逍遥右脑 2014-04-22 11:38
考点：影响电阻大小的因素．
专题：实验题；压轴题；控制变量法；探究型实验综合题．
分析：（1）一节干电池的电压是1.5V，但在使用过程中，电流表和导线等会有一部分消耗；
（2）通过数据分析判断出对错，利用控制变量法分析得出结论；
（3）研究导体的电阻与导体横截面积的关系，需要控制材料相同，长度相同，结合数据完成表格；
（4）影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积，与导体两端电压和通过导体的电流无关．
解答：解：（1）虽然干电池的电压是已知的，但电流表和导线会分担一部分电压，从而导致、N两端电压小于电源电压，故小明的观点是正确的，只有通过电压表的测量才能正确测出导体两端的电压；
（2）①比较表一、表二、表三中的数据可知，在同一导体两端的电压增大时，通过导体的电流也增大，并且电压与电流的比值相等，说明导体的电阻与导体两端的电压和流过导体的电流无关，故小明的观点是错误的；
②比较表一、表二、表三中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体的长度越长，导体的电阻越大；
（3）表三中的导体C的长度是1.5，横截面积是0.3毫米2，根据控制变量法，选择长度1.5，横截面积不是0.3毫米2的即可，如下表：
（4）影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积，与导体两端电压和通过导体的电流无关，故小明和小李的观点都是错误的．
故答案为：（1）小明；（2）小明；材料和横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；（3）如上表格；（4）错误；错误．
点评：本题是一道实验探究题，探究影响导体电阻大小的因素，实验中应用了控制变量法，解题时要注意控制变量法的应用．
17．（2008•西城区一模）把阻值分别为R1、R2的两个定值电阻串联在一个电压不变的电源上时，R1两端的电压为U1．将它们并联在该电源上时，通过R1的电流I1= ．
考点：串联电路的电压规律；并联电路的电流规律．
专题：．
分析：根据R1两端的电压为U1，由欧姆定律可得出串联时电路中的电流，再根据串联电路的特点求出电源电压的表达式，因并联时电阻R1两端的电压等于电源电压，即可利用欧姆定律求出通过R1的电流．
解答：解：∵R1两端的电压为U1，
∴两电阻串联时电路中的电流I= ，
∴电源电压U=IR串=I（R1+R2）= （R1+R2），
两电阻并联时，因两电阻两端的电压都等于电源电压，
∴由欧姆定律I= 可得，通过电阻R1的电流I1= = ．
故答案为： ．
点评：本题考查欧姆定律及串、并联电路的规律，要求学生能熟练正确地应用串并联电路的规律解题，注意电源电压是保持不变的．
18．（2011•杨浦区一模）如图所示电路中，电源电压不变，当电键S由断开到闭合时，电压表V的示数将 变大 ．S闭合后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V的示数将 不变 电流表A1的示数将 不变 ．电流表A 与电流表A2示数的差值跟电流表A示数的比值 变大 （均选填“变小”、“不变”或“变大”）
考点：电路的动态分析；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律．2446247
专题：；推理法；电路变化分析综合题．
分析：（1）当S断开时，电路断路，各电表的示数为0；当开关S闭合时，电阻R2与滑动变阻器R1并联，电流表A1测量通过电阻R2的电流，电流表A2测量通过滑动变阻器的电流，电流表A测干路电流，电压表测电源的电压；
（2）当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器两端的电压不变，接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知该支路电流变小，电阻R1两端的电压和电阻都不变，根据欧姆定律可知通过的电流不变，根据并联电路的电流特点，可知电流表A示数的变化，进一步可知电流表A与电流表A2示数的差值跟电流表A示数的比值的变化．
