【正文】 約為3V，此時，電路出現(xiàn)的故障可能是　R處斷路??；小明排除故障后繼續(xù)實驗．（3）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中：①電路中滑動變阻器起到保護(hù)電路元件安全和　控制電阻R兩端電壓不變　的作用；②小明先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應(yīng)向　A?。ㄌ睢癆”或“B”）方向移動滑動變阻器的滑片P，同時記下電流表的示數(shù)；③若要使所給的5個定值電阻分別接入電路中都能正常進(jìn)行實驗，應(yīng)該選取至少標(biāo)有　5　Ω的滑動變阻器；④根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖乙所示，小明由圖象得出的結(jié)論是：　電壓一定時，電流與電阻成反比　．【考點】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗．【分析】（1）根據(jù)實驗電路圖連接實物圖，連接電路時要注意：滑動變阻器的接法，電表正負(fù)接線柱不要接反．（2）①連接過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；滑動變阻器的作用一般有保護(hù)電路和改變電路電流或改變被測電阻兩端電壓；②若電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)等于電源電壓，則可能是因為與電壓表并聯(lián)的電路斷路造成；（3）①探究電流與電阻的關(guān)系時，需利用滑動變阻器保持電阻兩端電壓不變；②根據(jù)串聯(lián)電路分壓的知識判斷滑片移動的方向；③根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點判斷定值電阻阻值與滑動變阻器接入電路阻值的關(guān)系，據(jù)此判斷；④根據(jù)圖象分析得出電流與電阻的反比例關(guān)系．【解答】解：（1）根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，電路圖如圖所示：（2）在探究“電流與電壓的關(guān)系”實驗中：①閉合開關(guān)前，要將滑動變阻器滑片移至左端；電路中滑動變阻器起到保護(hù)電路元件安全和改變電阻兩端電壓，進(jìn)行多次測量的作用；②閉合開關(guān)S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約為3V，此時，電路出現(xiàn)的故障可能是 R處斷路；（3）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中：①電路中滑動變阻器起到保護(hù)電路元件安全和控制電阻R兩端電壓不變的作用；②小明先將R﹦10Ω的電阻接入，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下電流表示數(shù)；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應(yīng)向A方向移動滑動變阻器的滑片P，同時記下電流表的示數(shù)；③由圖示電路圖可知，2=3V，由圖示圖象可知，電阻兩端電壓為U=5Ω=，滑動變阻器兩端電壓為：U滑=U﹣UR=3V﹣=，由串聯(lián)電路電流I處處相等，定值電阻與滑動變阻器接入電路的阻值之比： ====，則R滑=R，即：定值電阻阻值是滑動變阻器接入電路阻值的5倍，使所給的5個定值電阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”分別接入電路中都能正常進(jìn)行實驗，當(dāng)定值電阻為25Ω時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，為：R滑最大=R=25Ω=5Ω，若要使所給的5個定值電阻分別接入電路中都能正常進(jìn)行實驗，滑動變阻器最大阻值至少為5Ω，則應(yīng)該選取至少標(biāo)有5Ω的滑動變阻器；④根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖2所示，小明由圖象得出的結(jié)論是：電壓一定時，電流與電阻成反比．故答案為：（1）電路圖見解答；（2）①左；改變電阻兩端電壓，進(jìn)行多次測量；②R處斷路；（3）①控制電阻R兩端電壓不變；②A；③5；④電壓一定時，電流與電阻成反比．　31．圖甲是用伏安法測電阻的實驗圖，所用滑動變阻器的規(guī)格是“20Ω 1A”，電源為兩節(jié)新干電池，待測電阻Rx的阻值約為10Ω．