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4.在实验室,同学们在研究电流跟电压、电阻的关系.

(1)图b是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接(连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电流表示数变大.
(2)连好电路闭合开关,发现电流表指针几乎不动、电压表指针有明显偏转,则电路故障原因可能是B
A.电压表的量程选大了             B.电阻R0发生了断路
C.滑动变阻器发生了断路           D.开关接触不良
(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图象,请你利用表中数据在图c中作出I-U图象.
实验次数12345
电压表
示数/V
1.01.52.02.53.0
电流表
示数/A
0.20.30.40.50.6
(4)小明小组探究电流跟电阻的关系时.实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图d所示的电流I随电阻R变化的图象.

①由图象可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与它的电阻成反比.
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是断开开关,并将滑片移至最大阻值处,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数.
③本实验中测量了多组数据,爱思考的冬冬想到:在许多实验中都需要进行多次测量.你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是B (填序号).
A、测量物体的长度
B、探究重力大小与质量的关系.

分析 (1)实验电路应该连成一个串联电路,电压表测R两端电压,滑动变阻器一上一下接,根据滑动变阻器的滑片P向A端移动,电流表示数变大确定接线柱的接法;
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有明显示数,说明与电压表并联的电路断路;
(3)根据表格数据描点连线作出图象;
(4)①根据图象分析电流和电阻的关系:电压一定,电流和电阻成反比;
②根据图乙确定一组电流和电阻值,根据U=IR计算出电压;
拆接电路时,一定要闭合开关,在闭合开关前,一定要注意将滑片移至最大阻值处;换用较大的电阻后,根据串分压的关系,电压表的示数会变大,则应增大滑动变阻器的阻值减小电阻两端的电压,保持电压表的示数不变;
③多次测量求平均值的目的:减小误差;得到广义的结论,避免片面性;分析得出某种比例关系.

解答 解:(1)根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,滑片P向A端移动,电流表示数变大,说明变阻器的阻值变小,所以应将A接线柱接入电路中,如下图1所示:

(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有明显示数,说明与电压表并联之外的电路完好,与电压表并联的电阻R0断路,B正确;
(3)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:

(4)①由d图可知,电流与电阻是反比例关系,可以得出结论:当电压不变时,导体中的电流与它的电阻成反比;
②由图象知,当R=5Ω时,电流表的示数为0.5A,所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,在整个过程中,R两端的电压保持2.5V不变;
换接电阻时,应先断开开关,并将滑片移至最大阻值处;将5Ω的电阻换为10Ω后,移动滑片,保持电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数;
③本实验多次测量是为了寻找电流和电阻、电压的普遍规律;
A、测量物体的长度,多次测量取平均值是为了减小实验的误差;
B、探究重力大小与质量的关系和此实验是为了从不同情况中找到普遍规律.故选B.
故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)见上图;(4)①当电压一定时,导体中的电流与它的电阻成反比;②断开开关,并将滑片移至最大阻值处;2.5;③B.

点评 此题是探究电流跟电阻的关系实验,需使电阻两端的电压不变,考查了对图象的分析,同时涉及到了串联电路电流、电压的关系,及欧姆定律的变形应用.考查全面,难度适中.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题

14.下列说法中正确的是(  )
A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B.汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的比热容较大
C.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
D.水的温度越高,水分子运动越剧烈

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

15.一台四冲程汽油机工作曲轴转速为1200r/min,此汽油机1s内完成10个排气冲程,1min内完成600个工作循环.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

12.某小组同学在实验室中做“水的沸腾”实验,他们在烧杯中装了质量为100g,初温为76℃的水,用酒精灯加热,并每隔2min读一次温度计的示数,直到沸腾一段时间后停止读数,其数据记录如下表所示:
时间/min02468101214
温度/℃7680848892969696
(1)从上表数据可以看出,此时水的沸点是96℃,该地点的大气压小于一标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)这些水从76℃加热到刚好沸腾时所吸收的热量为多少?【c=4.2×103J/(kg•℃)q酒精=3.0×107J/kg】

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

19.小红做实验时发现一只温度计不准确.把它和标准温度计一同插入水中,发现温度计插入冰水混合物中的示数是4℃,放入沸水(一个标准大气压)时的它的示数为54℃.仔细观察,他的刻度是均匀的,则这只温度计的示数为26℃时,实际温度是44℃,在8℃时,这只温度计的温度等于实际温度.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

9.为了“探究由光敏电阻的阻值特性与照射的光线种类的关系”,某小组同学利用由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻、电压恒定的电源、电流表、电键和导线组成电路,并用强度相同的不同光波,做了如图(a)、(b)、(c)所示的三次实验.请仔细观察比较图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论.

①比较(a)和(b)两图可以发现:在电压一定时,用强度相同的可见光线或红外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上,通过光敏电阻的电流强度是相等的,因此该光敏电阻的电阻值与是否照射红外光线无关.
②比较(a)和(c)两图可以发现:在电压一定时,用强度相同的可见光线或紫外光线照射到由硫化镉半导体材料制成的光敏电阻上,通过光敏电阻的电流是不相等的,用紫外光线照射时通过的电流较大,因此该光敏电阻的电阻特性与紫外光线有关,用紫外光线照射时其电阻值较小..
③根据上述研究情况,请你提出一个进一步研究的问题是否所有的光敏电阻的电阻特性与紫外光线有关?.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

