电压表V1与电阻并联、电压表V2与滑动变阻器并联即可. (2)为保护电路,闭合开关前,滑片应位于最大阻值处,也就是位于B端. (3)闭合开关,电流表A 与电压表V2的示数为零,说明与他们串联的电路是断路状态﹣﹣但不可能是滑动变阻器断路(如果滑动变阻器断路,电压表V2有示数);电压表V1有示数,说明与V1串联的电路是通路,所以电路故障为电阻R1断路. (4)由实验数据可以看出:电压成倍增大,电流也成倍增大,且两者增大的倍数相同.所以实验结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与两端电压成正比. (5)定值电阻的阻值为R1===10Ω 由丁图知,滑动变阻器两端电压为5V时,滑动变阻器接入电路的电阻为R2===50Ω 所以电源电压为U=IR=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V; 已知电源电压为6V,所以对电压表V2不会造成损害;已知电源电压和电阻R1的阻值,可得电路最大电流为0.6A,对电流表也不会造成损害;当电压表V1电压达到3V时,电路电流为I==0.3A =10Ω,即滑动变阻器接入电路电阻不能小所以滑动变阻器接入电路电阻为R最小=于10Ω. 故答案为: (1)实物连接如下图: (2)B; (3)电阻R1断路; (4)正; (5)6;10. 点评: 在额定电流不同的用电器串联在同一电路中时,确定电路电流的原则是:“同情弱者”﹣﹣以最小的额定电流为电路电流,防止烧坏用电器. 8.(2014?普陀区一模)某班级同学做“探究并联电路规律”的实验,所用器材包括电源(6伏)、电键、若干已知阻值的电阻、电压表、电流表和若干导线,他们首先按照如图所示的电路图正确;连接电路.通过探究得到并联电路各电阻两端电压等于电源电压,在继续探究过程中,多次改变
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R1和R2的阻值,并将电流表分别接到A、B、C处,测出通过电阻R1的电流I1、通过电阻R2的电流I2、以及并联电路干路电流I,实验数据如下表所示: 实验序号 1 2 3 4 5 R1(Ω) 20 20 20 30 60 R2(Ω) 60 30 20 15 12 I1(A) 0.3 0.3 0.3 0.2 0.1 I2(A) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I(A) 0.4 0.5 0.6 0.6 0.6 (1)分析比较I1、I2和I的数量关系以及相关条件,可得出的初步结论是: 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 .
(2)分析比较表中实验序号1、2、3的第二、三和六列的数据以及相关条件,可得出的初步结论是:在并联电路中,当一条支路电阻一定时,干路电流 随另一支路电阻的变化而变化 . (3)分析比较实验序号4和5的数据以及相关条件,可知:序号5中的两个并联电阻 能 (选填“能”或“不能”)替代序号4中的两个并联电阻对电流的阻碍作用,理由是: 它们对电流的阻碍作用效果相同 .
(4)进一步综合分析比较表中I1、I2与R1、R2的关系,可以得到的结论是: 在电压一定时,电流与电阻成反比 .
考点: 探究串并联电路中的电流特点实验. 专题: 探究型实验综合题. 分析: (1)分析表中实验数据,根据实验数据得出并联电路中干路电流与支路电流的关系; (2)分析表中实验序号1、2、3的第二、三和六列的数据,根据实验控制的变量与实验数据得出结论; (3)如果不同电阻对电流的阻碍作用相等,则它们对电流的作用效果相同,可以相互代替; (4)分析表中实验数据,得出实验结论. 解答: 解:(1)由表中实验数据可知,I=I1+I2,由此可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和. (2)由表中实验序号1、2、3的第二、三和六列的数据可知,一个支路电阻不变,另一支路电阻发生变化,干路电流发生变化,由此可得:在并联电路中,当一条支路电阻一定时,干路电流 随另一支路电阻的变化而变化. (3)由表中实验序号4和5的实验数据可知,5号两并联电阻对电流的阻碍作用与4号两并联电阻对电流的阻值作用相同,序号5中的两个并联电阻能替代序号4中的两个并联电阻对电流的阻碍作用. (4)由表中电流与对应电阻实验数据可知,在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,即电流与电阻成反比,由此可得:在电压一定时,电流与电阻成反比. 故答案为:(1)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;(2)随另一支路电阻的变化而变化;(3)能;它们对电流的阻碍作用效果相同;(4)在电压一定时,电流与电第27页(共37页)
阻成反比. 点评: 本题考查了实验数据分析,应用控制变量法根据实验控制的变量与实验数据即可得出实验结论;通过练习要提高实验数据分析能力,掌握实验数据的分析方法.
