邱云清

（接上期）

6. 探究：滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)

【例題6】（2013·齊齊哈爾、黑河、大興安嶺）小偉要探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”，他猜想影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能有：

①接觸面所受的壓力大??；

②接觸面的粗糙程度；

③接觸面積的大小。

接下來(lái)小偉通過(guò)如圖所示實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證他的猜想：

（1）實(shí)驗(yàn)中小偉應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平 拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)，這樣做是根據(jù) 的知識(shí)得出拉力等于摩擦力，從而測(cè)出木塊所受的摩擦力的大?。?/p>

（2）如果小偉要探究猜想②，他應(yīng)該選擇兩幅圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)操作，根據(jù)圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可得出結(jié)論：在其他因素相同的情況下， ，滑動(dòng)摩擦力越大；

（3）小偉要探究猜想③，他將木塊切去一半，重復(fù)甲的操作過(guò)程，如圖丁所示，他比較甲和丁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)，你認(rèn)為他的結(jié)論可靠嗎？答： ，小偉在實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是。

【考點(diǎn)分析】探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。

【解題策略】屬常規(guī)考題。

（1） 明確影響摩擦力大小的因素。易錯(cuò)點(diǎn)：摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度、接觸面積的大小無(wú)關(guān)，只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)；

（2） 掌握二力平衡條件；

（3） 解題的關(guān)鍵是知道實(shí)驗(yàn)方法：本題應(yīng)用二力平衡的原理，從彈簧測(cè)力計(jì)的拉力得到摩擦力的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用，還有控制變量法。

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中小偉應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速直線拉動(dòng)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)，這時(shí)拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，摩擦力等于壓力；

（2） 要探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面積大小相同，改變接觸面的粗糙程度，所以應(yīng)選擇甲圖和丙圖；由圖可知，在其他因素相同的情況下，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；

（3） 要探究摩擦力大小與接觸面積大小的關(guān)系，需使壓力大小和接觸面的粗糙程度相同，改變接觸面積的大小，而小偉將木塊切去一半，則在接觸面積變化的同時(shí)，壓力也發(fā)生了變化，所以得出錯(cuò)誤結(jié)論。

【答案】（1）勻速直線，二力平衡；（2）甲和丙，接觸面越粗糙；（3）不可靠，沒(méi)有控制壓力大小不變。

7. 探究：動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)

【例題7】（2013·遼寧 營(yíng)口）在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小麗同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平面上共同移動(dòng)一段距離后靜止。

（1） 要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)選用 兩圖；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證相同，為了達(dá)到這一目的所采取的具體操作方法是 ；

（2）選用甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是 ；

（3）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察 來(lái)比較鐵球動(dòng)能的大小，從而得出結(jié)論的。下面的四個(gè)實(shí)例中也采用這種研究方法的是 ；

A. 認(rèn)識(shí)電壓時(shí)，我們可以用水壓來(lái)類比

B. 用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)

C. 探究電功大小與哪些因素有關(guān)，通過(guò)重物提升的高度來(lái)判斷電流做功的多少

D. 保持電阻不變，改變電阻兩端電壓，探究電流與電壓關(guān)系

（4） 若水平面絕對(duì)光滑，鐵球?qū)⒆?運(yùn)動(dòng)。

【考點(diǎn)分析】探究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)。

【解題策略】掌握影響動(dòng)能大小的因素及控制變量法、轉(zhuǎn)換法和理想模型法思想的應(yīng)用。解題的關(guān)鍵是要理解和掌握影響動(dòng)能大小的兩個(gè)因素，并熟練掌握控制變量法和轉(zhuǎn)換法的思想。

【解析】屬實(shí)驗(yàn)綜合題。

（1）要探究動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以應(yīng)使質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下，因此要選擇甲、乙兩圖；

（2）甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)，球的質(zhì)量相同，甲滾下的高度大于丙滾下的高度，甲將紙盒推動(dòng)得更遠(yuǎn)，說(shuō)明動(dòng)能更大，可得質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，它具有的動(dòng)能就越大；

