【正文】 合要求的電源、兩個開關(guān)S1和S2，并連接了如圖所示的實驗電路，請幫助小明完成下列實驗內(nèi)容：（1）只閉合開關(guān)S1，讀出電流表示數(shù)為I1；　閉合開關(guān)SS2　，讀出電流表示數(shù)為I2；（2）用實驗測量值求出電阻Rx表達式為：Rx=　?。究键c】伏安法測電阻的探究實驗．【分析】實驗中沒有電壓表，被測電阻已經(jīng)被一個開關(guān)斷路，不能設(shè)計成并聯(lián)電路找電壓相等．通過開關(guān)閉合與斷開，使電路處于兩種狀態(tài)，利用電源電壓保持不變，找電路兩種狀態(tài)下的電壓相等．可以使已知電阻和被測電阻串聯(lián)，測量串聯(lián)電路中的電流，然后短路被測電阻測出電路電流，利用電源電壓相等，列出等式求解．【解答】解：（1）只閉合開關(guān)S2時，電路為Rx的簡單電路，電流表的示數(shù)為I1；開關(guān)SS2都閉合時，電路為R0、Rx并聯(lián)，電流表的示數(shù)為I2．（2）因電源的電壓不變，所以并聯(lián)時通過Rx的電流不變，所以通過R0的電流為I0=I2﹣I1，則電源的電壓為U=I0R0=（I2﹣I1）R0；由歐姆定律得：Rx的阻值為Rx==．故答案為：（1）閉合開關(guān)SS2；（2）．　41．實驗桌上有已調(diào)好的電壓表、電阻箱（符號）、滑動變阻器、符合實驗要求的恒壓電源各一個，阻值已知的定值電阻R0，開關(guān)三個，導(dǎo)線若干．請選用上述實驗器材，設(shè)計實驗證明：“當(dāng)電阻兩端電壓不變時，電阻消耗的功率與電阻的關(guān)系為P=（k為定值）”．要求：（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出實驗步驟；（3）畫出數(shù)據(jù)記錄表．（實驗時不可拆卸電路）【考點】探究用電器的電功率實驗．【分析】根據(jù)控制變量法，要使通過電阻兩端的電壓保持不變，必須把電阻箱與滑動變阻器和電流表串聯(lián)起來，然后利用電壓表測出電阻箱兩端的電壓，根據(jù)P=UI分析比較即可．【解答】解：（1）實驗電路圖如圖所示：（2）實驗步驟：①按照電路圖連接電路，將滑動變阻器接入電路阻值調(diào)到最大，電阻箱接入電路電阻為R，將R和定值電阻的阻值R0記錄在表格中．②閉合開關(guān)S1和S2，用電壓表測出電阻箱兩端的電壓U1，將U1的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中．③閉合開關(guān)S1和S3，用電壓表測出電阻箱和定值電阻兩端的電壓U2．將U2的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中．④再分別改變5次電阻箱接入的電阻R．閉合開關(guān)S1和S2，改變滑動變阻器接入電路的電阻，使電阻箱兩端的電壓始終為U1不變．將R的阻值記錄在表格中．并仿照步驟③，用電壓表測出各次相應(yīng)的U2，將U2的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中．⑤利用公式P=U1I1=和測量數(shù)據(jù)，計算電阻箱的電功率P，將P的數(shù)值記錄在表格中．（3）實驗數(shù)據(jù)記錄表格：R/ΩR0/ΩU1/VU2/VP/W　五、科普閱讀題（共8分，每空1分）42．閱讀下面的短文，回答問題神奇的生物電同學(xué)們?nèi)ブ袊萍拣^“探索與發(fā)現(xiàn)”主題展“生命之旅”展廳參觀后，對生物電有了認(rèn)識．首先發(fā)現(xiàn)生物電的是意大利的生物學(xué)家伽伐尼．經(jīng)過了一系列研究，他證實了生物電的存在．