9.(2014?松江区一模)小李和小明为研究导体的某种性质.选用的器材有:多节新干电池、电流表、电压表、电键、若干导线,以及长度相同,但材料不同(A、B两种金属)和横截面积不同(粗、细两种规格)的甲、乙、丙三根导体.该同学正确连接电路,并将实验测得的数据记录在表一、表二和表三中. 表一 导体甲(金属 A 粗) 实验 序号 U(V) I(A) 1.5 3.0 0.3 0.6 4.5 0.9 表二 导体乙(金属 A 细) 1 2 表三 导体丙(金属B 粗) 3 实验 4 5 序号 6 实验 7 8 9 序号 U(V) 3.0 4.5 6.0 U(V) 1.5 4.5 7.5 I(A) 0.3 0.45 0.6 I(A) 0.1 0.3 0.5 ①在实验过程中,同学是用 增加串联干电池的节数 的方法改变导体两端的电压.
②分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9)的电压和电流变化的倍数关系可得的初步结论是: 同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 .
③分析比较实验序号 1、7(或2、4或3、5、8) 可得的初步结论是:当导体两端电压相同时,通过不同导体的电流是不同.
④进一步分析比较表一或表二或表三中的电压和电流的比值,可得到的结论是: 同一导体,导体两端的电压与通过导体的电流的比值是个定值 .
⑤小李和小明在仔细研究了表一、表二和表三后又有了新发现:导体的材料和导体的横截面积会影响导体两端电压和通过导体电流的比值.小明分析表二和表三得出了“导体横截面积越小,导体两端电压和通过导体电流的比值越小”的结论,你认为这一结论是 错误 的(选填“正确”或“错误”). 考点: 控制变量法与探究性实验方案. 专题: 探究型实验综合题. 分析: ①导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,探究电流与电压的关系,必须保持电阻一定,改变两端电压. ②电压的改变有两种方法:改变干电池的节数和调节串联在电路中的滑动变阻器滑片的位置. ③根据实验数据总结实验结论时,要明确控制的物理量和变化的物理量,以及变化的物理量之间的对应规律. 解答: 解:①因为该实验器材中没有滑动变阻器,实验中提供了多节新干电池,因此实验中是通过改变电池节数的方法来改变导体两端的电压的; ②1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)中的数据,是同一段导体,电阻相同,电压不同,电流不同,且导体两端的电压增大为原来的基本,导体中的电流也增大为原来的几倍,可得出的初步结论是:同一导体,通过导体中的电流与导体两端的电压成正比; ③由实验序号1、7(或2、4或3、5、8)中的数据,电压相同,导体的电阻不同,通过的电流不同,可得出的初步结论是:电压相同,通过不同导体的电流不同; ④小李和同学小明进一步综合分析比较表中的数据,分别归纳得出相应的结论:同一导体,电压与电流的比值是一个定值,不同导体,这个比值不相等; ⑤要探究导体的这种性质(电阻)与横截面积的关系,需保持导体的材料和长度相同,横第28页(共37页)
截面积不同,而表二和表三是不同的金属,材料不同,所以得到了错误的结论. 故答案为:①增加串联干电池的节数; ②同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比; ③1、7(或2、4或3、5、8); ④同一导体,导体两端的电压与通过导体的电流的比值是个定值; ⑤错误. 点评: 导体的某种性质指的导体的电阻,同种导体的电压和电流的比值(即电阻相等),不同导体的电压和电流的比值(即电阻不同),此题通过对实验数据的分析,考查了学生对控制变量法的掌握和应用.
10.(2014?宝山区一模)在学习压强概念后,晓红知道了固体由于受到重力的作用会对支撑面产生压强,由此提出问题:地面附近的液体也受重力的作用,它所产生压强的特点与固体相同吗? (1)晓红继续研究液体压强的特点,利用一支两端开口的玻璃管、水和烧杯等器材进行了实验.她先在玻璃管的一端扎上橡皮薄膜,然后将有薄膜的一端浸入水中,研究过程如图1所示.根据实验现象,她进行了合理的假设.你认为晓红的假设是: 同种液体内部的压强随深度的增大而增大 .
