20．物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力相對(duì)物體的重力比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng)．為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān)，同學(xué)小王有如下猜想：
實(shí)驗(yàn)序號(hào)材料 物體質(zhì)量（kg）下落高度（m）下落時(shí)間（s）
1鐵球1201.96
2鐵球1302.47
3鉛球1201.96
4鉛球2201.96
猜想一：物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān)；
猜想二：物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)；
猜想三：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為驗(yàn)證猜想的正確性，幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：
（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和3，結(jié)論是：物體下落的快慢與材料無關(guān)；
（2）小敏同學(xué)也對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了研究，她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現(xiàn)兩者下落時(shí)間不相等（填“相等”或“不相等”），原因是：紙所受的空氣阻力相對(duì)于紙的重力不能忽略不計(jì)．

分析 由題意可知，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān)的問題，提出了三種猜想；
因此對(duì)于此類多因素問題要采用控制變量法進(jìn)行分析解答，即當(dāng)研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制其它的因素不變．

解答 解：（1）猜想一是物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān)，所以應(yīng)該控制材料的質(zhì)量和高度相同，改變材料，由表格可知實(shí)驗(yàn)1、3符合題意；
分析表格中的1、3數(shù)據(jù)可知，物體下落的快慢與材料無關(guān)；
（2）質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開始下落，它們的落地時(shí)間不同，原因是紙所受的空氣阻力相對(duì)于紙的重力不能忽略不計(jì)；
故答案為：（1）1；3；物體下落的快慢與材料無關(guān)；
（2）不相等；紙所受的空氣阻力相對(duì)于紙的重力不能忽略不計(jì)．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于此類實(shí)際問題，要結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析解答，知道應(yīng)該控制哪些因素不變，改變哪些因素．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：解答題

10．探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時(shí)，小明連接成如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路．

（1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中有一個(gè)儀器連接有誤，請(qǐng)你在實(shí)物圖中只改變一根導(dǎo)線的連接，使該儀器能正常工作（用“×”標(biāo)出需要改動(dòng)的導(dǎo)線，并畫出改接的導(dǎo)線，要求滑片在最右端時(shí)連入電路中電阻最大）．
（2）小明改接電路后，閉合開關(guān)，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示．為提高實(shí)驗(yàn)精確程度，這個(gè)電路仍需要改進(jìn)的地方是電流表應(yīng)改選用0～0.6A的量程．
（3）小明實(shí)驗(yàn)過程中突然看到電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變?yōu)榱悖瑒t電路中可能的故障是定值電阻斷路．
（4）小明通過實(shí)驗(yàn)得到兩個(gè)定值電阻R1、R2對(duì)應(yīng)的U-I關(guān)系圖象，如圖3所示．由圖象得出：①當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系；②定值電阻R1＜R2．
（5）小明還想利用這個(gè)電路進(jìn)一步探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)過程中，小明先后用5Ω，10Ω，15Ω 的電阻替換原來的定值電阻R，某次把定值電阻5Ω 替換成10Ω 時(shí)，應(yīng)向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖，使用的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓為6V的電源、電流表、電壓表各一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè)，規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，所測得的幾組電流、電壓值如表1所示．在第2次實(shí)驗(yàn)中，電流表表的示數(shù)如圖乙所示，根據(jù)表1數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比．
表1
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電壓U/V1.01.52.0
電流I/A0.20.4
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，所測得的幾組電流、電阻值如表2所示，
表2
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
電阻R/Ω51015
電流I/A0.60.30.24
①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)誤的原因是沒有調(diào)節(jié)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)不變，正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該是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)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無法進(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．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

8．為了探究電流與電壓的關(guān)系，金羽設(shè)計(jì)了圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路圖．

