16.小明做探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn).

(1)如圖甲所示,用筆劃線代替導(dǎo)線,將電路連接完整.
(2)在AB間接5Ω電阻,閉合開(kāi)關(guān),向右移動(dòng)滑片,電流表的示數(shù)變大(選填“變大”“不變”或“變小”),電壓表的示數(shù)變大(選填“變大”“不變”或“變小”).實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,電流表示數(shù)如圖乙所示時(shí),小明記錄下電流表的示數(shù),其值為0.3A.同時(shí)他也記下了電壓表的示數(shù).
(3)在AB間接10Ω電阻,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,直到電壓表的示數(shù)是1.5V.
(4)如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,出現(xiàn)了電流表有示數(shù),而電壓表無(wú)示數(shù),則可能出現(xiàn)的故障是:R短路.
(5)分析記錄的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:在電壓不變的情況下,電流與電阻成反比.

分析 (1)要探究電流與電阻的關(guān)系,需要在電路中串聯(lián)不同阻值的電阻,但保持不同阻值的電阻兩端電壓相同,比較通過(guò)電阻的電流與電阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以電壓表要與定值電阻并聯(lián);
(2)電源電壓不變,向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,接入電路電阻減小,所以電路電流增大;在串聯(lián)電路中,導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比;讀取電流表示數(shù)時(shí),首先明確電流表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值,讀數(shù)時(shí)視線與指針?biāo)诳潭染相垂直;
(3)探究電流與電阻的關(guān)系,電阻阻值雖然變化,但兩端電壓不變;
(4)電流表有示數(shù),則未發(fā)生斷路,電壓表無(wú)示數(shù),則應(yīng)是與電壓表并聯(lián)的電路短路.
(5)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)分析.

解答 解:
(1)由圖知,大部分元件以連接完畢,只要將電壓表選擇0~3V量程與定值電阻并聯(lián)即可.實(shí)物連接如下:

(2)在串聯(lián)電路中,一個(gè)電阻不變,另一個(gè)電阻增大,電路總電阻增大,滑片向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路電阻減小,所以電路總電阻減小,電源電壓不變,由公式I=$\frac{U}{R}$知:電路電流增大,電流表示數(shù)變大;
在串聯(lián)電路中,導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比,滑動(dòng)變阻器接入電路電阻減小,所以兩端電壓減小,而電源電壓不變,所以定值電阻兩端電壓增大,也就是電壓表示數(shù)變大;
電流表選擇的是0~0.6A,對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A,此時(shí)的電流為0.3A;
(3)由上知,當(dāng)定值電阻為5Ω時(shí),兩端電壓為0.3A×5Ω=1.5V;
在AB間接10Ω電阻,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,仍然要使電阻兩端電壓為1.5V,所以直到電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)讀數(shù).
(4)電流表有示數(shù),電壓表的示數(shù)接近0,說(shuō)明電阻R兩端無(wú)電壓,即電阻R短路.
(5)由數(shù)據(jù)可知:在電壓不變的情況下,電流與電阻成反比.
故答案為:(1)如圖所示;(2)變大;變大;0.3;(3)1.5V;(4)R短路;(5)在電壓不變的情況下,電流與電阻成反比.

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn),是電學(xué)重要的實(shí)驗(yàn)之一,是驗(yàn)證歐姆定律的重要內(nèi)容,正確應(yīng)用控制變量法是得到客觀實(shí)驗(yàn)規(guī)律的前提.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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11.如圖所示的四種現(xiàn)象中,其中一種與其他現(xiàn)象不同的是(  )
A.B.C.D.

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1.小明同學(xué)在做“測(cè)定小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)時(shí),選取了一個(gè)標(biāo)有“2.5V”的小燈泡和必要的器材,用導(dǎo)線把實(shí)驗(yàn)器材連接起來(lái),如圖所示.

(1)在開(kāi)始測(cè)量前,請(qǐng)你幫助小明檢查實(shí)驗(yàn)器材的連接圖,如果錯(cuò)誤,在圖中錯(cuò)誤的連接上打“×”,再用筆畫線畫出正確的連線(要求只改動(dòng)一根線).
(2)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端(選填“左”或“右”).閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù).若電路中僅有一處故障,這個(gè)故障可能是:燈被短路(或電壓表短路).
(3)排除故障后,小明連續(xù)進(jìn)行了4次測(cè)量,并把測(cè)量得到的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象填寫在表格里.在第1次實(shí)驗(yàn)中小燈泡不亮的原因是:燈的實(shí)際功率太。
次  數(shù)電壓U(V)  電流I(A)燈泡亮度
  1    1.50    0.32      不亮
  2    2.20    0.38      較暗
  3    2.50    0.40    正常發(fā)光
  4    3.00    0.45      很亮
分析表中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象,可得到:①小燈泡的額定功率是1W;②由表可知燈的亮暗由燈的實(shí)際功率決定.

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(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路圖連接乙電路.
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)保持電阻兩端電壓為6伏時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如表1.
R/Ω1020304050607080
I/A0.60.30.20.150.120.10.0860.075
P/W3.61.81.20.90.720.60.5160.45
請(qǐng)?jiān)谒o坐標(biāo)圖丙中,繪制P-R圖形,并判斷電功率與電阻的關(guān)系是P=I2R
(3)小敏認(rèn)為電功率與電阻是否成反比不好判斷,為此,觀察p與$\frac{1}{R}$的關(guān)系.將表1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為如表2所示數(shù)據(jù),根據(jù)表2數(shù)據(jù)繪制函數(shù)圖象,如圖丁所示.
R/Ω1020304050607080
1/R(1/Ω)0.10.050.0330.0250.020.0170.01430.013
I/A0.60.30.20.150.120.10.0860.075
P/W3.61.81.20.90.720.60.5160.45
由圖3可見(jiàn),電壓不變時(shí),電功率與$\frac{1}{R}$成正比,即電功率與R成反比.

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6.如圖所示,某小組設(shè)計(jì)了一組裝置來(lái)探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”,小球按圖示位置由靜止釋放,當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí),恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞,木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止.三張圖所示的三次實(shí)驗(yàn)中,擺線的長(zhǎng)L保持不變,小球A、B的質(zhì)量mA<mB,懸線與豎直方向的夾角θ1<θ2

(1)圖甲中將擺球從圖示位置由靜止釋放,擺球向下擺動(dòng)的過(guò)程中,動(dòng)能逐漸增大,重力勢(shì)能逐漸減。ň睢霸龃蟆被颉皽p小”).
(2)本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)小球?qū)⒛緣K推動(dòng)的距離大小反映小球撞擊木塊C前的動(dòng)能大小.
(3)第一組實(shí)驗(yàn):對(duì)比甲、乙圖所示實(shí)驗(yàn)可得出初步結(jié)論:當(dāng)物體的速度一定時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大.(信息快遞:質(zhì)量不等的小球從相同高度釋放,擺到最低點(diǎn)時(shí),它們的速度大小相等)
(4)第二組實(shí)驗(yàn):對(duì)比乙、丙圖所示實(shí)驗(yàn)可得出初步結(jié)論:當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí),速度越大,動(dòng)能越大.
(5)本實(shí)驗(yàn)中用到了轉(zhuǎn)換法、控制變量法這兩個(gè)常用的物理實(shí)驗(yàn)思維方法.

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