在探究电阻的大小与哪些因素有关的实验中，采用如图甲所示的实验-优题课

在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图甲所示的实验装置， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 是镍铬合金制成的三根导线， $a$ 、 $b$ 长度相同但粗细（横截面积）不同， $a$ 、 $c$ 粗细相同而长短不同，导线 $d$ 由锰铜合金制成，长短、粗细与导线 $b$ 相同。

（1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻越　小　；

（2）将导线 $a$ 接在 $M$ 、 $N$ 之间，闭合开关，电流表示数如图乙所示，此时电流为　　 $A$ ；

（3）依次将导线 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 替换导线 $a$ 接入电路，电流表对应的示数如下表所示：

导线代号	$a$	$b$	$c$	$d$
电流表的示数	$-$	$1.3 A$	$2.2 A$	$2.7 A$

①选导线 $a$ 、 $b$ 比较是为了探究导线电阻的大小与　　的关系；探究导线电阻的大小与材料的关系，应选用的两根导线是　　（填写导线代号）；

②由此可知：导线电阻的大小与材料有关，用相同材料制成的导线长度越　　，横截面积越　　，电阻越大；

（4）若想进一步用“伏安法”测量导线 $a$ 的电阻，除了如图甲所示的器材外，至少还需要在此电路接入一个　　表和一个变阻器，连好电路后，经多次测量，绘得导线 $a$ 的 $U - I$ 图象如图丙所示，则其电阻为　　 $Ω$ 。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：影响电阻大小的因素

某油电混合动力汽车工作原理如图所示，当它以 $90 km / h$ 的速度匀速行驶 $10 \min$ 的过程中，发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量 $E_{1} = 3 \times 10^{7} J$ ，其中 $η_{1} = 60 %$ 来自于汽油燃烧，而汽油燃烧放出热量的 $η_{2} = 40 %$ 用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量 $E_{2} = 2 \times 10^{6} J$ ，设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取 $q = 5 \times 10^{7} J / kg$ 。

（1）当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转为发电机给蓄电池充电，电机发电的原理是　　，产生的电能是从汽车的　　能转化而来的。

（2）求题述过程中汽车受到的阻力；

（3）题述过程中，汽车所消耗汽油的质量用 $m$ 表示。

①求汽车所消耗汽油的质量 $m$ ；

②请将下列表达式填写完整： $η_{1} E_{1} =$ 　　（用 $q$ 、 $m$ 、 $η_{2}$ 和 $E_{2}$ 表示）

如图1所示，装有 $0.01 m^{3}$ 水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为 $0.2 m^{2}$ 。

桶的质量忽略不计， $g$ 取 $10 N / kg$ 。

（1）求桶中水的质量。

（2）求这桶水对地面的压强。

（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升 $2 m$ 的过程中，所用拉力为 $40 N$ ．求该滑轮组的机械效率。

小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为 $U_{0}$ 不变，相关器材规格已在图中标明。

（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最　　（选填“左”或“右” $)$ 端；

（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处被短路而造成的，被短路的是　　；

（4）小兵调节电阻箱阻值 $R$ ，进行多次实验，所绘制的 $I$ 与 $\frac{1}{R}$ 关系图线如图2所示，由此可知 $U_{0} =$ 　　

$V$ ，实验结论是：在电压一定时，　　；

（5）若由于电池电量不足，小兵换用 $4.5 V$ 电源后继续实验，进行了如下操作：

①将电阻箱阻值先调至 $4 Ω$ 进行实验，实验完成后断开开关；

②再将电阻箱阻值调至 $15 Ω$ 后，闭合开关进行实验；

则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致　　。

（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在 $5 Ω ~ 25 Ω$ 范围内，他将电阻箱阻值 $R$ 调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的与 $I$ 与 $\frac{1}{R}$ 关系图线不可能是图3中的　　（选填“甲”或“乙” $)$ ，理由是　　。

小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力 $F_{1}$ 和阻力 $F_{2}$ ， $l_{1}$ 和 $l_{2}$ 分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变 $F_{2}$ 、 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ ，测得杠杆平衡时所需的拉力 $F_{1}$ ，来寻找 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ 四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为 $0 ~ 5 N$ ，杠杆上每一格长 $10 cm$ 。

实验次数	阻力 $F_{2} / N$	阻力臂 $l_{2} / cm$	动力臂 $l_{1} / cm$	动力 $F_{1} / N$
1	4	33	30	4.4
2	4	18	30	2.4
3	4	7.5	30	1.0

（1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿　　方向拉杠杆，并使之在　　位置平衡；

（2）小飞首先保持 $F_{2}$ 和 $l_{1}$ 不变而改变 $l_{2}$ ，所获得的实验数据如表格所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示，则 $F_{1} =$ 　　 $N$ ，此时杠杆的类型与　　（选填“筷子”或“老虎钳” $)$ 相同；

（3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂 $l_{2}$ 时， $l_{2}$ 应不超过　　 $cm$ ；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有①保持　　不变而改变 $F_{2}$ ；②保持 $F_{2}$ 和 $l_{2}$ 不变而改变 $l_{1}$ 。

在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。

（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向　　端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量　　 $g$ 的酒精；

（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是　　；

（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过　　来反映的。

（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是　　。

温度

燃料

加热前的水温 $/^{°} C$

燃料燃尽时的水温 $/^{°} C$

水温的变化 $/^{°} C$

酒精

碎纸片