验 l 2 3 实验 深度 4 5 6 实验 深度 7 8 9 10 20 30 压强 1.2×l0 2.4×l0 3.6×l0 333 深度 压强 15 30 45 1.2×l0 2.4×l0 3.6×l0 压强 1.2×l0 2.4×l0 3.6×l0 333333序号 (厘米) (帕) 序号 (厘米) (帕) 12 24 36 序号 (厘米) (帕) (2)为了验证假设,晓红接着将玻璃筒分别浸入甲、乙、丙三种不同液体的不同深度处进行研究.她在玻璃筒中加入适量的水,使橡皮薄膜在液体的不同深度处都能保持平整,如图2所示.她通过测量玻璃筒所加入水的质量,再设法求得橡皮薄膜所受的液体压强,并将实验有关数据分别
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记录在表中.液体甲密度为0.8×l0千克/米液体乙密度为1.O×l0千克/米液体丙密度为1.2×l0
3
33333
千克/米. ①分折比较实验序号1与2与3(或4与5与6,或7与8与9)的数据及相关条件,可得到的初步结论是: 同种液体内部,液体的压强与深度成正比 .
②分析比较实验序号 2与9 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:深度相同,不同液体内部,液体密度越大,该处液体的压强也越大.
③进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳出结论:
(a)分析比较 1、4、7或2、5、8或3、6、9可知:液体的密度与所处深度的乘积相同,液体内部压强相同 ;
(b)分析比较 1、4、7和2、5:8和3、6、9可知:液体的密度与所处深度的乘积越大,液体内部压强越大 .
(3)观看了宇航员王亚萍在“天宫一号”上的太空授课后,晓红发现:水滴在“天宫一号”舱内悬空时呈球型,便提出“该水滴内部存在压强,且各处压强的大小均相等”的猜想.你认为她的猜想是 合理 (选填“合理”或“不合理”),理由是 因为水滴呈球型,球面的表面张力,使得表面向内有压力存在,所以其内部有压强;又因为它悬空不动,所以内部各处压强相等 . 考点: 探究液体压强的特点实验. 专题: 探究型实验综合题. 分析: (1)橡皮膜浸没越深,凹陷越明显,故可据此做出假设; (2)在对实验的数据进行分析时,要注意控制变量法的运用,在得出结论时,也要注意描述时,应先明确控制的量是什么,再描述研究量与压强大小的关系; (3)球面具有表面张力,使内部存在压力,同时根据太空中的特殊之处,分析各处压强的大小关系. 解答: 解:(1)根据图1中橡皮膜所处深度越深,凹陷程度越大,故可得出初步假设:同种液体内部的压强随深度的增大而增大; (2)①分折比较实验序号1与2与3(或4与5与6,或7与8与9)的数据及相关条件,可得到的初步结论是:同种液体内部,液体的压强与深度成正比. ②分析比较实验序号2与9的数据及相关条件,可得出的初步结论是:深度相同,不同液体内部,液体密度越大,该处液体的压强也越大. ③进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳可得出结论: (a)分析比较 1、4、7或2、5、8或3、6、9可知:液体的密度与所处深度的乘积相同,液体内部压强相同; (b)分析比较 1、4、7和2、5:8和3、6、9可知:液体的密度与所处深度的乘积越大,液体内部压强越大. (3)晓红提出“该水滴内部存在压强,且各处压强的大小均相等”的猜想.这一猜想是合理的,因为水滴呈球型,球面的表面张力,使得表面向内有压力存在,所以其内部有压强;又因为它悬空不动,所以内部各处压强相等. 故答案为: (1)同种液体内部的压强随深度的增大而增大. (2)①同种液体内部,液体的压强与深度成正比; ②2与9; ③(a)1、4、7或2、5、8或3、6、9可知:液体的密度与所处深度的乘积相同,液体内部压强相同; (b)1、4、7和2、5:8和3、6、9可知:液体的密度与所处深度的乘积越大,液体内第30页(共37页)