5.探究電流與電壓的關(guān)系.用到的實驗器材有:電壓表、電流表、三種不同規(guī)格的滑動變阻器(A:“10Ω 1.5A”、B:“20Ω 1A”、C:“50Ω 1A”)、開關(guān)、新干電池三節(jié)、定值電阻的阻值是10Ω、導(dǎo)線若干.
(1)小明連接成的電路如圖所示,他連接的電路中存在連線錯誤,只需改動一根導(dǎo)線,即可使連線正確.請在接錯的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法.
(2)排除故障后實驗時,閉合開關(guān)前,要將滑動變阻器滑片移至A端,這樣做可以起到保護電路的作用;此實驗中滑動變阻器的另一個作用是“改變定值電阻兩端的電壓”,請你寫出一種不用變阻器,也可以“改變定值電阻兩端電壓”的方法:改變電源電壓(或改變干電池的節(jié)數(shù)).
(3)小明在實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,測出通過電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值,如表所示:
U/V1.02.03.0
I/A0.10.20.3
要測出表格中的實驗數(shù)據(jù),實驗時所用的滑動變阻器規(guī)格為C(選填規(guī)格的編號即可).通過上表中的數(shù)據(jù),我們可以得出:導(dǎo)體電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比.
(4)在完成以上實驗后,小明又測額定電壓為2.5V的小燈泡的電流和電壓,下列圖象中反應(yīng)小燈泡的電流和電壓的關(guān)系正確的是B

分析 (1)滑動變阻器應(yīng)采用“一上一下”的接法串聯(lián)接入電路,電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表與電阻并聯(lián),由此分析判斷錯誤并改正;
(2)連接電路時,為保護電路,開關(guān)應(yīng)斷開,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處;
改變被測電阻兩端電壓可以通過滑動變阻器,也可以通過改變電源電壓(或改變干電池的節(jié)數(shù));
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),用公式U=IR計算出電阻兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)分壓的知識,當(dāng)定值電阻的阻值最大時,所需的滑動變阻器的阻值也最大,結(jié)合歐姆定律的知識計算變阻器應(yīng)接入電路中的阻值,從而判斷滑動變阻器的規(guī)格;分析表中數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論.
(4)圖象中表示出了電流與電壓之間的變化關(guān)系,我們又知道燈絲的電阻會隨著溫度的升高而增大,因此這條線應(yīng)該是一條曲線,而且它的彎曲方向應(yīng)符合燈絲電阻的變化規(guī)律.

解答 解:(1)由實物圖可知,電流表與定值電阻并聯(lián)了,電壓表卻串聯(lián)在電路中,所以應(yīng)該讓電流表與定值電阻串聯(lián),電壓表與定值電阻并聯(lián),修改的電路連接如圖所示:

(2)滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最大阻值處,電路中的電流最小,則可以保護電路;
改變被測電阻兩端電壓可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電路中的電流來實現(xiàn),也可以通過改變電源電壓(或改變干電池的節(jié)數(shù));
(3)由題可知,電源是新干電池三節(jié),則電源電壓U=1.5V×3=4.5V,定值電阻的阻值是10Ω;
電路中電流最小為0.1A時,由表格數(shù)據(jù)可知,定值電阻兩端的電壓:UR=1V;
滑動變阻器兩端的電壓:U=U-UR=4.5V-1V=3.5V;
滑動變阻器接入電路中的阻值:R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω>20Ω,故選用的滑動變阻器的規(guī)格應(yīng)為“50Ω  1A”;
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:導(dǎo)體電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比.
(4)小燈泡與定值電阻不同之處是燈絲阻值會隨著溫度的升高而變大,其圖象應(yīng)是一條曲線,所以A錯.因為電流增大時,燈絲的溫度會升高,燈絲的阻值會變大,選擇電壓U與電流I的對應(yīng)點,根據(jù)歐姆定律得$\frac{U}{I}$即可比較燈泡的阻值,通過觀察圖象的彎曲方向,C不符合電阻值隨溫度的升高而增大,只有B符合這一規(guī)律,故選B.
故答案為:(1)如上圖所示;
(2)保護電路;改變電源電壓(或改變干電池的節(jié)數(shù));
(3)C;導(dǎo)體電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比;
(4)B.

點評 本題是探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗,考查了電路連接、實驗方法、數(shù)據(jù)分析等,考查全面,難度適中,這個實驗是常考題,能靈活運用控制變量法是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:多選題

15.根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列判斷正確的是( 。
一些物質(zhì)的比熱容J/(kg•℃)
4.2×1030.88×103
煤油、冰2.1×103干泥土0.84×103
沙石0.92×1030.39×103
A.不同物質(zhì)的比熱容不可能相同
B.在陽光照射下,干泥土比濕泥土升溫慢
C.因為水的比熱容較大,所以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差小
D.質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊升高相同的溫度,鋁塊吸收的熱量多

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

16.利用如圖所示的裝置來探究“杠桿的平衡條件”.