（3）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察紙盒被撞擊后移動(dòng)的距離來(lái)比較鐵球動(dòng)能的大小的，這種方法是轉(zhuǎn)換法。A.認(rèn)識(shí)電壓時(shí)，我們可以用水壓來(lái)類比，這是類比的方法；B.用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)，屬于建模法；C.探究電功大小與哪些因素有關(guān)，通過(guò)重物提升的高度來(lái)判斷電流做功的多少，采用了轉(zhuǎn)換法的思想；D.保持電阻不變，改變電阻兩端電壓，探究電流與電壓關(guān)系，采用了控制變量法的思想，所以應(yīng)選C；

（4）若水平面絕對(duì)光滑，不受阻力，根據(jù)牛頓第一定律可知鐵球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。

【答案】（1）甲、乙，鐵球到達(dá)水平面時(shí)的初速度，讓鐵球從同一斜面的同一高度由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（圖乙）；（2）質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它具有的動(dòng)能就越大（圖丙）紙盒被撞擊后移動(dòng)的距離；（3）C；（4）勻速直線。

8.探究：杠桿的平衡條件

【例題8】（2013·遼寧 阜新）在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1） 若在實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)如圖1所示的情況，應(yīng)將杠桿左端的螺母向 （填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于 ；

（2） 如圖2所示，在杠桿左邊A處掛四個(gè)相同的鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼 個(gè)；

（3）如圖3所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將（填“變大”、“變小”或“不變”），其原因是。

【考點(diǎn)分析】探究杠桿的平衡條件。

【解題策略】（1）知道怎樣調(diào)節(jié)杠桿的平衡；（2）掌握力臂概念及杠桿的平衡條件。杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變小。解題的關(guān)鍵是要理解和掌握力臂概念及杠桿的平衡條件。

【解析】屬常規(guī)考題。（1）杠桿重心左移，應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)；

endprint

（2）根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得：左邊=4G×3L=12GL；為了使杠桿保持平衡，右邊也應(yīng)等于12GL。那么，在B處所掛鉤碼的個(gè)數(shù)12GL /2 L =6G，即應(yīng)該掛6個(gè)鉤碼；

（3）如圖3，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大。

【答案】（1）右，在杠桿上直接測(cè)量力臂；（2）六；（3）大，拉力的力臂變小了。

9.探究：伏安法測(cè)電阻

【例題9】（2011·江西）關(guān)于測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)

【方案一】運(yùn)用電壓表（無(wú)電流表），一個(gè)阻值為R0的固定電阻，測(cè)量定值電阻阻值。

器材：一只電壓表，一個(gè)阻值為R0的固定電阻、電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟一、請(qǐng)你在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的電路圖，并連接電路；

步驟二、將電壓表在Rx兩端，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)Ux ；

步驟三、將電壓表在R0兩端，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)U0；

步驟四、根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的物理量，寫(xiě)出Rx的表達(dá)式 （用符號(hào)表示）Rx=。

【方案二】運(yùn)用一只電壓表（無(wú)電流表）一個(gè)已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，測(cè)量定值電阻阻值。

器材：一只電壓表、一個(gè)已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)要求：請(qǐng)你在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所需的電路圖。

評(píng)估交流：

（1）從實(shí)驗(yàn)操作角度看，以上兩個(gè)方案中，方案 更好；

（2）好在 （只要求寫(xiě)出一條）。

【考點(diǎn)分析】伏安法測(cè)電阻。

【解題策略】解題的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意三性一反思：1.科學(xué)性：設(shè)計(jì)原理要正確；2.可行性：設(shè)計(jì)步驟要具有可操作性，特別是在器材的選擇上，最好能夠考慮能否用身邊的物品來(lái)解決問(wèn)題；3.準(zhǔn)確性：學(xué)會(huì)思維求異，尋求多種實(shí)驗(yàn)方案，選取最佳方案，使實(shí)驗(yàn)誤差最?。?.重視實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)與反思:對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，找出其特點(diǎn)和不足，從而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)策略，選取比較好的方案或最佳的方案。本題主要考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索方案的設(shè)計(jì)能力及評(píng)估能力，其重點(diǎn)是要求學(xué)生能注意探索方案設(shè)計(jì)的可行性、科學(xué)性和可操作性。對(duì)于探索方案的評(píng)估和選擇是科學(xué)探究活動(dòng)的重要組成部分，在日常實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估，這樣可以培養(yǎng)合作交流能力，語(yǔ)言表達(dá)能力。

