压轴题06 实验探究题 物理电学实验-【压轴题】2025年中考科学压轴题专项训练（浙江专用）

压轴题06 实验探究题-物理电学实验 1、本专题是考试必考题，也是难度较大一块问题。理解基本原理：对伏安法测电阻、伏安法测电功率等基本实验原理的理解。器材选择与使用：考查学生根据实验目的和要求，选择合适的实验器材，如电源、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻等，并能正确使用这些器材。电路连接与设计：要求学生能根据电路图连接实物电路，或根据实验要求设计合理的电路。操作规范：考查学生实验操作的规范性，如连接电路时开关要断开，滑动变阻器的滑片要置于阻值最大处；实验前要检查电路连接是否正确，电表是否调零等。步骤设计：要求学生能设计合理的实验步骤，明确实验的操作顺序和需要测量的数据。数据分析与处理：要求学生能对实验数据进行分析和处理，如计算平均值、绘制图表、分析数据之间的关系等，从而得出实验结论。故障判断与排除：根据实验中出现的现象，如灯泡不亮、电流表无示数、电压表指针反向偏转等，判断电路中存在的故障，如断路、短路、电表接线错误等。提出合理的排除方法，如检查电路连接是否松动、更换损坏的元件、纠正电表的接线等。2024年浙江卷本题型考查在26题 2、答好此类型问题电路基础知识要掌握清楚，课本实验的原理、过程要清晰，才能去解答一些特殊题型。 知识点一、实验探究的环节 ①提出问题→②假设与猜想→③设计实验→④进行实验→⑤分析论证→⑥评估→⑦合作与交流 知识点二、常规实验 1、规律探究类：电流与电压、电阻的关系(欧姆定律)，串、并联电路的规律 例：物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中， 设计了如图所示的电路．已知电源电压为4.5V保持不变， 所给的定值电阻的阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω， 不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5V． (1)在连接电路的过程中，开关应处于　 　状态． (2)他们在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有明显示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是　 　． (3)实验中，他们将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器R2的滑片P向 　 　端移动到适当位置．(选填“A”或“B”) (4)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的最大阻值至少应为　 　Ω． 2、研究物理量影响因素类：导体电阻大小的影响因素、电热的影响因素(焦耳定律) 例：在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想： 甲：导体的电阻与导体的长度有关． 乙：导体的电阻与导体的材料有关． 丙：导体的电阻与导体的横截面积有关． 实验室备有几种电阻丝，参数如表． 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 镍铬合金丝 1.0 0.2 b 镍铬合金丝 1.0 0.1 c 镍铬合金丝 0.5 0.1 d 锰铜合金丝 0.5 0.1 如图所示，是为完成探究连接的实验电路． (1)实验中应通过比较　 　的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的． (2)若要验证乙同学的猜想，则应该选用 　两根电阻丝(填编号)进行对比实验． (3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证　 　同学的猜想． 3、测量物理量类：伏安法测电阻阻值、伏安法测小灯泡电功率 例：小康的实验小组在测定额定电压为2.5 V小灯泡电阻的实验中，得到部分U、I数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 U/V 1.40 2.50 2.80 I/A 0.14 0.20 0.21 (1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到________端(选填“A”或“B”)。上表中已经记了三组数据，请你读出如图所示的电压表、电流表的示数，并填入表格中。 (3)由表格中数据可求出小灯泡正常发光时的电阻为________Ω，该小灯泡的额定功率是________W。 (4)通过表中数据，你能发现小灯泡电阻具有怎样的变化特点？答：________。 (5)小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为________。 4、电路设计(电路图设计，实验方案设计)、误差分析类 例：（杭州中考）现有一个电压表，若干导线，两节干电池和一个开关． 请你设计一个实验来判断两段材料不同．长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝电阻的大小． (1)画出实验电路图 (2)说明实验的步骤以及需要测量的物理量 (3)小金认为：根据上述操作即可判断这两种材料导电性能的强弱，你认为小金得出结论的依据是什么？(不考虑温度对电阻的影响) 01 规律探究类 1. （2025•浙江模拟）某同学利用如图甲所示电路（电源电压恒为3V），进行了如下探究。 【实验目的】 （1）探究电流与 的关系。 【实验步骤】（2）按图甲连接好电路，闭合开关，分别将5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路中，记录对应的电压表示数和电流表示数，实验结果如表1所示。表1空格处中的电流表示数如图乙所示，此时通过电阻R的电流为 。 表1 实验组别 1 2 3 电压U（V） 1.6 2 2.4 电阻R（Ω） 5 10 20 电流I（A） 0.32 0.22 表2 实验组次 1 2 3 电压U（V） 2 2 2 电阻R（Ω） 5 10 20 电流I（A） 0.40 0.20 0.10 【实验反思】 （3）查阅资料：电源本身存在较大的电阻。实验中电阻两端电压改变的原因是 。 【实验改进】 （4）小科在原电路的基础上增加了一个电路元件顺利完成了实验，实验结果如表2所示，请写出电路元件的名称及连接方式： 。 【解答】解：（1）由实验步骤可知，实验中换用不同阻值的定值电阻，即改变电阻，因此实验目的是探究电流与电阻的关系； （2）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A； （3）由于电源本身存在较大的电阻，即电源的电阻与定值电阻串联，当换用定值电阻后，电路中的总电阻发生变化，由欧姆定律可知，电路中的电流改变，电源本身的电阻所分电压发生改变，由串联电路的电压特点可知，电阻两端电压也发生改变； （4）由表2中实验结果可知，定值电阻两端的电压保持不变，由（3）可知，更换电阻后，电阻两端的电压发生改变，由串联电路的特点可知，为了保持电阻两端的电压不变，可以在原电路中串联一只滑动变阻器。 