(1)杠桿如圖甲所示處于靜止,這時杠桿是(是/不是)平衡.實驗前,我們要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處是避免杠桿自重對實驗的影響;
(2)如圖乙保持B點鉤碼數(shù)量和力臂不變,杠桿在水平位置平衡時,測出多組動力臂l1和動力F1的數(shù)據(jù),繪制了l1-F1的關(guān)系圖象,如圖丙所示.請根據(jù)圖象推算,當(dāng)l1為0.6m時,F(xiàn)1為0.5N.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

13.小彤家使用的是瓶裝液化氣,每瓶中裝入的液化氣質(zhì)量為21kg.(液化氣的熱值取5×107J/kg.)
(1)21kg的液化氣完全燃燒,釋放的熱量是多少?
(2)若整瓶液化氣完全燃燒釋放熱量的60%被利用,那么散失的熱量是多少?
(3)小彤想節(jié)約能源、降低能耗,若將上述散失的熱量全部利用起來,可以把多少千克溫度為20℃的水加熱到100℃?

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

20.盤點2014年世界航空業(yè),各國空難頻發(fā).在飛機失事搜尋過程中,各國艦船在定位和測量海深時都要用到超聲測位儀(如圖所示),它是利用聲音可以在液體中傳播來工作的.若海的深度是6.75km,聲音在海水中的速度是1500m/s,則需經(jīng)過多少秒才能接收到信號?能不能用這種方法測量月球到地球的距離?為什么?

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

10.小麗同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁知識后,對磁現(xiàn)象很感興趣.一天晚上,她在臺燈下研究磁鐵,偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺燈時,燈泡內(nèi)的鎢絲晃動了,于是她認為磁鐵也能夠吸引金屬鎢,要求只利用現(xiàn)有的裝置,在不考慮溫度對鎢絲影響的情況下,請你通過實驗證明小麗的觀點是錯誤的.
(1)請你寫出主要實驗步驟和相應(yīng)的實驗現(xiàn)象;
(2)請你解釋一下,當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺燈時,燈泡內(nèi)的鎢絲晃動的原因.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

17.為了探究電熱與電阻的關(guān)系,小偉設(shè)計了如圖甲所示的裝置,燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油,R1>R2

(1)實驗中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計升高的示數(shù)反映的.
(2)實驗時小偉將R1和R2串聯(lián)接入電路中,這是為了控制流過電阻絲R1、R2的電流相同.
(3)小華將兩根阻值不同的電阻絲分別密封在兩個完全相同的燒瓶中,并通過短玻璃管與相同的氣球相連,如圖乙所示,想利用此裝置來探究電熱與電阻的關(guān)系,比較小偉和小華的裝置,你認為甲裝置更好,理由是:乙圖中的氣球體積大小不便于觀察和比較.
(4)小明想利用甲裝置改成“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗,則他除了將其中一燒瓶中的煤油換成等質(zhì)量的水外;還需要使兩燒瓶中的電阻絲的阻值相同.通過實驗觀察,發(fā)現(xiàn)裝有煤油(選填“水”或“煤油”)的燒瓶中溫度變化較大,說明水的比熱容比較大.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

14.在復(fù)習(xí)“電流的磁場”和“磁場對電流的作用”時,小剛想:“既然通電導(dǎo)體周圍存在磁場,磁場又會對通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用,那么互相靠近的兩個通電導(dǎo)體間是否會產(chǎn)生力的作用呢?”
(1)于是,他和小強商議通過實驗來研究這一問題.他們找到了兩根柔軟的導(dǎo)線,相距較近的并排固定在接線板上,實驗電路如圖甲所示.通過實驗觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示.

該實驗表明:兩個通電導(dǎo)體之間產(chǎn)生力的作用.
(2)小強認為,如果改變其中一個通電導(dǎo)體中的電流方向,則它們之間作用力的方向也會發(fā)生改變.
小強這樣想的理由是:電流產(chǎn)生的磁場方向是由電流的方向決定的,當(dāng)一個通電導(dǎo)體中電流的方向改變時,它產(chǎn)生的磁場方向也會發(fā)生改變;而磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān),另一個通電導(dǎo)體中電流的方向不變,但磁場方向變化了,它受到的磁場力的方向就會改變.
(3)如果開始實驗時,小剛和小強沒有找到柔軟的導(dǎo)線,而是用較硬的普通鋁芯電線進行實驗,你認為會出現(xiàn)怎樣的情況?通過這個問題,你得到了怎樣的啟示?
使導(dǎo)線在力的作用下,變得更硬,可能觀察不到(或電流很大才能觀察到)兩通電導(dǎo)體間的相互作用;合理選用實驗器材非常重要.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

15.小宇的表弟在操場上玩滑板車,他發(fā)現(xiàn)表弟用腳蹬地的力越大,滑板車速度增加的越快.愛思考的小宇猜想:滑板車速度增加的快慢可能與腳蹬地的力的大小有關(guān).為了驗證自己的猜想,他回校后進行了如下實驗并將結(jié)果記錄如下表.(實驗桌面光滑,摩擦不計):

實驗
序號
鉤碼的質(zhì)量m(kg)開始的速度v0(m/s)1秒末的速度v1(m/s)2秒末的速度v2(m/s)每秒速度的增加量a(m/s2
10.0500.250.50.25
20.100.510.5
30.20121
(1)實驗裝置中使用定滑輪的作用是改變力的方向.
(2)分析實驗數(shù)據(jù),可以得出物體受到的拉力F(鉤碼重力)與每秒速度的增加量a之間的關(guān)系式是F=2a,從而驗證了自己的猜想.
(3)做了上述實驗后,小宇還認為影響滑板車速度增加的快慢還可能人和與滑板車的質(zhì)量大小有關(guān),于是他又對此進一步利用實驗進行探究,這時他應(yīng)該通過改變小車的質(zhì)量而保持拉力不變.

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同步練習(xí)冊答案