专项2 实验专项-北师大版（北京）九年级全一册期末专项（初中物理）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 2 实验专项 【典例 1】 不相同 断开 连接电路时开关没有断开 电流表没有调零 电流表的正负接线柱接反了 灯泡 L1断路 0.3 1.5 1 2I I I＝ 只有一组数据，实验结论具有偶然性，不具有普遍性 3 电流表读数时 读错了量程 【解析】（1）[1]由图甲可知，两灯泡并联，电流表测量干路电流，即 L1、L2并联后在与电流 表的负接线柱连接，如图所示 （2）[2]实验中，为了使实验结论更具有普遍性，应该选择两个规格不相同的小灯泡进行多次 实验。 （3）[3]在连接电路时，为了电路安全，开关应处于断开状态。 （4）[4]小铭在连接电路时，当他把最后一根导线接好时，小灯泡马上亮起来了，说明此时电 路是通路的，则连接电路时开关没有断开。 （5）[5]闭合开关前，电路处于开路状态，电流表的指针指向 0刻度线的左端，说明在连接电 路前电流表没有调零。 （6）[6]在闭合开关后，此时电路处于通路状态，电流表的指针反向偏转，则说明电流表的正 负接线柱接反了。 （7）[7]将电流表接在 L1所在的支路上，闭合开关，观察到灯泡 L2发光，说明干路和 L2支路 是通路，但灯 L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是灯泡 L1断路造成的。 （8）[8][9]因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流大于支路电流，在图中，因指针 偏转角度相同，测干路电流时应选用大量程，分度值为 0.1A，则干路电流 I=1.5A；测通过 L2 支路的电流选用小量程，分度值为 0.02A，L2支路上的电流 I2=0.3A。 [10]由数据可得：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，并联电路中电流规律的表达式为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 1 2I I I＝ （9）[11]为了使实验结论更具有普遍性，应多次实验，使结论具有普遍性。 （10）[12][13]根据表中数据可知：第 1、3组数据满足 0.3A 0.4A 0.7A  0.1A 0.2A 0.3A  而第 1组数据为 0.2A+0.4A 3A 故记录的实验数据中 3A 这个数据存在问题；根据电流表大小量程之比为 5∶1，造成该数据的 原因应该是电流表按大量程读数了。 【典例 2】 断开 不相同 连接电路前开关没有断开 电 压表指针没有调零 电压表的正负接线柱与电源的正负极接反了 灯泡 L2断路 灯 L2被短路 0.5 开关，将电压表换用 0～3V 的量程接入电路 电压表指针反向偏转 在串联电路中，电路总电压等于各部分电压之和 AC AB BCU U U  【解析】（1）[1]由图甲知，电压表并联在灯泡 L1两端，两节电池的电压不超过 3V，故电压表 用 0～3V 接入电路，所以电路图如下 （2）[2]为了保护电路，连接电路时，开关应断开，防止由于连接错误导致短路烧坏电路。 （3）[3]为使实验结论具有普遍性，实验中选择的两个小灯泡的规格应该是不相同的。 （4）[4]小方在连接电路时，当他把最后一根导线接好时，小灯泡马上亮起来了，说明电路是 通路，出现这种现象的原因是连接电路前开关没有断开。 （5）[5]由图甲知，闭合开关前，电路为断路，电压表的指针应指在零刻度线处，电压表的指 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 针如图丙所示，其原因可能是电压表指针没有调零。 （6）[6]各电路元件连接情况均完好，闭合开关后，电压表的指针应正向偏转，发现电压表的 指针出现了如图丁所示的情况，其原因可能是电压表的正负接线柱与电源的正负极接反了。 （7）[7]闭合开关后，小方发现两个小灯泡都不亮，于是分别把电压表接在图甲中的 AB 两点、 BC 两点及 AC 两点，得到的电压值分别为 UAB=0V，说明电压表所测 AB 两点之外开路；UBC=3V， 说明 B到电源的负极，C到电源的正极是通路；经过检查发现只有灯泡 L1和 L2中一盏灯出现故 障，那么故障可能是；灯泡 L2断路。 （8）[8]在测量 L2两端电压时，灯 L2突然熄灭，但是 L1比较亮，电压表示数为零，说明电路 是通路，则电路故障可能是灯 L2被短路。 （9）[9]处理好故障后，小明把电压表接在 A、B之间重新测量，电压表示数如图戊所示，电 压表所用量程为 0～15V，电压表的分度值是 0.5V。 [10]电压表示数如图戊所示，电压表指针偏转角度较小，误差较大，为了使实验结果更准确， 应使电压表指针偏转角度稍大些，所以接下来小方应该断开开关，将电压表换用 0～3V 的量程 接入电路。 （10）[11]用电压表先连接在 A、B两端，测出 L1的电压，为了省事，小方同学没有拆掉电压 表，而是把电压表接 A点的接线头连在 C点，连 B点的接线头不动，此操作可能会导致电压表 的正负接线柱与电源的正负极接反，出现的现象是电压指针反向偏转。 （11）[12][13]正确实验后，小方得到了如下表所示的数据，发现第 1、2、3次实验中 AC 间 电压都等于 AB 间电压与 BC 间电压之和，即 AB BC ACU U U  分析数据得出结论：在串联电路中，电路总电压等于各部分电压之和；用公式表示为 AC AB BCU U U  【典例 3】 断开 A R 断路 短路 R短 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 路 定值电阻 R 0.48 5 正 25 电流 表未调零 不能 灯泡电阻随灯丝温度的变化而变化 更换不同阻值的定值电阻重 复实验 【解析】（1）[1]电压表并联在定值电阻两端，电源电压 3V，所以电压表选用 0～3V 的量程； 滑片 P向 B端滑动时，电流表的示数变小，即电阻变大，所以开关右侧接线柱接在滑动变阻器 左下接线柱上，如图所示： （2）[2]为保证安全及保护电路，连接电路时，开关应该断开。 [3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P应置于阻值最大处，所以应置于 A端。 （3）[4]闭合开关电流表几乎无示数，说明电路断路；电压表示数接近 3V，是因为与电压表 并联的电路有断路，所以电路故障是定值电阻 R断路。 （4）[5]闭合开关 S，电压表、电流表均有示数，说明电路某处短路；移动滑片 P时，电表示 数不发生变化，即滑动变阻器阻值的变化对电路没有影响，则电路故障可能是滑动变阻器 R0 发生了短路。 （5）[6]闭合开关后，电压表无示数，电流表有示数，说明电路短路；电压表无示数，是与电 压表并联的定值电阻 R发生了短路。 （6）[7]探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，所以研究的是通过定值电阻 R的电流的大 小与它两端电压的关系； [8]如图，电流表选用的量程为 0～0.6A，分度值为 0.02A，则通过定值电阻 R的电流为 0.48A。 （7）[9]在图像中分别找到对应的五个坐标，用平滑的曲线连接起来，就是电阻 R的 I-U 关系 图像，如图所示： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 [10]根据欧姆定律 = UI R 可得，实验中所用定值电阻 R的阻值为 0.5V =5Ω 0.1A UR I   [11]分析图像及数据可知，电阻两端的电压增大几倍，通过电阻的电流也增大几倍，电压与电 流的比值为定值，即电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （8）[12]电源是两节干电池串联，电压为 3V。根据串联电路电压规律可知，当定值电阻电压 为 0.5V 时，滑动变阻器所分电压为 3V-0.5V=2.5V 根据串联分压原理 0 2.5V 5 0.5V 1 R R   则 R0=5R=5×5Ω=25Ω 滑动变阻器的最大阻值不小于 25Ω。 （9）[13]分析数据：每次测得的电流值比理论电流值大 0.04A，所以可能的原因是电流表在 使用前没有调零，指针指示在 0.04A 刻度处。 （10）[14][15]不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是小灯泡的电阻会随着灯泡温 度的变化而变化，无法控制电阻不变。 （11）[16]为避免偶然性，使结论具有普遍性，应更换不同阻值的定值电阻重复实验。 