14．寶寶和明明同學(xué)在實驗室進(jìn)行小組實驗，探究“導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”．

【器材】電源（電壓恒為3V），電流表，電壓表各一只，開關(guān)一個，三個定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω），兩個滑動變阻器（甲：10Ω 2A；乙：20Ω 1A），導(dǎo)線若干．
【設(shè)計實驗與制定計劃】
（1）同學(xué)們完成了實驗方案的三個設(shè)計．
由圖甲到圖乙，改進(jìn)的理由是保持被測電阻不變；
由圖乙到圖丙，改進(jìn)的理由是實現(xiàn)改變電壓，多次測量．
（2）實驗中兩位同學(xué)商定電壓表的示數(shù)保持2V不變，連接的實物電路如圖丁所示．請你為他們選定一個合適的滑動變阻器：乙（填“甲”或“乙”）．

分析 （1）研究“電流與電壓的關(guān)系”實驗中，要控制電阻不變，小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化；在實驗過程中，為了避免實驗結(jié)論的偶然性，要多做幾次實驗；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點求出滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)歐姆定律可知電阻越大電流越小，求出接入不同電阻時的最小電流，再根據(jù)歐姆定律的變形公式求出滑動變阻器接入電路的最大阻值．

解答 解：（1）圖甲中使用的是小燈泡，它的電阻隨溫度的變化而變化；而本實驗中要控制電阻不變，所以應(yīng)該換成一個定值電阻來做實驗，保持電阻不變；
圖丙比圖乙增加了滑動變阻器，能夠改變電阻兩端的電壓，多測幾組數(shù)據(jù)，避免實驗結(jié)論的偶然性；
（2）由歐姆定律的可知，電壓一定時，電阻越大，電流越小，因此當(dāng)接入電路中的電阻為20Ω時，電路中的電流是：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大；
為了保持定值電阻兩端電壓為2V不變，滑動變阻器兩端電壓為：U滑=3V-2V=1V；
故滑動變阻器有效電阻：R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω．只有此時中滑動變阻器的最大阻值大于10Ω，故選乙．
故答案為：（1）保持被測電阻不變；實現(xiàn)改變電壓，多次測量；（2）乙；

點評 此題主要考查的是學(xué)生對控制變量法、實驗注意事項和串聯(lián)分壓特點的理解和掌握，根據(jù)串分壓的知識知道定值電阻的阻值越大，所需滑動變阻器的阻值越大，并結(jié)合歐姆定律計算滑動變阻器的最大最值．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：填空題

17．火箭剛發(fā)射時，高溫火焰向下噴射到發(fā)射臺的地面，發(fā)射臺遇到這樣的高溫會熔化，為了保護(hù)發(fā)射臺底，就建一個大水池，讓火焰噴到水中，利用水的汽化來吸收巨大的熱量，我們在電視上看到火箭升空瞬間，伴有迅速擴展的龐大白色氣團是空氣中的水蒸氣液化形成的．

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科目：初中物理 來源： 題型：選擇題

5．小明同學(xué)為了探究電流跟電阻的關(guān)系，在如圖所示的情況下，將A、B兩點間10Ω的電阻更換為20Ω的電阻，閉合開關(guān)后，下一步的操作應(yīng)當(dāng)是（　�。�
A．記錄電流表和電壓表的示數(shù)B．將滑動變阻器滑片向右移動
C．將滑動變阻器滑片向左移動D．適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

2．小明利用實驗探究通過電阻的電流跟電阻兩端的電壓的關(guān)系．

（1）請你根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的器材連接起來，要求：變阻器滑片向右移動時，電流表示數(shù)變小，導(dǎo)線不能交叉．
（2）小明連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)約6V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是電阻R斷路．
（3）小明排除故障后繼續(xù)實驗，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變定值電阻R兩端的電壓，測得電流、電壓的值如表．分析表中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比．
定值電阻實驗次序電壓 U/V電流 I/A
 11.50.3
R=5Ω23.00.6
 3.4.50.9
（4）小明將電阻換成一個額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω的小燈泡，進(jìn)行“測量小燈泡的額定電功率”的實驗：為了使實驗更準(zhǔn)確，需要對電路連接進(jìn)行改進(jìn)，你的改進(jìn)是將電壓表的量程換為0～3V，實驗時調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片電壓表的示數(shù)為2.5V 時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為0.24A，則小燈泡的額定功率是0.6W．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖甲是某實驗小組探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖，使用的實驗器材有：電壓為6V的電源．電流表、電壓表各一個，開關(guān)一個，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個，規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動變阻器一個，導(dǎo)線若干．

（1）探究電流與電壓的關(guān)系時，所測得的幾組電流、電壓值如表1所示．在第2次實驗中，電流表表的示數(shù)如圖乙所示，則通過電阻的電流為0.3A．根據(jù)表1數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
    表1
實驗次數(shù)123
電壓U/V1.01.52.0
電流I/A0.20.4
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，所測得的幾組電流、電壓值如表2所示，
表2
實驗次數(shù)123
電阻R/Ω51015
電流I/A0.60.30.24
①由于操怍不當(dāng)，導(dǎo)致一組數(shù)據(jù)存在錯誤，請判斷第3次實驗的數(shù)據(jù)存在錯誤．產(chǎn)生錯誤的原因是沒有調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片就讀數(shù)了，正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該是0.2A．
②糾正錯誤以后，該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實驗，發(fā)現(xiàn)實驗無法進(jìn)行下去，為完成第4次實驗，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的滑動變阻器
D．可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

