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    15．小可同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图与实物图如图所示．已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定，电流表A的量程为0～0.6安，电压表V1的量程为0～3伏，电压表V2的量程为0～15伏，滑动变阻器R2上标有“50Ω  1A”的字样．

    （1）闭合开关，发现电压表V1的示数为零，电流表A与电压表V2的示数不为零，若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障．则故障是R1发生了短路．
    （2）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如表所示．
    实验序号12345
    电压表V1示数（V）1.61.82.02.22.4
    电流表A示数（A）0.160.180.200.220.24
    实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出U-I图线（实线部分），求出电源电压为6V，则该实验中，在保证实验器材安全的前提下，电路中允许消耗的最大功率为1.8W．

    分析 （1）搞清电路的连接关系及各表测得的物理量，电流表A的示数不为0，说明电路连通，电压表V2的示数不为零说明变阻器正常；电压表V1的示数为零，则说明与电压表并联的R1发生了短路；
    （2）电压表V2测滑动变阻器的电压，根据图丙中数据，由定值电阻保持不变列方程求电源电压；
    根据题目条件求出电路中允许的最大电流，由P=UI求电路中允许消耗的最大功率．

    解答 解：（1）电压表V1测R1的电压，电压表V2测变阻器的电压，两电阻串联，电流表测电流．电流表A的示数不为0，说明电路连通，电压表V2的示数不为零说明变阻器正常；电压表V1的示数为零，则说明与电压表并联的R1发生了短路而导致电压表与导线并联了；
    （2）设电源电压为U．由图丙中数据知，当电压为4V时，对应的电流大小为0.2A，根据串联电路电压的特点，则此时定值电阻R1的电压为U-4V，由欧姆定律，R1=$\frac{U-4V}{0.2A}$；同理，当电压为3V时，对应的电流大小为0.3A，R1=$\frac{U-3V}{0.3A}$，因R1的大小不变，所以$\frac{U-4V}{0.2A}=\frac{U-3V}{0.3A}$，解之电源电压U=6V；
    R1=$\frac{U-4V}{0.2A}=\frac{6V-4V}{0.2A}$=10Ω，因电压表V1使用的是小量程，所以两端的最大电压为3V，通过其的电流最大为
    I大=$\frac{{U}_{大}}{{R}_{1}}=\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A＜1A，即电路中允许通过的最大电流为0.3A，所以在保证实验器材安全的前提下，电路中允许消耗的最大功率为P大=UI大=6V×0.3A=1.8W．
    故答案为：（1）R1发生了短路；
    （2）6；1.8．

    点评 本题探究“通过导体的电流与电压的关系，考查故障的分析、电功率的计算、读图能力及运用数学知识解决实际问题的能力，有一定难度，最后一问的关键是正确求出电路中允许的最大电流．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    19．小林家4月底电能表读数为2708.7kW•h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了110 kW•h的电能．如果每度电收费0.56元，5月份需缴纳电费61.6元．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    20．两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，你能否用压强计将它们区别开？
    （1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图甲所示的情景．出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）；调节的方法是：B
    A．将此时右边支管中高出的液体倒出
    B．取下软管重新安装
    （2）小明再作图乙所示的检查．当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化．出现这种情况的原因是：压强计的气密性不好
    （3）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图丙和丁所示．他发现图丁中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图丁杯子中盛的是盐水．老师认为小明的结论是不可靠的原因：没有控制压强计所处的深度一定．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    3．（1）探究欧姆定律：
    实验装置
    表格
    次数123
    U/V246
    I/A0.40.81.2
    次数123
    U/V246
    I/A0.2 0.6
    图象请利用表1数据，用描点法画出R1的U-I图象．
    结论方法横向分析表1、表2的数据，可以得到：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
    上述结论是通过比较两个表格的异同点而得出的，这里运用的科学方法是比较法
    （2）用电流表和电压表测量小灯泡的
    实验原理欧姆定律的变形式R=$\frac{U}{I}$．
    实验步骤正确连接好实物后，将滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到三个合适的位置，在下表中记录下了三次小灯泡两端的电压和通过的电流．请算出每次实验中小灯泡的电阻值，填入下表中．
    实验表格
    实验
    次数    		电流
    I/A    		电压
    U/V    		电阻
    R/Ω
    10.10.5
    20.21.4
    30.32.7
    实验结论比较计算出的小灯泡电阻值，发现大小不同（填“相同”或“不同”），这是因为受灯丝的温度影响的．
    评估右图是伏安法测电阻实验中常用的两种电路图，都可测出灯泡的电阻，请分析一下，用甲图测得的灯泡电阻值会偏小，用乙图测得的灯泡电阻值会偏大．
    问题讨论将上述实验电路中的灯泡换成标有“2.5V 0.3A”的小灯泡．在测量小灯泡的电阻时，两电表示数如图所示，此时小灯泡的实际电阻为
    8.3Ω，若要使小灯泡正常发光，如图甲应将滑动变阻器的滑片向左移动．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    10．一个木块从粗糙的斜面顶端匀速下滑，则木块的动能不变，势能变小，机械能变小．（选填“变大”、“变小”或“不变”）

