在探究电流与电阻的关系实验中，实验器材：电源（电压恒为3V）-优题课

在探究“电流与电阻的关系”实验中，实验器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω2A、50Ω1A），导线若干．

（1）小红将实物连接成如图所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上面“×”并改正，如果不改接这根导线，对实验的影响是：　　．（具体说明是什么影响）
（2）电路连接正确后，小红先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表中的实验数据．实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是　　．

电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.30	0.15	0.10

（3）小红实验时选择的变阻器规格是　　．

科目物理题型实验题难度中等

2017年5月5日，我国自行研制具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 $C 919$ 在浦东机场成功首飞。第三代铝锂合金材料在 $C 919$ 机体结构用量达到了 $8.8 %$ ，为了测量该铝锂合金材料的密度，某中学学习小组的同学们用同材料的铝锂合金材料样品做了如下实验。

（1）将天平放在水平桌面上，将游码放在标尺左端的　　处，发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向　　移动（选填“左”或“右” $)$ 。

（2）用调节好的天平测量样品的质量，操作情景如图乙所示，错误之处是：　　。

（3）改正错误后，当右盘中所加砝码和游码位置如图丙所示时，天平平衡，则该样品的质量为　　 $g$ 。

（4）在量筒内装有一定量的水，样品放入量筒前后的情况如图丁所示，则样品的体积是　　 $c m^{3}$ ，此样品的密度是　　 $kg / m^{3}$ 。

（5）该小组尝试用另一种方法测量该样品的密度，如图戊所示，他们做了如下的操作：

$A$ ：用弹簧测力计测出样品的重力为 $G$ ；

$B$ ：将样品挂在弹簧测力计下，使样品浸没在水中并保持静止（样品未接触到容器底部）读出弹簧测力计的示数 $F$ ；

$C$ ：样品的密度表达式为 $ρ_{样品} =$ 　　（用 $G$ 、 $F$ 、 $ρ_{水}$ 表示）

小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。

（1）他应选取两支外形　　（选填“相同”或“不同” $)$ 的蜡烛进行实验。

（2）小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是　　。

（3）在探究实验的过程中，他把蜡烛 $A$ 放在距玻璃板 $30 cm$ 处，蜡烛 $A$ 在玻璃板中所成的像到蜡烛 $A$ 的距离是　　 $cm$ ；当蜡烛 $A$ 远离玻璃板时，它的像的大小将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$ 。

（4）在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，说明　　。

（5）实验过程中，小滨仔细观察，发现蜡烛的像有重影，请你帮小滨分析产生这一现象的原因是　　。

如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛，体积为 $5 \times 10^{- 3}$ 米 $^{3}$ ．（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计）

（1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用？　　。

（2）制作该演示器中的空心金属球，用了体积为 $5 \times 10^{- 5}$ 米 $^{3}$ 的金属材料求该金属材料的密度。

（3）小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2千克 $/$ 米 $^{3}$ ，现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0千克 $/$ 米 $^{3}$ ，能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛，请通过计算说明。

为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为 $6 V$ 的电源、滑动变阻器 $(20 Ω 2.5 A)$ 等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。

①将 $4 Ω$ 的 $R_{1}$ 接入电路，当电压表示数为 $4 V$ 时，记录电流表的示数。

②用 $R_{2}$ 替换 $R_{1}$ ，发现无论如何左右移动滑片 $P$ ，电压表指针在 $4 V$ 的刻度左右摆动，但无法准确指在 $4 V$ 的刻度线上。

老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生。

③用一根阻值为 $0.5 Ω$ 的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接入电路，继续实验。通过调节滑片 $P$ 和旋钮触片 $Q$ 使电压表示数为 $4 V$ ，此时电流表示数如图丁所示。

（1）图丁中电流表的示数为　　 $A$ 。

（2）步骤③中滑片 $P$ 和旋钮触片 $Q$ 处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过 $4 V$ ，则小明应如何调节滑片 $P$ 和旋钮触片 $Q$ 使电压表示数为 $4 V$ ？　　。

（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为 $4 V$ ，则下列定值电阻可用来替换 $R_{1}$ 进行实验的有　　（可多选）。

$A . 15 ΩB . 25 ΩC . 35 ΩD . 45 Ω$

飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角）。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。

①闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为 $0 °$ ，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。

②改变迎角大小，使其分别为 $5 °$ 、 $10 °$ 、 $15 °$ 、 $20 °$ ，重复步骤①。

③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。

（1）本实验得出的结论是：　　。

（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材，如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度？　　。

（3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米 $/$ 时做水平匀速直线飞行时的迎角为 $θ_{1}$ ，而以800千米 $/$ 时做水平匀速直线飞行时的迎角为 $θ_{2} (θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 均小于 $15 °)$ 。请比较 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 的大小关系：　　。