【典例 4】 保护电路 是保持定值电阻两端 的电压不变 正负接线柱接反了 电压表并联的定值电阻断路 B 将5Ω和 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 15的两个电阻串联起来使用 0.2 反比 没有控制导 体两端的电压不变 可行，优点：实验时不用更换定值电阻 【解析】（1）[1]根据电路图可知，滑动变阻器左半部分连入电路，故实物图连接如下： （2）[2][3]闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最右端滑动变阻器连入电路的阻值最大， 目的是保护电路，此外，该实验中滑动变阻器还有一个作用是保持定值电阻两端的电压不变。 （3）[4]图中电压表指针反向偏转，故存在的问题是电压表的正负接线柱接反了。 （4）[5]电流表的指针都不发生偏转则电路中电流为 0，说明电路断路，电压表的指针偏转超 过了最大测量值，则电路中的故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （5）[6]将 5的电阻换成 10、15、20的电阻后电阻变大，根据串联分压规律：电压之 比等于电阻之比，滑动变阻器的阻值应该变大，故滑片 P应向 B端移动，直到电压表的示数保 持不变，记下相应的电流值。 （6）[7]根据电阻串联的知识可知，将5Ω和 15的两个电阻串联起来使用。 （7）[8]由图知电流表选择的是小量程，分度值为 0.02A，所以电流表的示数为 0.2A。 （8）[9]根据表格数据，在坐标图上描点连线，作 I-R 图像如下： （9）[10]由 I-R 图像可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （10）[11]电流与电压和电阻有关，在探究电流与电阻的关系实验中，应控制导体两端的电压 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 不变。由表中数据可知，前四次实验中，电流与电阻的乘积变大，即电流与电阻不成反比，原 因是没有控制导体两端的电压不变，所以不能得出正确的结论。 （11）[12]实验中若用电阻箱“ ”来代替电阻 R 可行，这样的好处：实验中不用多次更换 定值电阻。 【典例 5】 定值电阻 R1短路 0.5 右 2.5 电压一定时，电流与电阻成反比 1.5 3 【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片 P位于右端时接入电路中阻值最大，故滑动变阻器应选 左下接线柱与定值电阻串联接入电路，如图所示： （2）[2]闭合开关 S，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，若电路故障只 出现在 1R 和R上，则电路故障可能是与电压表并联的定值电阻 1R 短路了。 [3]如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，其示数为 0.5A。 （3）[4]当定值电阻由 5Ω换成 10Ω时，由串联电路分压原理可知，定值电阻两端电压增 大，而实验中应保持定值电阻两端电压不变，应该减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻 器两端电压，由串联电路的分压原理可知，应该增大滑动变阻器接入电路的阻值，因此应 该向右移动滑片。 [5]根据实验所得的五组数据绘制出的 I-R 图像知，电流与电阻之积 V 0.5A 5 0.1A 25 2.5VU IR          因此实验中电压表的示数应保持 2.5V 不变。 （4）[6]由图丙可知，电阻两端的电压始终保持 V 0.5A 5 0.1A 25 2.5VU IR          原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 为一定值，故由图像可得出的结论是：电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）[7][8]设定值电阻两端的预设电压为 VU ，由串联电路电压规律及分压原理可得 V V RU U RU    滑 定 等式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器的最大电阻连入电路时，对应的定值电 阻最大，这时控制的电压表示数最小，故有 V V 4.5V 50 25 U U     解得 V 1.5VU   ，故定值电阻两端的预设电压可取的最小值为 1.5V。电压表使用的量程为 0～ 3V，则定值电阻两端的预设电压可取的范围是 1.5～3V。 【典例 6】 开关是闭合的 断路 电压表的正负 接线柱接反了 电阻断路 0.48 没有设计电阻的平均值这一栏 5.0 电 压表并联在滑动变阻器两端 10 R2 电流与电压的关系 1 0 1 U R U U   1 0 2 1 I R I I 【解析】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开，图中开关是闭合的，是错误的。 （2）[2]滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路，要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大， 故应将左下接线柱接入电路，如图所示： （3）[3]将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但 不超过量程，则电路是通路，电压表始终无示数，则电压表断路，电压表不能短路，否则滑动 变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中电流表要超过量程。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 9 （4）[4]闭合开关后，发现电压表指针向左偏转，可能是电压表的正负接线柱接反了。 （5）[5]闭合开关，发现电流表没有示数，可能电路中出现断路，移动滑动变阻器的滑片，电 压表示数始终接近电源电压，可能电压表串联在电路中，故障可能是电阻断路。 （6）[6]由图可知，电流表的量程是 0～0.6A，分度值是 0.02A，电流表的示数是 0.48A。 （7）[7]测电阻要多次测量取平均值减小误差，题中表格没有设计电阻的平均值这一栏。 [8]根据欧姆定律可以计算出第 3次实验时电阻的阻值 3 3 3 2.5V 5.2 0.48A UR I     则定值电阻的阻值 1 2 3+ + 4.7Ω+5.0Ω+5.2Ω= = =5.0Ω 3 3 R R RR （8）[9]定值电阻与变阻器串联，当电路电流变小时，根据 U=IR 可知，定值电阻的电压变小， 由串联电路电压的规律，变阻器的电压变大，由如图所示的 U-I 图像知，电流越小，电压表示 数越大，可能将电压表并联在滑动变阻器两端了。 [10]当变阻器连入电路的电阻最大时，电压表示数最大，电路的电流最小，由图可知，I1=0.05A， 电压表示数为 U1=2.5V；根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压为 U=I1Rx+U1=0.05A×Rx+2.5V------① 当变阻器连入电路的电阻为 0时，电压表示数为 0，电路的电流最大，由图丁可知，I2=0.3A， 电压表示数为 U2=0；根据欧姆定律，电源电压为 U=I2Rx=0.3A×Rx-----② 由①②得 Rx=10Ω。 （9）[11]一节干电池的电压约 1.5V，电源由三节干电池组成，电源电压是 4.5V，由表中数据 可知，当电流是 0.31A 时，电阻两端的电压是 1.5V，变阻器两端的电压是 U 滑=U-U1=4.5V-1.5V=3V 变阻器的阻值 1 3V 9.7 5 0.31A U R I      滑滑 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 10 所以滑动变阻器选用 R1。 （10）[12]因电压表能测出电阻的电压，电流表可测量出通过电阻的电流，滑动变阻器可以改 变电阻两端的电压，不改变上面连好的电路，还可以完成的实验是探究电流跟电压的关系。 （11）[13]在②中，闭合 S和 S1，R0短路，用电压表测出待测电阻的电压即电源的电压 U；在 ①中，两电阻串联，电压表测出待测电阻 Rx两端的电压为 U1，根据串联电路电压的规律定值电 阻的电压 U0=U-U1 根据串联电路分压原理 01 1 0 0x UU U U R R R    待测电阻 1 x 0 1 UR R U U    （12）[14]开关 S2断开，闭合开关 S、S1，两个电阻并联，电流表测量通过 R0的电流，电源电 压为 U=I1R0 断开开关 S1，闭合开关 S、S2，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电流的 规律可知通过定值电阻 Rx的电流 Ix=I2-I1 根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律得到待测电阻 Rx的表达式 1 0 x 2 1x I RUR I I I    【典例 7】 B 短路 1.9 左 10 电流表 示数变大、电压表的示数变大 灯泡的电阻随电压的增大而变大 错误 不同电压 下，灯泡的电阻是不同的，求平均值没有意义 【解析】（1）[1]图中有一根导线未连接，由图和题意知，小灯泡的额定电压为 2.5V，电压表 应用 0～3V 量程并联在灯泡两端，所以电路如下图 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 11 （2）[2]闭合开关后，发现小灯泡不亮，可能滑动变阻器接入电路的电阻值太大，导致灯泡两 端电压太低，所以接下来合理的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故 B符 合题意，A不符合题意。 