02 物理量影响因素类 2. （2024•温州一模）为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如下表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。 编号 材料 长度 横截面积 ① 镍铬合金 1米 1毫米2 ② 镍铬合金 1米 2毫米2 ③ 镍铁合金 1米 1毫米2 ④ 锰铜合金 1米 1毫米2 步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使a导线的P端与B相连（如图甲）。 步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关。 步骤三：将P端分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立刻断开开关。 步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。 （1）步骤二记录的电流表示是如图乙所示，则大小为 。 （2）本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关，并等待片刻后再进行下一步的操作，这种做法的目的是 。 （3）小明在用④号金属丝实验时，发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多，试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因： 。 【解答】解：（1）电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数为0.34A； （2）电阻会受到温度的影响，电路接通时电阻会产生热量从而改变电阻的大小，故实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关的目的是防止温度对电阻的影响； （3）锰铜合金电阻比镍铬合金小得多，小明在用锰铜合金实验时，在电压一定时，通过锰铜合金的电流变化很小，故实验现象不明显。 故答案为：（1）0.34A；（2）防止温度对电阻的影响；（3）锰铜合金电阻小，电流变化小。 03 测量物理量类 3. （2024•青田县模拟）为测量待测电阻Rx的阻值，小明设计并连接如图甲所示的电路。小明将电压表的大量程接入电路，移动滑动变阻器到某个位置，读出电压为U1约为1.8伏。接着将电压表大量程改接为小量程，此时电压表的示数U2如图乙所示。小明查阅了电压表内部结构，其内部结构的电路图可能有如图丙所示的A和B两种连接方式。（已知指针偏转角度大小和通过电磁铁电流大小成正比）。 （1）图乙中电压表的示数U2是 伏。 （2）小明将电压表接到如图丁所示的电路中，小明看到灵敏电流计 （填“有”或“无”）示数，确定了 电压表内部结构为B种连接方式。 （3）根据B种连接方式，以及电压表的两个量程大小关系，推算出电阻R1和R2大小之间的具体数量关系为R2 R1。 【解答】解：（1）根据题意和图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值为0.1V，故示数为2V； （2）由图B可知灵敏电流计测通过R2的电流，而此时R2被短路，无电流通过，故灵敏电流计无示数； （3）由图B可知，接0～3V时，测的R1两端电压；接0～15V时，测的R2两端电压；根据串联电路电压与电阻成正比，即，整理得R2＝4R1。 故答案为：（1）2；（2）无；（3）＝4。 04 伏安法测电阻、电功率的变形 4. （2023•苍南县模拟）小明利用如图甲测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡 ； （2）观察图乙，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为 ； （3）完成实验后，小明想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）； ①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额； ②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ 、I额、I表示）。 【解答】解：（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，所以出现这一故障的原因可能是小灯泡断路了； （2）由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故图像中电流与电压不成正比； （3）实验步骤： ①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额； ②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I； ③在步骤①中，滑动变阻器R1短路，灯与滑动变阻器R2串联，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额，此时灯正常发光； 在步骤②中，灯短路，两滑动变阻器串联，因R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额，根据等效替代法，滑动变阻器R1连入电路中的电阻等于灯正常发光时的电阻大小； 再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I，由欧姆定律和电阻的串联，滑动变阻器R1连入电路中的电阻： R1滑R2，即灯正常发光的电阻为RL＝R1滑R2， 则小灯泡的额定功率表达式为： P额＝I额2RL＝I额2（R2）。 故答案为：（1）断路；（2）灯丝电阻随温度的升高而增大；（3）I额2（R2）。 05 电路设计类 5. （2023•温州模拟）力敏电阻的阻值会随着其表面受到的压力大小的改变发生变化，科技节小明想制作电子秤参加比赛，网购了一款力敏电阻，在说明书上查阅到该力敏电阻阻值与压力变化的关系如图所示。 （1）从图中得到的初步结论是 。 （2）小明读图时发现，在压力F为15牛，图中无法准确读出该力敏电阻Rx的阻值，小明利用下列器材进行测量：该型号力敏电阻、15牛的重物、电压恒为3V的电源、电压表（量程0～3V）、最大阻值为25Ω的滑动变阻器R1、开关各一个，定值电阻3个，分别为R2（60Ω）、R3（30Ω）、R4（10Ω），导线若干。 请合理选择器材完成任务。 要求：①画出实验电路图。 ②写出主要实验步骤和需测量的值（用字母表示）。 ③为精确测量，电表指针偏转要达到最大量程的以上。 【解答】解： （1）由图知，该力敏电阻的阻值随压力的增大而减小； （2）由图可知，压力为12N时，力敏电阻大小为80Ω；压力为16N时，电阻为60Ω，故当压力F为15N，力敏电阻在60Ω和80Ω之间；因电源电压为3V，要求电表指针偏转要达到最大量程的以上，即电压表示数大于2V，由分压原理，力敏电阻大小至少为所选用电阻的2倍，故R2不符合要求； 可选用R1、R3、R4，分别进行实验，将待测电阻分别与R1、R3、R4，串联，电压表与待测电阻并联，电路图如下图所示，为减小误差，要多次测量取平均值： 实验步骤： ①按图连接电路，在Rx上压上15N的重物，将变阻器R1滑片P移动到最右端，闭合开关，用电压表测出Rx两端的电压Ux1； 根据串联电路电压的规律及欧姆定律，电路的电流为： I，由欧姆定律，Rx的阻值Rx125Ω； ②将R1分别改为定值电阻R3、R4，闭合开关，用电压表测出Rx两端的电压Ux2与Ux3；同理分别计算出Rx的阻值Rx230Ω、Rx310Ω； ③取平均值作为测量结果，Rx（Rx1+Rx2+Rx3）。 