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    20．在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究．
    [实验步骤]
    ①按图甲所示电路图连接电路时开关应处于断开状态（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器阻值处于最大处．
    当小华闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻处发生了断路（选填“短路”或“断路”）．
    ②实验时要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器滑片P应向左（选填“左”或“右”移动）．
    闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录在下表中：
     U（V） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
     I（A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
    ③根据表中数据在图乙中画出电阻R的U-I关系图象．
    [实验结论]根据图象，可以得到的结论是电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比．
    [实验反思]小明在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗？于是小明想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收集数据的方案：
    方案一：收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据；
    方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据．
    你认为方案二更合理．

    分析 ①为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器阻值处于最大处；根据电路故障现象分析电路故障原因．
    ②根据滑动变阻器的阻值变化特点解答；
    ③应用描点法作图，根据表中数据，在坐标系中描出相应的点，然后作出U-I图象．
    分析表中实验数据，找出电阻一定时，电流与电压的关系；
    为了使实验结论具有普遍性，实验时需要选取不同的电阻实验．

    解答 解：（1）连接电路时开关应处于断开状态．
    闭合开关，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数且大小接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路．
    （2）实验时要增大定值电阻两端的电压，电阻阻值增大，定值电阻分压增大，滑动变阻器分压减小，为保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分压，由图示电路图可知，应将滑片向左端移动．
    （3）根据表中实验数据在坐标纸上描出各数据所对应的点，然后作出U-I图象，如图所示：

    由表中实验数据可知，在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压比值保持不变，即在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端电压成正比；
    如果实验只是用同一种电阻做，则实验得到的数据具有特殊性，使得结论不具有普遍性，因此实验方案二比较好．
    故答案为：①断开；断路；②左；③见上图；电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比；二．

    点评 本题考查了电路故障的分析、描点法作图、实验数据分析等问题，做实验时，必须在一定条件的基础上，让实验结论具有普遍性．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    16．为了比较水和酒精的吸热能力，小明在实验室用如图所示的装置做了实验．（在实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃）
    （1）在两个容器内装入质量相同的水和酒精，它们的初始温度都为20℃．选用相同电加热器的目的是：使水和酒精在相同时间内吸收相同的热量．
    （2）小明在同时加热一段时间后，发现酒精温度升高到60℃，而水的温度升高到43℃，这说明水的吸热能力强．酒精的比热容是2.4×103J/（kg•℃）．
    （3）小明继续同时加热较长时间，发现酒精温度升高到78℃，而水温升高到86℃，仪器装置都正常工作，可能的原因是酒精沸腾后温度保持不变．
    （4）实验选用电加热器而不用酒精灯加热，其优点是在相同时间内对外供热相同（写一条）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    17．甲、乙两只灯泡，其I-U关系图象如图所示．现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是（　　）
    A．1.2WB．0.8WC．2WD．3W

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．一小灯泡上标明额定电压为4V，额定功率看不清楚．小明和同学们用电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个，连成了如图所示的电路，其中R为电阻箱．小明测出了电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值，并将其记录在以下的表格中．
    电流/A0.900.800.500.360.280.22
    电阻/Ω81020304050
    （1）当电路中电流为0.50A时，电阻箱两端的电压是10V，小灯泡的电阻为4Ω．
    （2）根据表中数据，请求出小灯泡的额定功率是3.2W．
    （3）在分析实验数据时，小明的同学发现小明记录的数据中有一个电流值有错误，这个错误数据是0.22A．
    （4）小明的同学认为利用图示器材还能进行下列实验，其中无法完成的是C．
    A．测量小灯泡正常工作时的电阻    B．探究小灯泡的亮度与灯泡功率的关系
    C．探究导体中的电流与电压的关系  D．探究串联电路中电流的特点．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．在“探究电流与电阻的关系”实验中，可用器材：六节新干电池，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个，滑动变阻器一个，电流表、电压表各一个，开关一个，导线若干．电路如图所示．
    （1）按电路图正确连接电路．闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于图中的右端．
    （2）将5Ω的电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关，发现电压表示数为9V，电流表无示数，则电路存在的故障是定值电阻断路．
    （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为3V时，记录电流表的示数．
    （4）用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入a、b两点间，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为3V时，记录电流表的示数．
    （5）用20Ω电阻替换10Ω的电阻接入a、b两点间，继续实验，发现无论怎样移动滑片，电压表示数始终大于3V，由此判断小明使用的滑动变阻器最大阻值可能为20Ω（选填“10Ω”、“20Ω”、或“50Ω”）．
    （6）现在手边没有其它器材，小明想利用前两次的实验数据继续完成实验，可以采取的措施是减小电源电压．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，小丁同学连接的电路如图1所示．