解答：解：（1）当电键S由断开到闭合时，电压表V由示数0变为电源的电压，故电压表V的示数变大；
（2）∵电源的电压保持不变，
∴滑片移动时，电压表的示数不变；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，
∵并联电路各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可知，该支路电流变小，即电流表A2的示数变小；
∵并联电路独立工作、互不影响，
∴电阻R2两端的电压和电阻都不变，根据欧姆定律可知通过的电流不变，即电流表A1的示数不变；
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴电流表A的示数变小，电流表A与电流表A2示数的差值为电流表A1示数即不变，故电流表A与电流表A2示数的差值跟电流表A示数的比值变大．
故答案为：变大；不变；不变；变大．
点评：本题考查欧姆定律的应用和并联电路电流、电压的特点，关键是会分析滑动变阻器滑片移动过程中电路变化的情况以及并联电路特点的灵活应用．
19．（2005•锦州）如图所示的电路，电源电压和灯丝电阻保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片向左滑动过程中，电压表V的示数 变大 ，电流表A1的示数 不变 ，电流表A2的示数 变大 ．（填“变大”、“变小”或“不变”）
考点：滑动变阻器的使用．
专题：应用题；压轴题．
分析：（1）首先判断电路的连接方式，电压表和电流表测量的对象；
（2）判断出滑动变阻器的滑片向左移动过程中，连入电阻的变化情况，据欧姆定律结合并联电路电压的规律，判断电压表和电流表示数变化情况．
解答：解：该图是并联电路，即灯泡L2和滑动变阻器串联后又和灯泡L1并联，即L1所在一条支路；L2和滑动变阻器共同在一条支路上，据并联电路中电压的规律知，这两条支路的电压与电源电压是相等的；且电流表A1测的是L1的电流，A2测的是总电流，电压表V测得是小灯泡L2的电压；所以当划片向左移动时，滑动变阻器的有效阻值变小，由于灯泡L2电阻不变，且L2与滑动变阻器的总电压是不变的，据公式I= 知，该电路中的电流变大；由于电压表测的是L2的电压，据公式U=IR2可知，灯泡L2的电阻R2不变，但通过其电流变大，故L2两端的电压变大，即电压表示数变大；
对于L1来说，在划片移动时，其两端的电压是不变的，其电阻也是不变的，故通过其的电流也不变，故A1示数不变；
由于A2测的是总电流，即L2所在支路电流变大，L1所在支路电流不变，故干路电流变大，即A2变大．
故答案为：变大；不变；变大．
点评：本题考查了欧姆定律、串联电路的特点在动态电路中的应用．此类题应首先判断出电路的连接情况，而后据滑动变阻器的阻值变化，由欧姆定律得到电流的变化及电压的变化，即可顺利解决．
20．（2012•金山区一模）某小组同学用DIS实验装置研究影响电阻大小的因素，他选取了三种材料：钨丝、锰铜丝和镍铬丝．保持温度不变，所测得实验数据记录在表一、表二和表三中的前四列，为了进一步探究电阻大小与导体的横截面、长度、材料之间的关系，他们对实验数据进行适量的运算，将结果分别记录在三个表格中的后四列中．
表一（钨丝）
序号长度L（）横截面积S（10?62）电阻值R（10?2Ω）L/S（1/）S/L（）RS （Ω•2）RL （Ω•）
10.50.55.301.0×1061.0×10?62.65×10?82.65×10?2
20.51.02.650.5×1062.0×10?62.65×10?81.33×10?2
31.50.515.93.0×1060.33×10?67.95×10?823.85×10?2
表二（锰铜）
序号长度L（）横截面积S（10?62）电阻值R（10?2Ω）L/S（1/）S/L（）RS （Ω•2）RL （Ω•）
40.50.544.01.0×1061.0×10?622.0×10?822.0×10?2
50.51.022.00.5×1062.0×10?622.0×10?811.0×10?2
61.50.5132.03.0×1060.33×10?666.0×10?8198.0×10?2
表三（镍铬）