1. （2025•浙江模拟）小科设计了如图1所示的电路探究电流与电压的关系，电源电压为4V，通过实验测得数据如表： 实验次数 电压U（V） 电流I（A） （） 1 1.4 0.14 2 2.2 0.22 3 3.6 0.36 （1）分析表格数据，可得出的结论是通过电阻的电流与其两端的电压成正比关系，请你写出得出该结论的理由： 。为了使实验结论更准确，应该 。 （2）在上个实验的某础上，小科想研究小灯泡的电流与电压的关系，选择额定电压为2.5V的小灯泡进行实验。在实验过程中，小科将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡的电流和电压的几组数据，并绘制了小灯泡的电流与电压关系图像，如图2所示。 ①小灯泡的电流与电压关系是如图2所示的曲线，是因为 。 ②该实验中小科选择的滑动变阻器可能是 。 A．滑动变阻器R1（20Ω，3A） B．滑动变阻器R1（50Ω，2A） C．滑动变阻器R1（2000Ω，0.25A） 【解答】解：（1）分析表格数据，电压与电流之比是一个定值，可得出的结论是通过电阻的电流与其两端的电压成正比关系，为了使实验结论更准确，应该更换不同阻值的定值电阻多次实验。 （2）①小灯泡的电流与电压关系是如图2所示的曲线，可知灯的电阻是变化的，是因为灯丝的电阻随温度的升高而变大。 ②当灯的电压为0.5V时，电流为0.1A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律可知变阻器连入电路的电阻为 R滑35Ω 因0.25A＜0.3A 该实验中小科选择的滑动变阻器可能是滑动变阻器R1，故选：B。 故答案为：（1）电压与电流之比是一个定值；更换不同阻值的定值电阻多次实验； （2）①灯丝的电阻随温度的升高而变大；②B。 2. （2024•金华模拟）小金做了如图1所示的“魔法火焰”实验。他将“l.2V、1.2W”的小灯泡（灯泡电阻不变），与一段长为16cm电阻为4Ω的铅笔芯串联，接到电压为2V的电源两端，若铅笔芯长度合适，小灯泡的电压低于0.8V时，灯泡基本不发光。闭合开关，调节铜环使灯发光，再将铜环移到C时灯刚好熄灭，用点燃的蜡烛加热铅笔芯时，小灯泡又慢慢亮了起来。 完成下列问题： （1）铅笔芯和铜环作用相当于 （填一个电路元件）。 （2）实验证实了该铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。则该铅笔芯的电流与电压关系的曲线为图2中的 。 （3）要使上述神奇的现象能发生，串接在该电路中的长铅笔芯，其有效长度应当至少取用 cm。 【解答】解：（1）铅笔芯在上面滑动时，连入电路的电阻发生变化，铅笔芯和铜环作用相当于滑动变阻器； （2）铅笔芯的电阻随温度的升高而减小，则该铅笔芯的电流与电压关系的曲线为图2中的C； （3）灯泡的电阻：RL1.2Ω，串联电路各处电流相等，小灯泡的电压等于0.8V时，通过电路的电流：I 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得 解得R＝1.8Ω，铅笔芯电阻的长度 l16cm＝7.2cm。 故答案为：（1）滑动变阻器；（2）C；（3）7.2cm。 3. （2024•江北区一模）小宁为准确测定一只标有“12V”字样的灯泡正常发光时灯丝的电阻，按照如图甲电路开展实验，并将电压表和电流表的示数记录如图乙。研究图乙数据发现小灯泡的电阻并不是一个固定值，结合影响电阻的因素，小宁认为可能是温度影响了小灯泡灯丝的电阻。他打破小灯泡的玻璃罩，将小灯泡的灯丝分别浸泡在0℃、26℃、60℃的蒸馏水恒温水浴中，重复实验，得到如图丙的数据结果。 （1）闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移到 端。当小灯泡两端电压达到12V时，小灯泡的电阻为 Ω。 （2）小宁将小灯泡的灯丝浸泡在不同温度下的恒温水浴中进行实验是基于蒸馏水能满足实验的哪些需求： 。（写出一点即可） （3）根据图丙所示，可以得出的实验结论是 。 【解答】解：（1）在闭合开关前，为保护电路应将滑动变阻器滑片置于阻值最大端，即图中的最左端； 对图乙作辅助线，如下图： 由图乙知，当小灯泡两端电压达到12V时，通过其中的电流0.13A，根据欧姆定律得，小灯泡的电阻R； （2）水的比热容大，吸收灯丝热量后，温度基本保持不变；且蒸馏水是绝缘体，不会对电路的电阻效果造成影响； （3）由图丙可知，灯丝温度不变时，电阻保持不变。 4. （2025•宁波模拟）用图1所示电路测量“小灯泡的额定功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。 请回答： （1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整，要求滑片向右移动，灯泡变亮。 （2）正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡 （填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察 表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2所示，记录数据并算出小灯泡的额定功率。 （4）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡的实际功率 （填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑片向右移动，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示： ； （2）闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即原因是小灯泡断路； （3）闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察电压表示数的变化，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光； （4）电阻大小与导体的横截面积有关，小灯泡用久了，钨丝会变细，电阻将变大，根据P可知，在2.5V电压下，小灯泡实际功率小于额定功率。 故答案为：（1）见解答图；（2）断路；（3）电压；（4）小于。 5. （2025•浙江模拟）小科同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用线代替导线，将图甲中的实物电路正确连接完整。 （2）小科连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，测量了六组且记下对应的电压表（0.5V、1.0V、……、3.0V）和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 （3）根据图乙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 。 A.“0.5A 10Ω” B.“1A 20Ω” C.