【内容简介】10．（2018•湖州）小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图甲所示。   （1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力，”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为　力是改变物体运动状态的原因　。 （2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小提出了两种猜想。 猜想一：可能与骑行的速度有关； 猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。 （3）接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。 把半径为0.5米的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1牛，让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如图乙所示，观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。 小钢球初始位置 A B C 距压力传感器 高度/米 0.5 0.4 0.3 压力传感器 达到的最大示数/牛 1.90 1.78 1.66 该实验可以得出的结论是　在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大　。 若要验证猜想二，从控制变量角度考虑，需对上述实验进行哪两项改变？（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）①　改变圆弧形跑道的半径　；②　让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下　。 （4）实验后，他俩在与同学们的交流中，有了新的猜想：让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是，他俩又展开了后续实验探究…… 【分析】（1）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因； （3）比较表格中的数据知，根据控制变量法和实验目的得出结论； 根据控制变量的要求退出改进措施。 【解答】解：（1）力是改变物体运动状态的原因，转弯时，运动方向改变，运动状态发生改变，一定是受到力的作用，所以“要转弯，必须受力”； （3）要验证猜想：“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”，实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同，使同一小球从不同的高度滚下来，从而使得小球到达压力传感器的速度不同，根据表格数据知：距压力传感器高度越高，压力传感器示数越大，故可以得出：在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大； 若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小，可能与圆弧形跑道的半径有关，需要控制小球的质量相同、下落的高度相同，圆弧形跑道的半径不相同，故需要①改变圆弧形跑道的半径；②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。 故答案为：（1）力是改变物体运动状态的原因；（3）在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大；①改变圆弧形跑道的半径；②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。 【点评】本题考查了用控制变量法分析和设计实验，考查学生的分析解答能力，难度不是很大。   23．（2018•淄博）下图是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图，提供的器材有：6V的电源一个，电流表（0﹣0.6A，0～3A）。电压表（0﹣3V，0～15V）各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干（忽略 导线电阻），以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。 （1）探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出　电阻不变时，电流与电压成正比　的规律。 （2）探究电流与电阻的关系时，测得的几组数据如下表所示。由于操作不当，导致表中第　3　次实验的数据存在错误，出错的原因是　滑动变阻器滑片没有调节就读数了　。纠正错误以后，小明用30Ω的电阻替换15Ω电阻进行第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，请给小明提出可行的解决方案（不限于提供的实验器材）：　换用最大阻值至少为30Ω的变阻器　。 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.24 （3）利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值，实验中也要进行多次测量，其目的是　取平均值减小误差　；将定值电阻换成小灯泡后，利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是　改变灯的电压　。若被测小灯泡的额定电压为3.8V，在调节滑片使小灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V．测量误差较大，为此，小明改动电路，在不更换现有器材的情况下，提高了测量数据的精确度。请补全小明的做法：断开开关　将电压表小量程（0﹣3V）并联在变阻器的两端　；闭合开关，　移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时　；读出此时电流表的示数；计算小灯泡的额定功率。 【分析】（1）电阻不变时，电流与电压成正比； （2）研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，根据串联电路的规律和欧姆定律，求出第2次实验时滑动变阻器接入的阻值； 由欧姆定律，分析在第3次实验数据，由欧姆定律和电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻，据此分析； （3）测量定值电阻的阻值，实验中进行多次测量，其目的是：取平均值减小误差；利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是改变灯的电压； 根据串联电路电压的规律，当灯变阻器的电压为6V﹣3.8V=2.2V时，灯的电压为3.8V，电压表大量程分度值为0.5V，故测量3.8V电压误差较大； 而电压表小量程分度度值为0.1V，故测量2.2V电压较为准确，据此确定实验步骤。 【解答】解：（1）究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出电阻不变时，电流与电压成正比的规律； （2）①当接入电阻R2=10Ω时，电路中的电流为I2=0.3A，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时滑动变阻器接入的阻值为： R===10Ω， 在第3次实验中，由欧姆定律，R总===25Ω， 将R2换为R3=15Ω时，根据电阻的串联，变阻器的电阻R滑=25Ω﹣15Ω=10Ω，即滑动变阻器滑片位置不动，故第3次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了； 由于电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故应该为0.2A； （3）利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值，实验中也要进行多次测量，其目的是：取平均值减小误差；将定值电阻换成小灯泡后，利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是改变灯的电压； 根据串联电路电压的规律，当灯变阻器的电压为6V﹣3.8V=2.2V时，灯的电压为3.8V，故可将电压表小量程（0﹣3V）并联在变阻器的两端，而电压表小量程分度度值为0.1V，故测量2.2V电压较为准确； 故断开开关，将电压表小量程（0﹣3V）并联在变阻器的两端，闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时，读出此时电流表的示数；计算小灯泡的额定功率。 故答案为：（1）电阻不变时，电流与电压成正比；（2）3；滑动变阻器滑片没有调节就读数了；换用最大阻值至少为30Ω的变阻器；（3）取平均值减小误差；改变灯的电压；将电压表小量程（0﹣3V）并联在变阻器的两端；移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时。 【点评】本题探究电流与电压、电阻关系，考查控制变量法、欧姆定律的运用、对器材的要求及对实验方案的设计。 ............