【解析】屬設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題，也具有開(kāi)放性特點(diǎn)。方案一：Rx與R0串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出Rx與R0兩端的電壓Ux和U0，由于R0與R0串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算出電路中的電流Ix=I0=，則Rx==；方案二中，也設(shè)計(jì)為將串聯(lián)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端時(shí)，滑動(dòng)變變阻器連入電路的電阻為0，Rx兩端的等于電源電壓U，將滑片滑到最左端時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻R全部連入電路中，測(cè)出Rx兩端的電壓Ux，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U-Ux，電路中的電流I=，則Rx=R。 方案二與方案一相比，方案二中不用換接電壓表，只須移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片即可完成實(shí)驗(yàn)，操作起來(lái)更為方便。注意：當(dāng)只有電壓表沒(méi)有電流表時(shí)，可采用串聯(lián)的方法測(cè)量，電壓表與已知阻值的電阻就相當(dāng)于一只電流表。當(dāng)只有電流表沒(méi)有電壓表時(shí)，可采用并聯(lián)的方法測(cè)量，電流表與已知阻值的電阻就相當(dāng)于一只電壓表。

【答案】【方案一】如左圖所示 、并聯(lián) 、并聯(lián)、

Rx =。

【方案二】如右圖所示。

評(píng)估交流：（1）二； （2）方案二中在測(cè)量電壓時(shí)無(wú)須換接電壓表，操作方便。（答案合理即可）

10. 探究：測(cè)定小燈泡電功率

【例題10】（2013·黑龍江東部地區(qū)）圖甲是在物理實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)裝置，小燈泡上標(biāo)有2.5V的字樣，采用兩節(jié)新的干電池做電源。

（1）為保護(hù)電路元件安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)；圖中有一根導(dǎo)線還沒(méi)有連好，應(yīng)該把它接在電壓表（選填“0” “3”或“15”）接線柱上；

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至（選填“C”或“D”）端；閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V，為測(cè)量燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向（選填“C”或“D”）端滑動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)為止；

（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為；

（4）利用所測(cè)數(shù)據(jù)也能計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻為 （保留到整數(shù)位）；

（5）通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表所示。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度不同時(shí)，不但電功率不同，而且電阻也不同，你認(rèn)為造成電阻不同的原因是 。

【考點(diǎn)分析】測(cè)量小燈泡的電功率和電阻。

【解題策略】學(xué)會(huì)對(duì)比，注意和伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的異同；明確“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖的連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、電路設(shè)計(jì)等。解題的關(guān)鍵是掌握“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程。

【解析】屬實(shí)驗(yàn)綜合題。“測(cè)小燈泡功率”和伏安法測(cè)電阻之所以成為中考熱點(diǎn)，是因?yàn)樵陬}中幾乎集中了初中電學(xué)的所有重點(diǎn)知識(shí)。如串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)、電流表、電壓表的使用、讀數(shù)量程的選擇、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟、滑動(dòng)變阻器的使用、歐姆定律、電功率的計(jì)算、表格的設(shè)計(jì)等。

（1） 為保護(hù)電路元件安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；由題意知，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇0～3V的量程；

（2）由圖知，滑動(dòng)變阻器接了下面左邊的C接線柱，所以在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端的D端使其阻值最大；閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V，低于額定電壓，所以應(yīng)減小滑變阻器的阻值，減少分得的電壓，滑片應(yīng)向左即C端移動(dòng)；

（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.36A，則P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；

（4）R==≈7Ω；

（5）小燈泡亮度增大時(shí)，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大。

【答案】（1）斷開(kāi)，3；（2）D，C；（3）0.9W；（4）7Ω；（5）小燈泡亮度增大時(shí)，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大。

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（2）根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得：左邊=4G×3L=12GL；為了使杠桿保持平衡，右邊也應(yīng)等于12GL。那么，在B處所掛鉤碼的個(gè)數(shù)12GL /2 L =6G，即應(yīng)該掛6個(gè)鉤碼；