（1）實(shí)驗(yàn)選用的器材如圖2所示，其中電源電壓為3V，定值電阻R2=5Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω 1.2A”字樣．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小張同學(xué)選用電壓表的3V量程，電流表的0.6A量程．他選擇的電流表量程的理由是滑動(dòng)變阻器處于最小值為零時(shí)，電路中的最大電流為0.6A沒有超過電流表的量程．
（2）小張同學(xué)根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的元件連成電路，但他少畫了一條線，請(qǐng)你在圖2中幫他補(bǔ)上這條線．
（3）在實(shí)驗(yàn)中，為了增大R1兩端的電壓，小張同學(xué)應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片向左端滑動(dòng)．
（4）表是小張同學(xué)探究電流與電壓關(guān)系時(shí)記錄的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．通過對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析，可得到的初步結(jié)論是：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比．
實(shí)驗(yàn)次數(shù)l2345
電壓/V0.51.01.52.02.5
電流/A0.100.200.300.400.50
（5）歸納總結(jié)是學(xué)習(xí)物理的一種良好習(xí)慣．王璐同學(xué)對(duì)電學(xué)中的一個(gè)重要元件--滑動(dòng)變阻器進(jìn)行歸納，發(fā)現(xiàn)除了“保護(hù)電路”這一作用外，它在不同電路中還有著不完全相同的作用，請(qǐng)你與她共同思考：
圖3-甲是研究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)中：探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓；探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是控制電阻兩端的電壓不變；圖3-乙是伏安法測小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是為了多次測量，從而發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)小燈泡燈絲電阻的影響．

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科目：初中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

15．小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個(gè)因素有關(guān)，于是，找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖甲所示電路圖進(jìn)行探究，電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓2.5V．
（1）請(qǐng)用筆畫代替導(dǎo)線，把圖乙的電路按圖甲的電路圖連接完整，使滑片P向右移動(dòng)時(shí)燈的亮度變亮．
（2）連接電路后閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下就熄滅．檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷．分析原因是閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為最小值（選填“最大值”或“最小值”），導(dǎo)致電流過大而形成的．
（3）斷開開關(guān)，更換燒壞的電路元件，進(jìn)行正確的操作．調(diào)節(jié)滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表和電壓表的示數(shù)如下表，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω．
（4）小華由實(shí)驗(yàn)判斷，小燈泡的電阻與燈絲的溫度有關(guān)，家用白熾燈在開燈瞬間與步驟2中小燈泡形成過大電流的原因不同（選填“相同”或“不同”）．
 電壓U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
 電流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 
 電阻R/Ω 6.3 7.9 9.1   
 亮度 微亮→較亮→亮→很亮 燒壞

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

5．小凈同學(xué)認(rèn)為，當(dāng)物體的速度為0時(shí)，物體就處于靜止?fàn)顟B(tài)．請(qǐng)你用一個(gè)籃球來證明她的想法是錯(cuò)誤的，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論分析．

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科目：初中物理 來源： 題型：選擇題

12．小明利用與圖示完全相同的兩套實(shí)驗(yàn)裝置比較酒精和煤油的熱值．他分別在燃燒皿中放入酒精和煤油，點(diǎn)燃后對(duì)燒杯中的水加熱，下列說法正確的是（　　）
A．要保證酒精和煤油的體積相等
B．要保證酒精和煤油燃燒時(shí)間相同
C．要保證燒杯中水的質(zhì)量和初溫相同
D．通過加熱時(shí)間的長短反映放出熱量多少

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科目：初中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)探究題

9．某科學(xué)興趣小組制作了若干個(gè)風(fēng)力火箭，并用大功率鼓風(fēng)機(jī)提供風(fēng)力火箭升空的動(dòng)力，推動(dòng)火箭向高空發(fā)射，其設(shè)計(jì)的火箭結(jié)構(gòu)和發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，興趣小組咋無風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)火箭發(fā)射的高度并不相同．
（1）請(qǐng)根據(jù)上述現(xiàn)象提出一個(gè)可探究的科學(xué)問題：火箭發(fā)射的高度與火箭箭尾空心的錐角是否有關(guān)？．
（2）你提出的上述問題中，因變量是火箭發(fā)射的高度．

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科目：初中物理 來源： 題型：計(jì)算題

10．已知用電器的電阻R，功率P與它兩端的電壓U之間有如下關(guān)系：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，有一用電器的電阻為15歐，現(xiàn)測得該用電器的功率P為1500瓦，求該用電器兩端的電壓是多少伏？

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同步練習(xí)冊答案