2019年

服摩擦做的功为__0.2__J．(g取10 N/kg)

15．(2017·淮安)小明在利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如表所示：

实 验 序 号 ① ② ③ 斜面 的倾 斜程度 较缓 较陡 最陡 物体 重力 G/N 5.0 5.0 5.0 物体 上升 高度 h/m 0.10 0.15 0.25 沿斜 面拉 力 F/N 1.6 2.2 3.1 物体 移动 距离 s/m 0.50 0.50 0.50 有用 功 W有/J 0.50 0.75 总功 W总/J 0.80 1.10 1.55 机械 效率 η/% 62.5 68.2 (1)沿斜面拉动物体时，应使其做__匀速直线__运动．

(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为__1.25__J，机械效率是__80.6__%.

(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越__费力__． (4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其他条件不变的情况下，__斜面越陡，机械效率越高__．

题型之三 电学实验

类型1 探究串、并联电路中电流、电压的规律

1．如图甲所示，小明在探究“串联电路的电压特点”时，将两盏标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡串联起来，接到可调直流电源两端．

(1)小明在闭合开关后，发现电压表的指针偏转如图乙所示，这是因为__选择0～15__V的量程__；上述问题纠正后，小明正确操作测出了L1的电压．在测L2两端的电压时，为了节省实验时间，小明采用了以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？为什么？__不能，改接后电压表正负接线柱接反__．

(2)调节直流电源两端的电压，使两灯泡都正常发光．突然，原来正常发光的两盏灯同时熄灭．

①发生这种故障的原因是什么呢？指导老师经过分析检查，给出下列两种原因供小明选择，你认为可能的是__A__．

A．一盏灯断路，另一盏灯完好 B．一盏灯短路，另一盏灯完好

②为了检测故障，指导老师又提供了下列四种器材： A．规格仍为“2.5 V 0.3 A”的灯泡 B．符合要求的电压表 C．符合要求的电流表 D．一根导线

从它们中间每次选择一种器材来检测故障，你认为不适用的有__CD__(填器材前的字母代号)． (3)在故障排除的情况下，小明将实验中测出的数据记录如下： AB两端的 BC两端的 AC两端的

2019年

电压(V) 2.50 电压(V) 2.50 电压(V) 5.00 根据上述数据，小明总结得出了以下实验结论：

A．串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和 B．串联电路中各部分两端的电压相等

请你对此进行评估，写出小明在本次实验中存在的问题：__所选灯泡规格相同__(写出一条即可)．

【扩展】若将L2换成规格为“0～20 Ω”的滑动变阻器，若使灯泡L1正常发光，则电源电压可调范围为__2.5～8.5__V__(电源电压连续可调)，滑动变阻器消耗的最大功率为__1.8__ W.

2．(2018·黄冈)在探究并联电路电流规律的实验中．

(1)为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行__试触__，以正确选择电压表或电流表的量程．

(2)小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整．

解：

(3)小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零．则电路故障可能是__电流表A短路__．

(4)排除故障，进行实验，小方记录了如下数据. 实验次数 1 2 3 通过L1的 电流I1/A 0.1 0.3 0.4 通过L2的 电流I2/A 0.1 0.3 0.4 干路电流 I/A 0.2 0.6 0.8 分析以上实验数据，小方发现通过两条支路的电流总是相等．为了探究这个发现是否具有普遍性，可以__更换不同规格的灯泡__，再进行实验．

类型2 探究影响导体电阻大小的因素

3．(2018·乌鲁木齐)某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系，如图所示是该实验的电路图．

(1)闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片P1，电路中的电流__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)． (2)如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片P2向__右__移动． (3)移动铅笔芯上面的滑片P1，记录铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数，数据如下： AP1/mm 0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0

2019年

U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 通过数据反映出的规律和__欧姆定律__可以推出导体的电阻与导体的长度成__正__比的结论．若图示位置时电压表示数为0.9 V，滑片P2向右移动一段距离，电压表示数变为1.2 V，滑片P2再向右移动一段相同的距离，电压表示数为__1.8__V.

类型3 探究电流与电压、电阻的关系

4．(2018·石家庄18县大联考)为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小明设计了如图1所示的电路．电源电压恒为6 V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．

图1 图2 图3

(1)连接电路，闭合开关后，移动滑片P，发现电压表示数始终为电源电压，原因是将滑动变阻器(如图2所示)的__C、D__(填字母)两个接线柱接入了电路．

(2)改正错误后，小明继续实验，将有关实验数据标记在图3上．根据图3中的数据，可总结出通过导体的电流与导体两端的电压的关系：__当电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比__．

(3)分析图3可知，小明实验中所选择的滑动变阻器的规格是__B__(填字母)． A．10 Ω 2 A B．25 Ω 2 A C．25 Ω 0.5 A

(4)图3中，阴影部分的面积大小表示电流为0.2 A时定值电阻的__电功率__大小．

(5)小明还想探究“串联电路中的电压特点”，于是把电流表拆掉，去找老师换了一个电压表，并设计了如图4所示的电路图，图5是他连接的实验电路，其中有一处连接错误，请在错误的导线上画“×”并画出正确的连线．

解：

(6)改正电路后，根据测得的实验数据，绘制了如图6所示的图像，其中与电压表V2的示数对应的图线是__乙__(填“甲”或“乙”)．

(7)根据图可得出实验结论：__在串联电路中，串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和__．

5．探究“电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：电源(电压约为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、开关各一个，三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)，导线若干．

(1)请帮助小明完成实物图的连接(要求滑片向右移动时，电流表的示数变大，导线不允许交叉)．

2019年

解：

(2)小明闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则可能是__定值电阻开路__． (3)解决上述问题后，小明将5 Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5 V，读出电流表示数并记录，然后再将10 Ω电阻接入电路，此时滑动变阻器滑片应向__左__(填“左”或“右”)端移动．当他把20 Ω的电阻接入电路，发现实验无法进行，原因是__滑动变阻器的阻值小__．

【拓展】完成上述实验后，小明想知道电源电压为多大，他在挑选器材时发现电流表已坏，电压表大量程接线柱也坏了，他利用剩余器材完成了测量．请在虚线框中画出他设计的电路图(要求电压表指针偏转角度超过二分之一，定值电阻标上阻值)，简述实验步骤并写出电源电压的最后表达式．

解

实验步骤：__按图连接实物，将滑动变阻器的滑片移动到最左端，此时滑动变阻器的阻值为20__Ω，记录此时电压表的示数为U1__．

表达式：电源电压U＝__2U1__． 类型4 测电阻

6．(2018·威海)小明想测量标有“2.5 V”小灯泡的电阻，请解答下列问题：

(1)请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整．(导线不能交叉)

解：

(2)连好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最__左__(填“左”或“右”)端． (3)闭合开关后，发现电流表、电压表均有示数．但灯泡不亮，原因可能是__D__． A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路

D．滑动变阻器接入电路的阻值过大

(4)调节滑动变阻器，测得实验数据如表所示：在分析实验数据时，发现一个数据有明显的错误，这个数据是__1.00__；若此错误是看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是__0.20__． 实验次数 电压(V) 电流(A) 第1次 1.0 0.14 第2次 1.5 1.00 第3次 2.0 0.25 第4次 2.5 0.30