物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系．实验室-优题课

物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系．实验室有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验用电路如图a所示．

（1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替两根导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大．
（2）连好电路闭合开关，发现电流表示数较大、电压表示数为零，则电路故障原因可能是

A．电压表的量程选大了

B．电阻R₀发生了短路

C．滑动变阻器发生了断路

D．滑动变阻器发生了短路

（3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在下表中，在给定的坐标纸上作出图像，分析得出了结论．在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图像都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图像却明显不同．请你利用表中数据在图c中作出I-U图像，并回答造成这种不同的原因：

（4）该组同学为了进一步探究电路的性质，他们选择了一个电压可调的电源进行实验．实验所用电路如图d，但电压表位置不详，电阻R₁的阻值为8Ω，所用滑动变阻器R₂是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个．若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半．请发挥你的聪明才智，推测他们实验时所用变阻器R₂的规格和R₂的电压分别为___________、____________。

科目物理题型实验题难度中等

知识点：探究电流与电压、电阻的关系实验

在“测定小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为 $6 V$ 的电源，“ $3.8 V 0.4 A$ ”的小灯泡、标有“ $20 Ω 1.5 A$ ”的滑动变阻器、导线若干。

（1）甲组同学接好最后一根导线，灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭，则他一定是将导线接在了如图中滑动变阻器的＿＿＿＿＿（选填“A”或“B”）接线柱上了，此外他们还存在一个不当的实验操作：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）为了保证实验安全，滑动变阻器的调节范围为＿＿＿＿＿ $Ω ～ 20 Ω$ 。

（3）下表是乙组同学将如图连接完整后并按正确的操作测得的数据。当他们做完第 $1$ 次实验后做第 $2$ 次，应将滑动变阻器的滑片向＿＿＿＿＿（选填“A”或“B”）端移动；

实验次数	$1$	$2$	$3$
电压/ $V$	$2.0$	$3.0$	$3.8$
电流/ $A$	$0.33$	$0.34$	$0.40$

（4）在乙组中小洋是负责数据分析的，他认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为 $8.1 Ω$ ，即为小灯泡电阻的测量值。请你对此做出简要的评估：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

小明想知道家里洗衣液的密度，于是与小华一起用天平和量筒做了如下实验：

（1）将天平放在水平台上，将＿＿＿＿＿归零，发现指针指在分度盘的右侧，应将平衡螺母向＿＿＿＿＿调，直到天平平衡。

（2）调节天平平衡后，他们进行了以下实验：

①用天平测出烧杯的质量为 $37 g$ 。

②往烧杯中倒入适量的洗衣液，测出烧杯和洗衣液的总质量如图甲所示。

③将烧杯中的洗衣液倒入量筒中，洗衣液的体积如图乙所示。

（3）要精确的测量洗衣液的密度，步骤（2）的实验顺序排列合理是＿＿＿＿＿（只写①②③的序号）。

（4）实验测得洗衣液的密度是＿＿＿＿＿ $k g / m^{3}$ 。

小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验，她们准备了电压为 $3 V$ 的电源。规格为“ $30 Ω 1 A$ ”的滑动变阻器，阻值分别为 $5 Ω 、 10 Ω 、 15 Ω 、 20 Ω$ 的四个定值电阻。电流表、电压表、开关各一个，导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为 $2 V$ 不变，请帮助小芳和同学们完成以下问题：

（1）小芳和同学们先将 $5 Ω$ 的电阻接入电路中，滑动变阻器阻值调至最大，检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，电压表示数接近于电源电压，经分析可能是定值电阻处发生了＿＿＿＿＿（选填“短路”或“断路”）。

（2）电路故障排除后，继续进行实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为 $2 V$ ，电流表的示数如图乙所示，为＿＿＿＿＿ $A$ ，填入表格。

（3）接下来，小芳和同学们将 $5 Ω$ 的电阻更换成 $10 Ω$ 的电阻接入电路，要使电压表的示数保持 $2 V$ 不变，应向＿＿＿＿＿（选填“左”或“右”）移动滑片。

（4）小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据：

电阻/ $Ω$	$5$	$10$	$15$	$20$
电流/ $A$		$0.2$	$0.13$	$0.1$

分析表中数据，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成＿＿＿＿＿比。

小宇同学有一次用爷爷的放大镜（焦距为 $10 c m$ ）看窗外的物体时，竟发现看到的物体是倒立的，心里想：放大镜成像到底有什么规律呢？于是他从实验室借来一架光具座、一个光屏、一根蜡烛，进行实验探究：

（1）在图中的装置上保持放大镜的位置不变，将蜡烛移至光具座 $20 c m$ 刻度线处，移动光屏发现烛焰在光屏上成倒立、缩小的像。根据这个原理可制成＿＿＿＿＿（选填“照相机”或“投影仪”）。

（2）向右将蜡烛移至光具座 $35 c m$ 刻度线处，移动光屏至某位置，烛焰在光屏上成一倒立、＿＿＿＿＿（选填“缩小”、“放大”或“等大”）的像。

（3）继续向右将蜡烛移至光具座 $45 c m$ 刻度线处，小宇同学发现无论怎么移动光屏，在光屏上都得不到像。这是因为此时烛焰通过凸透镜成的是＿＿＿＿＿（选填“实像”或“虚像”）。

小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：

（1）乙图中金属块所受浮力为＿＿＿＿＿ $N$ 。

（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与＿＿＿＿＿有关。

（3）比较＿＿＿＿＿三幅图可得出结论：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。