2025年安徽中考物理热点实验专题七电学实验

2025年安徽中考物理热点实验专题七电学实验（原卷版） 1．小华用图甲所示装置探究电流与电压的关系。电源电压3V恒定不变，滑动变阻器的规格为。 (1)连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片发现，电流表有示数，电压表无示数，则出现该故障的原因可能是 。 (2)排除故障后改变滑动变阻器滑片位置，记录实验数据如表所示，空白处的电流表示数如图乙所示，为 A。 电压V 电流 (3)为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来、、的定值电阻继续实验。 ①将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V，记录电流表的示数，接下来用的电阻替换的电阻，再将、的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤； ②当将的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于 V。 2．图甲是某实验小组在“探究并联电路中电流的特点”时设计的电路图，图乙是该小组连接的电路。 实验次数 1 2 3 电流 电流 电流 (1)连接电路时，开关S应 ；如图乙，闭合开关 S，电流表测通过 （选填“A”“B”或“C”）处的电流。 (2)如图乙所示，闭合开关S后，灯发光，灯不发光，则灯不发光的原因 （选填“可能”或“不可能”）是灯短路。换接不同规格的灯泡，多次实验记录数据如表，分析数据可得出并联电路中电流的规律的表达式为 （用、、表示）。 (3)分析表格中第2次实验的数据可知：两灯中较亮的是灯 。 3．在“探究并联电路中电流的规律”实验中： 实验次数 1 2 3 IA/A 0.1 0.2 0.3 0.2 0.4 0.6 Ic/A 0.6 0.9 (1)连接电路时，电流表与被测用电器的连接方式是 ； (2)请根据图甲中电路图，用笔画代替导线将乙图中的电路连接完整，使电流表测量C处电流 。连接好电路后闭合开关，电流表示数如图丙所示，则 ； (3)分析数据，可知并联电路的电流特点是： ； (4)3次实验中仅增减了电池节数，则第3次实验中电路总功率是第1次的 倍（不计电阻随温度的变化）。 4．学习小组在组成串并联电路的实验中。 丙 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.5 1.8 2.1 电流I/A 0.3 0.24 0.18 电阻R/Ω 5 7.5 11.7 (1)小刚连接了如图甲所示电路，如果闭合开关，电路所处的状态是 路（选填“通”、“断”、“短”）； (2)小刚想将电路全部拆散，重新连接，小强认为只需拆除 这一根导线，就能成为串联电路。小强将多余的线拆除以后，闭合开关S时，小电灯L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮；接触C、D两点时，两灯也不亮；接触E、F两点时，只有灯L1亮。对此，下列判断中正确的是 ； A．灯L1断路    B．灯L2断路    C．开关S断路    D．灯L2短路 (3)小强认为，在小刚最初连接的电路中，如果只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路，请在图甲中把你要移接的导线上打上“×”号，并画出改动后的导线； (4)小马和小程想比较并联电路中L1和L2中的电流的大小关系，他们的方案是：按照图乙所示的电路，只闭合S1测出L1中的电流I1，只闭合S2测出L2中的电流I2，比较I1和I2的大小，请你评估：他们的方案是可行还是不可行，并说出相应的理由是 ； (5)小明想用用伏安法测量另一未知定值电阻R₂的阻值，选择滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电源为3V，得到多组数据如图丙：若小明测得的电压和电流值是准确的，分析表格数据，小明实验电路连接存在的问题可能是： ； (6)小红又想用伏安法测小电灯电功率，选择小灯泡额定电压为2.5V、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材。正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片从阻值最大开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出U-I图像，实验成功后，他又画出通过滑动变阻器的电流随电压变化的曲线，如图丁，老师根据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，所以此图不正确，你认为这一处的错误是 5．小亮在探究“串联电路的电压特点”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池。 (1)实验中最好选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； (2)在连上最后一根导线时，灯泡不发光、发光，且电压表的示数为0，则小亮在连接电路时存在的错误是 ，此时电路中的故障可能是 ； (3)排除故障并纠正错误后重新实验，用电压表测量AB间的电压时，电压表示数如图乙所示，为了使本次测量结果更精确，接下来应该： ； (4)在测量完两端的电压后，小亮想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压，请你在图甲中要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路 ； 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 2.3 0.7 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.7 1.3 3.0 (5)用电压表分别测出的和两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是 （用公式表示）； (6)小亮为了不反复拆接电压表，优化实验过程，设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和，电压表测的电压；只闭合开关S和，电压表就可以测的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是： 。 