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    13．下面是小明和小华等同学进行的电学实验：
    （1）小明为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图1所示的电路．
    ①请用笔画代替导线完成图1电路的连接；
    ②小明看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了；
    ③如果小明连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向左端调节，使电压表示数为2V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小；
    ④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
    电压U/V2
    电阻R/Ω51020
    电流I/A0.40.20.1
    （2）小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率．
    ①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是小灯泡断路；
    ②排除故障，继续实验．如图2甲所示是某次实验电流表的示数为0.1A．最后根据实验数据画出I-U图象（如图2乙）．根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为0.625W；
    ③通过分析I-U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻随温度升高而增大．
    （3）完成上述实验后，小明又重新设计了电路（如图2丙），测量另一个小灯泡的额定功率，
    这个小灯泡正常工作的电流为I1．请完成实验步骤（已知电源电压为U）．
    ①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
    ②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；此时R1接入电路的电阻为$\frac{U}{{I}_{2}}$（用物理量的符号表示）．
    ③则小灯泡的额定功率表达式为P额=$\frac{U{{I}_{1}}^{2}}{{I}_{2}}$．（用物理量的符号表示）

    分析 （1）①在实物电路连接时，电压表应与定值电阻并联，并注意电流要正进负出；
    ②当电流表的正负接线柱接反时，会出现指针反偏的现象；
    ③在探究电流与电阻关系时，应保持电压的大小不变，所以当换成较大电阻时，应适当调整滑片，使电压表示数仍为2V；
    变阻器在电路中起分压作用，当定值电阻换成20Ω后，变阻器必须继续调大，才能确保定值电阻两端的电压仍为2V，如果变阻器最大阻值太小，则无法达到调整的目的．
    ④当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
    （2）①根据灯泡的发光情况和电压表、电流表的示数，可判断电路故障是断路或短路；
    ②电流表读数时要看清量程，明确分度值，再读数．从图象中读出额定电压下的电流值，根据公式P=UI可计算额定功率的大小；
    ③灯丝的电阻是变化的，会随温度的升高而增大．
    （3）搞清实验的原理是利用替代法，测出灯泡的电阻，再通过电功率的变形公式P=I2R可计算小灯泡的额定功率．

    解答 解：（1）①电压表应并联在定值电阻的两端，所以应将定值电阻的左接线柱与电压表的“-”接线柱或变阻器下端接线柱连接；如图所示．

    ②闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了；
    ③在探究电流与电阻关系时，应保持电压的大小不变，所以当电阻从5Ω换成10Ω时，电阻变大，分压变大，应向左调整滑片，使电压表示数仍为2V；
    滑动变阻器在电路中起分压作用，当定值电阻换成20Ω后，变阻器必须继续调大，才能确保定值电阻两端的电压仍为2V，如果无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小了；
    ④由实验数据可知，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
    （2）①闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明为断路，电压表有示数，说明电压表并联部分断路了，因此产生这种现象的原因是灯泡断路；
    ②读图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.1A；
    读图丙可得，当电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
    ③过分析I-U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻受温度影响，温度越高，灯丝电阻越大．
    （3）分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：
    ①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
    ②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；
    再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
    ③则小灯泡的电阻与变阻器R1此时的电阻相同，即R灯=$\frac{U}{{I}_{2}}$，
    小灯泡的额定功率P额=I12R灯=I12•$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{U{{I}_{1}}^{2}}{{I}_{2}}$．
    故答案为：（1）①见上图；②正负接线柱接反了；③左；2；最大阻值太小；④反；
    （2）①小灯泡断路；②0.1； 0.625；③灯丝电阻随温度升高而增大；
    （3）①I1；②调节滑动变阻器R1的滑片；$\frac{U}{{I}_{2}}$；③$\frac{U{{I}_{1}}^{2}}{{I}_{2}}$．