序号长度L（）横截面积S（10?62）电阻值R（10?2Ω）L/S（1/）S/L（）RS （Ω•2）RL （Ω•）
70.50.5100.01.0×1061.0×10?650.0×10?850.0×10?2
80.51.050.00.5×1062.0×10?650.0×10?825.0×10?2
91.50.5300.03.0×1060.33×10?6150.0×10?8450.0×10?2
（1）分析比较实验序号1与2（或4与5、7与8）的数据，可初步得出结论是： 在导体的材料与长度相同时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大 ．
（2）分析比较表中的实验序号 1、4、7（或2、5、8或3、6、9） ，以及相应的数据，可初步得出结论是：在长度、横截面积相同时，不同材料的导体电阻不同．
（3）进一步综合分析比较表一、二、三中经运算后得到的数据及相关条件，归纳得出结论．
（a）分析比较表一、表二或表三中的第四列和第六列数据，可得 同种材料，电阻值与 乘积相同 ；（b） 分析比较表一、表二和表三中的第四列和第六列数据，可得 不同种材料，电阻与 的数值乘积不同 ．
考点：影响电阻大小的因素．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）序号1与3导体的材料、长度相同，而横截面积不同，导体对电流的阻碍作用不同，分析导体横截面积与对电流阻碍作用不同的关系，得出结论；
（2）探究“常温下，导体的材料和横截面积相同时，长度越长，导体的电阻越大”时应选择材料、横截面积相同而长度不同的导体进行实验，分析表中各导体参数找出符合要求的导体即可；
（3）a、根据表一、表二或表三中的第四列和第六列数据中比较同种材料，电阻值与 乘积的关系，得出结论；
b、根据表一、表二或表三中的第四列和第六列数据中比较不同种材料，电阻值与 乘积的关系，得出结论．
解答：解：（1）分析序号1与3中的导体发现，它们导体的材料、长度相同，而横截面积不同，导体横截面积越小，通过导体的电流越小，导体对电流的阻碍作用越大，因此可得出的结论是：常温下，当导体的材料和长度相同时，横截面积越小，导体的电阻越大．
（2）分析发现：实验序号2与4、5与7、6与8中的导体材料、横截面积相同而长度不同，导体对电流的阻碍作用不同，导体电阻不同，因此分析它们中的数据及相关条件得出的结论是：常温下，导体的材料和横截面积相同时，长度越长，导体的电阻越大．
（3）a、分析比较表一、表二或表三中的第四列和第六列数据，可得：同种材料，电阻值与 乘积相同．（或分析比较表一、表二或表三中的第四列和第五列数据：可得同种材料电阻与 的比值是一个定值）．
b、分析比较表一、表二和表三中的第四列和第六列数据，可得：不同种材料，电阻与 的数值乘积不同．（或分析比较表一、表二和表三中的第四列和第五列数据，可得不同种材料，电阻与 的比值不同）．
故答案为：（1）在导体的材料与长度相同时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大；
（2）1、4、7（或2、5、8或3、6、9）；
（3）a、同种材料，电阻值与 乘积相同；b、不同种材料，电阻与 的数值乘积不同．
点评：本题是一道实验题，考查了影响导体对电流的阻碍作用与导体的长度和横截面积的关系，解题时注意控制变量法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键．
21．（2011•郴州）一个标有“12V 6W”的灯泡，接到18V电源上，要能使灯泡正常发光，应给灯泡串联一个 12 Ω的电阻，该电路工作10s消耗的电能是 90 J．
考点：电功的计算；串联电路的电压规律．
专题：；应用题．
分析：（1）电阻R和灯泡L串联，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路电压特点求出电阻R两端的电压，再根据欧姆定律求出电阻R的阻值；
（2）根据W=UIt求出通电10s整个电路消耗的电能．
解答：解：电阻R和灯泡L串联；灯泡的电阻RL= = =24Ω；
灯泡正常工作时电路中的电流：I= = =0.5A；
电阻R两端的电压：UR=U?U1=18V?12V=6V；
电阻R的阻值：R= = =12Ω；