6．为了粗略探究LED灯和白炽灯的发光效率，小名设计了如图甲所示的实验电路。 (1)将白炽灯接入图甲所示电路中，闭合开关前，应将滑片P移至 （选填“A”或“B”）端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表没有示数，可能是白炽灯 （选填“短路”或“断路”）。 (2)排除故障后，在暗室中，闭合开关，将滑片P移至某位置，用一张写有字的纸靠近白炽灯，当恰好看见纸张上的字时，打开房间的灯，记录下电压表和电流表的示数、测量出纸张与白炽灯间的距离；再移动滑片P，测出三组数据记录在下表中。用LED灯替换白炽灯重复上述实验，并将数据记录在下表中。 实验次数 光源 电压/V 电流/A 电功率/W 看清字的距离/cm 1 白炽灯 1 0.15 0.15 5 2 白炽灯 1.5 7 3 白炽灯 2.5 0.25 0.625 10 4 LED灯 1.5 0.1 0.15 10 5 LED灯 2 0.15 0.3 14 6 LED灯 2.5 0.25 0.625 20 ①第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，读数为 A，白炽灯的电功率为 W。 ②分析 两次实验可得，在看清字的距离相同的情况下， （选填“白炽灯”或“LED灯”）的功率较低，发光效率较高。 (3)小名取来单个LED灯珠（正常发光时的电阻约为100Ω）和一只“3.8V 0.3A”的白炽小灯泡，串联接入电源电压为6V的电路中进行实验，闭合开关，发现LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮。检查后发现，电路既无短路也无断路，所有元件完好无损。请你猜想“LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮”的原因可能是 。 7．如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，物理实验小组第一小组选用了一个额定电压为2.5V的小灯泡。 (1)为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于最 （选填“左”或“右”）端； (2)闭合开关，小灵发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是___________； A．小灯泡断路 B．滑动变阻器断路 C．小灯泡短路 D．电流表短路 (3)通过调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示图像，由乙图可知小灯泡的额定功率为 W； (4)第二组的小雅同学设计了如图丙所示的电路，只用电压表就可以测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。已知电路中使用的滑动变阻器R最大阻值为30Ω，电源电压恒定。其测量过程如下： ①闭合开关，断开，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为6.0V； ②闭合开关，断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关，断开，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为2.0V； ④小灯泡的额定功率 W。 8．思琪同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值，进行了如下实验。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求滑片P向左移动时，电流表的示数变大 ； (2)闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P电压表示数无明显变化，电流表示数为零。造成该故障的原因是 （选填“定值电阻短路”、“定值电阻开路”或“滑动变阻器开路”）。 (3)排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，待测电阻的阻值为 。 (4)从实验方案选取的角度看误差，根据左侧方案的分析，写出右侧方案误差分析： 方案 方案一 方案二 误差分析 电压表与并联，电流表测量电压表和的总电流，根据，电流表的测量结果偏大，又由于准确，测量的结果将偏小。 分析：电流表与串联，电压表测量电流表和两端总电压，根据 ，又由于准确，使测量结果 。 (5)如表是某小组进行的三次实验，实验中教师提供的待测电阻是，第1次实验数据与待测电阻相差较大，电压表电流表的指针位置如图所示，根据指针情况分析，产生较大偏差的原因是 。 待测电阻约 次数 电压/V 电流/A 电阻/ 电阻平均值/ 1 1.5 0.16 9.375 9.79 2 2 0.2 10 3 2.5 0.25 10 9．在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒为3V不变。 (1)请根据题意将甲图中的实物图补充完整。 (2)闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表有示数，电路中可能发生的故障 （选填序号：A．灯泡断路  B．灯泡短路）。 (3)排除故障后，通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图丙所示的图像。实验表明：小灯泡的亮度是由它的 决定的。由图像可知小灯泡的额定功率 W，小灯泡变暗时，小灯泡灯丝的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)小明又想测某未知电阻的阻值（约600Ω），利用图甲部分器材和. 与 的定值电阻设计了如图乙所示的电路， 为已知阻值的定值电阻，请帮小明完善如下实验步骤： A．按照丙图连接电路， 选 （选填“R₁”、“R₂”） 合适。 B．只闭合S1记录电压表示数为 U1； C．断开S1闭合S2记录电压表示数为 U2； D．利用测得数据和 写出待测电阻. 的表达式. （定值电阻用 表示）。 10．物理课上婷婷同学利用“伏安法”测量未知电阻的阻值，电源电压恒为，阻值约为。 (1)伏安法测电阻实验的原理是 ； (2)婷婷设计电路的时候增加了滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片P，获得3组电压表和电流表示数值，处理数据时将得到的3个电阻值 ，来减小测电阻的实验误差； (3)请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接；（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，连线不得交叉） (4)闭合开关，发现两电表均无示数，将电压表改接在变阻器两端时仍无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是 ；（导线及连接处均完好） (5)排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，电压表示数为，电流表示数如图乙，求出未知电阻 ； (6)将电阻换成小灯泡，重复上述实验，婷婷发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是 。 11．如图甲所示，小明同学连接了用“伏安法”测电阻的实验电路图。 实验次数 电压 电流 电阻 1 2 3 (1)同班的小丽发现他的连接中有一处错误，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。 (2)电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到最 （选填“左”或“右”）端。 (3)小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表有示数而电压表无示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生的故障可能是 。 (4)排除故障后，小明正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示，为 A，根据三次实验数据可得定值电阻R= （结果保留一位小数）Ω。 (5)在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是___________（填字母）。 A．用刻度尺测量作业本的长度 B．探究同种物质的质量与体积的关系 C．测量小灯泡的电功率 12．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小晨使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。 (1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整 （要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）； (2)正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小晨将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是_____（选填“A”、“B”或“C”）； A．开关断路 B．滑动变阻器断路 C．定值电阻断路 (3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω；由图像得到实验结论为：当 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ； (4)同组的轩轩同学在实验过程中用未知电阻替换5Ω电阻，保持变阻器的滑片P位置不变，此时电流表示数如图丙所示，电流表示数为 A，此时未知电阻的阻值为 Ω。 要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是50Ω。 [3][4]由图像中的数据可知，电阻两端的电压一定时，电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流减小为原来的几分之一，则得到实验结论为：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 13．项目式学习小组依据标准电热丝R0=4Ω，制作了一批相同规格的电热丝R，现需逐一检测这批电热丝R是否合格，合格的标准为R0±10%（即0.9R0~1.1R0范围内合格）。老师提供的实验器材有：电源（电压3V恒定）、标准电热丝R0、待检测电热丝R、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线。 (1)小组成员设计的检测电路如图-1所示，用笔画线表示导线，将实物图连接完整，要求：滑片向右移动时，电路中的电流变大。 (2)该实验的实验原理是 。 (3)某次检测，电流表和电压表的示数如图-2所示，则被检测的电阻阻值为 Ω，检测结果为：该电热丝 （填“合格”或“不合格”）。 (4)在评估实验时，有成员提出：待测电热丝数量多，每次检测都需要调节、读数和计算，太繁琐。建议用标准电热丝R0和一只电表重新设计检测电路，在电表表头上标示合格范围，如图-3所示。将待检电热丝R接入，无须任何调节，观察到指针在标示的范围内即为合格，范围外为不合格。还可以检测其它批次阻值不同的电热丝，只需更换对应批次的标准电热丝R0，无需其它调节，表头标示依旧可用。 ①将设计的电路图画于方框内。 ②若所使用器材全是老师提供的实验器材，图-3中表头上标示的“+10%”对应的电表示数为 。（保留一位小数） 14．小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验，连接的电路如图甲所示，电源电压恒为3V，可用的定值电阻有、、、和。 (1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大； (2)他将的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是 ；排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求时，电流表示数如图乙所示，电流为 A； (3)将的定值电阻换成的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为 V为止，记录电流表的示数； (4)为了获得普遍规律，他想利用上述五个电阻分别单独接入电路，进行五次实验，则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于 ； (5)完成上述实验后，小爽又设计了如图丙所示的电路，来测量一个小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为，电源电压为U，滑动变阻器A的最大阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式： ①闭合开关S、，断开，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、，断开，保持滑动变阻器A的滑片位置不变， ，使电压表的示数为；再保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到 （选填“左”或“右”）端，读出电压表的示数为； ③小灯泡正常发光时电阻表达式为R额= 。 