“1A 60Ω” D.“0.2A 200Ω” 【解答】解：（1）测定“小灯泡电功率”的实验中，电压表并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选择小量程；滑动变阻器“一上一下”串联接入电路；如下图所示： ； （2）由图丙可知，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.4A，所以小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.4A＝1W； （3）电源由三节干电池，所以电源电压4.5V； 小科同学测量的六组实验中，灯泡两端电压最小0.5V，由分压原理知，变阻器连入电路的阻值最大，由图象知，电路中电流约为0.1A， 则此时变阻器连入电路的阻值为： R40Ω， 由图像知，灯泡电压为3V时的电流大于0.4A，所以应选择“1A 60Ω”的变阻器，故选：C。 故答案为：（1）见解答图；（2）1；（3）C。 6. （2025•上城区校级模拟）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。 （2）正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器，当小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W，如果再向右移动滑片，则小灯泡的实际功率 （选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。 （3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在电路中；由图甲可知，滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故图乙中滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： ； （2）正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器，当小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.28A＝0.7W； 如果再向右移动滑片，滑动变阻器阻值变大，根据分压原理可知，滑动变阻器两端电压变大，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压变小，小于额定电压，故其功率小于额定功率； （3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。 故答案为：（1）见解答图；（2）0.7；小于；（3）连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。 7. （2025•婺城区校级一模）小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为定值）、待测小灯泡（标有“0.25A”字样）、电流表、电压表（只有0﹣3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样）、开关及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右，该同学正确连接电路，实验步骤正确。完成下列问题。 （1）实验刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，由此可求出电源电压 V。 （2）在实验过程中，灯泡突然熄灭，经分析：可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路，小明通过观察 （填“电压表”或“电流表”），初步判断出灯泡断路。 （3）更换相同规格的灯泡后，小明继续实验：他边思考边实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光。此时观察到电流表示数为0.25A时，电压表示数如图所示，请根据相关信息，求出小灯的额定电功率为 W。 （4）小明将滑片P从阻值最大处移到阻值最小处（灯泡未烧坏），测定并依据实验数据，画出灯泡的I﹣U图像（如图a），任取图像中一点构成矩形（如图b中阴影部分），则矩形面积表示的科学含义是 。 【解答】解：（1）实验刚闭合开关时，滑动变阻器阻值最大（20Ω），电流I＝0.2A；滑动变阻器两端电压：U滑 ＝IR滑＝0.2A×20Ω＝4V；灯泡两端电压 U灯＝2V，电源电压 U＝U滑+U灯＝ 4V+2V＝ 6V； （2）若灯泡断路，整个电路断路，电流表示数为0；此时电压表与电源两极相连，测量电源电压，有示数；若滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表和电压表都无示数，所以通过观察电压表，若电压表有示数，初步判断出灯泡断路； （3）已知小灯额定电流I额＝0.25A，电压表只有0﹣3V档且只有0.3V档完好，所以此时电压表量程为0﹣0.3V；由图可知，电压表示数U示＝0.2V；因为灯泡与滑动变阻器串联，电源电压U＝4V，根据串联电路电压关系U＝U额+U滑，可得灯泡的额定电压U额＝U﹣U滑＝4V﹣0.2V＝3.8V；根据P＝UI，可得小灯的额定电功率P额＝U额I额＝3.8V×0.25A＝0.95W； （4）在I﹣U图象中，任取一点，横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I；根据P＝UI，矩形面积S ＝UI，所以矩形面积表示的科学含义是该点对应的小灯泡的实际电功率。 8. （2025•绍兴模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）实验中滑动变阻器的作用是 和调节小灯泡两端的电压。 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 （填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （3）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率大于额定功率的四分之一，请对其加以分析原因： 。 【解答】解：（1）在“测定小灯泡功率”的实验中，滑动变阻器的作用是：保护电路和调节小灯泡两端的电压及通过的电流。 （2）当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，因此眼睛应该看着电压表移动滑动变阻器的滑片；当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，则小灯泡额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.26A＝0.65W； （3）根据知，在电阻R不变时，电压为原来的二分之一，功率为原来的四分之一，但因灯丝的电阻随温度的降低而减小，故小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，通过小灯泡的电流大于额定电流的一半，故发现测得的实际功率大于其额定功率的四分之一。 