该电路工作10s消耗的电能W=UIt=18V×0.5A×10s=90J．
故答案为：12；90．
点评：本题考查了串联电路电压、电流特点和欧姆定律及电路做功公式的运用，要求我们熟练的掌握和运用这些公式．
22．（2011•温州）在综合实践活动中，小明制作了如图所示的简易棉花糖机．取少量蔗糖置于侧壁扎有几排小孔的易拉罐内，闭合开关，电动机带动易拉罐转动，并用酒精灯对易拉罐底部进行加热．
（1）加热过程中，蔗糖颗粒变成液态糖浆，糖浆从易拉罐侧壁的小孔中被甩出后，由于糖浆具有 惯性 继续前进，遇冷变成丝状糖絮，用筷子收集到棉花糖．
（2）上述制取棉花糖的整个过程中，蔗糖发生的物态变化有 熔化和凝固 ．
（3）小明发现在操作过程中因无法改变电路中的电流大小，导致不能调节易拉罐的转速，从而影响糖浆变成糖絮的效果．请你针对电路装置提出一条可行的改进措施： 在电路中串联一个滑动变阻器 ．
考点：惯性；熔化与熔化吸热特点；凝固与凝固放热特点；滑动变阻器的使用．
专题：应用题；压轴题；方法开放型；设计与制作题．
分析：（1）根据惯性知识分析糖浆继续前进的原因；
（2）制取棉花糖的整个过程中，蔗糖颗粒变成液态糖浆是由固态变成液态，再从液态变成固态，从这些状态变化中去分析蔗糖发生的物态变化；
（3）根据滑动变阻器的工作原理：通过改变滑动变阻器的阻值从而改变电路中的电流大小，已达到调节易拉罐的转速的目的．
解答：解：（1）糖浆从易拉罐侧壁的小孔中被甩出后，不再受力的作用，
但由于惯性，仍要保持原来的运动状态继续向前运动．
（2）加热过程中，蔗糖颗粒（固态）变成液态糖浆，这是熔化过程，
糖浆遇冷变成丝状糖絮，由液态变为固态，这是凝固过程；
（3）因为改变电路中的电流大小，可以调节易拉罐的转速，从而可以改变糖浆变成糖絮的效果，
因此可在电路中串联一个滑动变阻器，通过改变滑动变阻器的阻值从而改变电路中的电流大小，
以达到调节易拉罐的转速的目的．
故答案：（1）惯性；
（2）熔化和凝固；
（3）在电路中串联一个滑动变阻器．
点评：这是一道热学、力学、电学综合题，综合题是中考的一个热点，解答这类题首先要判断使用的是什么知识．本题的难点为（3），此小题的答案不唯一，也可把电源更换为可变电源．
23．（2006•绍兴）小明同学为了定性比较水的流速大小，设计了一个实验装置．如图是他的部分设计图，小铜球P系在电阻可忽略的细金属丝下，悬挂在O点，AB为一固定在水平方向的电阻丝，它与金属丝接触良好（不计摩擦），B端在O点正下方．他设想：开始时小球P沿竖直方向处于静止，当把小球P放入水平流动的水中时，球受到水流冲击向左偏移一定角度θ，水流速度越大，偏角θ越大．测量者可以根据电压表数值大小判断水流速度大小．请你完成余下的电路连接，要求水流速大时，电压表示数大，水流速小时，电压表示数也小．
考点：电路图设计；电压表的使用；串联电路的电压规律．2
专题：作图题；压轴题．
分析：此题要根据设计要求来逐步分析电路的组成；因电路中只有滑动变阻器，若它只有部分电阻接入电路，电压表只能测滑动变阻器两端的电压，且始终等于电源电压，所以滑动变阻器AB全部连入电路，电压表通过滑片与滑动变阻器的部分电阻并联；确定电路的连接后，再判断电压表测滑动变阻器的那一端的电压；
在电路中滑动变阻器全部接入电路，电路中的电流是一定的，当水的流速变大时，偏角变大，变阻器AB上滑片左右两端的电阻不同，分得的电压不同；由串联分压的原理知：变阻器AB的左端的阻值变小，分得的电压也变小，相应的右端的阻值分得的电压变大，测量者要根据电压表数值大小判断水流速度大小，因此电压表应该测的是滑片右端电阻两端的电压；
根据上面的思路来完成电路图．
解答：解：电压表示数随阻值的改变而改变，因串联电路起分压作用，电阻越大，分得的电压越大；
当流速增大时，滑动变阻器右端的电阻增大，分得的电压变大；这时电压表的示数应显示变大，从而判断水流速度也变大；
所以电压表测量滑片右端电阻的电压．如图所示：
点评：在此题中，首先判断出电路的组成方式是解题的关键；在分析电路时，要熟练掌握串联分压原理和电压表的使用方法，综合性较强，难度稍大．
24．（2003•成都）在图所示电路图中的“○”内填入电流表或电压表符号，并在图上标明“+”、“?”接线柱的符号．
考点：探究串并联电路中的电流特点实验；电流表的使用；电压表的使用．
