电阻丝.当电路接通后,用酒精灯给电阻缓慢加热,观察加热前后电流表的示数的情况,看到的现象是示数

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猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关.
如图是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均是1m,d的长度0.5m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同.
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟
a、c
a、c
的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小.(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟
长度
长度
的关系,其结论是:在材料和横截面积都相同时,导线越长,电阻越大
在材料和横截面积都相同时,导线越长,电阻越大
.(3)依次把M、N跟a、b的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、b两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟
材料
材料
的关系,其结论是:在长度和横截面积都相同时,不同的导体电阻不同
在长度和横截面积都相同时,不同的导体电阻不同
.(4)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为
控制变量
控制变量
法.试根据学过的物理知识再列出一例用这种方法研究的问题:研究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关
研究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关
.(5)在探究过程中,又有同学提出猜想4:电阻还可能跟温度有关.如图所示的实物电路图中,AB部分为电阻丝.当电路接通后,用酒精灯给电阻缓慢加热,观察加热前后电流表的示数的情况,看到的现象是示数
减小
减小
.(选填“增大”,“不变”或“减小”)用金属制成的线材(如钢筋、钢丝)受到拉力会伸长,某校课外兴趣小组的同学们决定对这一现象进行研究.对线材受力以后的伸长量的大小,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:可能与线材所受的拉力有关
猜想2:可能与线材的长度有关
猜想3:可能与线材的横截面积有关
为验证上述猜想,它们应用物理课中学到的方法,选用同种材料制成的成品,在室温为20℃时进行上述实验,得到数据如下表:
请你分析上述实验数据后回答:
(1)利用第②组数据可研究猜想
(2)分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想
(3)要研究另一个猜想可分析比较
(4)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为
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猜想1:可能与线材所受的拉力有关
猜想2:可能与线材的长度有关
猜想3:可能与线材的横截面积有关
为验证上述猜想,它们应用物理课中学到的方法,选用同种材料制成的成品,在室温为20℃时进行上述实验,得到数据如下表:
| 实验 序号 |
长度L/m | 拉力F/N 伸长x/cm 横截面积S/CM2 |
250 | 500 | 750 | 1000 |
| 1 | 1 | 0.05 | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 |
| 2 | 2 | 0.05 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.32 |
| 3 | 3 | 0.05 | 0.12 | 0.24 | 0.36 | 0.48 |
| 4 | 1 | 0.10 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.08 |
| 5 | 1 | 0.20 | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 |
(1)利用第②组数据可研究猜想
1
1
,其结论是在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比
在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比
;(2)分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想
3
3
,此时控制不变的物理量是材料、线材的长度、拉力大小
材料、线材的长度、拉力大小
;(3)要研究另一个猜想可分析比较
1、2或1、3、或2、3
1、2或1、3、或2、3
的两组数据.(4)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为
控制变量法
控制变量法
,试根据学过的物理知识在列举一例,应用这种方法研究的问题:探究影响摩擦力因素实验
探究影响摩擦力因素实验
.| 实验 次数 |
斜面 倾角 |
斜面 材料 |
物重 G/N |
斜面高 度h/m |
沿斜面拉力F/N | 斜面长 s/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效 率η |
| 1 | 20 | 木板 | 5 | 0.27 | 3.5 | 0.8 | 1.35 | 2.80 | 48.2% |
| 2 | 30 | 木板 | 5 | 0.40 | 4.3 | 0.8 | 2.00 | 3.44 | 58.1% |
| 3 | 40 | 玻璃 | 5 | 0.51 | 4.2 | 0.8 | 2.55 | 3.36 | 75.9% |
| 4 | 40 | 木板 | 5 | 0.51 | 5.0 | 0.8 | 2.55 | 4.00 | 63.8% |
| 5 | 40 | 毛巾 | 5 | 0.51 | 5.7 | 0.8 | 2.55 | 4.56 | 55.9% |
1.8
N.(结果保留一位小数)(2)分析第1、2、4次实验数据,可得出:在斜面光滑程度一定时,
斜面的倾斜程度越大,其机械效率越高
.(3)分析第3、4、5次实验数据,可得出:
在斜面的倾斜角一定时,斜面越光滑,其机械效率越高
.(4)该实验用到的研究方法是
控制变量法
.请你再举出一例用此方法的实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系(其它正确的均可给分)
.张楚琪同学在探究电流与电阻关系的实验中,采用了如图的电路,实验中他选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源由两节干电池组成,滑动变阻器的阻值范围是0~15Ω.

(1)请画出电路图,并用笔画线代替导线将实物图连接好(导线不许交叉).
(2)连接电路时,开关应处于
(3)她在实验过程中始终保持滑动变阻器的滑片位置不变,先后在换上5Ω、10Ω和15Ω的电阻,并记录电流表的示数.这样操作会
(4)正确操作应是每次更换电阻、闭合开关后,首先应
(5)在此次实验探究过程中,我们采用的实验方法是
A:
B:
(6)通过分析实验数据,你能得到什么结论?
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| 电阻/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流/A | 0.4 | 0.2 | 0.133 |
(2)连接电路时,开关应处于
断开
断开
状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处
最大阻值处
.(3)她在实验过程中始终保持滑动变阻器的滑片位置不变,先后在换上5Ω、10Ω和15Ω的电阻,并记录电流表的示数.这样操作会
使电阻两端电压不断增大
使电阻两端电压不断增大
;(4)正确操作应是每次更换电阻、闭合开关后,首先应
调节滑动变阻器滑片,使电阻两端电压相等
调节滑动变阻器滑片,使电阻两端电压相等
,然后再记录电流表的示数;(5)在此次实验探究过程中,我们采用的实验方法是
控制变量法
控制变量法
.试根据前面学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题:A:
研究压力的作用效果
研究压力的作用效果
;B:
影响电阻的因素
影响电阻的因素
.(6)通过分析实验数据,你能得到什么结论?
(2007?乐山)小勇同学在探究“影响浮力大小的因素”实验时,做了如图所示的实验,请你根据小勇同学的实验探究回答下列问题:

(1)比较图
(2)比较图b和图c可得到的结论是
(3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系,应选用图
(4)在图d和图e中,保持了
(5)小勇的这种探究方法叫做
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(1)比较图
a
a
和图b(c、d、e)
b(c、d、e)
,说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用.(2)比较图b和图c可得到的结论是
液体密度一定时,浮力的大小和物体排开液体的体积有关,物体排开液体的体积越大,浮力就越大
液体密度一定时,浮力的大小和物体排开液体的体积有关,物体排开液体的体积越大,浮力就越大
.(3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系,应选用图
c、d
c、d
来研究.(4)在图d和图e中,保持了
物体排开液体的体积
物体排开液体的体积
不变,研究浮力大小与液体密度
液体密度
的关系,得到的结论是物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力就越大
物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力就越大
.(5)小勇的这种探究方法叫做
控制变量法
控制变量法
,在已学过的物理知识或原理中还有许多实验用到这种方法,请你任举一例:探究影响滑动摩擦力大小的因素
探究影响滑动摩擦力大小的因素
.