小张、小王两同学学习了电流、电压和电阻知识后，发现电流与水管-优题课

小张、小王两同学学习了电流、电压和电阻知识后，发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似，小张同学提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似，随后小王同学便提出：导体的电阻可能跟导体的长度、横截面积有关。
为了研究导体的电阻与哪些因素有关，他们设计了如图所示的电路，且在常温下选用手头拥有的长度、横截面积不同的铝丝接入电路的MN两点间，利用电流表和电压表测量后计算出阻值，将数据记录在表一、表二中。

表一铝丝表二铝丝

（1）分析比较实验序号1与4或2与5可得出的定性结论是：常温下，铝丝长度相同，铝丝的横截面积越小，电阻越______。
（2）分析比较_________（选填“表一”或“表二”）的相关数据可得出的定量结论是：常温下，铝丝横截面积相同时，铝丝的电阻与长度成______比（选填“正”或“反”）。
（3）请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论。
（a）分析比较(1与5）、（2与4）或（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的______相同，电阻相同。
（b）分析比较(1与5）、（2与4）和（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，__________________________________________________。
（4）他们继续分析表一和表二的数据及相关条件，发现无法得到导体的电阻与材料的关系。为了进一步探究导体的电阻与材料的关系，需添加的器材为________（选填“导体甲”、“导体乙”、“导体丙”）。
器材：导体甲长度为0.2米、横截面积为0.2毫米²的铝丝
导体乙长度为0.2米、横截面积为0.4毫米²的镍铬合金丝
导体丙长度为0.45米、横截面积为0.3毫米²的康铜丝

科目物理题型实验题难度中等

知识点：伏安法测电阻的探究实验

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，实验过程如图所示。

（1）在实验中应水平匀速直线拉动物体 $A$ ，根据　　原理测出滑动摩擦力的大小。

（2）比较甲、丙两次实验可以得出结论：在　　相同时，接触面越　　，滑动摩擦力越大。

（3）在甲、乙两次匀速直线拉动物体的过程中，如果速度相同，甲、乙两次的拉力功率 $P_{甲}$ 　　（填“ $>$ ”、“ $=$ ”或“ $<$ ” $） P_{乙}$ ，乙图中物体 $B$ 　　（填“受”或“不受”）摩擦力。

（4）将实验进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，物体 $A$ 相对于地面保持静止，此时弹簧测力计的示数为 $0.8 N$ ，则物体 $A$ 受到的滑动摩擦力是　　 $N$ ，方向　　（填“向左”或“向右”），此过程中木板　　（填“必须”或“不必”）匀速运动。

在探究“凸透镜成像的规律”的实验中：

（1）按如图甲所示的操作，可测出凸透镜焦距是　　 $cm$ 。

（2）把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　　。把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离，当它们的位置如图乙所示时，光屏上出现了清晰的像，该像是　　（填“放大”、“等大”或“缩小”）的。

（3）若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜，光屏上的像变得模糊，向远离透镜的方向适当移动光屏后像又清晰了，说明该眼镜对光线具有　　（填“会聚”或“发散”）作用，是　　（填“近视”或“远视”）眼镜。

（4）在图乙所示位置的基础上，保持蜡烛不动，将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后，光屏上　　（填“能”或“不能”）再次成清晰的像。

在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置，完成下面探究实验。

（1）点燃酒精灯给烧杯加热，一段时间后温度计 $A$ 的示数如图甲所示，此时温度计示数为　　 $^{°} C$ 。

（2）实验过程中 $A$ 、 $B$ 两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示，通过分析图象可知，　　（填“实”或“虚”）线是试管内碎冰温度随时间变化的图象，第 $7 \min$ 时烧杯内的碎冰处于　　态，此时试管内的碎冰　　（填“能”或“不能”）熔化。

（3）通过实验可以得出晶体熔化的条件是：温度达到熔点，　　。

在探究“电流与电阻关系”的实验中，实验器材：两节新干电池，3个定值电阻 $(R_{1} = 5 Ω$ 、 $R_{2} = 10 Ω$ 、 $R_{3} = 20 Ω)$ ，规格为“ $15 Ω 1 A$ ”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。实验步骤如下：

（1）连接电路时，开关应处于　　（填“闭合”或“断开”）状态。

（2）小明连接了图甲所示的部分电路，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，要求滑片向左移动时电流变小。

（3）连好电路后，按下列步骤进行实验。

①将 $R_{1}$ 接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 $1.5 V$ ，记下电流表的示数 $I_{1}$ 。

②用 $R_{2}$ 替换 $R_{1}$ 接入电路闭合开关后，接下来的操作是　　，记下电流表的示数 $I_{2}$ 。

③用 $R_{3}$ 替换 $R_{2}$ 接入电路，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数始终大于 $1.5 V$ ，请写出一种使电压表示数能达到 $1.5 V$ 的办法：　　。

④问题解决后，小明绘制如图乙所示的 $I - R$ 图象，得出结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成　　比。

（4）探究完电流与电阻的关系后，小明利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率，选取的小灯泡上标有“ $0.3 A$ ”字样，估计它的额定功率为 $1.5 W$ ，电流表的“ $0 ~ 0.6 A$ ”和“ $0 ~ 3 A$ ”量程完好，电压表的“ $0 ~ 3 V$ ”量程完好，“ $0 ~ 15 V$ ”量程已损坏，滑动变阻器的铭牌标有“ $50 Ω 1 A$ ”字样。连接电路时，小明实验操作正确，闭合开关时，电流表和电压表的示数分别为 $0.2 A$ 和 $2 V$ ；接着他边思考边实验，改进电路后，当将滑动变阻器的滑片 $P$ 移至中点（连入电路中的电阻为 $25 Ω$ ）时，灯泡正常发光。小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。

根据以上的叙述回答下列问题。

①该同学判断小灯泡正常发光的依据是　　。

②请在虚线框内画出小明改进后的电路图。

③小灯泡的额定功率是　　 $W$ 。

小明和小亮都很喜欢喝绿茶饮料，学完了密度知识后他们分别用不同的方法测量饮料的密度。

（1）小明的实验操作如下：

①把天平放在水平桌面上，将　　拨至标尺左端的零刻度线处，并调节　　使天平平衡。

②把饮料倒入烧杯中一部分，用天平测出烧杯和饮料的总质量是 $93.8 g$ 。

③把烧杯中的一部分饮料倒入量筒中，如图甲所示，饮料的体积是　　 $c m^{3}$ 。

④用天平测出烧杯和剩余饮料的质量，如图乙所示，量筒内饮料质量是　　 $g$ ，饮料密度是　　 $kg / m^{3}$ 。

（2）小亮用量筒、小试管、水、记号笔测出了饮料的密度，请将实验步骤补充完整。

①在量筒中倒入适量的水，将小试管放入量筒中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度 $V_{1}$ 。

②在试管内倒入适量的水，先用记号笔记录试管内水面的位置，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对应的刻度 $V_{2}$ 。

③将试管中的水倒尽，　　，然后将试管放入量筒内的水中使其竖直漂浮，读出量筒内水面所对的刻度 $V_{3}$ 。

④饮料密度的表达式： $ρ_{饮料} =$ 　　。（用已知量和测量量符号来表示，已知水的密度为 $ρ_{水}$ ）