（1）用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中完成實物電路連接，要求滑動變阻器的滑片向B端滑動時連入電路的電阻變大．（2）正確連接電路后，若甲圖中導(dǎo)線a內(nèi)部斷路，其余均完好，閉合開關(guān)，觀察兩只電表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)　電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)?。?）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙、丙所示，則Rx的阻值為　8　Ω．【考點】伏安法測電阻的探究實驗．【分析】（1）在伏安法測電阻實驗中，電壓表與待測電阻并聯(lián)測量兩端電壓，電流表串聯(lián)在電路中測量電路電流，滑動變阻器采用“一上一下”的方法串聯(lián)在電路中，改變電路電阻；（2）電壓表串聯(lián)在電路中時測量電源電壓；電路斷路時，電流表示數(shù)為0；（3）讀取電壓表、電流表示數(shù)時，首先明確電表選擇的量程和對應(yīng)的分度值，讀數(shù)時視線與指針?biāo)鶎叹€相垂直；已知待測電阻兩端電壓和通過的電流，利用R=得到電阻．【解答】解：（1）已知電源電壓由兩節(jié)干電池提供，即U=3V，待測電阻在10Ω左右，所以電路最大電流為I最大===，即電流表選擇0～；要使滑動變阻器滑片向B端滑動時連入電路的電阻變大，需要連接A接線柱．電路連接如下；（2）正確連接電路后，若甲圖中導(dǎo)線a內(nèi)部斷路，其余均完好，閉合開關(guān)，電壓表串聯(lián)在電路中，顯示的是電源電壓；由于電路斷路，沒有電流通過電流表，所以電流表無示數(shù)；（3）由（1）知，電壓表選擇的是0～3V量程，；電流表選擇的是0～，；待測電阻的阻值為R==8Ω．故答案為：（1）；（2）電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)；（3）8．　32．太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一．106J的太陽能，在5小時的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃．求：（1）熱水器中的水吸收的熱量　106　J；[水的比熱容c=103J/（kg?℃）]（2）熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能E=　107　J；（3）熱水器的效率η=　40%?。究键c】太陽能熱水器中的熱量計算．【分析】（1）根據(jù)Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）106J的太陽能，求出在5小時的有效照射時間內(nèi)熱水器接收到的太陽能；（3）根據(jù)η=求出熱水器的效率．【解答】解：（1）熱水器中的水吸收的熱量：Q=cm（t﹣t0）=103J/（kg?℃）100kg（40℃﹣20℃）=106J；（2）熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能：E=106J/h5h=107J；（3）熱水器的效率：η=100%=100%=40%．故答案為：（1）106；（2）107；（3）40%．　33．以前，我國北方經(jīng)常用轆轤將水從井里提上來，如下圖所示．轆轤的本質(zhì)是可以連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿．已知吊桶的質(zhì)量是2kg，容積是810﹣3 m3；井中水面到地面的高度為5m，103 kg/m3．不計摩擦及繩和搖柄質(zhì)量．取g=10N/kg．（1）當(dāng)人通過轆轤用20s的時間，將裝滿水的吊桶從水面勻速提升到地面時，人所做的有用功是多少？人所做有用功的功率是多大？該機械的機械效率是多少？（2）當(dāng)人通過轆轤將裝半桶水（體積為410﹣3 m3）的吊桶勻速提升到地面時，該機械的機械效率是多少？（3）根據(jù)上面的計算結(jié)果，提出改進(jìn)吊桶的辦法，以提高該機械的機械效率．（4）請列舉使用該機械比人直接提升吊桶的好處．（答出兩條即可）【考點】功的計算；滑輪（組）的機械效率；功率的計算．【分析】（1）根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出水的重力，根據(jù)W=Gh求出人所做的有用功；利用P=求出人所做有用功的功率；不計摩擦及繩和搖柄質(zhì)量時，額外功為克服桶重力做的功，根據(jù)W=Gh求出總功，利用效率公式求出該機械的機械效率．（2）先求出半桶水的質(zhì)量，再根據(jù)G=mg和W=Gh求出有用功和總功，最后根據(jù)效率公式求出該機械的機械效率．