15．如图甲所示的是某同学测量小灯泡额定功率时连接的电路，所用小灯泡的额定电压为2.5V。 【实验步骤】 (1)连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片P应移到 （选填“A”或“B”）端； (2)实验中发现电流表和电压表示数均很小，小灯泡不发光，接下来应该 ； (3)某次实验中，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，同时观察 表的示数； (4)实验中记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I—U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； 【拓展】该同学回忆测量定值电阻阻值的实验，发现两实验中的I-U图像有所不同，造成这种现象的原因是 。 16．小江做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材有：可调电压的电源、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为，滑动变阻器上标有“”字样，电流表、电压表、开关、导线。 (1)小江将电源电压调为6V且保持不变后开始进行实验。图甲是小江连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中错误的那根导线上打一个“”，然后用笔画线代替导线使电路连接正确 ； (2)正确连接电路后闭合开关，小江移动滑动变阻器的滑片P至某处时，电压表的示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P适当地向 （选填“A”或“B”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； (3)小江移动滑片，多次记录小灯泡的电压和电流，并依据实验数据，描出灯泡的图像（如图丙所示）。由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；在曲线上任取一点，构成如图丁所示的矩形（阴影部分），则矩形面积表示的物理含义是 ； (4)小江还想探究“电流与电阻的关系”，于是在原有器材的基础上将电源电压调为且保持不变，并将小灯泡分别更换为、、、、的定值电阻。小江同学每次随机选取一个定值电阻进行实验，根据所得数据描点在坐标系中，如图戊所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑片控制电压表示数一定，就开始读数，根据图戊中的数据分析，该次实验选取的定值电阻为 ，通过计算可得，小江前一次实验选取的定值电阻为 。 17．在探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中，两个密闭容器中都接有一段电阻丝，接通电路前，两个U形管的液面相均平： (1)图甲中通电一段时间后，观察到b管内液柱上升的较快，说明： ； (2)如图乙所示的装置，是探究电流通过导体产生的热量跟 关系； (3)如图丙、丁所示，电阻R1、R2、R3、R4均为发热电阻。请根据实验结果分析推理：图丙、丁中的最大功率和最小功率均相同，则电阻R1 R3；（选填“>”、“<”或“=”） 18．如图乙，在“探究感应电流产生的条件”实验中。 (1)请在图甲中画出经过A 点的磁感线方向。 (2)图乙中 ab 棒的材料是 （选“铜棒”、“铁棒”或“陶瓷”）。 (3)当导体 ab沿 方向运动时，电路中会有感应电流产生。 (4)为了探究感应电流方向与磁场方向的关系，应如何操作 。 (5)若将装置中的灵敏电流计换成电源可探究 的工作原理。 19．学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材，探究通电螺线管外部的磁场是怎样的。实验装置及现象如图所示。 (1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图乙所示。分析可知，通电螺线管周围的磁场和 （选填“条形”或“U形”）磁体的磁场相似； (2)在图乙中，发现螺线管中间部位上下两侧的小磁针没有发生偏转，而其他位置的小磁针均发生了偏转，这两处小磁针不偏转的可能原因是： 。 20．在“探究产生感应电流的条件”的实验中： (1)如图所示装置，开关处于 状态时，无论导体棒在磁场中怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转。 (2)改变开关状态后，保持磁场方向不变，使导体棒在磁场中做 运动时，会产生感应电流。当导体棒向右运动时，导体棒 （选填“受到”或“不受”）磁场对它的力的作用。 (3)该装置产生感应电流的实质是将 能转化为电能。 21．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后，做了以下两个实验（如图2所示）。 (1)由图1可知，电磁铁甲的磁性 电磁铁乙的磁性（选填“大于”、“小于”或“等于”），这是通过观察吸引大头针数目多少来判断的；电磁铁甲上端的极性为 极。 (2)图1中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制 不变，在此条件下可得出的结论是，线圈的匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强； (3)小华用图2的甲装置进行了如下的操作：①让导体AB静止在磁场中；②让导体AB在磁场中左右运动；③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是 ；（填序号） (4)如果小华在图2的乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导体AB向左运动，若要使导体AB向右运动，下列措施不可行的是___________； A．