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    8．在学习光的直线传播规律的课堂上，小明对老师关于“阳光透过树叶缝隙在地面上形成的光斑形状与树叶间缝隙的形状无关”的说法感到怀疑，于是他决定在课后找几个有兴趣的同学共同探究“树荫下的光斑”．以下是他们的探究过程：
    实验器材：10cm×5cm的卡纸两张，小刀一把，白纸两张
    （1）探究光斑形状是否与小孔形状有关
    步骤1：用小刀在一张卡纸上均匀刻出几个不同形状的小孔，请你在虚线框中画出这些小孔的形状（至少三个形状），在刻这些小孔时，不同形状的小孔尺寸需要（选填“需要”或“不需要”）大致相同．

    步骤2：将其中的一张白纸铺在地面上当做光屏，把带孔的卡纸置于白纸上方1m左右的位置，正对太阳，使太阳光透过卡片上不同形状的小孔，观察地面的白纸上出现的光斑形状．
    步骤3：比较光斑形状与小孔形状，若白纸上的光斑如乙图所示，则可得出的结论是树荫下的太阳光斑形状与小孔形状无关（选填“有关”或“无关”）．
    （2）探究光斑的形状是否与小孔的大小有关
    方案一：在另一张卡片上挖几个直径不同的圆形小孔，如图丙所示，正对太阳，使太阳光透过卡片上不同的小孔，观察地面的白纸上出现的光斑形状．
    方案二：在另一张卡片上挖一个边长约1cm的菱形小孔，用另一张白纸遮住菱形小孔的一部分，如图所示丁所示，正对太阳，使太阳光透过卡片上的小孔，移动覆盖在小孔上的白纸，改变通光孔的大小，观察地面上的白纸上出现的光斑形状的变化．
    以上两种方案，你认为方案二更合理，理由是：方案一中孔的形状与太阳的形状相同，无法区分光斑是太阳的像，还是由于光通过孔形成的光斑．
    （3）如果小明想继续探究“光斑的形状是否与小孔到地面的距离有关”，小明接下来的操作是：保持小孔的形状、大小不变，改变小孔到地面的距离，观察光斑的形状是否改变；多次实验，分析得出结论．

    分析 （1）探究光斑形状是否与小孔形状有关，根据控制变量法可知：不同形状的小孔尺需要大致相同．
    实像能用光屏承接；根据光斑和小孔形状分析即可得出结论．
    （2）要探究小孔成像是否与小孔的大小有关，应该保持孔的形状不变，改变孔的大小，观察是否影响．
    （3）根据控制变量法可知：每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决．

    解答 解：（1）探究光斑形状是否与小孔形状有关实验时，根据控制变量法可知：用小刀在一张卡纸上均匀刻出几个不同形状的小孔，这些不同形状的小孔尺需要大致相同；
    实像能用光屏承接，将其中的一张白纸铺在地面上当做光屏，把带孔的卡纸置于白纸上方1m左右的位置，正对太阳，使太阳光透过卡片上不同形状的小孔，观察地面的白纸上出现的光斑形状．
    比较光斑形状与小孔形状，白纸上的光斑如乙图所示，则可得出的结论是树荫下的太阳光斑形状与小孔形状无关
    （2）要探究小孔成像是否与小孔的大小有关，应该保持孔的形状不变，改变孔的大小，由此可知方案一中孔的大小和形状都发生了改变，存在两个变量，无法研究；而方案二中保持了孔的形状不变，只改变了孔的大小，符合实验要求．
    （3）探究“光斑的形状是否与小孔到地面的距离有关”，根据控制变量的思想，小明接下来的操作是：保持小孔的形状、大小不变，改变小孔到地面的距离，观察光斑的形状是否改变；多次实验，分析得出结论．
    故答案为：（1）需要；光屏；光斑；无关；
    （2）二；方案一中孔的形状与太阳的形状相同，无法区分光斑是太阳的像，还是由于光通过孔形成的光斑；
    （3）保持小孔的形状、大小不变，改变小孔到地面的距离，观察光斑的形状是否改变；多次实验，分析得出结论．