专题：作图题；压轴题．
分析：电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于开路．
解答：解：电路图中上面的“○”内，若填入电流表则会对图中左边的一个灯泡短路而不能工作，故应填入电压表；
下面的“○”内与灯泡串联，只能填入电流表，如图所示：
点评：会正确使用电流表和电压表，注意电流都是从正极流入，负极流出．
25．（2011•黔南州）一根粗细均匀的长为L的金属导线，其电阻为R．当把它均匀拉长到2L时，其电阻为 4R ，当把它对折后使其长度为L/2时，电阻为 R ，粗细不变使其长度变为L/2，则电阻为 R ．
考点：影响电阻大小的因素．
专题：压轴题；推理法．
分析：导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关，长度越大，横截面积越小，电阻越大．据此分析回答．
解答：解：一根粗细均匀的长为L的金属导线，其电阻为R，当把它均匀拉长到2L时，长度变为原来的2倍，同时横截面变为原来的 ，这样使导线的电阻变为原来的4倍，为4R；
当把它对折后使其长度为 时，长度变为原来的 ，同时横截面变为原来的2倍，这样使导线的电阻变为原来的 ，为 R；
粗细不变使其长度变为 ，导线的电阻变为原来的 ，为 R．
故答案为：4R； R； R．
点评：知道导体的电阻大小与导体的长度（当材料和横截面积一定时，导线越长、电阻越大）、横截面积（当材料和长度一定时，导线越细、电阻越大）的具体关系是本题的关键．
三、解答题（共5小题）（选答题，不自动判卷）
26．（2009•绵阳）吴毅强同学在探究“串联电路各电压的关系”时，分别按如图甲、乙、丙三个测量电路进行了正确的测量，测量结果U1、U2、U如下表所示．
序号甲（U1）乙（U2）丙（U）
电压/V2.42.45.0
（1）吴毅强同学分析数据后发现：串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压．这与他们猜想的“串联电路各部分电压之和等于总电压”不完全一致．为此，他重新检查实验电路，再进行了两次测量，测量数据基本没有变化．老师提示：电压表接入电路测量时本身会对电路结构有影响．请你帮他重新设计测量电路图，把它画在右边的虚线方框中．
（2）该同学按照你设计的测量电路正确进行测量，验证了他们的猜想．但他们同时发现：“串联各部分电压是相等的”．这个结论一定成立吗？ 不一定 （选填“一定”或“不一定”）．为了检验这个结论是否成立，应该 换用两个不同功率的灯泡 继续进行实验．
（3）根据表中数据，可以求得电压表内阻Rv与灯泡电阻RL的比值： = ．
（4）吴毅强同学认为，即使按重新设计的测量电路测量，电压表同样会改变电路结构，因而也会影响各电压的测量值，但不会影响实验结论的正确性．你认为会影响实验结论的正确性吗？ 不会 （选填“会”或“不会”）．
考点：探究串、并联电路中的电压规律实验．
专题：压轴题；实验探究题；错解分析题．
分析：（1）要知道用电压表是与所测电路并联的，并联后的总电阻减小，在串联电路中，电阻越小，其两端的电压也减小．
（2）在串联电路中，若两个串联的阻值相等，则两电阻两端的电压相等．
（3）在解决此题时，要根据两灯泡的电阻相等，能够分析出并联后的电压与未并联电压表时的电压进行分析．
（4）知道实验是允许误差存在的．
解答：解：（1）可以用三块电压表同时接入电路中，但三块电压表的规格应是相同的．
（2）由于实验中用的两个灯泡规格一样，所以才得出的“串联电路各部分电压是相等的”结论，这是一种特殊情况，不一定适用所有的串联电路，因此需要换用两个不同功率的灯泡重新实验．
（3）分析表中甲和丙数据，对于电路图甲来说，灯L1两端电压为2.4V，L2两端电压为5V?2.4V=2.6V．
因为L1与电压表并联，则有通过L1和电压表的电流之和等于通过L2中的电流，
即： + = ，解得： = ．
（4）虽然电压会影响电路的结构，但由于三个电压规格一样，而两个电灯是不同规格的，再加上多次测量，就会大大减小误差，因此不会影响实验结论的正确性．
故答案是：（1）如图所示；
（2）不一定，换用两个不同功率的灯泡；
（3）12：1；
（4）不会．