调换电源正、负极； B．调换磁体N、S极； C．同时调换电源正负极和磁体N、S极。 (5)根据图2中的甲装置的原理，人们发明了 。（选填“发电机”或“电动机”） 22．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，南南用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示，R1为滑动变阻器，R2为光敏电阻，其阻值随照射在光敏电阻上的光强E（表示光照射强弱的量，单位cd）之间的变化关系如图乙所示。电磁继电器线圈的电阻不计，当线圈中的电流大于或等于0.2安时，衔铁将被吸下，照明灯熄灭。 (1)当光照强度增大时，电压表示数 （填增大、减小或不变）。 (2)当控制电路中电源电压U0保持6V不变，设定当光强E低于2.0cd时灯亮起，则滑动变阻器接入电路的阻值为多大？ (3)为减少照明灯的照明时间，可采取哪些措施？（写出两点） 23．小明和同学在“探究电流周围磁场”的实验中： (1)如图甲所示，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线沿 （选填“东西”、“南北”或“任意”）方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显。开关闭合后，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，说明了 ；根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”）； (2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录通电螺线管周围各点的磁场方向。实验现象如图丙所示。此时，螺线管的左端是 极。观察铁屑的排列形状以及小磁针的指向，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。小明将电源的正负极对调，观察小磁针的旋转方向，是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系； (3)另一同学提出：在学完通电直导线周围的磁场后，她把通电台灯（60W）的导线与小磁针平行放置： A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消； B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转； 带着疑问，老师让同学们用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω），结果发现小磁针偏转了。由此说明： 观点是错误的（填“A”或“B”）。 24．小芳设想完成两个探究实验，首先她探究了某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系，如图1所示。 （1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1顺时针转动，由此可知线圈2 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动； （2）如下图，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向 （选填“不变”或“变化”），该磁场可能的分布包括右下图中哪些选项？ （填序号）；以上这种现象就是我们教材中所描述的 现象；利用这种原理人们制成 ； （3）小芳还设想探究乒乓球发球机发出的乒乓球落地时的速度的关系：已知乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )。 A．va>vb>vc    B．vb>vc>va C．va>vc>vb    D．va=vb=vc 25．在跨学科实践课上，某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪 【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如下表所示： 空气质量指数K 0〜50 51〜100 101〜150 151〜200 201〜300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染 从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R，通过说明书获悉：其电阻值R随空气质量指数K的关系如下表所示： 空气质量指数K 50 100 150 200 250 300 电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10 （1）每当启动空气重污染橙色预警时，中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动，空气污染 （选填“属于”或“不属于”）分子运动； （2）请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值R与空气质量指数K的关系图线 ； 【方案设计】小组经过一番讨论和研究，设计如图乙所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻R0=20Ω，电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计； 【项目实施】 （3）如图乙，闭合开关S，电磁继电器中电磁铁M的上端为 （选填“N”或“S”）极，当净化系统工作时，弹簧对P点作用力的方向是向 （选填“上”或“下”）； （4）如图乙，闭合开关S，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； ①当空气质量指数K为50时，电阻R0两端的电压为 V； ②当电路报警时，则此时对应的空气质量等级为 ； 【评价反思】（5）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，请提出两种合理化建议：① ；② 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年安徽中考物理热点实验专题七电学实验（解析版） 1．