故答案为：（1）保护电路；（2）电压表；0.65；（3）当小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，灯丝的电阻随温度的降低也减小了，根据知测得的实际功率大于其额定功率的四分之一。 9. （2025•杭州模拟）小桐同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。 （1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整； （2）小同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 1.00 2.00 3.00 3.80 4.20 I/A 0.20 0.40 0.47 0.51 灯泡亮度 不亮 很暗 偏暗 正常 很亮 灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 ，则灯泡的额定功率为 ； （3）小桐觉得电路都正常第1次实验中，小灯泡为什么不亮？请同学帮他分析原因是 ； （4）当小桐同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为 V。 【解答】解：（1）滑动变阻器应该采用“一上一下”的接法连入电路中，如下图所示： ； （2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.5A，则灯泡的额定功率为： P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W； （3）在第1次实验中，小灯泡的实际功率为： P′＝U′I′＝1.0V×0.02A＝0.2W， 故灯不亮的原因是灯泡的实际功率过小； （4）当灯丝烧坏时，电路断路，电压表串联在电路中，测电源电压，故其示数为6V。 故答案为：（1）见解答图；（2）0.5A；1.9W；（3）灯泡的实际功率过小；（4）6。 10. （2024•宁波模拟）风能是一种低碳、清洁的能源。如图甲所示为某学校科学兴趣小组设计的一款风力发电装置，为了测试发电功率，他们展开如下实验。 （1）【成果测试】风力发电机可以将机械能转化为电能。如何比较相同风速下发电机的发电功率？请选择合适器材并绘制原理图。（必要时可用文字说明） 器材：小灯泡、定值电阻、电能表、秒表、电压表，电流表等。 （2）【成果优化】小组同学将灯泡连入风力发动机，发现风向和叶片夹角会影响发光亮度（如图乙所示）。该小组对风力发电机进行优化。已知同一地区的风向会发生变化，为了更大程度利用风力发电，请在原装置上提出改进建议： 。 （3）【成果延伸】一般来说，扇叶转速越大，发电功率越大。在现实生活中，叶片长度是影响发电机发电功率的因素之一。相同风力下，只增加叶片长度，试推测风力发电机的发电功率变化并说明理由： 。 【解答】解：（1）在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表，电压表与定值电阻并联接入电路，电流表串联接入电路，通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小，可反映出发电机的发电功率大小，如图： ， 根据P＝UI计算发电机的发电功率； （2）由乙图可知相同风速下，夹角为70度时，灯泡的亮度最大，即夹角为70度时，风力发电机的功率最大，所以为了更大程度利用风力发电，需让叶片会随风向的改变而调整旋转的角度，使风向和叶片夹角始终保持70度； （3）风力一定时，可利用空间区域越大，蕴含的风能越多，因此风力发电机的发电功率还与扇叶长度有关，扇叶长度越长，风力发电机的发电功率越大。 11. （2023•温州模拟）在体检时，我们往往要测量身高和体重。 （1）小榕同学学习了电学后，设计了体重计的原理图，如图所示。则体重增加时，电流表的示数怎么变化？ 。 （2）小园同学想设计一个测量身高的仪器，请你一起参与。提供的器材有电源开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器R（滑片在滑动变阻器R上滑动的距离为50cm）。 要求：①测量身高范围是1.4米～1.9米；②电表随身高的增大而增大且刻度是均匀的。③将身高值表示在电表的表盘中。请写出设计步骤并搭配设计图。 【解答】解：（1）图中滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电压，当人的体重越大时，滑片向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大； （2）根据电表随身高的增大而增大且刻度是均匀的可知，滑动变阻器的滑片P移动时，电路中的电流保持不变，电路设计如下： 定值电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测量滑动变阻器PB段两端的电压， 当滑片P移动时，滑动变阻器R2接入电路的阻值保持不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流保持不变，即电路中的电流I，滑动变阻器PB段两端的电压 UPB＝IRPBRPB， 当导体的材料、粗线相同时，导体的电阻跟导体的长度成正比，所以滑动变阻器PB段两端的电压跟PB段电阻线的长度成正比，故电压表随身高的增大而增大且刻度是均匀的； 当被测人的身高小于等于1.4m时，滑片P位于R2的最下端，此时电压表的示数为0，当被测人的身高等于1.9m时，滑片P位于R2的最上端，此时电压表示数最大，最大为Umax＝IR2R2，即在电压表的零刻度线处标1.4m，在电压表的刻度线处标1.9m，在0～之间均匀标上1.4～1.9m之间的其他身高数值。 12. （2023•柯桥区一模）小柯在实验室用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。请回答： （1）图甲是他未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小。 （2）开关S闭合后，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，电压表的示数如图乙所示。则产生此现象的原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡L正常发光。此时，电流表的示数如图丙所示，测出其正常工作时的电阻为 欧姆（保留一位小数）。 （4）为了测电阻Rx的阻值，小柯利用电压表、已知阻值的定值电阻R0和一个双掷开关S设计了如图丁的电路图，已知电源电压恒定，在不改变电路连接的情况下，小科能否测出Rx的阻值，请说明理由。 【解答】解：（1）要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小，由此确定变阻器左下接线柱连入电路中，电流表选用小量程与灯泡、滑动变阻器串联接入电路，如图所示： ； （2）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，说明电路可能断路；电压表的示数如图乙所示，接近电源电压，则产生此现象的原因可能是灯泡断路； （3）灯泡L正常发光时的电压为2.5V，此时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡正常工作时的电阻R8.3Ω； （4）如图丙的电路，若双掷开关S分别接1时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接2时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；若双掷开关S分别接2时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接1时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；因此却无法测出Rx两端的电压，也无法测出Rx的阻值。