点评：该题是对实验电路及数据的分析，以及对实验进行评估，具有一定的难度，需要学生对探究实验的内容及过程有很深的理解才能正确答．
27．（2013•随州）如图（2），用盐水和两种不同金属自制的电池，其电压为1V左右，铜片为正极，铝片为负极．为准确测量该电池的电压，某同学设计出（1）图电路，R1、R2为阻值已知的定值电阻（它们的阻值都在5Ω至1 0之间）．
（1）用笔画线代替导线，按（1）图的设计思路在（2）图中将实物连成电路．
（2）设计一个实验数据记录处理表，要求体现操作方案，测两次电压，再取平均．
考点：电压表的使用．
专题：测量型实验综合题．
分析：（1）先根据I= 计算出电路中的最大电流，从而确定电流表的量程，然后按电路图连接实物电路，注意电路元件的连接顺序和方式要一致；
（2）根据电路图，分别将R1和R2接入电路中，测出电流I1、I2，求出电压，并求平均值，据此设计表格；
解答：解：（1）由图知，当两个开关均闭合，且电阻均为最小时，电流表的示数最大，所以电路中的最大电流为：I= + = + =0.4A＜0.6A，所以用0～0.6A的量程；按电路图连接电路，如图所示：
（2）表格中应有电流、电压、电压的平均值几项内容，表格如下：
电流I/A
电压U/V电压平均值 /V
K1闭合、K2断开
K1断开、K2闭合
点评：此题是测量电源的电压实验，考查了欧姆定律的应用、电路的连接，实验表格的绘制，考查得较全面，有一定的难度．
28．（2010•呼和浩特）某同学设计了如图所示的电路图．没做实验前他认为；当闭合S，移动变阻器的滑片P，电流表示数变化，电压表示数不变（即电源两端电压保持不变）；但是实验结果使他大吃一惊，他发现：当P移动时，电流表和电压表示数都发生了变化．他把六次实验的数据记录在下面的表格中：（电流表的电阻和通过电压表的电流忽略不计）
实验次数123456
电流表示数I/A0.10.20.30.40.50.6
电压表示数 U/V2.52.01.51.00.50
（1）根据表中的数据，在图中画出U?I图象?
（2）根据图象，写出U?I的函数表达式 U=3?5I ；?
（3）他猜想P移动时之所以电压表示数有变化，可能是由于电池组内部有电阻造成的，理论和实践证明他的猜想是正确的．请根据相关信息得出电池组内部电阻r= 5 Ω；
（4）当变阻器连入电路中电阻R=20Ω时，电流表的示数是多少？（要求列式计算）?
考点：控制变量法与探究性实验方案；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律．
专题：应用题；作图题；探究型实验综合题．
分析：（1）明确纵横坐标所表示的内容，对照表格中的数据，在坐标图中画点描线；
（2）由图象可知U与I成正比函数，直线经过（0.1，2.5）（0.6，0），利用待定系数法求函数解析式即可；
（3）任取两组数据，根据欧姆定律和串联电路的电压特点表述出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出电源的内阻；
（4）根据电阻的串联和欧姆定律求出当变阻器连入电路中电阻R=20Ω时，电路中的电流即为电流表的示数．
解答：解：
（1）根据表格中电压和对应的电流确定坐标点，然后用平滑的曲线连接起来即可得到U?I的图象，如下图所示：
（2）设函数的表达式为U=kI+b，根据图象，函数经过点（0.1，2.5）（0.6，0），则
2.5=0.1k+b，0=0.6k+b，
解得：k=?5，b=3，
U?I的函数表达式为U=3?5I；
（3）根据欧姆定律可得：
当I=0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小为0，则电源的电压U=0.6r，
当I=0.1A时，滑动变阻器两端的电压为2.5V，则电源的电压U=2.5V+0.1r，
∵电源的电压不变，
∴0.6r=2.5V+0.1r，
解得：r=5Ω，U=3V；
（4）当变阻器连入电路中电阻R=20Ω时，电路中的电流；
I′= = =0.12A．
故答案为：（1）如上图所示；（2）U=3?5I；（3）5；（4）电流表的示数为0.12A．
点评：本题考查了描点法作图和串联电路的特点以及欧姆定律的灵活应用，关键是能正确的做出图象并得出电流与电压成正比，要注意考虑电源内阻时可以把电源看成纯电源和内阻串联处理．