小华用图甲所示装置探究电流与电压的关系。电源电压3V恒定不变，滑动变阻器的规格为。 (1)连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片发现，电流表有示数，电压表无示数，则出现该故障的原因可能是 。 (2)排除故障后改变滑动变阻器滑片位置，记录实验数据如表所示，空白处的电流表示数如图乙所示，为 A。 电压V 电流 (3)为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来、、的定值电阻继续实验。 ①将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V，记录电流表的示数，接下来用的电阻替换的电阻，再将、的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤； ②当将的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于 V。 【答案】(1)电阻短路 (2) (3) 【详解】（1）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片发现，电流表有示数，电路为通路，电压表无示数，则出现该故障的原因可能是电阻短路。 （2）排除故障后改变滑动变阻器滑片位置，记录实验数据如表所示，空白处的电流表示数如图乙所示，电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，此时读数为为。 （3）根据串联分压，为使的电阻接入电路进行实验时也能完成实验，设预设电压值为，则有，解得，则改变电压表的预设电压，该预设值应不低于。 2．图甲是某实验小组在“探究并联电路中电流的特点”时设计的电路图，图乙是该小组连接的电路。 实验次数 1 2 3 电流 电流 电流 (1)连接电路时，开关S应 ；如图乙，闭合开关 S，电流表测通过 （选填“A”“B”或“C”）处的电流。 (2)如图乙所示，闭合开关S后，灯发光，灯不发光，则灯不发光的原因 （选填“可能”或“不可能”）是灯短路。换接不同规格的灯泡，多次实验记录数据如表，分析数据可得出并联电路中电流的规律的表达式为 （用、、表示）。 (3)分析表格中第2次实验的数据可知：两灯中较亮的是灯 。 【答案】(1) 断开 B (2) 不可能 (3) 【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关S应断开。 [2]电流表与待测电路串联，如图乙，闭合开关S，电流表与串联，所以测通过的电流，即B处的电流。 （2）如图乙所示，闭合开关S后，两灯并联，灯发光，灯不发光，则灯不发光的原因不可能是灯短路，否则导致电源短路，换接不同规格的灯泡，多次实验记录数据如表，分析数据可得出并联电路中干路电流的规律等于各支路电流之和，表达式为 （3）分析表格中第2次实验的数据可知，通过的电流较大，两灯中较亮的是灯。 3．在“探究并联电路中电流的规律”实验中： 实验次数 1 2 3 IA/A 0.1 0.2 0.3 0.2 0.4 0.6 Ic/A 0.6 0.9 (1)连接电路时，电流表与被测用电器的连接方式是 ； (2)请根据图甲中电路图，用笔画代替导线将乙图中的电路连接完整，使电流表测量C处电流 。连接好电路后闭合开关，电流表示数如图丙所示，则 ； (3)分析数据，可知并联电路的电流特点是： ； (4)3次实验中仅增减了电池节数，则第3次实验中电路总功率是第1次的 倍（不计电阻随温度的变化）。 【答案】(1)串联 (2) 0.3 (3)并联电路中，干路电流等于各支路电流之和 (4)9 【详解】（1）根据电流表的使用规则，连接电路时，电流表要与被测用电器串联，且电流从其正接线柱流入，从负接线柱流出。 （2）[1]分析图甲可知，、并联，开关S在干路，要使电流表测量C处电流，则电流表应接在干路，根据丙图可知电流表选用小量程，作图如下： [2]连接好电路后闭合开关，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则。 （3）分析表格数据则有，可知并联电路的电流特点是：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 （4）由表可知，第3次实验中干路电流是第1次实验中干路电流的3倍，根据，电阻不变时，电功率和电流的平方成正比，则第3次实验中电路总功率是第1次的9倍。 4．学习小组在组成串并联电路的实验中。 丙 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.5 1.8 2.1 电流I/A 0.3 0.24 0.18 电阻R/Ω 5 7.5 11.7 (1)小刚连接了如图甲所示电路，如果闭合开关，电路所处的状态是 路（选填“通”、“断”、“短”）； (2)小刚想将电路全部拆散，重新连接，小强认为只需拆除 这一根导线，就能成为串联电路。小强将多余的线拆除以后，闭合开关S时，小电灯L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮；接触C、D两点时，两灯也不亮；接触E、F两点时，只有灯L1亮。对此，下列判断中正确的是 ； A．灯L1断路    B．灯L2断路    C．开关S断路    D．灯L2短路 (3)小强认为，在小刚最初连接的电路中，如果只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路，请在图甲中把你要移接的导线上打上“×”号，并画出改动后的导线； (4)小马和小程想比较并联电路中L1和L2中的电流的大小关系，他们的方案是：按照图乙所示的电路，只闭合S1测出L1中的电流I1，只闭合S2测出L2中的电流I2，比较I1和I2的大小，请你评估：他们的方案是可行还是不可行，并说出相应的理由是 ； (5)小明想用用伏安法测量另一未知定值电阻R₂的阻值，选择滑动变阻器的规格是“20Ω1A”，电源为3V，得到多组数据如图丙：若小明测得的电压和电流值是准确的，分析表格数据，小明实验电路连接存在的问题可能是： ； (6)小红又想用伏安法测小电灯电功率，选择小灯泡额定电压为2.5V、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材。