（3）如圖3，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大。

【答案】（1）右，在杠桿上直接測(cè)量力臂；（2）六；（3）大，拉力的力臂變小了。

9.探究：伏安法測(cè)電阻

【例題9】（2011·江西）關(guān)于測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)

【方案一】運(yùn)用電壓表（無(wú)電流表），一個(gè)阻值為R0的固定電阻，測(cè)量定值電阻阻值。

器材：一只電壓表，一個(gè)阻值為R0的固定電阻、電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟一、請(qǐng)你在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的電路圖，并連接電路；

步驟二、將電壓表在Rx兩端，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)Ux ；

步驟三、將電壓表在R0兩端，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)U0；

步驟四、根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的物理量，寫(xiě)出Rx的表達(dá)式 （用符號(hào)表示）Rx=。

【方案二】運(yùn)用一只電壓表（無(wú)電流表）一個(gè)已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，測(cè)量定值電阻阻值。

器材：一只電壓表、一個(gè)已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)要求：請(qǐng)你在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所需的電路圖。

評(píng)估交流：

（1）從實(shí)驗(yàn)操作角度看，以上兩個(gè)方案中，方案 更好；

（2）好在 （只要求寫(xiě)出一條）。

【考點(diǎn)分析】伏安法測(cè)電阻。

【解題策略】解題的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意三性一反思：1.科學(xué)性：設(shè)計(jì)原理要正確；2.可行性：設(shè)計(jì)步驟要具有可操作性，特別是在器材的選擇上，最好能夠考慮能否用身邊的物品來(lái)解決問(wèn)題；3.準(zhǔn)確性：學(xué)會(huì)思維求異，尋求多種實(shí)驗(yàn)方案，選取最佳方案，使實(shí)驗(yàn)誤差最?。?.重視實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)與反思:對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，找出其特點(diǎn)和不足，從而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)策略，選取比較好的方案或最佳的方案。本題主要考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索方案的設(shè)計(jì)能力及評(píng)估能力，其重點(diǎn)是要求學(xué)生能注意探索方案設(shè)計(jì)的可行性、科學(xué)性和可操作性。對(duì)于探索方案的評(píng)估和選擇是科學(xué)探究活動(dòng)的重要組成部分，在日常實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估，這樣可以培養(yǎng)合作交流能力，語(yǔ)言表達(dá)能力。

【解析】屬設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題，也具有開(kāi)放性特點(diǎn)。方案一：Rx與R0串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出Rx與R0兩端的電壓Ux和U0，由于R0與R0串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算出電路中的電流Ix=I0=，則Rx==；方案二中，也設(shè)計(jì)為將串聯(lián)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端時(shí)，滑動(dòng)變變阻器連入電路的電阻為0，Rx兩端的等于電源電壓U，將滑片滑到最左端時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻R全部連入電路中，測(cè)出Rx兩端的電壓Ux，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U-Ux，電路中的電流I=，則Rx=R。 方案二與方案一相比，方案二中不用換接電壓表，只須移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片即可完成實(shí)驗(yàn)，操作起來(lái)更為方便。注意：當(dāng)只有電壓表沒(méi)有電流表時(shí)，可采用串聯(lián)的方法測(cè)量，電壓表與已知阻值的電阻就相當(dāng)于一只電流表。當(dāng)只有電流表沒(méi)有電壓表時(shí)，可采用并聯(lián)的方法測(cè)量，電流表與已知阻值的電阻就相當(dāng)于一只電壓表。

【答案】【方案一】如左圖所示 、并聯(lián) 、并聯(lián)、

Rx =。

【方案二】如右圖所示。

評(píng)估交流：（1）二； （2）方案二中在測(cè)量電壓時(shí)無(wú)須換接電壓表，操作方便。（答案合理即可）

10. 探究：測(cè)定小燈泡電功率

【例題10】（2013·黑龍江東部地區(qū)）圖甲是在物理實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)裝置，小燈泡上標(biāo)有2.5V的字樣，采用兩節(jié)新的干電池做電源。

（1）為保護(hù)電路元件安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)；圖中有一根導(dǎo)線還沒(méi)有連好，應(yīng)該把它接在電壓表（選填“0” “3”或“15”）接線柱上；