故选 B。 （3）[3]若在上述操作中小灯泡仍不发光，电流表有示数，说明电路是通路。电路故障可能是 小灯泡发生了短路。 （4）[4]如图所示，电压表所用 0～3V 量程，分度值为 0.1V，所以电压表的示数为 1.9V。 [5]此时灯泡两端电压小于额定电压，使小灯泡正常发光，滑动变阻器分担的电压应减小。根 据串联分压原理，滑动变阻器接入电路阻值应减小，故应向左移动滑动变阻器的滑片。 [6]根据图像信息，小灯泡正常发光时的电压为 2.5V，通过的电流 0.25A，根据欧姆定律得， 小灯泡正常发光时的电阻是 L 2.5V 10Ω 0.25A UR I    （5）[7]实验中，由电路图知，滑动变阻器左下接线柱接入电路，将滑动变阻器的滑片向左移 动时，接入电路的电阻值变小。根据串联分压原理，滑动变阻器分担的电压减小，电源电压不 变，根据串联电路电压特点知，灯泡两端电压增大，即电压表的示数变大。电路的总电阻变小， 根据欧姆定律得，电路中电流变大，电流表示数变大。所以电流表示数变大、电压表的示数变 大。 （6）[8]根据 I－U图像和欧姆定律得，新的发现是灯泡的电阻随电压的增大而变大。 （7）[9][10]小明的建议是错误的，原因是由图像知，不同电压下，灯泡的电阻是不同的，求 平均值没有意义。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 12 【典例 8】 改变灯泡两端电压的作用 连接电路时没有 断开开关，且电压表的正负接线柱接反了 小灯泡断路 0.75 小灯泡的实际功率 过小 见解析 偏大 电压 0I R额 0U I R I  额 额  0I U I R额 额 【解析】（1）[1]由电路图知，电流从电源正极流出，依次经过滑动变阻器、电流表、灯泡回 到电源负极，电压表并联在灯泡两端，小灯泡的额定电压为 2.5V 小于 3V，故用 0～3V 小量程。 根据欧姆定律得，通过灯泡的额定电流约为 2.5V =0.25A<0.6A 10Ω U I R   电流表用 0～0.6A 接入电路，故把实物图连接完整如下图： （2）[2]实验中所用滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有改变灯泡两端电压的作用。 （3）[3]没有连接电路时，刚连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，说明电路是通路，即连 接电路时没有断开开关。电压表正确接入电路指针应正向偏转，但发现电压表的指针如下图所 示反向偏转，则连接电路时，电压表的正负接线柱接反了，所以存在的问题是：连接电路时没 有断开开关且电压表的正负接线柱与电源的正负极接反了。 （4）[4]正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表无示数， 说明电路断路，电压表的示数接近电源电压，则故障可能是小灯泡断路。 （5）[5]电流表用 0～0.6A 接入电路，分度值为 0.02A，小灯泡正常发光时，如图所示电流表 的示数 0.3A，根据 =P UI 知，则小灯泡的额定功率是 = =2.5V×0.30A=0.75WP UI 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 13 （6）[6]第 1 次实验中，由记录表中数据知，灯泡两端电压太小，通过的电流小，导致发现小 灯泡不发光，所以原因是小灯泡的实际功率过小。 （7）[7]小敏的观点不正确，数据记录表知，小灯泡在不同电压下，实际功率是不同的，求平 均值没有意义。 （8）[8]实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，导 致电流表测得电流是通过电压表和小灯泡的电流之和，大于通过小灯泡的电流，根据 =P UI 知， 该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。 （9）[9]将小灯泡换成一个定值电阻，即电阻不变，改变电阻两端和通过的电流，根据控制变 量法知，所以还可探究电流与电压的关系。 （10）①[10]闭合 S、S1，断开 S2，此时 R0、灯 L和滑动变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片 使电路中的电流为小灯泡的额定电流 I 额，根据欧姆定律得，电压表示数为 1 0U I R 额 ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合 S、S2，断开 S1，读出电压表示数为 U； ③[11]由②和串联电路中电压和电流特点知，小灯泡两端电压 1 0U U U U I R   额 额 正常发光时的电阻 0 L U R U I R I I   额 额 额 额 [12]根据 =P UI 得，额定功率  0= =P I U I U I R额 额 额 额 额 【典例 9】 电流表指针没有调零 更小 0.70 偏大 错误 0 2.5V R 1 0 2 1 I R I I（ ﹣ ） 【解析】（1）[1]灯泡的额定电压为 2.5V，所以电压表应选用 0～3V 量程，电压表并联在小灯 泡两端，滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式，滑片向右移 动时灯泡变亮，电流增大，由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻减小，应接右下接线 柱，如图所示： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 14 （2）[2]由图可知，闭合开关前电流表的指针不在零刻度处，原因是电流表没有调零，这时候 要通过调节电流表表盘上的零点调节器使指针指在零刻度处，方可使用。 （3）[3][4][5]分析表中数据，要完成第三次实验，与第二次实验相比，电路中的电流变大了， 在电源电压不变时，根据 UR I  知电路的电阻变小，滑动变阻器连入电路的阻值更小；由表格 知小灯泡的额定功率为 2.5V 0.28A=0.70WP UI   灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出 0.5V 电压下小灯泡的电 阻 R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据 2U P R  计算小灯泡在 2.5V 下的额定功率，则按此 方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大。 （4）[6]小强的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率， 求平均值没有任何意义。 （5）[7][8]①断开 S2，闭合 S1、S，灯 L与电阻 R0并联，电流表测定值电阻的电流，调节滑动 变阻器滑片直至电流表示数为 1 0 2.5VI R  小灯泡正常发光，小灯泡正常发光时的电压为 L 1 0U I R ②闭合 S2、S，断开 S1，灯 L与电阻 R0仍然并联，此时电流表测干路电流，因保持滑片位置不 变，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联 电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电流 2 1I I I 额 ③灯的额定功率 2 1 1 0 2 1P U I U I I I R I I    额 额 额 额（ ） （ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 15 【典例 10】 高度差 转换法 膨胀 属 于 与此相连的透明容器有可能漏气 右 电阻 电阻 电流 电流 左 见解析 见解析 200 见解析 【解析】（1）[1][2]实验中是通过观察 U形管中液面的高度差来显示容器内空气温度的变化， 像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。 （2）[3]要在较短的时间内达到明显的实验效果，即要求容器内的物质的体积变化较大，而空 气相对于水来说，受热更容易膨胀，可以使 U形管中液柱上升更快，实验现象更明显。 （3）[4]电源、开关、滑动变阻器、两个电阻丝组成串联电路，滑动变阻器的滑片向右移时， 滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器用左半部分电阻丝，如图所示： （4）[5]组装之前，U形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器。 （5）[6]通电一段时间后，电阻丝产生热量，则 U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一 个 U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的透明容器有可能漏气。 （6）[7][8]图中，两电阻串联，电流和通电时间相同 5Ω<10Ω 接好电路，闭合开关，通电一段时间后右侧 U形管中液面高度变化大，说明右侧容器内电阻丝 产生的热量多，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热 量越多。 （7）[9][10]根据控制变量法，在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，就应该 控制电阻和电流不变，改变时间的长短。 （8）①[11][12][13]将下图的装置接入上图的虚线框中，图中右侧容器的电阻与容器外的电 阻并联，再与左侧容器中的电阻串联，根据并联电路的电流规律可知，通过左侧容器内电阻的 电流要大于通过右侧容器内电阻的电流，探究的是电流产生的热量跟电流大小的关系，通过一 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 16 段时间后，左侧容器内电阻丝产生的热量较多，可以得到在电阻和通电时间相同时，电流越大， 产生的热量越多。 ②[14]为了获得普遍的规律，实验中应多次测量，所以需要移动滑动变阻器来改变电流的大小。 （9）[15]10s 内通过 R1的电流产生的热量是 Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×10s=200J （10）[16]因为连接的导线和电热水壶是串联，电流相等，但是电热水壶的电阻远远大于导线 电阻，相同时间内，由焦耳定律 Q=I2Rt 可知，电热水壶工作时产生大量的热，而与其连接的 导线却几乎不发热。 【典例 11】 磁场 磁场 轻敲 N 北 南 条形 C 小磁针 N 极的指向与磁场方向相同 见解析 安培定则 【解析】（1）[1][2]磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线 管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。 （2）[3]在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲有机玻璃板，这样做 的目的是克服摩擦力的影响，使细铁屑可以自由移动。 （3）[4]物理学中规定，自由小磁针静止时 N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放 到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针 N极所指的方向就是该点的磁场方向。 （4）[5][6]在图中，根据安培定则可知，通过螺线管的左端为 S极，右端为 N极，根据周围 小磁针 N极指向与该点磁感线方向一致可知:在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后 回到南极。 （5）[7]在通电螺线管外部多放置一些细铁屑，可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的 排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似，由此可以判断，通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的 磁场相似。 （6）[8]A．大型发电机中的磁场是由电磁铁提供的，故 A不符合题意； B．电磁起重机的主要部件是电磁铁，故 B不符合题意； C．电炉是利用电流的热效应工作的，与电磁铁无关，故 C符合题意。 故选 C。 （7）[9]在螺线管外部 A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现 A处小磁针发生偏转，A处的 小磁针会指示磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是不受磁场作用力时小磁针 N极的指 向与磁场方向相同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 17 （8）[10]要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，在其他因素不变的情况下，改变通过 螺线管的电流方向，可将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变。 [11]如果把通电螺线管看作一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定 则来表述。 【典例 12】 灵敏电流计指针是否偏转 没有 闭合 切割磁感线 做切割磁 感线运动 感应电流 机械 发电机 CD 导体切割磁感线的方向 5、7 【解析】（1）[1]实验中，导体 AB 与灵敏电流计串联，电路中有电流，电流计的指针会偏转， 无电流，指针保持静止。所以电路中有无电流产生可通过观察灵敏电流计指针是否偏转来确定。 （3）[2]导体 AB 和蹄形磁铁相对静止，即导体不做切割磁感线运动，灵敏电流计指针不偏转， 电路中无电流产生。 （4）[3]实验 1和 4中，磁场方向相同，导体 AB 相对磁体是运动的，第 1次实验中，开关断 开，灵敏电流计指针不偏转，第 4次实验中，开关闭合，灵敏电流计指针偏转，这说明要产生 电流的条件之一是开关必须闭合，形成闭合回路。 （5）[4]实验 3和 4中，电路中开关保持闭合，磁场方向相同，导体上下运动时，即导体不做 切割磁感线运动时，指针不偏转，无电流产生，导体左右运动时，即导体做切割磁感线运动时， 指针偏转，有电流产生，所以电路中要产生电流，导体须做切割磁感线运动。 （6）[5][6]分析实验知，要产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁 感线运动。这种情况下产生的电流，叫作感应电流。 （7）[7][8]闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，将机械能转化为电能，发电机就是利 用这个原理工作的。 （8）[9]垂直于纸面的导体在磁场中水平方向运动时，要产生感应电流，则磁场方向是向下或 向上的，这样导体才做切割磁感线运动。故 AB 不符合题意，CD 符合题意。 故选 CD。 （9）[10]由 5、6 次实验知，在电路开关闭合、磁场方向相同时，导体切割磁感线的方向不同， 灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。 [11]要探究电流方向与磁场方向的关系，应让闭合电路的部分导体切割磁感线的方向相同，磁 场的方向不同，所以应比较 5、7或 6、8次实验。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 2 实验专项 【高频考点梳理】 实验 1 探究串联电路的电流规律 1.实验操作：a.连接电路时，开关要 断开 ，电流表要 串联 在被测电路中；b.将电流表 分别接入 A、B、C处，读出电流表示数并记录三次实验的数据。 2.实验分析：a.两个小灯泡的规格应该是 不相同 （选填“相同”或“不相同”）的；b. 通过分析实验数据，发现 A、B、C三处的电流大小 相同 （选填“相同”或“不同”）. 3.实验总结：由实验数据初步得到结论，在串联电路中，电流处处相等 . 4.反思交流：实验中应换不同规格的灯泡进行多次实验，多次测量的目的是 寻找普遍规律 . 实验 2 探究并联电路的电流规律 1.实验操作：a.先将两个不同规格的灯泡并联接入电路中；b.将电流表接入电路中，闭合开关 前，发现电流表的指针偏向 0刻度线右侧，是因为 电流表没有调零 ，改正错误后继续实验； c.将电流表分别接入 A、B、C三处，记录三次实验的电流表示数；d.换用 不同 （选填“相 同”或“不相同”）规格的灯泡重复上述实验多测几组数据。 