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    5．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“40Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个．

    （1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
    （2）小彬把5Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电压表有示数而电流表无示数，则电路中的故障可能是R断路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.2 A．
    （3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各仪表的示数．
    （4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
    实验次数定值电阻Ω）电流表示数（A）
    15
    2100.1
    3200.05
    实验记录的多组数据如上表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
    （5）该小组用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是D．
    A．将电压表换接另一个量程
    B．换成电压为4.5V的电源
    C．换成“50Ω 2A”的滑动变阻器
    D．可将上述实验中定值电阻两端的电压调为1.5V．

    分析 （1）电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器要根据“一上一下”的原则连入；
    （2）根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；
    （3）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串分压的知识判断滑片的移动方向；
    （4）电流与电阻的关系：电压一定，电流与电阻成反比；
    （5）根据滑动变阻器分压和串联电路电流相等特点分析解答．

    解答 解：（1）电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择0～3V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

    （2）电流表无示数，电压表有示数，说明与电压表并联部分发生断路，即定值电阻R断路；
    由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
    （3）将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；
    （4）电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；
    （5）该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，
    当R4=30Ω时，由于前三次实验可知，为保持电阻两点电压为UR=1V不变，
    则滑动变阻器两端分的电压为U′=U-UR=3V-1V=2V，
    此时电流为IR=I′=$\frac{{U}_{R}}{{R}_{4}}$=$\frac{1V}{30Ω}$≈0.03A，
    则由欧姆定律可知滑动变阻器需要接入的阻值为：R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{2V}{0.03A}$≈66.7Ω＞20Ω，此时滑动变阻器的阻值不能满足要求，故应换用以阻值大于66.7Ω的变阻器，或将上述实验中定值电阻两端的电压调为1.5V可以完成实验，故选D．
    故答案为：
    （1）如图所示；（2）R断路；0.2；（3）电压；A；（4）当电压一定时，电流和电阻成反比；（5）D．

    点评 此题是探究电流和电阻的关系实验，考查了控制变量法的应用，同时考查了电流表、电压表、滑动变阻器的接法，考查了电流表的读数及电阻的计算，涉及到了串联电路中电流、电压的关系及欧姆定律的灵活应用．

    练习册系列答案
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    16．一束光线射到平面镜上，反射后传播方向改变了80°，则这束光的入射角是（　　）
    A．40°B．50°C．80°D．100°

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    B．在材料不同的两个杯子中装相同的水，观察能放入的回形针的数量
    C．在两个相同的杯子中装温度不同其他都相同的水，观察能放入的回形针的数量
    D．只要水的温度不同，其他条件无所谓，观察能放入的回形针的数量

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    20．如图用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉同一物体运动相同的路程s，则下列判断正确的是（　　）  
    A．甲图中的拉力F做功最快
    B．乙图中的拉力F做功最慢
    C．丙图中的拉力做功最多
    D．甲、乙、丙三种情况拉力F做功不相等

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    10．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表：
    质量/g温度升高10℃所需要的时间/s温度升高20℃所需要的时间/s温度升高30℃所需要的时间/s
    沙子306489124
    水3096163220
    （1）在此实验中，用加热时间的长短来表示水和沙子吸热的多少．
    （2）分析表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量．
    （3）可以推想，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，则沙子（选填“沙子”或“水”）升高的温度会更高些．
    （4）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物理学上用比热容这个物理量来描述物质的这种特性．
    （5）实验中，有些同学发现：刚开始加热时，情况与（3）的结论不符，你认为可能的原因是没有搅拌．（写出一点）

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    17．如图1所示．将两个实心金属块挂在杠杆上，杠杆在水平位置平衡．若实心金属块分别为铜块和铁块，分析下列情况并回答问题：
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