實驗已揭示，不僅動物，所有生物都有生物電活動，生物電現(xiàn)象是自然界普遍存在的一種電現(xiàn)象．生物電是指生命過程中產(chǎn)生的電流或電壓．科學(xué)研究表明，生物電現(xiàn)象是基本的生命活動之一．生物體一旦停止了新陳代謝，生物電現(xiàn)象和生命活動也就終結(jié)了．與生命體的正常生理活動相伴的是正常的生物電分布，當(dāng)生物體發(fā)生病變時，生物體的電現(xiàn)象也發(fā)生相應(yīng)的病理性改變，這就是醫(yī)學(xué)進行診斷和治療的依據(jù)． 人體組織細(xì)胞總在自發(fā)地不斷產(chǎn)生著很微弱的生物電活動，利用在頭皮上安裝電極將細(xì)胞的電活動引出來并經(jīng)腦電圖機放大后記錄下來得到有一定波形、波幅、頻率和相位的圖形、曲線，即為腦電圖．目前，對健康人和患者進行心電圖、腦電圖、肌電圖，甚至視網(wǎng)膜電圖、胃腸電圖的檢查，已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)、診斷和估量疾病進程的重要手段．電療在人體發(fā)生某些病變時，可以采用外加電壓的形式對人體本來的生物電進行干預(yù)，已達到治療的目的．A．請根據(jù)上述材料回答下列問題：（1）生物電是指生命過程中產(chǎn)生的　電流或電壓?。?）舉出上文中醫(yī)學(xué)應(yīng)用生物電的兩個實例　腦電圖、肌電圖?。姵亓私饬松镫姷幕局R后，物理小組的同學(xué)在活動課中，用4個大小接近的臍橙制作了水果電池．選用形狀相同的4個銅片和4個鋁片作為電池的電極，將每組電極中的一個銅片和一個鋁片相隔約5cm的距離分別插入每個臍橙中，再將這樣的4個臍橙串聯(lián)，即用導(dǎo)線將一個臍橙上的銅片和另一個臍橙上的鋁片依次連接起來如圖甲所示．一同學(xué)將二極管接入接線夾A、B之間時，看到二極管發(fā)光．接著他將二極管的兩個極對調(diào)后再接入A、B之間，發(fā)現(xiàn)二極管不再發(fā)光．隨后，小組同學(xué)們用控制變量的方法，又分別對可能影響臍橙水果電池電壓的下列兩個因素做了初步探究：（1）臍橙被水平切去部分后是否影響水果電池的電壓：為了便于探究，小組同學(xué)選用一個臍橙，在不改變電極銅片和鋁片間距離及插入臍橙深度的情況下，用電壓表先測出一個完整臍橙水果電池的電壓如圖乙所示，再測出被水平切掉約后剩下的臍橙水果電池電壓如圖丙所示，共測得3種情況下的臍橙水果電池的電壓如數(shù)據(jù)表一所示．（2）不同的電極材料是否影響水果電池的電壓：同學(xué)們?nèi)杂靡粋€臍橙，用銅片作為電池的正極，分別用外形相同的鎂、鋁、鐵金屬片作為電池的負(fù)極，使電極間距離和插入臍橙的深度相同，分別測出3組不同電極材料的臍橙水果電池的電壓，如數(shù)據(jù)表二所示．?dāng)?shù)據(jù)表一 臍橙大小 整個約3/4個 約1/2個電壓U/V 數(shù)據(jù)表二電極材料 銅和鎂 銅和鋁 銅和鐵電壓U/V B．請根據(jù)以上臍橙水果電池資料，回答下列問題：（1）將二極管兩極接線對調(diào)后，發(fā)現(xiàn)二極管不再發(fā)光，其原因是　C?。ㄌ钸x項字母）．A．水果電池的正負(fù)極之間已經(jīng)沒有電壓 B．二極管是由絕緣體材料組成的C．二極管具有單向?qū)щ娦?，?dāng)反向接入電路時，電阻很大（2）由數(shù)據(jù)表一和數(shù)據(jù)表二可知：　電極材料　會影響水果電池的電壓．（3）小組同學(xué)將圖23乙中的臍橙擠壓幾下后，請根據(jù)此現(xiàn)象，提出一個可探究的科學(xué)問題：　水果電池的電壓可能與水果的軟硬度有關(guān)?。