实验一 探究串、并联电路中电流和电压的特点 实验二 探究电流与电压的关系 实验三 探究电流与电阻的关系 实验四 电阻的测量 实验五 测量小灯泡的电功率 实验六 探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关 实验七 探究通电螺线管外部磁场的方向 实验八 探究导体在运动时产生感应电流的条件 模块导航 实验一 探究串、并联电路中电流和电压的特 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 2.实验分析：a.若连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡 L1不亮，L2亮，电流表无示数，则产 生这种现象的原因可能是灯泡 L1 断路 （选填“短路”或“断路”）；b.分析数据发现 C处 的电流大小 等于 A、B处的电流之和。 3.实验总结：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 4.反思交流：实验中注意电流表大、小量程的选择，可以先选用大量程进行 试触 . 实验 3 串联电路中电压的规律 1.实验操作：a.实验时连接实物图时，开关应处于断开状态； b.实验中应选取不同规格的电灯泡； c.读取电压表和电流表的示数 2.实验方法：控制变量法的应用：测量串联电路中电压的规律，电流大小相同 3.实验分析：在实验中，L1、L2 应该选择规格不同的灯泡，多次实验，其目的是使实 验探究得出的结论具有普遍意义 4.实验结论：串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和 5.反思交流：再测灯 L2 两端电压时，只将电压表接 A 的一端改接 C，这种接法会使电 压表的正负接线柱接反 实验 4 并联电路中电压的规律 1.实验操作：a.选择合适的量程； b.实验时连接实物图时，开关应处于断开状态； c.读取电压表和电流表的示数 2.实验分析：a.在实验中，L1、L2 应该选择规格不同的灯泡其目的是使实验探究得出 的结论具有普遍意义；b.闭合开关，发现指针向“0”刻度的左侧偏转。 则电压表连接存在的错误是电压表的正负接线柱接反了 3.实验结论：在实验误差范围内，可以得出结论：在并联电路中各支路电压相等，且 都等于电源电压 4.反思交流：在探究过程中若想得到普遍规律，应更换不同规格的电灯泡，多次实验 【一题多设问】 【典例 1】在探究“并联电路的电流特点”的实验中，小红设计了如图甲所示的电路进行实验； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 （1）请用笔画线代替导线，按照图甲的电路图把图乙中的实物电路图连接完整 （导线 不能交叉）； （2）实验中，选择的两个小灯泡的规格应该是 （选填“相同”或“不相同”）的； （3）连接电路时，开关应该处于 （选填“闭合”或“断开”）状态； （4）小铭在连接电路时，当他把最后一根导线接好时，小灯泡马上亮起来了，出现这种现象 的原因是 ； （5）小铭同学在测量电流的过程中，闭合开关前电流表的指针出现了如下图所示的情况，出 现该现象的原因是 ； （6）在测量电流的过程中，若在闭合开关后电流表的指针出现了如下图所示的情况，出现该 现象的原因是 ； （7）小红将电流表接在 L1所在的支路上，闭合开关，观察到灯泡 L2发光，但灯泡 L1不发光， 电流表的指针没有偏转，电路可能存在的故障是 （选填“灯泡 L1断路”或“灯泡 L1短 路”）； （8）排除故障之后，他测出了 L1支路上的电流 I1=1.2A，然后他把电流表依次接入电路分别测 量出L2支路上的电流I2、干路电流I，两次测得的结果都如下图所示，则I2= A；I= A； 小红由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 ；（写关系式） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 （9）实验中存在不足的地方 ； （10）小红听取了其他同学的意见之后，又进行了三次实验，记录了如下表所示的数据： 实验次数 L1支路的电流 I1/A L2支路的电流 I2/A 干路的电流 I/A 1 0.3 0.4 0.7 2 0.2 0.4 3 3 0.1 0.2 0.3 小红记录的实验数据中 （填数字）这个数据存在问题，造成该数据错误的原因是 。 【典例 2】如图甲所示是小方“探究串联电路的电压规律”的实验电路图 （1）请用笔画线代替导线，按照图甲的电路图完成图乙中实物图的连接 ； （2）连接电路时，开关应 ； （3）实验中，选择的两个小灯泡的规格应该是 （选填“相同”或“不相同”）的； （4）小方在连接电路时，当他把最后一根导线接好时，小灯泡马上亮起来了，出现这种现象 的原因是 ； （5）闭合开关前，电压表的指针如图丙所示，其原因可能是 ； （6）各电路元件连接情况均完好，闭合开关后，发现电压表的指针出现了如图丁所示的情况， 其原因可能是 ； （7）闭合开关后，小方发现两个小灯泡都不亮，于是分别把电压表接在图甲中的 AB 两点、BC 两点及 AC 两点，得到的电压值分别为 UAB=0V；UBC=3V；UAC=3V；经过检查发现只有灯泡 L1和 L2 中一盏灯出现故障，那么故障可能是 ； （8）在测量 L2两端电压时，灯 L2突然熄灭，但是 L1比较亮，电压表示数为零，则电路故障可 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 能是 ； （9）处理好故障后，小明把电压表接在 A、B之间重新测量，电压表示数如图戊所示，电压表 的分度值是 V；为了使实验结果更准确，接下来小方应该断开 ； （10）用电压表先连接在 A、B两端，测出 L1的电压，为了省事，小方同学没有拆掉电压表， 而是把电压表接 A点的接线头连在 C点，连 B点的接线头不动，此操作可能会导致电压表出现 的现象是 ； （11）正确实验后，小方得到了如下表所示的数据，分析数据得出结论： （写关系式）。 实验次数 AB 之间的电压 UAB/V BC 之间的电压 UBC/V AC 之间的电压 UAC/V 1 1.5 1.3 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.4 1.4 2.8 【高频考点梳理】 1.实验操作：保持定值电阻的阻值不变，移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的 电 压 ，记录电压电流值；为使结论 具有普遍性 ，换用不同规格的电阻多次实验 2.滑动变阻器的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压 3.数据处理与分析：根据记录数据描绘 I—U图像，先描点，然后用圆滑曲线连接 4.实验结论：在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 【一题多设问】 【典例 3】在“探究电流与电压关系”的实验中，如下图所示是某实验小组设计的电路，电源 电压 3V 保持不变。 实验二 探究电流与电压的关系 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 （1）请用笔画线代替导线，在图中完成电路连接，要求滑片 P向 B端滑动时，电流表的示数 变小 ；（导线不能交叉） （2）连接电路时，开关应该 。闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P应置于 （填“A” 或“B”）端； （3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近 3V。移动滑片 P，两电 表示数均无变化，则电路故障是 ； （4）若闭合开关 S后，移动滑片 P时发现电压表、电流表均有示数，但不发生变化，则电路 故障可能是滑动变阻器 R0发生了 （选填“断路”或“短路”）； （5）若闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数且未超出量程，则故障可能是： ； （6）在实验中，我们研究的是通过 的电流的大小与它两端电压的关系；排除故障后， 移动滑片 P到某一位置时电流表示数如下图所示，此时通过定值电阻 R的电流为 A； （7）实验中测得五组数据，如下表所示：请根据表的数据在下图中绘制出定值电阻 R的 I-U 关系图像 ； 由图像可得：实验中所用定值电阻 R的阻值为 Ω；实验结论：在电阻一定的情况下，通 过导体的电流与导体两端的电压成 比； （8）结合所测数据分析，实验中所用的滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω； （9）某小组实验后，记录的数据如下表，分析数据发现表格中的电流与电压不成正比，检查 两电表均无故障，你认为可能的原因是： ； 电压 U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 电流 I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 序号 1 2 3 4 5 电压 U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 电流 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 （10）本实验 （选填“能”或“不能”）用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是 ； （11）为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是： 。 