19．探究“電流與電阻關(guān)系”的實驗中，提供的器材有：電源（電壓9V）、電流表、電壓表、滑動變阻器R、電阻箱R0、開關(guān)及導(dǎo)線若干．
（1）小明連接的圖甲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）正確連接電路后閉合開關(guān)，在移動變阻器滑片P時，兩電表示數(shù)突然都變?yōu)榱�，則電路故障可能為B．
A．R短路    B．滑片P接觸不良    C．R0短路    D．R0斷路
（3）排除故障后實驗時，改變R0的阻值，測出對應(yīng)的電流I．當(dāng)R0的阻值變大時，為完成探究，應(yīng)將滑片P向左（左/右）端移動．
（4）將R0阻值換為50Ω，電流表示數(shù)如圖乙，請在圖丙I-$\frac{1}{{R}_{0}}$坐標(biāo)中補描該點并作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$關(guān)系圖象．
（5）連線時發(fā)現(xiàn)有一個錯誤數(shù)據(jù)點，反思產(chǎn)生原因，小明回憶是某次將R0的阻值由40Ω變換為錯誤數(shù)據(jù)點對應(yīng)阻值時，未調(diào)節(jié)滑片P就讀取電流而造成的．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

6．某中學(xué)物理興趣小組在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗過程中，小明選擇了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五個電阻進(jìn)行實驗，電路圖如圖甲所示：

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中未完成的電路完成，且使變阻器滑片向右移動時電流表示數(shù)變大．（導(dǎo)線不能交叉）；
（2）該小組將5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路中的故障可能是電阻R短路（寫出一種）．排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖丙所示，此時電路中的電流為0.36A；
（3）將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻進(jìn)行實驗，他接下來的操作應(yīng)保持電阻兩端電壓為1.8V．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

3．在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中，兩小組同學(xué)提出了以下猜想：
小組1猜想：電流可能跟電壓成正比；
小組2猜想：電流可能跟電阻成反比．

小組2連接了如圖2所示的電路圖．
正確的實驗步驟為：
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右（填“左”或“右”）移動，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為1.5 V時，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數(shù)如圖3所示．出現(xiàn)上述情況的原因可能是B
A．滑動變阻器最大阻值太大      B．滑動變阻器最大阻值太小
C．滑動變阻器斷路              D．定阻電阻短路．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

4．微信朋友圈里流傳著“黑心秤”的說法傳聞稱許多菜市場的商家在電子秤下面放上襯墊物，這樣電子秤顯示的示數(shù)會大于商品的質(zhì)量導(dǎo)致消費者購買的商品短斤缺兩，電子秤下放上襯墊物真會這樣嗎？
【實驗與記錄】科學(xué)興趣小組準(zhǔn)備了電子秤、稱量物（100g、300g、500g砝碼各1個），泡沫板，毛毯、紙板，進(jìn)行實驗，結(jié)果記錄如表．
襯墊材料
示數(shù)/g
稱量物		無泡沫板毛毯紙板
500g砝碼500500498500
300g砝碼300300299300
100g砝碼100100100100
【分析與結(jié)論】通過對上表實驗結(jié)果的分析，可得出的結(jié)論是在電子秤下面放上襯墊物，電子秤顯示的示數(shù)不會大于商品的質(zhì)量．
【問題與猜想】用毛毯作為襯墊物時，電子秤顯示的示數(shù)有偏差是什么因素引起的？科學(xué)興趣小組通過思考和討論后認(rèn)為可能與毛毯太軟引起電子秤傾斜有關(guān)為此，他們又制定了實驗方案并進(jìn)行實驗．
【實驗與記錄】把電子秤置于水平木板上，調(diào)零后放上砝碼測量，改變木板與水平桌面的傾角α的大小，調(diào)零后繼續(xù)實驗，如圖1，結(jié)果記錄如表．
傾角
示數(shù)/g
稱量物		0°5°10°15°
500g砝碼500498492483
300g砝碼300299295290
100g砝碼1001009897
由表中數(shù)據(jù)可知，科學(xué)興趣小組成員不僅研究了電子秤示數(shù)變化與電子秤是否傾斜有關(guān)，還研究了電子秤示數(shù)與傾角大小的關(guān)系．
【分析與推理】科學(xué)興趣小組為尋找電子秤傾斜后示數(shù)減小的原因，查閱了電子秤的電路原理圖（如圖2）了解到電子秤示數(shù)隨電流的增大而增大，壓力傳感器R的阻值隨壓力的變化而變化．
根據(jù)以上信息，解釋電子秤示數(shù)隨傾角增大而減小的原因：電子秤傾角變大，壓力傳感器所受壓力變小，壓力傳感器電阻變大，電子秤示數(shù)變小．

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同步練習(xí)冊答案