专题集训9 电学实验-【名师学案】2024-2025学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版）

助学助教　优质高效 １１０　 专题集训九　电学实验 考向一　探究型实验 考点１　探究串并联电路中电流、电压规律 １．（２０２４·长春）在“探究并联电路中干路电流 与各支路电流的关系”的实验中： 次数 犐犃／Ａ 犐犅／Ａ 犐犆／Ａ １ ０．１８ ０．２４ ０．４２ ２ ０．２２ ０．２２ ０．４４ ３ ０．２０ ０．２６ ０．４６ ４ ０．１４ （１）请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导 线将图乙中的电路连接完整，使电流表测 量流过小灯泡Ｌ１的电流。连接电路时应 　断开　开关； （２）用电流表分别测量犃、犅、犆三点的电流， 更换灯泡多次测量，将实验数据记录在表 格中，其中第４次实验中犅点的电流如图 丙所示，则犐犅＝　０．２８　Ａ；分析数据可 知：并联电路中电流的特点是　干路电流 等于各支路电流之和　 　； （３）在第２次实验中测得犃、犅两点的电流相 等，原因可能是　所用灯泡规格相同　 　。 ２．（２０２４·河北）在“探究串联电路电压的特点” 实验中，小明设计了图１所示的电路。其中 犚０为定值电阻，犚 为滑动变阻器，Ｌ 为小 灯泡。 （１）根据图１所示的电路图用笔画线代替导 线，将图２所示的实物图补充完整。 （２）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻 器的滑片至某一位置，记录电流表的示 数；选择合适的量程，用电压表分别测出 犪犫、犫犮、犮犱、犪犮、犫犱、犪犱间的电压。将这些数 据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位 置，在保证电路安全的情况下再做几次实 验。读取数据①时电压表的示数如图３ 所示，示数为　　　　Ｖ。 数据 序号 电流／ Ａ 犝犪犫／Ｖ 犝犫犮／Ｖ 犝犮犱／Ｖ 犝犪犮／Ｖ 犝犫犱／Ｖ 犝犪犱／Ｖ １ ０．２０ １．０ ２．５ １．０ ３．５ ３．５ ４．５ ２ ０．２４ ① １．５ １．２ ② ２．７ ４．５ ３ ０．３０ ２．５ ０．５ ③ ３．０ ２．０ ４．５ … （３）根据数据可知犚０的阻值为　　　　Ω。 （４）根据第１组的实验数据可初步得出结论： 串联电路中，总电压等于这部分电路中的 各用电器两端电压之和。                                                                     再做几次实验 １１１　 九年级物理·下册 的目的是　寻找普遍规律　。 （５）读取数据　②　　（选填“②”或“③”）时， 电压表指针没有对准刻度线。 （６）根据表中的实验数据，写出一条你还能发 现的规律：　电阻一定时，通过导体的电流 与导体两端电压成正比　 　。 （７）【拓展】灯泡Ｌ１和Ｌ２ 的额定功率相等，额 定电流分别为０．２Ａ和０．３Ａ，小明利用 图１中的灯泡Ｌ，对Ｌ１ 和Ｌ２ 的发光情况 进行研究。将Ｌ、Ｌ１、Ｌ２ 与某一可调压电 源连接成图４所示的电路，只闭合Ｓ１，调 节电源电压至某一值时，通过电压表判断 出Ｌ１正常发光；断开Ｓ１，闭合Ｓ２，发现不 用改变电源电压，Ｌ２ 也恰好正常发光。 则Ｌ１正常发光时的电阻为　２２．５　Ω。 考点２　探究影响电阻的因素 ３．（中考·绥化）“探究影响导体电阻大小的因 素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根 电阻丝，其材料规格如表所示。 编号 材料 长度／ｍ横截面积／ｍｍ２ 灯泡亮度 Ａ 锰铜合金 ０．５ ０．８ 亮 Ｂ 镍铬合金 ０．５ ０．８ 较亮 Ｃ 镍铬合金 ０．５ ０．４ 较暗 Ｄ 镍铬合金 １．０ ０．４ 暗 （１）实验中通过观察　小灯泡的亮度　比较电 阻丝电阻的大小。 （２）实验中采用的研究方法是　控制变量　法 和转换法。 （３）分别将编号为　Ａ、Ｂ　的电阻丝接入电 路进行实验，可得出结论：导体的电阻大 小与导体的材料有关。 （４）分别将编号为Ｂ、Ｃ的电阻丝接入电路进 行实验，可得出结论：导体的电阻大小与 导体的　横截面积　有关。 （５）分别将编号为Ｃ、Ｄ的电阻丝接入电路进 行实验，其得到的实验结论被实际应用到 了　Ｃ　　的工作原理中。 Ａ．电压表　Ｂ．电流表　Ｃ．滑动变阻器 （６）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现 小灯泡亮度变化不明显，可用　电流表　 代替小灯泡完成实验。 考点３　探究电流与电压、电阻的关系 ４．（２０２４·乐山）物理学习小组在“探究电流与 电压的关系”时，设计了如图甲所示的电路。 其中电源电压为３Ｖ，定值电阻犚１约为４Ω， 电流表量程为０～０．６Ａ，电压表量程为０～ ３Ｖ。该小组同学完成了以下实验步骤： 犝／Ｖ ０．３ ０．６ ０．９ １．２ １．５ 犐／Ａ ０．０８ ０．１５ ０．２３ ０．３８ （１）正确连接好电路，闭合开关Ｓ前，需将滑 片Ｐ移动至　　　　（选填“犪”或“犫”）端； （２）闭合开关Ｓ后，发现无论怎样移动滑片 Ｐ，电流表、电压表均无示数。在检查电源 和导线均正常的前提下，你认为引起上述 现象的原因可能是　滑动变阻器断路　； （写出一种即可                                                                           ） 助学助教　优质高效 １１２　 （３）排除故障后，小组同学正常进行操作，在 表格中记录多组电流表、电压表的示数。 当电压表示数为１．２Ｖ时，电流表示数如 图乙所示为　０．３０　Ａ； （４）根据表格数据，在图丙中画出犐犝 关系 图像； （５）分析所绘制的图像得出结论：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　正比　； （６）该小组同学认为还需更换不同阻值的定 值电阻重复上述操作，你认为他们这么做 的目的是　多次实验，找普遍规律　 　。 ５．（２０２４·兰州）小林用如图甲所示的电路“探 究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下： 电压恒为４．５Ｖ的电源一个，电流表、电压表 各一个，阻值分别为５Ω、１０Ω、１５Ω、２５Ω、 ３０Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器两个：犚１ （１０Ω，２Ａ）、犚２（２０Ω，１Ａ），开关一个，导线 若干。 （１）若小林选择器材、连接电路均正确，闭合开 关后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑 片Ｐ，两电表均无示数，取下电压表，使其 分别接触电路中的犪、犫两点，犮、犱两点和 犱、犲两点时，电压表均无示数，由此可判断 电路中发生的故障可能是　电流表断路　； （２）排除故障后，小林在犮、犱两点间依次接入 ５Ω、１０Ω、１５Ω、２５Ω和３０Ω的定值电 阻，得到表中的五组数据，完成实验并得 出实验结论，则他选用的滑动变阻器是 　　　　（选填“犚１”或“犚２”）； 实验次数 １ ２ ３ ４ ５ 犚／Ω ５ １０ １５ ２５ ３０ 犐／Ａ ０．６０ ０．３０ ０．２０ ０．１２ ０．１０ （３）实验中，小林将２５Ω的定值电阻换成３０Ω 接入犮，犱两点间后，直接闭合开关，电压 表的示数会　变大　（选填“变大”或“变 小”），接下来他应该将滑动变阻器的滑片 Ｐ向　左　　（选填“左”或“右”）移动，直 至电压表的示数为　　　　Ｖ。 （４）小林又设计了如图乙所示的电路测量未 知电阻犚狓 的阻值，已知电流表的量程为 ０～０．６Ａ，电源电压恒为４．５Ｖ。他先将 犃、犅两点直接用导线连接，调节滑片Ｐ， 当电流表的示数为０．