【高频考点梳理】 1.实验操作：保持定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的阻值，记录电阻、电流值；更换 一个更大的电阻后，滑动变阻器的滑片需要向阻值更大的方向移动，反之向更小的方向移动 2.滑动变阻器的作用：保护电路；保持定值电阻两端的电压不变 3.实验结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 4.交流与反思：滑动变阻器的选择：要能保证完成实验，定值电阻两端的电压能调节到目标值； 在能够完成实验的前提下，选择最大阻值较小的滑动变阻器 【一题多设问】 【典例 4】如下图所示，在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了 3节新干电池、电 流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“15Ω，1A”和“20Ω，0.5A”），阻值为 5 Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个，以及导线若干。 （1）请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整 ； （2）电路连接完成后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最右端，目的是 ，此 之外，该实验中滑动变阻器还有一个作用是 ； （3）当闭合开关试触时，发现电压表指针摆动出现了下图所示的情况，存在的问题是： ； （4）用5Ω电阻接入电路，闭合开关之后发现，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表的指 针都不发生偏转，电压表的指针偏转超过了最大测量值，则电路中的故障可能是： ； 实验三 探究电流与电阻的关系 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 （5）将5Ω的电阻换成10Ω、15、20Ω 的电阻后，闭合开关，滑片 P应向 （选填“A” 或“B”）端移动，直到电压表的示数保持不变，记下相应的电流值； （6）小丽在用 20Ω 的电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻 解决了这个问题，请写出小丽的做法： ； （7）排除故障后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格．第 3次实验时，电流表 的示数如下图所示，为 A； （8）请根据表的实验数据在下图中作出 I-R 图像 ； （9）由 I-R 图像可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 （选填 “正比”或“反比”）； （10）另一小组在进行“探究电流与电阻的关系”实验时，使用阻值不同的定值电阻进行多次 测量，测量的数据如表所示； 电阻 / ΩR 6 10 15 20 电流 I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 分析实验数据，发现电流跟电阻不成反比，经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问 题，请分析造成该现象的原因是 ； （11）实验中若用电阻箱“ ”（可在 0～999.9Ω范围内调节电阻值大小，且能读数的变阻 箱）来代替电阻 R，将电路改进为如下图的电路，你认为该方案是否可行 （如果可行， 请说出改进后的优点）？ 实验序号 1 2 3 4 5 6 电阻 / ΩR 5 10 15 20 25 30 电流 I/A 0.6 0.3 0.15 0.12 0.1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 9 【典例 5】在“探究电流和电阻关系”实验中，提供器材有电源（恒为 4.5V），定值电阻 1 5ΩR  、 2 10ΩR  、 3 15ΩR  、 4 20ΩR  、 5 25ΩR  ，滑动变阻器R标有“50Ω1A ”字样、电压表（0∼ 3V、 0∼ 15V）、电流表（0∼ 0.6A）、开关、导线若干。小明设计了如图甲所示的电路进行实验。 （1）根据图甲中的电路图，连接实物图，使滑动变阻器的滑片 P位于右端时接入电路中阻值 最大； （2）电路连接完毕，闭合开关 S，移动滑片，发现电流表有示数、电压表无示数，若电路故 障只出现在 1R 和R上，则电路故障是 ；排除电路故障后，某次测量中电流表示数 如图乙所示，为 A； （3）分别用定值电阻，依次替换重复实验，并绘制出 I R 图像如图丙所示。当定值电阻由 5 Ω换成 10Ω时，为控制定值电阻两端电压不变，滑动变阻器应往 端滑动。（选填“左” 或“右”）。由图像可知：实验中电压表的示数保持 V不变； （4）通过实验数据，得到的结论是： ； （5）以现有的实验器材实验，定值电阻两端的预设电压可取的范围是 ～ V。 【高频考点梳理】 1.实验设计：用电压表测出未知电阻（小灯泡）两端的电压，用电流表测出通过未知电阻的电 流 2.实验操作：调节滑动变阻器的滑片，测出多组电压与电流的阻值， 实验四 电阻的测量 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 10 3.滑动变阻器的作用：a.保护电路；b.改变 R两端的电压和通过 R的电流，进行多次测量而减 小测量误差。 4.数据处理：利用公式 I UR  求出每次测量的定值电阻的大小，并求平均值减少误差（当测 量小灯泡的阻值时，不能求平均值，多次测量的目的是寻找普遍规律）. 5.实验结论：求出电阻的阻值（或得出小灯泡电阻的变化规律） 6.伏阻法：利用已知电阻和电压表间接测电流； 安阻法：利用已知电阻和电流表间接测电压 等效替代法：利用电阻箱代替未知电阻（小灯泡）直接读出测量结果 【一题多设问】 【典例 6】小明用如下图所示的实验装置测量未知电阻的阻值； （1）请指出图中小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处 ； （2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大 ； （3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐 变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生 了 ； （4）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，原因是 ； （5）闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电 压。造成这一现象的原因可能是 ； （6）排除故障后，闭合开关，改变电阻 Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电 流表的示数如下图所示，其示数为 A； （7）下表是小明记录数据的表格，其不足之处是 ；根据三次实验数据可得，定值电阻 Rx的阻值为 Ω；（结果保留一位小数） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 11 实验次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 1 1.5 0.32 4.7 2 2 0.4 5 3 2.5 （8）另一组同学进行实验时，根据自己所记录的实验数据绘制了如下图所示的 U－I图像；结 果发现绘制的 U－I图像和其他组绘制的图像不同，你认为其原因是 ；根据图像也可计 算出待测电阻 Rx＝ Ω（实验过程中电源电压保持不变）； （9）若现有两个滑动变阻 R1（5Ω，3A）、R2（10Ω，2A）可供选取，则由表中的数据可知， 本实验可选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； （10）利用如下图已经连好的电路，还可以完成的实验是 ； （11）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为 R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电 路，测量未知电阻 Rx的阻值，请将下列实验步骤补充完整： ①闭合开关 S、断开开关 S1，用电压表测出待测电阻 Rx两端的电压为 U1； ②闭合开关 S、S1，记下此时电压表示数为 U； ③请写出未知电阻 Rx的阻值表达式；Rx= （用 U、U1，和 R0表示）； （12）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为 R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 12 路。