究键c】控制變量法與探究性實驗方案．【分析】A、（1）閱讀材料中，原文中“生物電是指生命過程中產(chǎn)生的電流或電壓”；（2）在講述生物電的實例時，生物電的在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用包括心電圖、腦電圖、肌電圖、視網(wǎng)膜電圖、胃腸電圖等；B、（1）二極管具有單向?qū)щ娦裕鋬啥思词褂须妷海泳€反了仍沒電流通過；（2）因素改變并沒有引起結(jié)論改變，表明它們不存因果關(guān)系；反之，則存在；（3）材料中臍橙擠壓造成了電壓發(fā)生改變，而臍橙擠壓對臍橙的硬度或者密度都會產(chǎn)生影響，所以可以圍繞臍橙的軟硬度或者密度對臍橙電壓的影響提出相應(yīng)的可探究性科學(xué)問題．【解答】解：A、（1）文中原句“生物電是指生命過程中產(chǎn)生的電流或電壓”，故答案為“電流或電壓”；（2）在例舉生物電的應(yīng)用時，主要闡述在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，材料中提出：心電圖、腦電圖、肌電圖、視網(wǎng)膜電圖、胃腸電圖都是生物體的電現(xiàn)象的反應(yīng)；B、（1）二極管接線對調(diào)，其兩端仍存在電壓，沒有電流只能是二極管的特殊特點﹣﹣單向?qū)щ娦栽斐傻模唬?）臍橙被水平切去部分后是否影響水果電池的電壓，由表一中可以看出，三次切去部分不同，但電壓相同，所以臍橙大小并不會影響電壓．而同學(xué)們?nèi)杂靡粋€臍橙，以銅為正極，分別用外形相同的鎂、鋁、鐵金屬片作為電池的負(fù)極，得到的電壓值不同．故答案為：A．（1）電流或電壓；（2）心電圖、腦電圖、肌電圖、視網(wǎng)膜電圖、胃腸電圖（兩個都行）B．（1）C；（2）電極材料；（3）a：臍橙果汁的多少影響水果電池的電壓；b：水果電池的電壓可能與水果的軟硬度有關(guān)．　43．某校初中物理興趣小組的學(xué)生在活動課上制作出神奇的金屬銅線轉(zhuǎn)框．取一根長度合適的金屬銅線，剝?nèi)ャ~線兩端和中央部分的絕緣皮，彎成一個線框．將銅線中央裸露部分與一節(jié)干電池的正極接觸；干電池的負(fù)極貼放在位于水平桌面上的圓柱形物體上面，再將銅線框兩端裸露出的部分與圓柱形物體接觸，這樣金屬銅線框就可以繞電池持續(xù)轉(zhuǎn)動，如圖所示．請根據(jù)此現(xiàn)象回答下列問題：（1）圓柱形物體應(yīng)具有導(dǎo)電性和　磁　性（填物理屬性）．（2）銅線框轉(zhuǎn)動的原因是　銅線框中的電流在磁場中受力?。?）銅線框繞電池轉(zhuǎn)動過程中將　電　能轉(zhuǎn)化為　機械　能．【考點】磁場對通電導(dǎo)線的作用．【分析】本實驗利用了通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理，因此，要有磁場的存在，同時還要有電流的存在．這一過程中，將電能轉(zhuǎn)化為機械能．【解答】解：（1）在實驗中，圓柱形物體提供了磁場，同時還是電路的一部分，因此，它具有導(dǎo)電性和磁性；（2）在本實驗中，銅線框之所以能夠轉(zhuǎn)動，是由于銅線框中的電流在磁場中受力．（3）銅線框繞電池轉(zhuǎn)動過程中將電能轉(zhuǎn)化為機械能．故答案為：（1）磁；（2）銅線框中的電流在磁場中受力；（3）電；機械．　六、計算題（共8分，44題4分，45題4分）44．如圖甲是某品牌的足浴盆，它既有加熱功能，又有按摩功能，溫控開關(guān)可自動控制盆中水的加熱溫度．