（3）根據(jù)提高機械效率的方法進(jìn)行解答，即額外功相同時增大有用功、有用功相同時減小額外功．（4）由圖可知轆轤相當(dāng)于一個定滑輪同時也可以看成一個杠桿，根據(jù)定滑輪的特點和省力杠桿的優(yōu)點以及安全方面進(jìn)行解答．【解答】解：（1）滿桶水的質(zhì)量：m1=ρV=103kg/m3810﹣3m3=8kg，人所做的有用功：W有=m1gh=8kg10N/kg5m=400J，人所做有用功的功率：P有===20W；提升吊桶所做總功：W總=Gh=（m1+m2）gh=（8kg+2kg）10N/kg5m=500J，機械效率：η==100%=80%；答：人所做的有用功是400J，人所做有用功的功率是20W，該機械的機械效率是80%．（2）半桶水的質(zhì)量：m1′=ρV′=103kg/m3410﹣3m3=4kg，所做有用功：W有′=m1′gh=4kg10N/kg5m=200J，所做總功：W總′=Gh=（m1′+m2）gh=（4kg+2kg）10N/kg5m=300J，機械效率：η′=100%=100%≈%；答：%．（3）根據(jù)提高機械效率的方法可知：在所提水的質(zhì)量不變時，可以減小桶自身的重力減小額外功，來提高機械效率；在桶的重力不變時，增大桶的容積增大有用功，來提高機械效率．故答案為：減小吊桶的質(zhì)量，增大吊桶的容積．（4）由圖可知轆轤相當(dāng)于一個定滑輪，所以可以改變用力的方向，方便用力；該裝置還相當(dāng)于一個杠桿，且軸相當(dāng)于支點、轆轤的半徑是阻力臂、把手與軸的垂直距離為動力臂，動力臂大于阻力臂，所以可以省力；使用轆轤可以遠(yuǎn)離井口達(dá)到安全的目的．故答案為：省力；改變施力方向，方便用力（或“方便”或安全）．　34．如圖甲所示的電路中，R2為滑動變阻器，RR3為定值電阻，電源兩端電壓保持恒定不變．改變滑片P的位置，兩電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)對應(yīng)關(guān)系的圖象分別表示在圖乙所示的坐標(biāo)系中．則：（1）當(dāng)滑片移至a端時，對應(yīng)的是圖乙中的　B　點；（2）當(dāng)滑片移至b端時，電路中的電流為　1　A；（3）R1的阻值為多少？（4）電源的電壓為多少？【考點】歐姆定律的應(yīng)用．【分析】（1）由電路圖可知，當(dāng)滑片移至a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路中的總電阻最小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流最大，據(jù)此進(jìn)行判斷；（2）當(dāng)滑片移至b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖象可知此時電路中的電流；（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，當(dāng)滑片移至b端時，R1兩端的電壓最小，據(jù)此判斷R1的I﹣U圖象，并讀出對應(yīng)的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；（4）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律分別表示出滑片位于a端、b端電源的電壓，聯(lián)立等式即可求出電源的電壓．【解答】解：（1）由電路圖可知，當(dāng)滑片移至a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路中的總電阻最小，由I=可知，電路中的電流最大，由圖象可知，對應(yīng)的是圖乙中的B點；（2）當(dāng)滑片移至b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖象可知電路中的電流為1A；（3）因串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，所以，當(dāng)滑片移至b端時，R1兩端的電壓最小，圖象中AB是R1的I﹣U圖象，此時U1=1V，電路中的電流I=1A，則R1===1Ω；（4）由圖象可知，滑片位于a端時，V2的示數(shù)為3V，電路中的電流I′=3A，滑片位于b端時，V2′的示數(shù)為9V，電路中的電流I=1A，因串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，且電源的電壓不變，所以，U=UV2+I′R3=UV2′+IR3，即3V+3AR3=9V+1AR3，解得：R3=3Ω，電源的電壓U=UV2+I′R3=3V+3A3Ω=12V．答：（1）B；（2）1；（3）R1的阻值為1Ω；（4）電源的電壓為12V．　2017年1月5日