2.小亮利用如圖所示的電路探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”,已知電源電壓為6V,實(shí)驗(yàn)用到多個(gè)定值電阻,阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、30Ω,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”.
(1)請(qǐng)根據(jù)電路圖將實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線(xiàn)不允許交叉).
(2)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表1所示.根據(jù)表1數(shù)據(jù)可得到結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
表1:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電壓U/V1.01.52.0
電流I/A0.20.30.4
表2:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電阻R/Ω51015
電流I/A0.60.30.24
(3)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表2所示:
由于操作不當(dāng),導(dǎo)致一組數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤,請(qǐng)判斷:第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤,產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有控制電阻兩端的電壓一定,正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該是0.2A.糾正錯(cuò)誤以后,小亮用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行下去,為完成第4次實(shí)驗(yàn),同學(xué)們提出了下列解決方案,其中正確的是C
A.將電壓表的量程換為0~15V
B.換成電壓為12V的電源
C.更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動(dòng)變阻器
D.可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V.

分析 (1)將電壓表與導(dǎo)體并聯(lián),滑動(dòng)變阻器與導(dǎo)體串聯(lián),且要接一上一下;
(2)分析數(shù)據(jù),得出電流與電壓的正比例關(guān)系;
(3)①探究電流與電阻關(guān)系時(shí),要保持電壓一定,分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
②根據(jù)滑動(dòng)變阻器分壓和串聯(lián)電路電流相等特點(diǎn)分析解答.

解答 解:(1)將電壓表與導(dǎo)體并聯(lián),滑動(dòng)變阻器與導(dǎo)體串聯(lián),變阻器已接了下面一個(gè)接線(xiàn)柱,可再接上面任意一個(gè)接線(xiàn)柱;

(2)由表1中數(shù)據(jù)可知,電阻不變,導(dǎo)體的電流與電壓的比值不變,可得當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;
(3)①當(dāng)接入電阻R2=10Ω時(shí),電路中的電流為I2=0.3A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為R=$\frac{U-{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω,
將R2換為R3=15Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng),此時(shí)電流中的電流為I=$\frac{U}{R+{R}_{3}}$=$\frac{6V}{10Ω+15Ω}$=0.24A,故第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),沒(méi)有移動(dòng)滑片就讀電流表示數(shù)了,由于電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比,故應(yīng)該為0.2A;
②糾正錯(cuò)誤以后,該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn),
當(dāng)R4=30時(shí),由于保持電阻兩點(diǎn)電壓為UR=3V不變,則滑動(dòng)變阻器兩端分的電壓為U′=U-UR=6V-3V=3V,
此時(shí)電流為IR=I′=$\frac{{U}_{R}}{{R}_{4}}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A,則滑動(dòng)變阻器需要接入的阻值為:R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω>20Ω,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值不能滿(mǎn)足要求,故應(yīng)換用以更大阻值的變阻器,故選C.
故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;(3)3;沒(méi)有控制電阻兩端的電壓一定;0.2;C.

點(diǎn)評(píng) 此題為實(shí)驗(yàn)中最為典型的探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)題,該題關(guān)鍵難點(diǎn)是分析第三次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)錯(cuò)誤原因,要充分把握電壓一定.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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12.夏天,將冷凍的飲料,從冰箱中拿出后( 。
A.飲料的內(nèi)能將減小B.飲料的內(nèi)能將增大
C.飲料將吸收熱量D.飲料將放出熱量

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13.如圖所示的電路,若閉合開(kāi)關(guān)S1、S3,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí),燈L1、L2并聯(lián);若閉合開(kāi)關(guān)S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S3時(shí),燈L1、L2串聯(lián);若閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3時(shí),燈L1、L2的工作情況分別是L1不亮、L2亮.

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10.如圖是燈L和電阻R的電流隨電壓變化圖象,電阻R的阻值為20Ω.若把它們并聯(lián)起來(lái),接在電壓是4V的電源上,則干路中的電流是0.5A.

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17.筷子斜插入水中的部分看上去向上(上/下)“彎”,這是因?yàn)楣饩(xiàn)從空氣中斜射入水時(shí)發(fā)生了光的折射現(xiàn)象的原因.