圖乙是足浴盆的簡化電路圖，相關(guān)參數(shù)如表，請根據(jù)這些信息完成下列問題：型號 B25額定電壓 220V加熱功率 1000W電動機功率 22W（1）加熱電阻正常工作時的阻值；（2）啟動按摩功能時通過電動機線圈的電流；（3）在足浴盆中加入適量水后，在額定電壓下加熱并同時啟動按摩功能，工作了5min，足浴盆消耗多少焦耳電能．【考點】電功率的計算；焦耳定律的計算公式及其應(yīng)用．【分析】（1）加熱電阻正常工作時，加熱功率和額定功率相等，根據(jù)R=求阻值；（2）啟動按摩功能時，電動機工作，根據(jù)P=UI求通過線圈的電流；（3）根據(jù)W=Pt計算足浴盆加熱和按摩電動機消耗的電能，從而得到足浴盆消耗電能．【解答】解：（1）由圖可知，加熱時足浴盆正常工作時的功率P=1000W，電壓U=220V，由P=可得加熱電阻值：R加熱===；（2）啟動按摩功能時，電動機工作，功率P=22W，電壓U=220V，由P=UI可得通過線圈的電流：I===；（3）由P=在額定電壓下加熱并同時啟動按摩功能，工作了5min消耗電能：W=W加熱+W電動機=（P加熱+P電動機）t=300s=105J．答：（1）；（2）；（3）在足浴盆中加入適量水后，在額定電壓下加熱并同時啟動按摩功能，工作了5min，105J．　45．如圖所示，電源電壓恒定，定值電阻R2=20Ω，滑動變阻器R0上標(biāo)有“50Ω，”的字樣．當(dāng)開關(guān)S與1位置連接，且滑動變阻器R0滑片P置于A端時，電壓表的示數(shù)為8V；當(dāng)開關(guān)S與2位置連接，且滑動變阻器R0滑片P置于變阻器中間位置時，滑動變阻器R0的功率為4W．求：（1）電源電壓U；（2）定值電阻R1的阻值；（3）通過開關(guān)的連接及變阻器滑片的移動，可使電路消耗的總功率最小，其最小值為多少瓦．【考點】歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計算．【分析】（1）當(dāng)開關(guān)S打到2位置且滑片P在中點時，R2與R0串聯(lián)，根據(jù)P=I2R表示出滑動變阻器R0的功率即可求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源電壓；（2）當(dāng)開關(guān)S打到1位置且滑片P在A端時，R1與R0串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出定值電阻R1的阻值；（3）兩定值電阻中最大的與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)時，電路中的總電阻最大，電路消耗的電功率最小，根據(jù)P=UI求出電路的最小功率．【解答】解：（1）兩個狀態(tài)的電路圖如下：當(dāng)開關(guān)S與2位置連接，且滑動變阻器R0滑片P置于變阻器中間位置時，滑動變阻器R0的功率為4W．則P0=I22R0，所以，I22==；解得：I2=；所以電源電壓U=I2（R2+R0）=（20Ω+50Ω）=18V；（2）當(dāng)開關(guān)S與1位置連接，且滑動變阻器R0滑片P置于A端時，電壓表的示數(shù)為8V；滑動變阻器R0兩端的電壓：U0=U﹣U1=18V﹣8V=10V；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可得：===，所以，R1=R0=50Ω=40Ω；（3）電源電壓恒定，當(dāng)電路的總電阻最大時，電路消耗的總功率最小，由于R1＞R2，則當(dāng)開關(guān)S與1位置連接，且滑動變阻器R0滑片P置于A端時，等效電路圖如下：P小===．答：（1）電源電壓為18V；（2）定值電阻R2的阻值為40Ω；（3）當(dāng)電路接通時，在確保電路元件安全的前提下，．　2016年10月20日第38頁（共38頁）