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    20．某小组同学用图甲的电路图探究欧姆定律，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为3V不变．

    （1）如图甲所示，是小华所连接的不完整实验电路，请你用笔画线代替导线，将缺少的导线连接好成完整电路．
    （2）小华将电路接好后，闭合开关，发现电压表与电流表的示数太大．接下来应进行的操作是C（填写字母代号）．
    A．更换电池或电阻     B．检查电路是否短路
    C．断开开关，移动滑动变阻器滑片至最大值位置
    （3）在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时，小华将5Ω的电阻接入电路，电压表如图乙所示．后把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：将变阻器的滑片P向右（填“左”或“右”）移动直至电压表示数为2V． 若要完成整个实验，选择的滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω．
    （4）上述探究结束后，该组同学选择原来的电源和两只灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”，设计的电路如图丙所示，探究“电功率跟电流、电压的关系”．
    ①此实验设计是为了探究电功率与电压的关系，通过灯的亮暗判断来电功率的大小．
    ②为了探究电功率与电流的关系，小明认为，利用图丙电路只要通过移动滑动变阻器，改变电流观察灯L1或L2亮度的变化，即可得出结论．则小明同学的方案不合理（选填“合理”或“不合理”），理由：电压与电流同时在改变，未控制电压一定．
    （5）小红在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．
    ①请你用笔画线代替导线，将图丁中的实物电路连接完整．

    U/V22.53
    I/A0.220.260.30
    ②小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如表所示．断开开关时，发现电表如图戊所示，其中电流表出现这种现象的原因是使用前没有调零．
    ③假如不再重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该小灯泡的额定功率是0.75W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．有一杯掺有少量酒精的水，小涛同学想测出这杯混合液的凝固温度（已知水的凝固点为0℃，
    酒精的凝固点为-117℃）．他将这杯液体放入冰箱的冷冻室内，并将温度计正确插入混合液中，每隔2min把观察到的现象和数据记入表中．
    时间/min0246810121416182022
    温度/℃420-2-4-6-6-6-6-6-8 
    状 态液液液液液液固、液固、液固、液固、液固固
    （1）当实验进行到22min时，温度计示数如图所示，读数方法正确的是B（填“A”“B”或“C”），此时混合液的温度是-11℃；
    （2）该混合液的凝固点是-6℃，当实验进行到17min时，该混合液所处的状态是固液共存态；在此过程中混合液的内能减少．
    （3）由上表可知此混合液属于晶体（填“晶体”或“非晶体”）；
    （4）在水中掺入酒精，混合液的凝固点比水的凝固点低（填“高”或“低”）．由以上分析可推测，一定量的水中掺入酒精质量越大，混合液的凝固温度越低（填“越高”“越低”或“不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    4．生活中的很多小设计可以通过改变受力面积来改变压强，从而达到给人们生活带来便利的目的，如图事例中，可以增大压强的是（　　）
    A．
    较宽的书包带    		B．
    图钉帽面积较大    		C．
    锋利的刀刃    		D． 
              铁轨下的枕木

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    5．两船距离很近且并排行驶时，容易发生相撞事故，这主要是因为两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强小于外侧水的压强的原因（选填“大于”、“小于”或“等于”）．轮船从长江驶入大海将会上浮（填“上浮”、“下沉”）一些．

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