６Ａ时，保持滑片Ｐ 的位置不动，再将未知电阻犚狓 接入犃、犅 之间，此时发现电流表的指针恰好指在刻 度盘的正中央位置，则 犚狓 的阻值为 　　　　Ω。 考点４　探究影响电流通过导体产生热量多少 的因素 ６．（２０２３·枣庄）在探究电流通过导体产生热量 的多少与什么因素有关的实验中，某兴趣小 组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通 过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关， 于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探 究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一 段电阻丝，容器中密封着等量的空气，Ｕ形管 中液面高度的变化反映密闭空气温度的 变化。 甲 　　 乙 　　 丙 （１）要探究电热与电阻的关系，应选用　甲、 乙　组合，并将它们　串　　                                                                           联接到电源 １１３　 九年级物理·下册 两端进行实验。 （２）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行 实验，在通电时间相同的情况下，发现乙 装置Ｕ形管中液面高度变化大，由此可 得到的结论是：在电阻相同、通电时间相 同的情况下，　通过导体的电流越大　，产 生的热量越多。 （３）实验中通过观察 Ｕ形管中液面高度的变 化反映密闭空气温度的变化，在研究许多 物理问题时都会用到这种方法，下列实例 采用研究方法与此相同的是　　　　。 Ａ．探究电流与电压、电阻的关系 Ｂ．用铁屑显示磁体周围磁场分布 Ｃ．研究光的传播时，引入“光线” Ｄ．探究平面镜成像的特点 考向二　测量型实验 考点５　测电阻 ７．（２０２４·遂宁）老师带领芳芳所在的班到实验 室进行分组实验，利用两节干电池、电流表、 电压表、滑动变阻器（最大阻值为犚狆）等器材 测量未知电阻犚狓 的阻值，实验所用的电路如 甲图。 （１）根据甲图，用笔画线代替导线，在乙图中 完成实物电路的连接（要求滑片Ｐ向右移 动时，滑动变阻器阻值变小）； （２）芳芳移动滑片Ｐ到最大阻值处，闭合开关 后发现电压表无示数，电流表有示数，电 路故障可能是犚狓 出现了　短路　（选填 “开路”或“短路”）； （３）排除故障后，闭合开关，调节滑片Ｐ，直到 电压表、电流表示数如丙图所示，则犚狓 的 阻值为　　　　Ω； （４）改变待测电阻两端电压进行多次测量，目 的是　　　　（选填序号）； Ａ．避免偶然性，寻找普遍规律 Ｂ．求平均值减少误差 （５）另一实验小组的电流表损坏不能使用，小 组成员找老师更换电流表。老师向他们 指出：不用电流表，利用现有器材也能进 行测量。测量电路如丁图，操作步骤 如下： ①闭合开关，滑片Ｐ移至犃端，电压表示 数为犝１； ②再将滑片Ｐ移至犅端，电压表示数为犝２； ③则 犚狓＝　　　　　　（用犝１、犝２、 犚Ｐ表示）。 ８．（２０２４·宜宾）某探究小组要测量一个标有 “２．５Ｖ”字样的小灯泡在正常发光时的电阻， 连接了如图１所示的部分电路，已知电源电 压恒定，滑动变阻器规格为“５０Ω　２Ａ”。 （１）该实验的原理是　　　　　　。 （２）请用笔画线代替导线，将图１中的电路补 充完整。 （３）若连接电路后，闭合开关Ｓ，发现无论怎 样调节滑动变阻器，                                                                           电流表和电压表的示 助学助教　优质高效 １１４　 数都不变且较小，出现这种现象的原因是 　滑动变阻器下面两个接线柱接入电路　。 （４）若将滑动变阻器的下接线柱犃端接入电 路，正确连接电路后，闭合开关Ｓ，滑片Ｐ 向　右　　（选填“左”或“右”）滑动时，小 灯泡Ｌ变亮。 （５）在移动滑片Ｐ的过程中，应该观察　电压　 表的示数，使小灯泡Ｌ正常发光。 （６）当小灯泡正常发光时，电流表示数为０．２５Ａ， 则小灯泡正常发光时的电阻是　１０　Ω。 （７）完成实验后，小组又设计了如图２所示的 电路图，测量该小灯泡Ｌ正常发光时的电 阻，犚０ 为定值电阻，Ｓ２ 为单刀双掷开关， 实验步骤如下： ①闭合开关Ｓ１，将开关Ｓ２拨到触点２，移动 滑片Ｐ，使电压表的示数犝１＝　２．５　Ｖ。 ②保持滑片Ｐ的位置不变，再将开关Ｓ２ 拨到触点 １，读出电压表的示数并记 为犝２。 ③该小灯泡正常发光时的电阻 犚Ｌ ＝ 　　　　　　（用犝１、犝２、犚０表示）。 考点６　测量电功率 ９．（２０２４·凉山州）在“测量小灯泡的功率”实验 中，小灯泡额定电压为２．５Ｖ，小灯泡正常发 光时的电阻约为９Ω，按如图甲所示连接 好电路。 （１）连接电路时应断开开关，闭合开关之前滑 动变阻器的滑片应移到　　　　（选填 “Ａ”或“Ｂ”）端； （２）小明试触时，发现电流表指针偏转如图乙 所示，电路连接出现的问题为电流表　Ｃ　 （选填答案序号）； Ａ．量程选择过大； Ｂ．量程选择过小； Ｃ．正负接线柱接反； （３）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某 一位置时电压表示数为２．１Ｖ，为了让灯 泡正常发光，滑片应向　　　　（选填“Ａ” 或“Ｂ”）端移动； （４）移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如图 丙所示，灯泡的额定功率为　　　　Ｗ； （５）小明同学通过计算发现在不同功率下灯 泡的电阻不同，主要原因是灯泡的电阻受 　温度　的影响； （６）在测量小灯泡电功率拓展实验中，电流表 坏了，老师给同学们提供了一个阻值为 犚０ 的定值电阻和一个单刀双掷开关，借 助部分现有的实验器材，设计了如图丁所 示的实验电路图，下面是某同学的实验 步骤： ①连接好实验电路，闭合开关Ｓ１，将开关 Ｓ２拨到触点２，移动滑片，使电压表的示 数为犝额； ②保持滑片的位置不动，再将开关Ｓ２ 拨 到触点１，读出电压表的示数为犝； ③小灯泡额定功率的表达式犘额＝　　　 　　　（用“犝额”“犝”和“犚０”表示                                                                           ）。 16. (S) 17 素养提升 18.A 19.B20.BD21.BCD 专题集训九电学实验 1.(1)断开(2)0.28 干路电流等于各支路电流之和(3)所用灯泡规格 相同2.(1) (2)1.8(3)5(4)寻找普遍规律 (5)② (6)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比 (7)22.53.(1)小灯泡的亮度(2)控制变量(3)A、B(4)横截面积 (5)C(6)电流表4.(1)b(2)滑动变阻器断路(3)0.30(4) l/A 0.4 (5)正比(6)多次实验，找普遍规律5.(1)电流 0.3 0.2 0. 0 2 U/V 表断路(2)R2(3)变大左3(4)7.56.(1)甲、乙串(2)通过导 体的电流越大(3)B7.(1) (2)短路(3)10 (4)B (2) (3)滑 动变阻器下面两个接线柱接入电路(4)右(5)电压 (6)10(7)①2.5 @91A2C8B405(5温度6Ua U-U额 R 专题集训十材料阅读题 1.(1)机械内(2)吸(3)5.51×1015(4)728(5)增加地下盐穴 2.(1)手指飞向水龙头(2)人体带负电，猫身体带正电3.(1)cm (2) (3)5×10-4(4)远离(5)电磁4.(1)质量 (2)电磁感应(3)5.04×1047(4)1：4(5)16.2 168