测量未知电阻 Rx的阻值，请将下列实验步骤补充|完整： ①保持开关 S2断开，闭合开关 S、S1，读出并记录电流表示数 I1； ②断开开关 S1，闭合开关 S、S2，读出并记录电流表示数 I2； ③请写出未知电阻 Rx的阻值表达式：Rx= 。（用 I1、I2和 R0表示） 【典例 7】小方利用下图所示的装置“测量小灯泡的电阻”，电源电压为 6V 且保持不变，选 用的小灯泡标有“2.5V”字样； （1）图中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整 ； （2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是 （填字母）； A．断开开关，更换小灯泡 B．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （3）若在上述操作中小灯泡仍不发光，电流表有示数，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； （4）排除故障后，闭合开关，调节滑片到某一位置后，电压表的示数如下图所示，其示数为 V；此时应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发 光，记录电压表和电流表的示数，并绘制成下图所示的 I－U关系图像，根据图像信息，可计 算出小灯泡正常发光时的电阻是 Ω； （5）实验中，将滑动变阻器的滑片向左移动，请写出电流表、电压表的示数变化情况： ； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 13 （6）根据 I－U图像，你还有什么新的发现 ；（写出一条即可） （7）小明建议根据所记录的数据计算出电阻再求平均值作为小灯泡的电阻值，你认为小明的 建议是 （选填“正确”或“错误”）的，原因是 。 【高频考点梳理】 1.实验设计：用电压表测出小灯泡两端的 电压 ;用电流表测出通过小灯泡的 电流 2.实验操作：调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数小于小灯泡的额定电压时滑片要向阻值 小 的方向移动 3.滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的 电压，实现多次测量 4.数据处理：利用 P=UI 计算出小灯泡的电功率 5.实验结论：不同电压下，小灯泡的实际功率不同，亮度也不同;小灯泡的亮度由小灯泡的 实 际功率 决定 6.伏阻法：利用已知电阻和电压表间接测 电流 安阻法：利用已知电阻和电流表间接测 电压 【一题多设问】 【典例 8】在“测小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为 6V 保持不变，小灯泡的额定电 压为 2.5V，电阻约为 10Ω； （1）请根据电路图把实物图连接完整 ； （2）实验中所用滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有 的作用； （3）连接电路时，刚连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，且发现电压表的指针如下图所 示偏转，则连接电路时存在的问题是： ； 实验五 测量的小灯泡的电功率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 14 （4）正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表无示数， 电压表的示数接近电源电压，则故障可能是小灯泡 ； （5）排除故障后继续进行实验，将测得的数据记录在下面表格中； 实验次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 小灯泡的发光情况 1 0.5 0.16 不发光 2 1 0.2 较暗 3 1.5 0.25 较亮 4 2.5 正常发光 5 3 0.32 发出耀眼的光 小灯泡正常发光时，电流表的示数如下图所示，则小灯泡的额定功率是： W； （6）第 1次实验中，发现小灯泡不发光，原因是 ； （7）同组的小敏认为对于此实验的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的；你对 小敏此观点的评价是 （需说明理由）； （8）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电 路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)； （9）将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与 的关系（选填“电压”或“电阻”）； （10）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，利用如下图所示的电路测出了额定电流为 I 额的 小灯泡的额定功率，其中 R0的阻值已知，请你将下列实验步骤补充完整： ①闭合 S、S1，断开 S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合 S、S2，断开 S1，读出电压表示数为 U； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 15 ③小灯泡正常发光时的电阻 RL＝ ，额定功率 P 额＝ 。（用 I 额、R0、U表示） 【典例 9】小强同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小 灯泡标有“2.5V”的字样。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片向右移动灯泡变亮）； （2）闭合开关前，电流表的指针如图乙所示，其原因是 ； （3）排除故障后，小强进行了 4次测量，并将有关数据及现象记录在表中。分析表中数据， 要完成第三次实验，与第二次实验相比，滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“更 大”“更小”或“相等”），小强测得小灯泡的额定功率为 W； 实验序号 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 灯泡的亮度 1 0.5 0.16 0.08 不亮 2 1.7 0.24 0.41 较暗 3 2.5 0.28 正常 4 3.0 0.30 0.90 很亮 另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用第一次实验测量的数据， 计算出 0.5V 电压下小灯泡的电阻 R，再根据 P= 2U R 计算小灯泡在 2.5V 下的额定功率。那么按 此方案算出的小灯泡的额定功率与小强测量的额定功率相比 （选填“偏大”“偏 小”或“相等”）； （4）小强认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组灯泡功率的平均值 作为灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 （选填“正确”或“错误”）的； （5）某实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量该小灯泡额定功率的方法，电路设计如 图丙所示，其中 R0为阻值已知的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整； ①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为I1= 时， 小灯泡正常发光； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 16 ②滑动变阻器滑片不动，断开 S1，闭合 S2，读出电流表的示数为 I2； ③小灯泡的额定功率 P= （用 R0、I1、I2表示）。 【高频考点梳理】 1.实验装置，如图所示： 2.控制变量法的应用：图甲装置中，5Ω和 10Ω的电阻丝串联的目的是 控制电流和通电时间 相同；图乙装置中，右侧容器外的 5Ω电阻的主要作用是使通过两容器 中电阻丝的电流不同 3.