29．（2012•泰州）（1）如图1是一个封闭的电路盒，盒面上有两个灯泡和一个开关，拨动开关，两个灯泡或一齐亮、或一齐灭．
①有同学说，这两个灯泡是串联的你的看法是 不一定 ；简述理由： 如果是并联的，开关接在干路中也可以控制两灯 ．
②不打开盒子，也无任何辅助器材，如何证明你的上述看法．简要说明你的操作方法及结论： 拧下其中的一个灯泡，闭合开关，若另一灯亮，说明两灯是并联；若另一灯不亮，则说明两灯是串联 ．
（2）用如图2所示电路可以估测灯泡的阻值，实验按下列步骤进行请将有关步骤填写完 整，并回答相关问题
①第一步：按电路图正确连接电路．
②第二步：断开开关S2，闭合开关S1、S3，适当调节滑动变阻器•观察到电流表示数为0.3A．
③第三步：断开开关 S3 ，闭合 S1、S2 ，调节 电阻箱 连入电路的阻值，使电流表的示数仍然为0.3A．
④问题??某同学在第三步操作中发现：当电阻箱（参见图3）的阻值调为19Ω时，电流表示数略大于0 3A，当电阻箱的阻值调为20Ω时，电流表示数略小于0.3A．在这种情况下， 不应该 （选填“应该”或“不应该”）调节滑动变阻器，以便电流表的示数恰好为0.3A．由该同学的实验，可判断所测灯泡的阻值约为 19.5 Ω．
（3）在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少．如图4是进行该探究的电路之一．
①提供“2.5V”和“3 8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是 2.5V和3.8V的灯泡各一只 ．
②由图4所示电路，可探究电流做功多少与 电压 的关系．
③对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必需通过实验探究来发现？简要说明你的观点 不是，根据我们的生活经验可知，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多 ．
考点：串联电路和并联电路的辨别；变阻器；电功的计算．
专题：实验题；压轴题．
分析：（1）①一个开关同时控制两盏灯，两灯可串可并；
②根据并联和串联的特点分析判断．并联时各个用电器是独立工作、互不影响，而串联时用电器是相互影响，不能独立工作．
（2）根据实验电路图可知，实验时无电压表，只有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电流表测出通过待测电阻的电流，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电流表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；本实验采用等效法测电阻，滑动变阻器即起保护电路的作用；
（3）①②电流做功多少与电压、电流和通电时间有关，由实验电路（串联）可知，探究的是与电压的关系，所以需要选择不同规格的灯泡（电阻不同）；
③根据我们的生活经验可知，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多．
解答：解：
（1）①两灯串联，开关可以同时控制两灯；若两灯并联，但开关在干路上，也能同时控制两灯，所以两灯不一定是串联；
②在串联电路中，各用电器之间相互影响，闭合开关后，若取下其中一个小灯泡，则另一灯不亮；
在并联电路中，用电器之间互不影响，若取下其中一个灯泡，另一灯不会受到影响．
因此，不打开盒子的情况下，可以拧下其中的一个灯泡，闭合开关，若另一灯亮，说明两灯是并联；若另一灯不亮，则说明两灯是串联．
（2）实验的主要步骤有：
第一步．根据电路图连接电路，
第二步．断开开关S2，闭合开关S1、S3，读出电流表的示数为I；
第三步．断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节电阻箱，使电流表示数不变；
本实验采用等效法测电阻，不应该调节滑动变阻器，可估测灯丝电阻在19Ω和20Ω之间，取19.5Ω；
（3）①电流做功多少与电压、电流和通电时间有关，要探究与电压的关系，要控制电流、通电时间相同，所以采取串联，需要两灯的电阻不同（分得的电压不同），所以需要选择不同规格的灯泡，即2.5V和3.8V的灯泡各一只；
