18.如圖甲是探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖.

(1)實(shí)驗(yàn)需要更換電阻R后控制電阻兩端電壓不變.
(2)連接電路時(shí),保持開關(guān)斷開(選填“閉合”或“斷開”),滑動(dòng)變阻器R′的滑片置于左端(選填“左”或“右”).
(3)小明連好實(shí)物電路(圖乙),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如下表,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I-R關(guān)系圖
象如圖丙.
 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
 R/Ω 5 10 15 20 25
 U/V 1.50 1.00 0.75 0.60 0.50
 I/A 0.30 0.20 0.15 0.12 0.10
(4)分析數(shù)據(jù)和圖象不能得到“電壓一定時(shí),電流與電阻成反比”的關(guān)系,為什么呢?小明仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)過程,發(fā)現(xiàn)是兩個(gè)錯(cuò)誤所致:一是實(shí)物電路與電路圖不符,他把電壓表接錯(cuò)了位置;二是每次更換R后,沒有調(diào)節(jié)R′保持電壓表示數(shù)不變(填圖中元件符號(hào)).
(5)老師在批評(píng)小明粗心的同時(shí)告訴他,他現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)也非常有意思:第一是由表中數(shù)據(jù)可以知道,R′接入電路的電阻等于5Ω,恰好能由此得出:當(dāng)電阻一定時(shí).通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比.第二是現(xiàn)有實(shí)物電路不作任何調(diào)整,結(jié)合I-R圖象可以測(cè)定未知電阻的阻值,如:用待測(cè)電阻Rx替換R,讀出電流表示數(shù)為0.25A,利用I-R圖象可得Rx=7Ω,但對(duì)于某些阻值的Rx,測(cè)量不夠精確.請(qǐng)你說出對(duì)哪些阻值的Rx測(cè)量不夠精確.Rx的阻值太大,接入電路后對(duì)應(yīng)的電流值小于電流表的分度值0.02A時(shí)或Rx和5Ω之和不能被3V整除時(shí),這些電阻接入電路,電流表不能精確地顯示它們對(duì)應(yīng)的電流值,則在圖象上對(duì)應(yīng)的電阻值也是不精確的.

分析 (1)電流與電壓和電阻有關(guān),探究電流與電阻的關(guān)系,需控制電阻兩端的電壓不變;
(2)連接電路時(shí),應(yīng)斷開開關(guān),閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最大阻值處;
(4)實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將電壓表與電阻并聯(lián),改變電阻后,應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器的滑片,使電阻兩端的電壓不變;
(5)整個(gè)過程中,滑動(dòng)變阻器的阻值不變,相當(dāng)于定值電阻,根據(jù)表格中電流和電壓的示數(shù)可求出滑動(dòng)變阻器的阻值;
分析可得出電流與電壓的正比例關(guān)系;
結(jié)合圖象,分析當(dāng)電流為0.25A時(shí),圖象所對(duì)應(yīng)的電阻值,可得替換電阻的阻值大小;
根據(jù)圖象得出電阻值,首先要通過電流表進(jìn)行讀數(shù),然后通過圖象找到對(duì)應(yīng)的電阻值.若電流值太小或電流表不能精確顯示電流值時(shí),便不能精確地得出電阻值.

解答 解:(1)電流與電壓和電阻有關(guān),探究電流與電阻的關(guān)系,應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變;
(2)連接電路時(shí),保持開關(guān)斷開,防止電路出現(xiàn)短路燒壞元件;
由圖知,滑動(dòng)變阻器的下面接了右邊的d接線柱,所以在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最左邊,使其阻值最大保護(hù)電路;
(4)探究電流與電阻的關(guān)系,改變電阻,同時(shí)保持電阻兩端的電壓不變,所以應(yīng)將電壓表與電阻并聯(lián),由圖知,電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了,接法錯(cuò)誤;
由表格中數(shù)據(jù)知,改變電阻時(shí),電壓表的示數(shù)發(fā)生變化,說明電阻兩端的電壓也發(fā)生了變化,沒有調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器控制電壓表的示數(shù)不變;
(5)電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表的示數(shù)等于通過滑動(dòng)變阻器的電流,由表格中數(shù)據(jù)可知,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻:
R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.50V}{0.30A}$=5Ω;
由表格中數(shù)據(jù)可知,滑動(dòng)變阻器的阻值不變,電壓表的示數(shù)增大為原來的幾倍,電流便增大為原來的幾倍,可知當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;
當(dāng)電流表的示數(shù)為0.25A時(shí),由圖象可知,此時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻值在6Ω與8Ω之間,Rx=7Ω;
若由于Rx的阻值太大,接入電路后對(duì)應(yīng)的電流值小于電流表的分度值0.02A時(shí)或Rx和5Ω之和不能被3V整除時(shí),電阻接入電路時(shí),電流表不能精確地顯示它們對(duì)應(yīng)的電流值,則在圖象上對(duì)應(yīng)的電阻值也是不精確的.
故答案為:(1)電壓;(2)斷開;左;(4)電壓;R′;(5)5;反比;7;Rx的阻值太大,接入電路后對(duì)應(yīng)的電流值小于電流表的分度值0.02A時(shí)或Rx和5Ω之和不能被3V整除時(shí),這些電阻接入電路,電流表不能精確地顯示它們對(duì)應(yīng)的電流值,則在圖象上對(duì)應(yīng)的電阻值也是不精確的.

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流和電阻的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn),變相探究了電流與電壓的關(guān)系,考查了控制變量法的應(yīng)用及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)實(shí)驗(yàn)中要用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊,理由是:木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力,摩擦力的大小就等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).
(2)比較(甲)、(乙)兩圖,可得到的結(jié)論是:在接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力就越大.
(3)圖(乙)、(丙)中銅塊和木塊疊在一起的目的是使壓力大小相同.根據(jù)圖中情景可以確定木塊的下表面更粗糙.

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制作過程把100ml的量筒裝滿水后一次性倒入玻璃杯中,再裝滿后倒入玻璃杯中,在玻璃杯上畫出水面的位置,用刻度尺將其分為相等的40等份,每一等份就表示分度值為5ml.

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(1)從鳴笛到聽見回聲,汽車的行駛的路程.
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13.下表是小亮同學(xué)在測(cè)滑輪組的機(jī)械效率時(shí)記錄的數(shù)據(jù).
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N物重G/N鉤碼上升高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s/m滑輪組的機(jī)械效率η/%
10.510.10.70.347.6%
20.520.11.10.360.6%
30.540.120.366.7%
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法;
(2)將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整;
(3)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度,提升的物重增加時(shí),有用功將增大;克服動(dòng)滑輪重所做的功將不變,額外功將變大(以上選填“變大”、“變小”或“不變”).進(jìn)一步分析可知,在動(dòng)滑輪和繩重一定的情況下,該滑輪組的機(jī)械效率與物重和摩擦有關(guān).

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(2)若每天得到的電能全部由燃燒天然氣獲得,則需要完全燃燒多少m3的天然氣?(天然氣的熱值q=3.5×107J/m3
(3)請(qǐng)你說出一點(diǎn)太陽能的好處.

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