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至（選填“C”或“D”）端；閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V，為測(cè)量燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向（選填“C”或“D”）端滑動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)為止；

（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為；

（4）利用所測(cè)數(shù)據(jù)也能計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻為 （保留到整數(shù)位）；

（5）通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表所示。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度不同時(shí)，不但電功率不同，而且電阻也不同，你認(rèn)為造成電阻不同的原因是 。

【考點(diǎn)分析】測(cè)量小燈泡的電功率和電阻。

【解題策略】學(xué)會(huì)對(duì)比，注意和伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的異同；明確“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖的連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、電路設(shè)計(jì)等。解題的關(guān)鍵是掌握“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程。

【解析】屬實(shí)驗(yàn)綜合題?！皽y(cè)小燈泡功率”和伏安法測(cè)電阻之所以成為中考熱點(diǎn)，是因?yàn)樵陬}中幾乎集中了初中電學(xué)的所有重點(diǎn)知識(shí)。如串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)、電流表、電壓表的使用、讀數(shù)量程的選擇、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟、滑動(dòng)變阻器的使用、歐姆定律、電功率的計(jì)算、表格的設(shè)計(jì)等。

（1） 為保護(hù)電路元件安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；由題意知，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇0～3V的量程；

（2）由圖知，滑動(dòng)變阻器接了下面左邊的C接線柱，所以在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端的D端使其阻值最大；閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V，低于額定電壓，所以應(yīng)減小滑變阻器的阻值，減少分得的電壓，滑片應(yīng)向左即C端移動(dòng)；

（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.36A，則P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；

（4）R==≈7Ω；

（5）小燈泡亮度增大時(shí)，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大。

【答案】（1）斷開(kāi)，3；（2）D，C；（3）0.9W；（4）7Ω；（5）小燈泡亮度增大時(shí)，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大。

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（2）根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2得：左邊=4G×3L=12GL；為了使杠桿保持平衡，右邊也應(yīng)等于12GL。那么，在B處所掛鉤碼的個(gè)數(shù)12GL /2 L =6G，即應(yīng)該掛6個(gè)鉤碼；

（3）如圖3，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大。

【答案】（1）右，在杠桿上直接測(cè)量力臂；（2）六；（3）大，拉力的力臂變小了。

9.探究：伏安法測(cè)電阻

【例題9】（2011·江西）關(guān)于測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)

【方案一】運(yùn)用電壓表（無(wú)電流表），一個(gè)阻值為R0的固定電阻，測(cè)量定值電阻阻值。

器材：一只電壓表，一個(gè)阻值為R0的固定電阻、電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟：

步驟一、請(qǐng)你在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的電路圖，并連接電路；

步驟二、將電壓表在Rx兩端，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)Ux ；

步驟三、將電壓表在R0兩端，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)U0；

步驟四、根據(jù)你設(shè)計(jì)的電路的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的物理量，寫(xiě)出Rx的表達(dá)式 （用符號(hào)表示）Rx=。

【方案二】運(yùn)用一只電壓表（無(wú)電流表）一個(gè)已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，測(cè)量定值電阻阻值。

器材：一只電壓表、一個(gè)已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)要求：請(qǐng)你在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所需的電路圖。

評(píng)估交流：

（1）從實(shí)驗(yàn)操作角度看，以上兩個(gè)方案中，方案 更好；

（2）好在 （只要求寫(xiě)出一條）。

【考點(diǎn)分析】伏安法測(cè)電阻。

【解題策略】解題的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意三性一反思：1.科學(xué)性：設(shè)計(jì)原理要正確；2.可行性：設(shè)計(jì)步驟要具有可操作性，特別是在器材的選擇上，最好能夠考慮能否用身邊的物品來(lái)解決問(wèn)題；3.準(zhǔn)確性：學(xué)會(huì)思維求異，尋求多種實(shí)驗(yàn)方案，選取最佳方案，使實(shí)驗(yàn)誤差最??；4.重視實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)與反思:對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，找出其特點(diǎn)和不足，從而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)策略，選取比較好的方案或最佳的方案。本題主要考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索方案的設(shè)計(jì)能力及評(píng)估能力，其重點(diǎn)是要求學(xué)生能注意探索方案設(shè)計(jì)的可行性、科學(xué)性和可操作性。對(duì)于探索方案的評(píng)估和選擇是科學(xué)探究活動(dòng)的重要組成部分，在日常實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估，這樣可以培養(yǎng)合作交流能力，語(yǔ)言表達(dá)能力。

