学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与-优题课

学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块、上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框与灵敏电流计相连。（线框在铁块、上方，实验过程中线框不扭转）

【猜想与假设】

小雨做出了如下猜想：

感应电流的大小与磁场的强弱有关；

感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。

【设计与进行实验】

（1）小雨探究猜想的设计思路如下：改变电磁铁的　　进行多次实验，每次实验保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。

（2）要探究猜想，实验时应保持电磁铁　　不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。

实验次数	切割磁感线的速度	电流计指针偏转格数
1	慢速	1.5格
2	中速	2.5格
3	快速	4格

【分析论证】

（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时，　　，闭合电路中产生的感应电流越大。

【交流评估】

（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：　　。

（5）按照小雨的设计思路探究猜想，实验时在操作上存在的困难是：　　。

科目物理题型实验题难度容易

知识点：电磁感应

如图甲，是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置，图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象。

（1）实验中，用烧杯中的热水加热试管中固体物质，好处是　　；由图乙可知，该物质是　　（选填“晶体”或“非晶体” $)$ 。

（2）图乙中，该物质在 $t_{1}$ 时具有的内能　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$ 在 $t_{2}$ 时的内能。

小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）为了粗测凸透镜的焦距，小明上午上课前，将凸透镜与水平地面平行放置，让太阳光照射到凸透镜上，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点到光心的距离，就是凸透镜的焦距，小强却说，这个距离不是凸透镜的焦距，其理由是　　。

（2）实验过程中，在图示位置，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这与　　（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机” $)$ 的成像原理相同。若将蜡烛向右移动 $10 cm$ ，调整光屏位置再次成清晰的像，此时像的大小比原来的像要　　。

在学习了并联电路特点和欧姆定律后，科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系，开展了以下探究。

$[$ 实验步骤 $]$

①设计电路，根据电路图连接实物；

②闭合开关，分别读出电压表和电流表的示数并记录；

③计算总电阻并填入表格；

④换用不同规格的电阻重复上述实验。

实验次数	电阻 $R_{1} / Ω$	电阻 $R_{2} / Ω$	电压 $U / V$	电流 $I / A$	总电阻 $R / Ω$
1	10	30	3	0.4	7.5
2	30	30	3	0.2	15
3	30	15	3	0.3	10

请你在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。

$[$ 得出结论 $]$ 并联电路总电阻小于任何一个分电阻。

$[$ 思考讨论 $]$

①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。　　。

②分析表中数据，若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将　　。

降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。某 $STEM$ 项目学习小组同学对降落伞下降的速度与哪些因素有关产生了兴趣，并开展了以下实验。

$[$ 实验器材 $]$ ①纱布、棉布、防水布；②小沙包若干；③剪刀、刻度尺、透明胶带、绳子、天平。

$[$ 提出问题 $]$ 降落伞下降的速度与哪些因素有关？

$[$ 建立假设 $]$

假设一：降落伞下降的速度与伞面材料有关；

假设二：降落伞下降的速度与伞面面积有关；

假设三：降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。

$[$ 收集证据 $]$ 如图，将沙包挂在降落伞上，并使它从同一高度自由下落。实验时，同学们发现实验器材中缺少一种测量工具　　，完善实验器材后继续实验，获得以下数据。

组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	降落时间 $(s)$
组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	第1次	第2次	第3次	平均
1	纱布	1200	100	8.6	8.5	8.7	8.6
2	棉布	1200	100	9.3	9.5	9.4	9.4
3	防水布	1200	130	10.7	10.8	10.9	10.8
4	防水布	1500	130	13.1	13.4	13.4	13.3

$[$ 得出结论 $]$ 分析上述数据，发现降落伞下降的速度与　　有关。

$[$ 思考讨论 $]$ 进一步分析发现，针对建立的假设，所收集的证据并不完整，请你在答题卷的表格中将实验方案补充完整。

在研究"电流与电压的关系"时，小明连接了如图甲的电路，电源电压 $U$ 为3伏。

（1）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是　　。

（2）改正错误操作后，小明分别将电阻 $R_{0}$ 为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻 $R_{0}$ 的电压 $U_{0}$ 和电流 $I_{0}$ 数据，如表一所示。小明想进一步研究"电阻 $R_{0}$ 的电流变化量大小△ $I_{0}$ 与电压变化量大小△ $U_{0}$ 的关系"，根据数据计算出部分电压变化量大小△ $U_{0}$ 和相应的电流变化量大小△ $I_{0}$ ，如表二所示，则表二中的 $a$ 为　　。

表一

组别	第1组			第2组			第3组
$R_{0}$ （欧 $)$	5			10			20
$U_{0}$ （伏 $)$	1.0	2.2	2.5	1.2	1.8	2.4	1.6	2.4	2.8
$I_{0}$ （安 $)$	0.20	0.44	0.50	0.12	0.18	0.24	0.08	0.12	0.14

表二

组别	△ $U_{0}$ （伏 $)$	△ $I_{0}$ （安 $)$
第1组	1.5	$a$
第2组	0.6	0.06
第3组	0.8	0.04

（3）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△ $U_{R}$ 与电流变化量大小△ $I_{R}$ 的比值，总是等于定值电阻 $R_{0}$ 的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律　　。