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19.利用如图甲所示电路,在研究通过导体的电流跟电阻的关系时,要保持导体两端电压不变.实验中,不断改变Rx的阻值,调节滑动变阻器使电压表示数保持不变,得到了I与R的关系图象,如图乙所示.由图象可以得出的结论是电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;此次实验中,电压表的示数始终保持2.5V不变.

分析 探究“电流跟电压、电阻的关系”实验重点的是考查控制变量法,研究电流跟电压关系时,控制电阻不变,研究电流跟电阻关系时要保持电压不变.

解答 解:图象的横坐标表示通过导体的电流值,纵坐标表示通过导体的电阻值,由图象可见:定值电阻由25Ω→12.5Ω→5Ω,电流则由0.1A→0.2A→0.5A,电流与电阻的乘积等于2.5是定值,而且电流随电阻的减小而增大,故可以得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
根据欧姆定律,电压表的示数U=IRX=25Ω×0.1A=2.5V,并且实验中电压表的示数保持这个数值不变.
故答案为:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;2.5.

点评 探究“电流与电压、电阻的关系”时,必须采用控制变量法的思想,研究电流与电阻的关系时,控制电压不变;研究电流与电压的关系时,控制电阻值大小不变,是中考考查的重点实验之一.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

9.在探究“电流与电阻的关系”的实验中有如下实验器材:电源(4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器R1“20Ω  1A”,滑动变阻器R2“50Ω  1A”,导线若干.
电阻(Ω)51015
电流0.30.150.1
(1)小明连接电路如图,请在图中用笔画线代替导线帮他将实验电路连接完整;
(2)电路连接完整后,小明闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.小明操作中的错误是滑动变阻器的滑片未滑到最大阻值处;
(3)纠正错误后,小明先将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;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了上表中的实验数据;
(4)将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向右(选填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为1.5V时,才能记录电流表示数;
(5)实验中小明应选择的滑动变阻器是R2((选填“R1”或“R2”),若选择了另外一个滑动变阻器,根据实验中定值电阻两端控制的电压值,他选择的定值电阻的阻值最大不能大于10Ω,实验中多次移动滑动变阻器滑片的目的是测出多组实验数据,得出普遍结论.
(6)通过上述实验得出的结论是在电压一定时,电流与电阻成反比.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.小丽探究凸透镜成像的实验,过程如下:

(1)将凸透镜正对着太阳光,把一张白纸放在它的另一侧,移动凸透镜使白纸上的光斑最小时,测量凸透镜到白纸的距离为10cm,则该凸透镜的焦距为10cm.
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、光屏的中心在同一高度,这样做的目的是使像成在光屏的中央.
(3)小丽在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,当蜡烛与凸透镜距离如下图所时,调节光屏可得到倒立、放大 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(4)接着小丽在蜡烛和凸透镜之间给凸透镜戴一个“近视眼镜”,则要将光屏向右(选填“左”或“右”)移动,光屏上才可出现清晰的像.
(5)图中有四幅示意图,下面A、B、C、D四个选项中,能正确表示近视眼成像和矫正情况的是BA.②①B.③①C.②④D.③④

(6)小丽把蜡烛靠近凸透镜,当距离凸透镜5cm时,所成的像是虚 像(选填“虚”或“实”),眼睛应在光屏(选填“光屏”或“烛焰”)一侧透过观察像.
(7)在实验中已得到清晰的实像,当用黑色硬纸片遮住透镜的上半部分,则所成的像将是完整的(填“完整”或“不完整”).