②由图可知是串联，电流相同，研究的是电流做功与电压的关系；
③不需要设计实验研究与通电时间的关系，因为由生活经验告诉我们，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多．
故答案为：（1）①不一定；如果是并联的，开关接在干路中也可以控制两灯；
②拧下其中的一个灯泡，闭合开关，若另一灯亮，说明两灯是并联；若另一灯不亮，则说明两灯是串联
（2）③S3；S1、S2；电阻箱；
④不应该； 19.5；
（3）①2.5V和3.8V的灯泡各一只；
②电压；
③不是．根据我们的生活经验可知，通电时间越长，家用电器消耗的电能越多．
点评：本题为三个实验，第一、第三个实验难度不大，难点在第二个实验，其中利用电阻箱和等效替代法来测电阻是一大特点，无论是借助一块电流表还是电压表，目的都是为了使电路中的其他条件不变，这样才能达到“等效”的目的．设计成两个支路，各由一个开关控制，则是为了便于操作，避免元件拆装带来的麻烦．此类方法简便实用，效果明显，值得我们学习和借鉴．
30．（2012•毕节地区）导体的电阻与哪些因素有关？
实验小组用如图所示的装置进行探究．实验记录数据如表：
（1）连接电路时，开关应 断开 ；
（2）比较步骤 3、4 ，得出结论：导体的电阻与材料有关；
（3）比较步骤1和2，得出结论： 导体的电阻与导体的横截面积有关 ；
（4）比较步骤1和3，得出结论： 导体的电阻与导体的长度有关 ；
（5）根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与 温度 有关；
（6）王刚同学在完成上述实验后，将同时接到c、d，N同时接到c′、d′，此时小灯泡的亮度比步骤4的小灯泡还亮，是因为 两根电阻丝并联后，增大了导体的横截面积，总电阻变小，使灯泡中的电流变大，灯泡的实际功率变大了 ．
步骤材料长度/c横截面积/c2接N接灯泡亮度
1镍铬合金丝300.5a a′暗
2镍铬合金丝301.0b b′较亮
3镍铬合金丝150.5c c′较亮
4锰铜合金丝150.5d d′亮
考点：影响电阻大小的因素．
专题：实验题；压轴题；控制变量法；转换法．
分析：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开．
（2）导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料有关，探究电阻大小的影响因素时，利用控制变量法．
探究电阻跟材料的关系时，控制长度和横截面积相同，改变导体的材料．
（3）探究电阻跟横截面积的关系时，控制长度和材料相同，改变导体的横截面积．
（4）探究电阻跟长度的关系时，控制横截面积和材料相同，改变导体的长度．
（5）导体的电阻还与导体的温度有关．
（6）同时接到c、d，N同时接到c′、d′时，cc′、dd′两根电阻线并联，增大了导体的横截面积．
灯泡越亮，说明电路中的电流越大，导体对电流的阻碍越小，通过灯泡的亮度来反映电阻的大小．
解答：解：（1）连接电路时，开关应断开．
（2）研究导体的电阻与材料有关时，需控制导体的长度和横截面积相同，改变导体的材料．由表中记录情况可知步骤3、4符合该条件；
（3）比较步骤1和2可知两电阻线的长度和材料相同，横截面积不同，灯泡亮度不同，说明导体的电阻跟导体的横截面积有关．
（4）比较步骤1和3可知两电阻线的材料和横截面积相同，两电阻线的长度不同，灯泡亮度不同，说明导体的电阻跟导体的长度有关．
（5）导体的电阻还跟导体的温度有关．
（6）同时接到c、d，N同时接到c′、d′时，cc′、dd′两根电阻线并联，两根电阻线并联时相当于增加了电阻线的横截面积，电阻变小，则与之串联的灯泡中的电流变大，灯泡的实际功率变大，所以灯泡比只接一根时亮．
故答案为：断开；3、4；导体的电阻与导体的横截面积有关；导体的电阻与导体的长度有关；温度；两根电阻丝并联后，增大了导体的横截面积，总电阻变小，使灯泡中的电流变大，灯泡的实际功率变大了．
点评：掌握电阻大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，来探究电阻大小的影响因素．
实验时利用控制变量法探究问题时，一定要明白控制什么，改变什么．