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10.小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面的不同(选填:“同一”或“不同”)高度处释放,比较小球在同一(选填:“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程.
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面上的同一(选填:“同一”或“不同”)高度处释放;小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,物体将做匀速直线运动.
(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1等于(选填:“大于”、“等于”或“小于”)W2
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止.同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是没有控制两个小球的质量相等.

分析 (1)要探究滑行距离与速度的关系,则应使小球的速度不同,接触面的粗糙程度相同;
(2)实验目的是研究阻力对物体运动的影响,需要控制小球的初速度要相同;通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小进而得出结论;最后进行合理的推理得出假如不受力的情况.
(3)小球消耗的动能都克服摩擦力做功了,根据小球原来动能的大小比较做功的多少;
(4)要探究超速带来的安全隐患,应控制车的质量、路面相同而车的速度不同.

解答 解:(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小球的速度不同,接触面粗糙程度相同,所以应让小球从相同高度处释放,比较小球在相同粗糙面上滑行的路程;
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系,应控制小球的初速度相等,小宇应先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放;由实验结果可知,接触面越光滑,摩擦力越小,小球运动的距离越大,若水平面光滑无摩擦,则小球不受摩擦力,小球的速度和方向不变,即做匀速直线运动.
(3)在本实验中,小球的动能都用来克服摩擦力做功了,由于小球质量和速度相同,所以三次的动能相同,做的功也相同;
(4)要模拟研究汽车超速带来的安全隐患,应使速度不同但质量相同的小球撞击木块,由图乙知,小球的质量不同,这种设计不合理.
故答案为:(1)不同;同一;(2)同一;做匀速直线运动;(3)等于;(4)没有控制两个小球的质量相等.

点评 本题将“阻力对物体运动的影响”、“影响动能大小的因素”两个实验相结合,考查了学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观,这就要求我们在平常的试验中多注意分析实验的方法.

练习册系列答案
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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:填空题

1.在探究“电流与电阻的关系”实验中,

(1)小芳同学连接电路后,闭合开关发现电流表如图2所示,请问可能是电流表的正负接线柱接反了.将电路修改正确后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是定值电阻短路.
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为2V,电流表示数如图3所示,为0.4A,则R的阻值为5Ω.
(3)换上10Ω的电阻后,闭合开关,电压表示数将变大(选填变大/变小),此时应将滑片P向右(选填 左/右)端移动,使电阻两端电压为2V.
(4)为了寻找实验的普遍规律,本实验还提供了20Ω、25Ω两个电阻,电源电压为3V,滑动变阻器的最大阻值
10Ω,请问25Ω电阻不能选.

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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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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

5.为了探究电流跟电压的关系,王亮同学设计了图甲所示的电路. 

(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中未连成完整的电路连接起来(导线不能交叉).
(2)调节滑片位置,改变定值电阻两端的定值电阻两端的电压,读出其中三组电流表、电压表的示数,如表中所示.
①由表中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是20Ω.
②由表中的数据进行分析,可归纳出的结论是电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比.       
次序123
电压(V)2.04.06.0
电流(A)0.10.20.3

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

15.小华同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏,猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关,于是,找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡,按图甲所示电路图进行探究,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压2.5V.
(1)请用笔画代替导线,把图乙的电路按图甲的电路图连接完整,使滑片P向右移动时灯的亮度变亮.
(2)连接电路后闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭.检查发现小灯泡的灯丝已烧断.分析原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为最小值(选填“最大值”或“最小值”),导致电流过大而形成的.
(3)断开开关,更换烧坏的电路元件,进行正确的操作.调节滑片使灯泡逐渐变亮,记录电流表和电压表的示数如下表,则小灯泡正常发光时的电阻为10Ω.
(4)小华由实验判断,小灯泡的电阻与灯丝的温度有关,家用白炽灯在开灯瞬间与步骤2中小灯泡形成过大电流的原因不同(选填“相同”或“不同”).
 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 
 电阻R/Ω 6.3 7.9 9.1   
 亮度 微亮→较亮→亮→很亮 烧坏

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

2.科学探究:苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系.
在苹果中插入铜片和锌片,就能自制成为一个苹果电极,铜片是电池的正电极,锌片是负电极.那么,苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度怎样的关系呢?某实验小组用如图甲的实验器材对该问题进行探究.
(1)请用笔画线代替导线完成图甲中的实物连接;
(2)实验时,应保持其它条件不变,只改变电极插入苹果的深度;
(3)小组同学测得的实验数据如表,当深度为5cm时,电压表示数如图乙所示,请将电压值填入如表的空格中;
电极插入的深度h/cm123456
苹果电池电压U/V0.120.180.220.270.300.34
(4)分析表格中的数据,你能得到的实验结论是:苹果电池的电压大小随电极插入苹果深度的增加而增大;
(5)科学猜想:苹果电池的电压大小还可能与苹果的种类等有关.

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科目:初中物理 来源: 题型:多选题

19.现有如下实验器材:两节干电池、一个开关、一个未知阻值的电阻R、乙和额定电压为2.5V的小灯泡、一个滑动变阻器、一个电压表、一个电流表、若干根导线.下列需要探究的课题不能完成的是(  )
A.测量未知电阻R的阻值
B.用小灯泡验证导体两端电流与电压成正比关系
C.测量小灯泡的额定功率
D.导体两端电流与电阻的关系

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

20.水壶(电阻不变)两端的电压降低时,电热水壶的功率如何变化?请说明理由.

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