小慧用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体两端电压的关系-优题课

小慧用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。

（1）请用笔画线代替导线，将甲图中的电路连接完整。

（2）如表是她通过实验得到的几组数据，其中第5组有明显错误，原因是　　。

数据序号	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4
电流I/A	0.08	0.16	0.24	0.32	2.00	0.48

（3）实验中，她所选择的变阻器是　　。（选填字母）

A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 1A D.50Ω 0.5A

（4）实验过程中，发现电流表的示数几乎为零，电压表的示数接近3V．导线及连接处完好，则电路发生故障的原因是　　。

（5）老师接下来让同学们用如图乙所示的电路测量未知电阻R_x的阻值。器材有一个电源（电压未知且恒定不变），一个量程合适的电流表，一个最大阻值为R₀的滑动变阻器。请你写出简要的操作步骤及需要测量的物理量　　。并用测量的物理量写出R_x的数学表达式：R_x＝　　。

科目物理题型实验题难度中等

知识点：探究电流与电压、电阻的关系实验实物的电路连接

小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5 $V$ 相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器 $R_{1}$ “ $10 Ω 1 A$ ”、 $R_{2}$ “ $20 Ω 2 A$ ”，开关、导线若干。

（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片 $P$ 右移灯泡变亮，且导线不交叉）。

（2）闭合开关前，应将滑片于　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 端。正确连接电路后，闭合开关 $S$ ，移动滑片 $P$ ，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是　　

$A$ ．小灯泡短路 $B$ ．滑动变阻器短路 $C$ ．小灯泡断路 $D$ ．滑动变阻器断路

（3）排除故障后，移动滑片 $P$ ，依次测得6组数据，如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为　　 $A$ ；第4次实验时灯泡电阻值为　　 $Ω$ ．由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是　　（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ” $)$ 。

（4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是　　（选填“合理”或“不合理” $)$ 的。

表一

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压 $V / V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
电流 $I / A$	0.16		0.22	0.25	0.28	0.29
电阻 $R / Ω$	3.1		6.8		8.9	9.7

表二

实验次数	1	2	3
电阻 $R / Ω$	5	10	20
电流 $I / A$	0.30	0.20	0.12

（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的 $5 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $20 Ω$ 的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是：　　。

小明利用如图所示的实验装置“探究水在凝固过程中温度的变化规律”。将盛有适量水的试管放入装有含盐冰的烧杯中，温度计测试管中水的温度。小明发现水在凝固过程中温度　　（选填“保持不变”、“逐渐升高”或“逐渐降低” $)$ ；烧杯内含盐冰的温度必须远低于试管中水凝固时的温度，这说明水在凝固过程中需要　　（选填“吸热“或“放热” $)$ 。

小明同学用一个焦距为 $10.0 cm$ 的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，他需要将烛焰、透镜和光屏三者的中心调整在　　，使像成在光屏中央。当蜡烛与凸透镜位置如图时，成倒立、　　（选填“放大”、“等大”或“缩小” $)$ 的实像，生活中的　　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” $)$ 就是利用了这样的成像原理。

小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器 $R'$ 的规格是“ $20 Ω 2 A$ ”。

（1）如图甲所示是小薇画出的电路图，小亮进行实物连线如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）。

（2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$

$A$ ．电流表没调零 $B$ ．电流表正负极接反了

（3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，4次实验时电流表示数为 $0.5 A$ ，电压表示数如图丁所示，记为　　 $V$ ；他们记录的数据如表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第　　组（填写实验序号），理由是　　；

实验序号	①	②	③	④
电压 $/ V$	0.5	1.2	1.8
电流 $/ A$	0.10	0.24	0.34	0.5

（4）排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以提到的结论是：在　　不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成　　比；

（5）小薇利用实验数据还计算出定值电阻 $R$ 的阻值为　　 $Ω$ （结果保留一位小数）；

（6）以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是　　。

$A$ 、探究影响滑动摩擦力大小的因素 $B$ 、探究杠杆的平衡条件 $C$ 、刻度尺测物体的长度。

某中学环保小组在长江边取适量江水样品，分别进行了江水密度的测量：

（1）小薇把样品带回学校，用天平和量筒做了如下实验：

①将天平放在　　台上，把游码移到零刻度线处，发现指针在分度盘的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向　　（选填“右”或“左” $)$ 调，直至天平平衡；

②用天平测出空烧杯的质量为 $30 g$ ，在烧杯中倒入适量的江水样品，测出烧杯和江水的总质量如图甲所示，则烧杯中江水的质量为　　 $g$ ，将烧杯中的江水全部倒入量筒中，江水的体积如图乙所示，则江水的密度为　　 $g / c m^{3}$ 。

③小薇用这种方法测出的江水密度比真实值　　（选填“偏大”或“偏小” $)$ 。

（2）小亮把样品带回家，用家里的一台电子秤（如图丙所示）和没喝完的半瓶纯净水，做了如下实验：

①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为 $m_{1}$ ，并用笔在瓶身水面位置标记为 $A$ ；

②把瓶中的水全部用来浇花，然后吹干，用电子秤测出空瓶的质量为 $m_{2}$ ；

③把江水慢慢倒入空瓶中，直至液面与　　相平，再用电子秤测出瓶的总质量为 $m_{3}$ ；

④则江水的密度表达式 $ρ =$ 　　（纯净水的密度用 $ρ_{水}$ 表示）；

⑤小亮测算江水的体积使用了下列3种物理方法中的　　

$A$ ．控制变量法 $B$ ．等量代替法 $C$ ．类比法。