    点评 本题考查了实验现象分析、小孔成像原因分析，重点是考查控制变量法的应用，应认真审题、根据题意获取所需信息是正确解题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
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    D．天宫一号里的声音是通过电磁波传回地球的

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    ①80℃②100℃③120℃④130℃
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    3．如图是光线斜射在空气与玻璃的界面处发生反射和折射的光路图，其中正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    13．小华和小海同学为了探究导体中电流与电压的关系（电路图如图所示），他们用两个导体进行实验，试验中多次改变导体两端的电压的大小，并将测量的数据记录在表一、表二中．
    （1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系，可得出的初步结论是：对同一导体，通过导体两端的电流与导体两端的电压成正比．
    （2）分析比较实验序号3、5的数据，他们提出了猜想：在电压相同的情况下，通过不同导体的电流不相同．
    （3）为验证上述猜想，在已有表一、表二实验数据的基础上，小华重新预设了B导体两端的电压，并测出相应的电流值．小海分析了小华的测量数据后，认为小华的测量数据有问题，他为测量便修改了数据，如表三所示，小海的修改数据的做法不正确，理由是数据应以实验测量为准，实验的误差不可避免．
    （4）如果电压表内阻对电路的影响不能忽略，而实验操作规范正确，则通过电流表的电流大于（填“大于”、“等于”、“小于”）导体的电流．
    表一
    导体实验序号电压/V电流/A
    A11.20.08
    22.40.16
    33.60.24
    表二
    导体实验序号电压/V电流/A
    B41.80.18
    53.60.36
    65.40.54
    表三

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    20．在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究，变阻器规格是“10Ω 1A”，电源电压4.5V并保持不变．
    （1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（请用签字笔在答题卡上连线）．
    （2）闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是调零．

    （3）正确连线后，闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，原因可能是电阻R断路．
    （4）先接入15Ω的电阻，调节滑片时电压表示数为3V，观察到电流表示数如图丙所示，则电流表示数为0.2A；用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，应将滑片向左端（选填“左”或“右”）移动，才能使电压表示数保持3V，并记录下电流表示数为0.3A；用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路，正确操作，电流表示数为0.6A．
    （5）分析三次的实验数据，可得出电流与电阻的关系是电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．
    （6）王强同学继续探究：他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验，发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V，原因是滑动变阻器电阻太小；要使电压表示数保持3V，要求变阻器的最大阻值最少为15Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图甲所示是探究“通过导体的电流和电压、电阻的关系”的实验电路图．首先把一个定值电阻R0接入电路进行实验，当把滑动变阻器的滑片P从a端移到b端时，电压表和电流表的示数变化关系如图乙所示，分析图象可以得到的结论是：电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；若要探究电流和电阻的关系，接下来的操作是：更换不同阻值的电阻，调节滑动变阻器使电压表示数不变．如果把定值电阻R0换成小灯泡来完成实验，电流和电压的关系图象如图丙所示是一条曲线而不是直线，其原因是：小灯泡的电阻随着温度的变化而变化．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．小琴在“探究电压一定时，电流与电阻关系”的实脸中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．
    （1）如图所示是小琴连接的实物电路，开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移至d处（选填“c”或“d”）．
    （2）实验时，小琴先把阻值为5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2.4V，记下相应的电流值；
    （3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向右（选填“左”或“右”）端移动，直至电压表示数为2.4V，记下相应的电流值；
    （4）再将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接人a、b间，重复步骤（3）；
    （5）小琴在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题．请你写出小琴的做法：把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间．
    （6）实验完成后，得到实验数据，如表所示：
    实验序号电压U/V电阻R/电流I/A
    12.450.48
    22.4100.24
    32.4150.16
    42.4200.12
    分析数据可得：
    ①电压一定时，通过异体的电流与导体的电阻成反比．
    ②实验时小琴所用的滑动变阻其最大阻值不能小于30Ω．

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