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题06 实验探究题-物理电学实验 1、本专题是考试必考题，也是难度较大一块问题。理解基本原理：对伏安法测电阻、伏安法测电功率等基本实验原理的理解。器材选择与使用：考查学生根据实验目的和要求，选择合适的实验器材，如电源、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻等，并能正确使用这些器材。电路连接与设计：要求学生能根据电路图连接实物电路，或根据实验要求设计合理的电路。操作规范：考查学生实验操作的规范性，如连接电路时开关要断开，滑动变阻器的滑片要置于阻值最大处；实验前要检查电路连接是否正确，电表是否调零等。步骤设计：要求学生能设计合理的实验步骤，明确实验的操作顺序和需要测量的数据。数据分析与处理：要求学生能对实验数据进行分析和处理，如计算平均值、绘制图表、分析数据之间的关系等，从而得出实验结论。故障判断与排除：根据实验中出现的现象，如灯泡不亮、电流表无示数、电压表指针反向偏转等，判断电路中存在的故障，如断路、短路、电表接线错误等。提出合理的排除方法，如检查电路连接是否松动、更换损坏的元件、纠正电表的接线等。2024年浙江卷本题型考查在26题 2、答好此类型问题电路基础知识要掌握清楚，课本实验的原理、过程要清晰，才能去解答一些特殊题型。 知识点一、实验探究的环节 ①提出问题→②假设与猜想→③设计实验→④进行实验→⑤分析论证→⑥评估→⑦合作与交流 知识点二、常规实验 1、规律探究类：电流与电压、电阻的关系(欧姆定律)，串、并联电路的规律 例：物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中， 设计了如图所示的电路．已知电源电压为4.5V保持不变， 所给的定值电阻的阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω， 不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5V． (1)在连接电路的过程中，开关应处于　 　状态． (2)他们在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有明显示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是　 　． (3)实验中，他们将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器R2的滑片P向 　 　端移动到适当位置．(选填“A”或“B”) (4)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的最大阻值至少应为　 　Ω． 2、研究物理量影响因素类：导体电阻大小的影响因素、电热的影响因素(焦耳定律) 例：在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想： 甲：导体的电阻与导体的长度有关． 乙：导体的电阻与导体的材料有关． 丙：导体的电阻与导体的横截面积有关． 实验室备有几种电阻丝，参数如表． 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 镍铬合金丝 1.0 0.2 b 镍铬合金丝 1.0 0.1 c 镍铬合金丝 0.5 0.1 d 锰铜合金丝 0.5 0.1 如图所示，是为完成探究连接的实验电路． (1)实验中应通过比较　 　的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的． (2)若要验证乙同学的猜想，则应该选用 　两根电阻丝(填编号)进行对比实验． (3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证　 　同学的猜想． 3、测量物理量类：伏安法测电阻阻值、伏安法测小灯泡电功率 例：小康的实验小组在测定额定电压为2.5 V小灯泡电阻的实验中，得到部分U、I数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 U/V 1.40 2.50 2.80 I/A 0.14 0.20 0.21 (1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到________端(选填“A”或“B”)。上表中已经记了三组数据，请你读出如图所示的电压表、电流表的示数，并填入表格中。 (3)由表格中数据可求出小灯泡正常发光时的电阻为________Ω，该小灯泡的额定功率是________W。 (4)通过表中数据，你能发现小灯泡电阻具有怎样的变化特点？答：________。 (5)小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为________。 4、电路设计(电路图设计，实验方案设计)、误差分析类 例：（杭州中考）现有一个电压表，若干导线，两节干电池和一个开关． 请你设计一个实验来判断两段材料不同．长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝电阻的大小． (1)画出实验电路图 (2)说明实验的步骤以及需要测量的物理量 (3)小金认为：根据上述操作即可判断这两种材料导电性能的强弱，你认为小金得出结论的依据是什么？(不考虑温度对电阻的影响) 01 规律探究类 1. （2025•浙江模拟）某同学利用如图甲所示电路（电源电压恒为3V），进行了如下探究。 【实验目的】 （1）探究电流与 的关系。 【实验步骤】（2）按图甲连接好电路，闭合开关，分别将5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路中，记录对应的电压表示数和电流表示数，实验结果如表1所示。表1空格处中的电流表示数如图乙所示，此时通过电阻R的电流为 。 表1 实验组别 1 2 3 电压U（V） 1.6 2 2.4 电阻R（Ω） 5 10 20 电流I（A） 0.32 0.22 表2 实验组次 1 2 3 电压U（V） 2 2 2 电阻R（Ω） 5 10 20 电流I（A） 0.40 0.20 0.10 【实验反思】 （3）查阅资料：电源本身存在较大的电阻。实验中电阻两端电压改变的原因是 。 【实验改进】 （4）小科在原电路的基础上增加了一个电路元件顺利完成了实验，实验结果如表2所示，请写出电路元件的名称及连接方式： 。 02 物理量影响因素类 2. （2024•温州一模）为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如下表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。 