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7.在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中小亮根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图所示.其中电源电压12V不变,滑动变阻器标有“50Ω,1A”字样.
(1)此实验中滑动变阻器的作用:控制导体电阻两端电压保持不变.
(2)小亮正确连接电路后开始实验,当电阻箱的示数为10Ω时,闭合开关S,他发现电流表无示数,电压表的示数为12V.小亮检查电流表没有故障,则电路可能出现的故障是电阻箱开路.
(3)他排除电路故障后,在实验过程中,当改变电阻箱接入电路的阻值时,移动滑动变阻器的滑片可使电阻箱两端电压保持6V不变.当小亮将电阻箱的阻值由20Ω调为30Ω时,为保持电阻箱两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片适当向A端移动.(选填“A”或“B”)
(4)当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时,小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终无法达到6V,小亮同学应采取的措施是C(选填序号)
A.更换一只新的电压表
B.调节电源的输出电压到16V
C.用“1A  100Ω”的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

14.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:

(1)连接电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转B
A.电流表断路       C.R1短路       B.R1断路      D.电压表短路
(2)如果用这一个电路图测量定值电阻的阻值时,此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是B(填写A或B).
A:“寻找规律”B:“减小误差”
(3)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图乙所示,此时测得的R1=5Ω.
(4)如图丙所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是C.

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4.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表、电压表一个各一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 1A”、“50Ω 0.5A”),导线若干.

(1)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于A端(选填“A”或“B”).
(2)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6V,此时,电路出现的故障可能是定值电阻R开路;小明排出故障后继续实验.
(3)小明先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,电流表示数如图乙所示为0.4A;再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻,此时电流表示数为0.3A,小明发现电流与电阻不成反比,原因是未调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端的电压保持不变.接下来的操作是:应将滑动变阻器适当向A(选填“A”或“B”)移动,直到电压表示数为2V,同时记下电流表的示数.
(4)若完成用四个定值电阻进行实验,他应该选择的滑动变阻器规格是“50Ω 0.5A”.
(5)同组小华从其他组借来30Ω电阻替换R时,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因滑动变阻器的最大阻值太小.(答出一种情况即可)

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

11.如图甲所示,是江苏如东风力发电场的外景,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
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1m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(g)提升钩码到A点的时间(s)
15015
25013
35010
(1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小.
(2)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,风力发电机输出功率越大.
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:不同风速下风力发电机每秒获得的风能
风速v(m/s)5101520
1s获得的能量E(104J)15120405350
表三:发电机输出电功率与风速的关系
风速(m/s)5101520
输出电功率(kW)436015001100
(3)对表二进行分析,你发现风速在5m/s~15m/s的范围内,风力发电机每秒获得的风能(E)与风速(v)的数学定量关系式是:E=1200v3
(4)根据表三,风速为10m/s时,这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作36h.
(5)风速为10m/s时,这台发电机的发电效率是多大?

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

8.五一期间,小宇乘坐爸爸驾驶的小汽车外出游玩,发现车内吊着的一个装饰物在摆动,摆动很有节奏且来回摆动一次时间大致相同.小宇到游乐场后,他看到其他同学坐到秋千上玩,秋千来回摆动一次时间也大致相同,但是摆动时间长一些.
(1)请根据小宇观察到的现象,提出一个可探究的科学问题:单摆的周期与摆长是否有关(单摆的周期与摆动幅度是否有关或单摆的周期与摆的质量是否有关).
(2)回到学校,他找来一些长短不一的细线和质量不同的小球,做成不同的单摆(如图所示)来探究.在老师的指导下,小宇和其他同学合作完成了几组实验.
①实验中,需要测量单摆长L、摆球质量m、摆角θ(θ小于10°)、摆动一次所需时间T.其中摆球质量m除了用天平直接测量外,还可用下列测量仪器中C(只填序号)进行间接测量.
A.温度计    B.密度计    C.测力计     D.气压计
②在探究周期与某因素时,记录实验数据如表:
摆球质量 m=40g 摆角θ=7°
摆长L/m0.640.811.00
周期T/s1.601.802.00
分析上表中的数据,得出结论是:摆球质量、摆角一定时,单摆的摆长越长,周期越大.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

9.20℃的水温度升高时.下面说法错误的是(  )
A.水分子的无规则运动加快B.水的蒸发加快
C.水分子间的距离变小D.水的体积增大

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同步练习册答案