转换法的应用：把通电导体产生热量的多少转换为 U形管液面的高度差 ， 高度差 越大， 说明通电导体产生的热量越多 4.实验分析：通电一段时间后，图甲装置中 右 侧容器内电阻丝产生热量较多；图乙装置中 左 侧容器内电阻丝产生热量较多. 5.实验结论：电流通过导体产生的热量跟 电流 、 电阻 和 通电时间 有关. 【一题多设问】 【典例 10】小刚在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中，所用的实 验器材如下图所示，两个透明容器内密封着等质量的空气，U形管中液面最初相平； （1）实验中是通过观察 U形管中液面的 来显示容器内空气温度的变化，这里采用的方 法是 ； 实验六 探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 17 （2）实验中选用空气而不用水做实验，是因为相对于水，空气受热更容易 ，可使 U形 管中液柱上升更快，实验现象更明显； （3）用笔画线代替导线，把图中两个容器的电阻丝接到电路中，要求滑动变阻器滑片向右移 动时，滑动变阻器接入电路中电阻增大 ； （4）组装之前，将图中往 U形管内注入适量红墨水，U形管 (选填“属于”或“不属 于”)连通器； （5）另一实验小组进行实验时，发现通电一段时间后，其中一个 U形管中的液面高度几乎不 变，发生此现象的原因可能是 ；(填一种情况即可) （6）正确接好电路，闭合开关，通电一段时间后， (选填“左”或“右”)侧 U形管中 液面高度变化大，此实验现象表明，在电流、通电时间相同的情况下， 越大，它所产生 的热量越多； （7）在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，应该控制 和 不变； （8）将下图的装置接入上图的虚线框中，重新做这个实验；①探究的是电流产生的热量跟 的关系，通电一段时间后， (选填“左”或“右”)侧容器内的电阻丝产生的 热量多，得出的结论是 ； ②要进一步使该结论更具有普遍性，在装置不变的情况下，可以采取的方法是： ； （9）若通过 R1的电流为 2A，那么 10 s 内通过 R1的电流产生的热量是 J； （10）小刚发现电热水壶在工作时，其内部的电热丝发热较多，而与电热丝连接的导线却发热 较少，原因是 。 【高频考点梳理】 1.实验操作：a.在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后，轻敲 纸板，会看到 铁屑的分布情况 发生 改变； b.再在通电螺线管周围摆放小磁针，发现小磁针有偏转，这是为了确定通电螺线 实验七 探究通电螺线管外部磁场的方向 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 18 管周围磁场的 方向 c.改变电流方向，再次观察小磁针是否跟之前偏转方向一样. 2.实验方法：转换法； 利用可看到的小磁针来探究看不见、摸不着的磁场. 3.实验分析：①通电螺线管周围的铁屑有规律的排列分布与条形磁体的磁场分布类似 ②改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向对比之前的方向转动 180°， 说明通电螺线管周围的磁场方向 改变 4.实验结论：①通电螺线管周围的磁场和 条形 磁体的磁场相似； ②通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的 电流 方向有关. 【一题多设问】 【典例 11】在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中： （1）闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在 ； 小磁针由于受到 （选填“磁场”或“重力”）的作用而发生偏转； （2）在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 （填写操作方法）玻璃板， 细铁屑的排列如图甲所示； （3）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方 向就是该点的磁场方向； （4）通电螺线管周围的小磁针 N极指向如图乙所示，由图可知在通电螺线管外部，磁感线是 从 极出发，最后回到 极； （5）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似； （6）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是 ； A．大型发电机 B．电磁起重机 C．电炉 （7）在螺线管外部 A、B两处放置小磁针，如图丙所示，闭合开关，发现 A处小磁针发生偏转， 而 B处小磁针不偏转，试说明 B处小磁针不偏转的可能原因： ； （8）如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是 ；并观察小磁 针的指向。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用 来表述。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 19 【高频考点梳理】 1.实验操作：a.磁体不动，让导体 AB 沿 上下 方向运动时，电流表指针不会发生偏转. b.磁体不动，让导体 AB 沿 左右 方向运动时，电流表指针会发生偏转. c.导体 AB 不动，左右移动磁体，则电流表指针 会 发生偏转. 2.实验分析：①电路断开时，无论导体如何运动，电流表指针均无偏转； ②在闭合回路中，无论这部分导体或者磁场如何运动，只要导体相对磁场有做切 割磁感线运动，就会产生感应电流. ③从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 机械 能转化为 电 能. 3.实验方法：转换法；实验时，通过观察电流表指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流. 4.实验结论：闭合 电路的一部分导体，在磁场中做 切割磁感线 运动时，导体中就会产生 感 应电流 . 5.反思交流：若把电流表换成 电源 ，则可以用来探究通电导体在磁场中是否受到力的作用. 【一题多设问】 【典例 12】某小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。 （1）实验中是通过观察 来显示电路中是否有电流产生； （2）保持装置不变，改变开关通断状态，让导体 AB 在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流 计指针的偏转情况，记录在下表中； 实验次数 开关 磁场方向 导体 AB 运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 断开 上 N下 S 左右或上下运动 不偏转 2 闭合 上 N下 S 静止 不偏转 3 闭合 上 N下 S 上下运动 不偏转 4 闭合 上 N下 S 左右运动 偏转 实验八 探究导体在运动时产生感应电流的条件 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 20 （3）闭合开关，保持导体 AB 和蹄形磁铁相对静止，灵敏电流计指针不偏转，说明电路中 （选 填“有”或“没有”）电流产生； （4）分析实验 1和 4可知，要想产生电流的条件之一是开关必须 ； （5）分析实验 3和 4可知，产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做 运动； （6）分析实验可知，闭合电路中的一部分导体在磁场中 时，导体中就产生电流，这种 电流叫作 ； （7）实验时电路中产生的感应电流是将 能转化为电能，此原理可用来制造 （选 填“电动机”或“发电机”）； （8）如下图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，结合上述实验的 结论，判断以下选项中能让 a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 （9）完成上述实验后，小红还想探究感应电流的方向与什么因素有关，于是继续进行了如下 实验，并将实验现象填在下表中。比较第 5、6（或 7、8）次实验可以得出感应电流的方向与 有关，通过比较第 次实验可以得出感应电流的方向还与磁场的方向有关。 实验次数 开关 磁场方向 导体 AB 运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 5 闭合 上 N下 S 向左运动 向右偏转 6 闭合 上 N下 S 向右运动 向左偏转 7 闭合 上 S下 N 向左运动 向左偏转 8 闭合 上 S下 N 向右运动 向右偏转