编号 材料 长度 横截面积 ① 镍铬合金 1米 1毫米2 ② 镍铬合金 1米 2毫米2 ③ 镍铁合金 1米 1毫米2 ④ 锰铜合金 1米 1毫米2 步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使a导线的P端与B相连（如图甲）。 步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关。 步骤三：将P端分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立刻断开开关。 步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。 （1）步骤二记录的电流表示是如图乙所示，则大小为 。 （2）本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关，并等待片刻后再进行下一步的操作，这种做法的目的是 。 （3）小明在用④号金属丝实验时，发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多，试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因： 。 03 测量物理量类 3. （2024•青田县模拟）为测量待测电阻Rx的阻值，小明设计并连接如图甲所示的电路。小明将电压表的大量程接入电路，移动滑动变阻器到某个位置，读出电压为U1约为1.8伏。接着将电压表大量程改接为小量程，此时电压表的示数U2如图乙所示。小明查阅了电压表内部结构，其内部结构的电路图可能有如图丙所示的A和B两种连接方式。（已知指针偏转角度大小和通过电磁铁电流大小成正比）。 （1）图乙中电压表的示数U2是 伏。 （2）小明将电压表接到如图丁所示的电路中，小明看到灵敏电流计 （填“有”或“无”）示数，确定了 电压表内部结构为B种连接方式。 （3）根据B种连接方式，以及电压表的两个量程大小关系，推算出电阻R1和R2大小之间的具体数量关系为R2 R1。 04 伏安法测电阻、电功率的变形 4. （2023•苍南县模拟）小明利用如图甲测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡 ； （2）观察图乙，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为 ； （3）完成实验后，小明想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）； ①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额； ②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ 、I额、I表示）。 05 电路设计类 5. （2023•温州模拟）力敏电阻的阻值会随着其表面受到的压力大小的改变发生变化，科技节小明想制作电子秤参加比赛，网购了一款力敏电阻，在说明书上查阅到该力敏电阻阻值与压力变化的关系如图所示。 （1）从图中得到的初步结论是 。 （2）小明读图时发现，在压力F为15牛，图中无法准确读出该力敏电阻Rx的阻值，小明利用下列器材进行测量：该型号力敏电阻、15牛的重物、电压恒为3V的电源、电压表（量程0～3V）、最大阻值为25Ω的滑动变阻器R1、开关各一个，定值电阻3个，分别为R2（60Ω）、R3（30Ω）、R4（10Ω），导线若干。 请合理选择器材完成任务。 要求：①画出实验电路图。 ②写出主要实验步骤和需测量的值（用字母表示）。 ③为精确测量，电表指针偏转要达到最大量程的以上。 1. （2025•浙江模拟）小科设计了如图1所示的电路探究电流与电压的关系，电源电压为4V，通过实验测得数据如表： 实验次数 电压U（V） 电流I（A） （） 1 1.4 0.14 2 2.2 0.22 3 3.6 0.36 （1）分析表格数据，可得出的结论是通过电阻的电流与其两端的电压成正比关系，请你写出得出该结论的理由： 。为了使实验结论更准确，应该 。 （2）在上个实验的某础上，小科想研究小灯泡的电流与电压的关系，选择额定电压为2.5V的小灯泡进行实验。在实验过程中，小科将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡的电流和电压的几组数据，并绘制了小灯泡的电流与电压关系图像，如图2所示。 ①小灯泡的电流与电压关系是如图2所示的曲线，是因为 。 ②该实验中小科选择的滑动变阻器可能是 。 A．滑动变阻器R1（20Ω，3A） B．滑动变阻器R1（50Ω，2A） C．滑动变阻器R1（2000Ω，0.25A） 2. （2024•金华模拟）小金做了如图1所示的“魔法火焰”实验。他将“l.2V、1.2W”的小灯泡（灯泡电阻不变），与一段长为16cm电阻为4Ω的铅笔芯串联，接到电压为2V的电源两端，若铅笔芯长度合适，小灯泡的电压低于0.8V时，灯泡基本不发光。闭合开关，调节铜环使灯发光，再将铜环移到C时灯刚好熄灭，用点燃的蜡烛加热铅笔芯时，小灯泡又慢慢亮了起来。 完成下列问题： （1）铅笔芯和铜环作用相当于 （填一个电路元件）。 （2）实验证实了该铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。则该铅笔芯的电流与电压关系的曲线为图2中的 。 （3）要使上述神奇的现象能发生，串接在该电路中的长铅笔芯，其有效长度应当至少取用 cm。 3. （2024•江北区一模）小宁为准确测定一只标有“12V”字样的灯泡正常发光时灯丝的电阻，按照如图甲电路开展实验，并将电压表和电流表的示数记录如图乙。研究图乙数据发现小灯泡的电阻并不是一个固定值，结合影响电阻的因素，小宁认为可能是温度影响了小灯泡灯丝的电阻。他打破小灯泡的玻璃罩，将小灯泡的灯丝分别浸泡在0℃、26℃、60℃的蒸馏水恒温水浴中，重复实验，得到如图丙的数据结果。 （1）闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移到 端。当小灯泡两端电压达到12V时，小灯泡的电阻为 Ω。 （2）小宁将小灯泡的灯丝浸泡在不同温度下的恒温水浴中进行实验是基于蒸馏水能满足实验的哪些需求： 。（写出一点即可） （3）根据图丙所示，可以得出的实验结论是 。 4. （2025•宁波模拟）用图1所示电路测量“小灯泡的额定功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。 请回答： （1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整，要求滑片向右移动，灯泡变亮。 （2）正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡 （填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察 表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2所示，记录数据并算出小灯泡的额定功率。 （4）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡的实际功率 （填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 5. （2025•浙江模拟）小科同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用线代替导线，将图甲中的实物电路正确连接完整。 （2）小科连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，测量了六组且记下对应的电压表（0.5V、1.0V、……、3.0V）和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 （3）根据图乙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 。 A.“0.5A 10Ω” B.“1A 20Ω” C.“1A 60Ω” D.“0.2A 200Ω” 6. （2025•上城区校级模拟）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。 （2）正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器，当小灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W，如果再向右移动滑片，则小灯泡的实际功率 （选填“大于”“等于”或“小于”）额定功率。 （3）小王同学也按如图甲所示电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。 7. （2025•婺城区校级一模）小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为定值）、待测小灯泡（标有“0.25A”字样）、电流表、电压表（只有0﹣3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样）、开关及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右，该同学正确连接电路，实验步骤正确。完成下列问题。 （1）实验刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，由此可求出电源电压 V。 （2）在实验过程中，灯泡突然熄灭，经分析：可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路，小明通过观察 （填“电压表”或“电流表”），初步判断出灯泡断路。 （3）更换相同规格的灯泡后，小明继续实验：他边思考边实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光。此时观察到电流表示数为0.25A时，电压表示数如图所示，请根据相关信息，求出小灯的额定电功率为 W。 （4）小明将滑片P从阻值最大处移到阻值最小处（灯泡未烧坏），测定并依据实验数据，画出灯泡的I﹣U图像（如图a），任取图像中一点构成矩形（如图b中阴影部分），则矩形面积表示的科学含义是 。 8. （2025•绍兴模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）实验中滑动变阻器的作用是 和调节小灯泡两端的电压。 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着 （填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （3）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率大于额定功率的四分之一，请对其加以分析原因： 。 9. （2025•杭州模拟）小桐同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。 （1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整； （2）小同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 1.00 2.00 3.00 3.80 4.20 I/A 0.20 0.40 0.47 0.51 灯泡亮度 不亮 很暗 偏暗 正常 很亮 灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 ，则灯泡的额定功率为 ； （3）小桐觉得电路都正常第1次实验中，小灯泡为什么不亮？请同学帮他分析原因是 ； （4）当小桐同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为 V。 10. （2024•宁波模拟）风能是一种低碳、清洁的能源。如图甲所示为某学校科学兴趣小组设计的一款风力发电装置，为了测试发电功率，他们展开如下实验。 （1）【成果测试】风力发电机可以将机械能转化为电能。如何比较相同风速下发电机的发电功率？请选择合适器材并绘制原理图。（必要时可用文字说明） 器材：小灯泡、定值电阻、电能表、秒表、电压表，电流表等。 （2）【成果优化】小组同学将灯泡连入风力发动机，发现风向和叶片夹角会影响发光亮度（如图乙所示）。该小组对风力发电机进行优化。已知同一地区的风向会发生变化，为了更大程度利用风力发电，请在原装置上提出改进建议： 。 （3）【成果延伸】一般来说，扇叶转速越大，发电功率越大。在现实生活中，叶片长度是影响发电机发电功率的因素之一。相同风力下，只增加叶片长度，试推测风力发电机的发电功率变化并说明理由： 。 11. （2023•温州模拟）在体检时，我们往往要测量身高和体重。 （1）小榕同学学习了电学后，设计了体重计的原理图，如图所示。则体重增加时，电流表的示数怎么变化？ 。 （2）小园同学想设计一个测量身高的仪器，请你一起参与。提供的器材有电源开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器R（滑片在滑动变阻器R上滑动的距离为50cm）。 要求：①测量身高范围是1.4米～1.9米；②电表随身高的增大而增大且刻度是均匀的。③将身高值表示在电表的表盘中。请写出设计步骤并搭配设计图。 12. （2023•柯桥区一模）小柯在实验室用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。请回答： （1）图甲是他未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小。 （2）开关S闭合后，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，电压表的示数如图乙所示。则产生此现象的原因可能是 。 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡L正常发光。此时，电流表的示数如图丙所示，测出其正常工作时的电阻为 欧姆（保留一位小数）。 （4）为了测电阻Rx的阻值，小柯利用电压表、已知阻值的定值电阻R0和一个双掷开关S设计了如图丁的电路图，已知电源电压恒定，在不改变电路连接的情况下，小科能否测出Rx的阻值，请说明理由。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$