【解析】屬設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題，也具有開(kāi)放性特點(diǎn)。方案一：Rx與R0串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出Rx與R0兩端的電壓Ux和U0，由于R0與R0串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算出電路中的電流Ix=I0=，則Rx==；方案二中，也設(shè)計(jì)為將串聯(lián)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端時(shí)，滑動(dòng)變變阻器連入電路的電阻為0，Rx兩端的等于電源電壓U，將滑片滑到最左端時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻R全部連入電路中，測(cè)出Rx兩端的電壓Ux，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U-Ux，電路中的電流I=，則Rx=R。 方案二與方案一相比，方案二中不用換接電壓表，只須移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片即可完成實(shí)驗(yàn)，操作起來(lái)更為方便。注意：當(dāng)只有電壓表沒(méi)有電流表時(shí)，可采用串聯(lián)的方法測(cè)量，電壓表與已知阻值的電阻就相當(dāng)于一只電流表。當(dāng)只有電流表沒(méi)有電壓表時(shí)，可采用并聯(lián)的方法測(cè)量，電流表與已知阻值的電阻就相當(dāng)于一只電壓表。

【答案】【方案一】如左圖所示 、并聯(lián) 、并聯(lián)、

Rx =。

【方案二】如右圖所示。

評(píng)估交流：（1）二； （2）方案二中在測(cè)量電壓時(shí)無(wú)須換接電壓表，操作方便。（答案合理即可）

10. 探究：測(cè)定小燈泡電功率

【例題10】（2013·黑龍江東部地區(qū)）圖甲是在物理實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)裝置，小燈泡上標(biāo)有2.5V的字樣，采用兩節(jié)新的干電池做電源。

（1）為保護(hù)電路元件安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)；圖中有一根導(dǎo)線還沒(méi)有連好，應(yīng)該把它接在電壓表（選填“0” “3”或“15”）接線柱上；

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至（選填“C”或“D”）端；閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V，為測(cè)量燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向（選填“C”或“D”）端滑動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)為止；

（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為；

（4）利用所測(cè)數(shù)據(jù)也能計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻為 （保留到整數(shù)位）；

（5）通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表所示。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度不同時(shí)，不但電功率不同，而且電阻也不同，你認(rèn)為造成電阻不同的原因是 。

【考點(diǎn)分析】測(cè)量小燈泡的電功率和電阻。

【解題策略】學(xué)會(huì)對(duì)比，注意和伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的異同；明確“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖的連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、電路設(shè)計(jì)等。解題的關(guān)鍵是掌握“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程。

【解析】屬實(shí)驗(yàn)綜合題?！皽y(cè)小燈泡功率”和伏安法測(cè)電阻之所以成為中考熱點(diǎn)，是因?yàn)樵陬}中幾乎集中了初中電學(xué)的所有重點(diǎn)知識(shí)。如串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)、電流表、電壓表的使用、讀數(shù)量程的選擇、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟、滑動(dòng)變阻器的使用、歐姆定律、電功率的計(jì)算、表格的設(shè)計(jì)等。

（1） 為保護(hù)電路元件安全，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；由題意知，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇0～3V的量程；

（2）由圖知，滑動(dòng)變阻器接了下面左邊的C接線柱，所以在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端的D端使其阻值最大；閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V，低于額定電壓，所以應(yīng)減小滑變阻器的阻值，減少分得的電壓，滑片應(yīng)向左即C端移動(dòng)；

（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.36A，則P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；

（4）R==≈7Ω；

（5）小燈泡亮度增大時(shí)，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大。

【答案】（1）斷開(kāi)，3；（2）D，C；（3）0.9W；（4）7Ω；（5）小燈泡亮度增大時(shí)，其電功率也增大，造成燈絲溫度升高，所以燈絲電阻變大。

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