    （1）请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上．
    （2）重新连接好电路后，闭合开关，发现仅有一只电表有示数，造成这一现象的原因可能是D或E．（选填字母代号）
    A．电流表断路   B．滑动变阻器短路    C．滑动变阻器断路  D．定值电阻短路  E．定值电阻处接触不良
    （3）小华用如图2所示的电路，研究通过导体的电流与电阻的关系．电源电压8V．
    实验次序12345
    R1/Ω1020304050
    I/A0.60.30.2 0.12
    （a）小华做第4次实验时，将电阻箱R1的阻值从30Ω调为40Ω后，需向右（选填“左”或“右”）移动滑片，保持电压表示数不变，记录电流值，此时R1与R2的电功率之比是3：1．
    （b）上表是小华实验过程记录的数据，可以初步得出的实验结论是电压一定时，电流与电阻成反比．
    （c）小华对表格数据进行转换处理后，在坐标系中画出一条正比例函数图线．该坐标系是以电流I为纵坐标，以$\frac{1}{R}$为横坐标建立的．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．莉莉同学观察自己家中的手电筒上的小灯泡，发现上面标有“2.5V”字样，她想测出该灯的额定功率，为此她连接了如图甲所示的电路．（其中电源电压为6V）
    （1）经检查，各元件完好且线头接触良好后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表会超过其最大测量值．
    （2）在原电路中去掉一根导线并在该导线上打“×”，用笔画线代替导线，连接出正确的电路．
    （3）电路连接正确后，测量该灯的额定功率时，闭合开关，小心调节滑动变阻器，注意观察电压表，使该表示数为2.5V时，再读出另一电表的示数，表盘示数如图乙所示，则可算出小灯泡的额定功率为0.9W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为 3.8V．

    （1）请用笔划线代替导线将电路连接完整（连线不能交叉）．
    （2）连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障是小灯泡短路（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）．
    （3）排除故障后，继续进行实验：闭合开关前，滑片p应移到B（选填“A”或“B”）端，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.24A，小灯泡的额定功为0.192W．
    （4）实验时某小组学生发现由电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验．于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为：），借助原有的实验器材，顺利完成了实验．假如由你来做该实验，要求电路只连接一次．请设计实验方案：
    ①在方框内画出实验电路图．
    ②简述实验步骤：（用相应的字母表示测出的物理量）
    a．按图连接电路．
    b．闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V．
    c．保持滑动变阻器滑片的位置不变，S2接2，读出电压表示数为U．
    ③写出小灯泡额定功率的表达式P额=$\frac{3.8V×（U-3.8V）}{{R}_{0}}$（用已知量和测量量表示）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．下面是探究“水的沸腾”和“海波熔化”的实验．
    （1）图a是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们所用器材规格及水量完全相同，将水加热相同时间后停止．图b是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象．根据图象分析可知，水在沸腾时温度的特点是温度不变．由图象可知此时水面上方的气压小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）一标准大气压；小红把水加热到水沸腾，所用时间较长的原因是小红的初温不均低．
    （2）在做“海波熔化”的实验时，他们采用如图c的实验装置．该装置的优点是：使被加热的物体受热均匀．将装有海波的大试管放入上面实验的沸水中并取走酒精灯，温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度．根据两个温度计的示数，绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图象（如图d）．由图象可知，在第8min时，大试管内的海波处于固液共存（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）．第10min后，海波的熔化将停止（选填“继续”或“停止”）． 在海波的熔化过程中，如果将试管从烧杯拿出来，海波停止熔化．将试管放回烧杯后，又继续熔化．说明固体熔化时需要吸收热量．

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