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    17．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干．小明在实验时连接的电路如图1所示．

    （1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
    闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是定值电阻R断路．
    （2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
    ①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制不同电阻的电压不变的作用；
    ②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向A（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
    ③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：电压保持不变的情况 下，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

    分析 （1）移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，说明电路可能断路；电压表示数约为3V，说明电压表与电源连通，与电压表并联的部分之外是过好的，所以电路出现的故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路了；
    （2）①在探究“电流与电阻的关系”实验中，应保持不同的定值电阻的电压不变；
    ②根据分压原理，判断电压表示数的变化，根据控制变量法结合串联电路电压的规律确定滑片移动的方向；
    ③分析图2曲线得出结论．

    解答 解：（1）闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是定值电阴R断路；
    （2）①在探究“电流与电阻的关系”实验中，应保持不同的定值电阻的电压不变，改变电阻的大小，记录电流的变化，所以变阻器的作用还起到控制不同电阻的电压不变的作用；
    ②当换上较大的电阻时，根据分压原理，定值电阻的电压变大，电压表示数大于2.5V，要保持电压表示数不变，应减小定值电阻的电压，增大滑动变阻器电压，根据分压原理应增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向A端移动，直到电压表示数为2.5V；
    ③在图2中，根据欧姆定律，电压表示数U=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=…，即在电压保持不变的情况 下，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
    故答案为：（1）定值电阻R断路；
    （2）①控制不同电阻的电压不变；②A；③在电压保持不变的情况 下，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

    点评 本题探究通过导体的电流与电压和电阻的关系，考查故障的分析、控制变量法的运用、实验操作过程、根据图象归纳结论的能力，属于中等难度的题目．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    7．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
    （1）小莉将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距约是10cm．
    （2）小莉同学做实验时，发现烛焰在光屏上的像如图所示，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节光屏，应将光屏向上（上/下）移动．
    （3）若将烛焰移至距凸透镜15cm处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、放大清晰的实像，投影仪（照相机/投影仪/放大镜）就是应用这一原理制成的．
    （4）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，移动透镜和光屏，直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像．将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了．
    ①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，应将光屏向左（左/右）移动．
    ②下列四个选项中，能正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是B
    A．乙、甲          B．丙、甲         C．乙、丁        D．丙、丁

    （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果透镜上又落下一只小虫，则光屏上的像的大小将不变（变大/变小/不变），像的明暗将变暗（变亮/变暗/不变）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．探究“电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有：电源（电压9V）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干．
    （1）小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确．请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．

    （2）正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为B．
    A．R短路      B．滑片P接触不良       C．R0短路       D．R0断路
    （3）将R0阻值换为50Ω，电流表示数如图乙，请在图丙$\frac{1}{{R}_{0}}$坐标中补描该点并作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$关系图线．
    （4）连线时发现有一个错误数据点，反思产生原因，小明回忆是某次将R0的阻值变换为25Ω时，未移动滑动变阻器保持电压表示数不变就读取电流而造成的．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．在探究电流与电压、电阻的关系中：
    【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
    【猜想】导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
    【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻
    （5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
    【实验过程】
    （1）在图2虚线框内画出如图1所示实物图的电路图．

    （2）小思按图正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
    （3）小涵在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
    （4）接着小涵换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了表中的实验数据，分析数据得出：
    电阻R/Ω51015
    电流 I/A0.300.150.10
    导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
    （5）小涵实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω、1A．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，某同学按图所示的电路图连接实物后，该同学做如下步骤：
    （1）步骤1：研究电流与电压的关系时，闭合开关S后，调节变阻器使R两端的电压成倍数变化，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数．
    步骤2：研究电流与电阻的关系时，换用不同的定值电阻，调节变阻器使电压表示数不变，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数．
    （2）记录的实验数据如下表
    表甲：
    实验
    次数    		电流
    （安）    		电压
    （伏）
    10.251
    20.502
    30.753
    表乙
    实验
    次数    		电流
    （安）    		电阻
    （欧）
    421
    512
    60.54
    由表甲可归纳得出的结论：电阻不变，导体中的电流跟它两端的电压成正比
    由表乙可归纳得出的结论：电压不变，导体中的电流跟电阻成反比．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压恒为3V，电流表量程是0～0.6A，R是分度值为0.1的电阻箱，R′是规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器．
    （1）按甲图连接好电路后，闭合开关S之前，应将滑动变阻器R′的滑片滑到b 端（选填“a”或“b”）．开始实验时，发现电流表和电压表都有示数，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不变，请你分析电路发生的故障可能是变阻器同时接了上面两个接线柱．（回答一种即可）
    （2）排除故障之后，改变电阻箱的阻值，再调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数描在乙图中，根据所描点对应的数据可知，电压表示数为2V．该同学在操作中将电阻箱的阻值有1Ω调为丙图的示数，此时电阻箱的读数为5Ω．为了保持上述电压表的示数不变，应该将滑动变阻器的滑片向a 端（选填“a”或“b”）滑动到适当的位置．此时滑动变阻器接入电路中的阻值应为2.5Ω．
    （3）同学们在交流讨论中提出，既要保证上述电压表示数不变，又要使通过电流表的电流不超过其量程，那么电阻箱的阻值最小只能调为3.4Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．演绎式探究--研究宇宙中的双星问题：
    （1）宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力的大小
    F引=k$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$，其中k为常量，m1、m2分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离．
    物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述，用角速度ω来表示．做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫做周期，用T表示．T与ω的关系为：T=$\frac{2π}{ω}$．
    物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力．质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动，向心力的大小F心=mω2r，则在m与ω一定时，F心与r的关系可用图甲中的图线b表示．
    （2）被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星，双星是绕公共圆心转动的一对恒星，各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供，转动的周期和角速度都相同．如图乙所示，质量为m1、m2的双星，运动半径分别为r1、r2，它们之间的距离L=r1+r2．
    请推理证明：周期T=2π$\sqrt{\frac{{L}^{3}}{k（{m}_{1}+{m}_{2}）}}$．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    6．东东同学在物理课上发现老师将两个不同种类的金属片插在一个水果上做成了一个水果电池，东东对水果电池很感兴趣，他想探究一下水果电池的电压，于是找来如下器材：桔子、西红柿、火龙果、铁片、铜片、锌片、电压表、导线（若干）、开关．请你依据上述器材帮东东同学提出一个可探究的科学问题，依据提出的问题挑选出你所用到的实验器材，说出实验中的控制变量，并画出实验电路图．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．把一段圆台形管的下端用一块塑料片盖住，然后浸入水中，使水不能进入，如图所示，如果将100g水缓缓倒入管内，塑料片刚好脱落，如果轻轻放入100g砝码，塑料片能下落（填“能”或“不能”），如果倒入100g酒精，塑料片不能下落，如果倒入100g水银，塑料片能下落．

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