    点评 本题即考查了“探究通过导体的电流跟电阻的关系”，又考查了“测量小灯泡电功率”，尤其是后一个实验中，运用了两种不同的测量方法，要求我们对实验的原理、注意事项、欧姆定律及电功率的变形公式等有一个全面的了解和掌握，考查内容多，有一定难度．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    8．小明健身用的拉力器结构如图所示，他用250N的力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在2s匀速提高40cm，不记拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求：
    （1）所拉配重块的重力；
    （2）此过程中拉力器的总功；
    （3）此过程中拉力器的有用功；
    （4）此过程中拉力器的机械效率．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    9．下列说法中，错误的是（　　）
    A．“光年”是长度单位
    B．进行多次测量取平均值可以减小误差
    C．人耳听不见超声波是因为超声波的频率小
    D．矫正近视眼的眼镜片是凹透镜

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    1．有一个阻值看不清的电阻器Rx，要测出它的阻值．
    （1）小明按图甲的电路图连接好电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的触头应滑至最左（选填“最左”或“最右”）端，检查电路无误后，小明闭合开关S，调节滑动变阻器，观察到电压表的示数为1.6V时，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻器Rx的电流为0.3A，Rx的电阻为5.3Ω．
    （2）实验中，为了减小误差，小明还需进行的操作是移动滑片，至少再测出两组电流和电压的值．
    （3）图丙是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的三个错误或不妥之处．
    ①电压表的量程选择偏大
    ②把滑动变阻器的下面两个接线柱接入电路，无法改变接入电路的电阻
    ③电流表的正负接线柱接反．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验，电路图如图甲所示．

    （1）请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大．（导线不能交叉）
    （2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是A（填字母）．
    A．电阻断路　　 B．电流表坏了　 C．滑动变阻器短路　 D．电阻短路
    （3）排除电路故障进行实验．为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到调节电阻两端电压保持不变的作用．实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向左（填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住电压表才可能达到这个目的．
    （4）根据实验数据，作出I-R图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论：电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．某同学在探究“电流与电压”的关系．
    （1）请你帮这位同学在方框内画出实验电路图．
    （2）在连接好电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的阻值调到最大．
    （3）在实验中，这位同学测量并记录了如表所示的数据，请你把空白处填完整．
    电阻（Ω）电压（V）电流（A）
    1020.2
    0.4
    60.6
    （4）分析表中的数据，可以得出结论：当电阻一定时，导体中的电流跟两端的电压成正比．
    （5）在该实验中，主要采用的实验方法叫控制变量法．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．某实验小组在探究欧姆定律时，采用了如图所示的电路图，实验中他们选用的定值电阻分别是6Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是0～15Ω．
    （1）他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用控制变量法实验分两步进行：
    ①保持电阻不变，探究电流与电压的关系；
    ②保持电压不变，探究电流与电阻的关系；
    （2）实验中电流表的量程应选0～0.6A，电压表的量程应选0～3V；
    （3）在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由6Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端电压不变．
    （4）该小组的同学在完成上述实验后，把定值电阻改成小灯泡，然后测量小灯泡的电阻，得到的三组数据如表所示，请你将表中的空白格补上．
    实验次数123
    电压/V1.52.02.5
    电流/A0.230.270.3
    电阻/Ω6.57.48.3
    灯泡亮度暗较亮亮
    （5）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，与其他同学交流也是同样的情况，你认为出现这种结果的原因是灯泡电阻受温度的影响，即随着温度的升高而增大．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．小宇和同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：三节新干电池，“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的电阻各一个，一个标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使用0～3V的量程，开关和导线若干．请你和他们一起完成下列实验：
    （1）小宇在连接实物电路的过程中，开关要断开；
    （2）小宇连成如图所示的电路，他刚要闭合开关，同组的小红提醒他，实物连接有一处错误，请在错误的导线上画“×”，并画出正确的连线；
    （3）改正后，小宇正要闭合开关，小红又提醒他，还应校零．
    （4）在实验过程中，控制定值电阻两端的电压为2V不变，当小宇用10Ω的定值电阻替换了5Ω的定值电阻后，电压表示数将变大，为保持电压表示数不变，滑动变阻器的滑片应向左移动；
    （5）当小宇用20Ω的定值电阻替换了15Ω的定值电阻后，继续进行实验，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法降低到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值太小．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    3．城市主要道口设有噪声监测设备．某时刻该设备的显示屏上显示65，这个数字的单位是分贝，若此时有一辆汽车路过此地，显示屏上显示的数据将增大（增大/减小）．

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