16.阅读下面的短文,回答问题
神奇的生物电
同学们去中国科技馆“探索与发现”主题展“生命之旅”展厅参观后,对生物电有了认识.首先发现生物电的是意大利的生物学家伽伐尼.经过了一系列研究,他证实了生物电的存在.实验已揭示,不仅动物,所有生物都有生物电活动,生物电现象是自然界普遍存在的一种电现象.生物电是指生命过程中产生的电流或电压.科学研究表明,生物电现象是基本的生命活动之一.生物体一旦停止了新陈代谢,生物电现象和生命活动也就终结了.与生命体的正常生理活动相伴的是正常的生物电分布,当生物体发生病变时,生物体的电现象也发生相应的病理性改变,这就是医学进行诊断和治疗的依据. 人体组织细胞总在自发地不断产生着很微弱的生物电活动,利用在头皮上安装电极将细胞的电活动引出来并经脑电图机放大后记录下来得到有一定波形、波幅、频率和相位的图形、曲线,即为脑电图.目前,对健康人和患者进行心电图、脑电图、肌电图,甚至视网膜电图、胃肠电图的检查,已经成为发现、诊断和估量疾病进程的重要手段.电疗在人体发生某些病变时,可以采用外加电压的形式对人体本来的生物电进行干预,已达到治疗的目的.
A.请根据上述材料回答下列问题:
(1)生物电是指生命过程中产生的电流或电压.
(2)举出上文中医学应用生物电的两个实例脑电图、肌电图.
水果电池
了解了生物电的基本知识后,物理小组的同学在活动课中,用4个大小接近的脐橙制作了水果电池.选用形状相同的4个铜片和4个铝片作为电池的电极,将每组电极中的一个铜片和一个铝片相隔约5cm的距离分别插入每个脐橙中,再将这样的4个脐橙串联,即用导线将一个脐橙上的铜片和另一个脐橙上的铝片依次连接起来如图甲所示.一同学将二极管接入接线夹A、B之间时,看到二极管发光.接着他将二极管的两个极对调后再接入A、B之间,发现二极管不再发光.

随后,小组同学们用控制变量的方法,又分别对可能影响脐橙水果电池电压的下列两个因素做了初步探究:
(1)脐橙被水平切去部分后是否影响水果电池的电压:为了便于探究,小组同学选用一个脐橙,在不改变电极铜片和铝片间距离及插入脐橙深度的情况下,用电压表先测出一个完整脐橙水果电池的电压如图乙所示,再测出被水平切掉约$\frac{1}{2}$后剩下的脐橙水果电池电压如图丙所示,共测得3种情况下的脐橙水果电池的电压如数据表一所示.
(2)不同的电极材料是否影响水果电池的电压:同学们仍用一个脐橙,用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极,使电极间距离和插入脐橙的深度相同,分别测出3组不同电极材料的脐橙水果电池的电压,如数据表二所示.
数据表一                             
脐橙大小 整个约3/4个 约1/2个
电压U/V  0.950.950.95
数据表二
电极材料 铜和镁 铜和铝 铜和铁
电压U/V  1.620.950.46
B.请根据以上脐橙水果电池资料,回答下列问题:
(1)将二极管两极接线对调后,发现二极管不再发光,其原因是C(填选项字母).
A.水果电池的正负极之间已经没有电压   B.二极管是由绝缘体材料组成的
C.二极管具有单向导电性,当反向接入电路时,电阻很大
(2)由数据表一和数据表二可知:电极材料会影响水果电池的电压.
(3)小组同学将图23乙中的脐橙挤压几下后,发现两电极之间的电压达到1.05V,请根据此现象,提出一个可探究的科学问题:水果电池的电压可能与水果的软硬度有关.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

13.在学校的大厅里放有一座摆钟,小明注意到摆钟的钟摆在有规律地摆动,他发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒,是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢?他请教了物理老师,知道摆来回摆动一次的时间叫做周期,在老师的指导下他设计了如图所示的单摆(即细绳下系一小钢球)进行探究,并将实验数据记录如表:
实验次数12345678
摆长l/m0.300.400.500.600.700.800.901.00
周期T/s1.11.31.41.51.71.81.92.0
周期平方T2/s21.21.62.02.32.93.23.64.0
(1)从表中数据可知,单摆的摆长l越长,周期T越长(选填“长”或“短”).
(2)根据表中数据在图2中作出单摆周期的平方T2与摆长l的关系图象.
(3)分析图2的图象,可知实验中用的单摆T2与l成正比关系.
(4)生活中若摆钟走慢了,应如何调整钟摆的长度?答:将钟摆的长度调短.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

14.如图甲所示,是江苏如东风力发电厂的外景,该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地,小明在参观了发电场后,对风力发电机产生了浓厚的兴趣.

风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢?对这一问题,他做了如下猜想:
①风力发电机的输出功率可能与风速有关.
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关.
(1)请你也提出一个猜想:
③风力发电机的输出功率可能与叶片面积有关.
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关,小明设计了如下实验步骤:①如图乙,将风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码.②在风车正前方1米处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间.③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中.(注:电风扇挡位越高,风速越大)
表一:
电风扇挡位钩码的质量(克)提升钩码到A点的时间(秒)
15015
25013
35010
请你回答:
(2)这个实验是通过测量砝码上升时间的长短来比较风车输出功率的大小.
(3)通过实验可以得到的结论是:风力发电机的输出功率与风速有关,风速越大输出功率越大.
为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:
表二:输出功率与风速的关系
风速(m/s)5101520
输出功率(kW)8072015001100
表三:不同风速下风力发电机每秒获得的风能:
风速(m/s)5101520
1s获得的能量(104J)15120405350
(4)风能是清洁能源,也是可再生(选填“可再生”或“不可再生”)能源.风力发电机的工作原理是电磁感应.
(5)风速为10m/s时,这台发电机的发电效率为60%.

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