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7.如圖所示,R1=10Ω,R2=15Ω.閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.2A.求:
(1)電源電壓;
(2)通過(guò)電阻R1的電流.

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14.電源電壓一定,滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R0(已知),怎樣利用圖測(cè)出未知電阻Rx.      
①具體步驟是a、將滑動(dòng)變阻器的滑片至最左端,記下電流表示數(shù)為;
b、將滑動(dòng)變阻器的滑片至最右端,記下電流表示數(shù)為I2..
②Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$(用所測(cè)物理量字母表示).

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11.在“探究酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出熱量”的實(shí)驗(yàn)中,燃燒不同燃料分別給兩個(gè)燒杯中的水加熱:
(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示,你認(rèn)為圖中橫桿、溫度計(jì)、鐵圈、燃具四個(gè)器件的安裝順序應(yīng)是由下而上(選填“由下而上”或“由上而下”).
(2)為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠,以及方便比較,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)讓酒精和碎紙片的質(zhì)量、兩燒杯中水的質(zhì)量、以及兩個(gè)燒杯都應(yīng)保持相同.
(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:
燃料加熱前水溫℃燃料燃盡時(shí)水溫℃燃料的熱值J•kg-1
酒精15352.4×106
碎紙片1525/
根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算出碎紙片的熱值是1.2×106J/kg.
(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到燃料的熱值與實(shí)際相比是偏小,這是因?yàn)榇嬖跓崃繐p失.
(5)如果用該裝置繼續(xù)探究“水和煤油吸熱升溫的本領(lǐng)”,需要作一定的改變:
A.兩個(gè)燒杯中要分別放入質(zhì)量相同(或:質(zhì)量相同、初溫相同)的水和煤油,并且用相同的酒精燈分別加熱; 
B.實(shí)驗(yàn)中用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)表示物質(zhì)吸收熱量的多少; 
C.實(shí)驗(yàn)中攪拌器的作用是使液體能夠均勻受熱.

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12.實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的電路來(lái)探究并聯(lián)電路中電流的關(guān)系.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),接好電路后,閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)兩燈都亮.但由于連線(xiàn)較亂,一時(shí)無(wú)法確定兩燈是串聯(lián)還是并聯(lián),小明靈機(jī)一動(dòng),隨意拆下一根導(dǎo)線(xiàn),發(fā)現(xiàn)兩燈都熄滅,因此他認(rèn)定兩燈是串聯(lián)的,小明的方法是錯(cuò)誤的(“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是如果兩燈泡并聯(lián),斷開(kāi)干路中的導(dǎo)線(xiàn),兩燈泡都熄滅.
(2)小組同學(xué)按圖1接好電路,圖2中是測(cè)C處電流時(shí)出現(xiàn)的情況,此現(xiàn)象說(shuō)明電流表的正負(fù)接線(xiàn)柱接反了;圖3是該同學(xué)連接的并聯(lián)電路的局部實(shí)物圖.正確測(cè)量完干路C處電流之后,某同學(xué)想只改動(dòng)一根線(xiàn)測(cè)量通過(guò)L1的電流.請(qǐng)你在圖中改動(dòng)的線(xiàn)上畫(huà)“×”,并補(bǔ)畫(huà)上改動(dòng)后的導(dǎo)線(xiàn).

(3)電流表分別接入到圖1中的A、B、C三處,測(cè)出第一組數(shù)據(jù);為了防止偶然因素的影響,他們采用以下兩種方法之一來(lái)重復(fù)實(shí)驗(yàn),并完成第二次和第三次測(cè)量.
方法一:改變電源電壓;方法二:改變其中一條支路的燈泡規(guī)格.
A處的電流IA/AB處的電流IB/AC處的電流IC/A
第一次測(cè)量0.100.120.22
第二次測(cè)量0.100.240.34
第三次測(cè)量0.100.300.40
通過(guò)對(duì)上面數(shù)據(jù)的分析,后面兩次實(shí)驗(yàn)是采用方法二(選填“一”或“二”)進(jìn)行的,可以得出結(jié)論:并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和.

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