正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片从阻值最大开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出U-I图像，实验成功后，他又画出通过滑动变阻器的电流随电压变化的曲线，如图丁，老师根据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，所以此图不正确，你认为这一处的错误是 【答案】(1)短 (2) c B (3) (4)见解析 (5)见解析 (6)见解析 【详解】（1）连接电路时，为了保护电路，开关必须处于断开状态。如果开关闭合，导线直接将电源两极连接起来，电源短路，两灯泡都不发光。 （2）[1]根据电路图可知，拆除c这一根导线，电流从电源正极依次经过两个灯泡回到电源负极，两灯串联。 [2]小强将多余的c导线拆除以后，闭合开关S时，小电灯L1、L2都不亮，说明电路出现了断路；用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮，说明开关完好；接触C、D两点时，两灯也不亮，接触E、F两点时，只有灯L1亮，说明灯泡L1完好，灯L2断路，故ACD错误，B正确。 故选B。 （3）使两灯成为并联的电路，电流从电源的正极出发，经开关分别流入两个灯泡、然后汇合流回电源的负极，可将导线e连接灯泡的一端从F点改接到E点，如下图： （4）按照图乙所示的电路，只闭合S1如果能测出L1中的电流I1，则电流表下边的接线柱为正接线柱，上边为负接线柱；但当只闭合S2测L2中的电流I2时，电流从负接线柱流入了，即电流表的正负接线柱接反，故他们的方案不可行。 （5）根据表中的数据可知，当电压表示数增大时，电流表示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器两端，计算出的电阻值为滑动变阻器接入电路中的电阻值，故算出的电阻相差较大。 （6）根据串联电路电压的特点，各用电器两端电压之和等于电源电压。而当滑动变阻器的电阻与灯泡的电阻相等时（曲线的交点处）电压之和明显不等于电源电压4V，所以此图不正确。 5．小亮在探究“串联电路的电压特点”的实验中，连接了如图甲所示的电路，电源为两节新干电池。 (1)实验中最好选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； (2)在连上最后一根导线时，灯泡不发光、发光，且电压表的示数为0，则小亮在连接电路时存在的错误是 ，此时电路中的故障可能是 ； (3)排除故障并纠正错误后重新实验，用电压表测量AB间的电压时，电压表示数如图乙所示，为了使本次测量结果更精确，接下来应该： ； (4)在测量完两端的电压后，小亮想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压，请你在图甲中要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路 ； 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 2.3 0.7 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.7 1.3 3.0 (5)用电压表分别测出的和两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是 （用公式表示）； (6)小亮为了不反复拆接电压表，优化实验过程，设计了图丙所示的电路，他的思路是：只闭合开关S和，电压表测的电压；只闭合开关S和，电压表就可以测的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是： 。 【答案】(1)不同 (2) 连接电路时开关未断开 L1短路 (3)断开开关，电压表更换小量程 (4) (5) (6)其中某次测量，电压表指针会反向偏转 【详解】（1）为了使实验的结论更具有普遍性，减小实验的偶然性，实验中应选用规格不同的灯泡。 （2）[1]在连上最后一根导线时，灯泡就能发光，表明电路连接过程中，开关没有断开。则小亮在连接电路时存在的错误是连接电路时开关未断开。 [2]两灯串联，灯泡不发光、发光，则电路中不可能发生断路，即可能存在短路，电压表的示数为0，则电压表测量范围内存在短路，此时电路中的故障可能是L1短路或电压表短路。 （3）电压表示数如图乙所示，接入量程为0~15V，分度值为0.5V，读数为1V，小于3V，为了使本次测量结果更精确，接下来应该断开开关，电压表更换0~3V的小量程。 （4）电压表原来并联在L1两端，测量L1的电压，如果测量两灯总电压，应将电压表正接线柱从灯泡B端改接到D，如图所示： （5）根据表格数据可知，当两灯串联时，总电压等于两灯两端电压之和，故可得结论为在串联电路中，总电压等于各部分电压之和，即。 （6）只闭合开关S和，电压表如果正确测的电压；只闭合开关S和，电压表下端接线柱相当于由电源正极改接到电源的负极，电压表指针会出现反偏，故不能正确完成两次测量。 6．为了粗略探究LED灯和白炽灯的发光效率，小名设计了如图甲所示的实验电路。 (1)将白炽灯接入图甲所示电路中，闭合开关前，应将滑片P移至 （选填“A”或“B”）端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表没有示数，可能是白炽灯 （选填“短路”或“断路”）。 (2)排除故障后，在暗室中，闭合开关，将滑片P移至某位置，用一张写有字的纸靠近白炽灯，当恰好看见纸张上的字时，打开房间的灯，记录下电压表和电流表的示数、测量出纸张与白炽灯间的距离；再移动滑片P，测出三组数据记录在下表中。用LED灯替换白炽灯重复上述实验，并将数据记录在下表中。 实验次数 光源 电压/V 电流/A 电功率/W 看清字的距离/cm 1 白炽灯 1 0.15 0.15 5 2 白炽灯 1.5 7 3 白炽灯 2.5 0.25 0.625 10 4 LED灯 1.5 0.1 0.15 10 5 LED灯 2 0.15 0.3 14 6 LED灯 2.5 0.25 0.625 20 ①第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，读数为 A，白炽灯的电功率为 W。 ②分析 两次实验可得，在看清字的距离相同的情况下， （选填“白炽灯”或“LED灯”）的功率较低，发光效率较高。 (3)小名取来单个LED灯珠（正常发光时的电阻约为100Ω）和一只“3.8V 0.3A”的白炽小灯泡，串联接入电源电压为6V的电路中进行实验，闭合开关，发现LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮。检查后发现，电路既无短路也无断路，所有元件完好无损。请你猜想“LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮”的原因可能是 。 【答案】(1) A 短路 (2) 0.2 0.3 3、4 LED灯 (3)LED灯珠实际功率大，白炽小灯泡实际功率太小 【详解】（1）[1]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应处于最大阻值处。由图甲可知，滑动变阻器右下接线柱接入电路，故滑片P移至A端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以应将滑片P移至A端。 [2]闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路；电压表没有示数，可能是与电压表并联的白炽灯短路，因为如果白炽灯断路，电路中就没有电流，电流表不会有示数，所以可能是白炽灯短路。 （2）[1][2]由图乙知，电流表量程 0 - 0.6A，分度值为 0.02A，其示数为 0.2A。此时电压为1.5V，则白炽灯的电功率 [3][4]要在看清字的距离相同的情况下比较功率，由表格数据可知，第 3 次实验中白炽灯功率0.625W，看清字距离10cm；第 4 次实验中 LED 灯功率0.15W，看清字距离也为10cm。分析 3、4 两次实验可得，在看清字的距离相同的情况下，LED 灯的功率较低。因为在相同的照明效果（看清字距离相同）下，LED 灯功率低，说明它将电能转化为光能的效率更高，即发光效率较高。 （3）已知 LED 灯珠正常发光时电阻约为100Ω，白炽小灯泡规格为“3.8V 0.3A”，白炽小灯泡正常发光时电阻 两灯串联接入6V电源，根据欧姆定律此时电流为 根据可知，电流小，但LED 灯珠电阻较大，实际功率大，LED 灯珠亮；白炽小灯泡电阻小，电流小，实际功率很小，小灯泡不发光。 7．如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，物理实验小组第一小组选用了一个额定电压为2.5V的小灯泡。 (1)为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于最 （选填“左”或“右”）端； (2)闭合开关，小灵发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是___________； A．小灯泡断路 B．滑动变阻器断路 C．小灯泡短路 D．电流表短路 (3)通过调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示图像，由乙图可知小灯泡的额定功率为 W； (4)第二组的小雅同学设计了如图丙所示的电路，只用电压表就可以测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。已知电路中使用的滑动变阻器R最大阻值为30Ω，电源电压恒定。其测量过程如下： ①闭合开关，断开，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为6.0V； ②闭合开关，断开，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关，断开，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为2.0V； ④小灯泡的额定功率 W。 【答案】(1)右 (2)A (3)0.625 (4) 2.2 0.836 【详解】（1）为了保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即最右端。 （2）闭合开关，小灵发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数为电源电压，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，即故障原因可能是小灯泡断路，故选A。 （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为 （4）[1][2]实验步骤： ①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为6.0V； ②闭合开关S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.2V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为2.0V； ④在步骤①中，电压表测电源电压为6.0V； 在步骤②中，灯与滑片左侧电阻丝的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为2.2V，根据串联电路电压的规律，灯两端的电压 灯正常发光； 在步骤③中，电路中只有滑动变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片右侧电阻丝的电压为 根据分压原理 因滑动变阻器的总电阻为30Ω，故，由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过滑动变阻器的电流即灯的额定电流 则小灯泡的额定功率为 8．思琪同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值，进行了如下实验。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求滑片P向左移动时，电流表的示数变大 ； (2)闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P电压表示数无明显变化，电流表示数为零。造成该故障的原因是 （选填“定值电阻短路”、“定值电阻开路”或“滑动变阻器开路”）。 (3)排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，待测电阻的阻值为 。 (4)从实验方案选取的角度看误差，根据左侧方案的分析，写出右侧方案误差分析： 方案 方案一 方案二 误差分析 电压表与并联，电流表测量电压表和的总电流，根据，电流表的测量结果偏大，又由于准确，测量的结果将偏小。 分析：电流表与串联，电压表测量电流表和两端总电压，根据 ，又由于准确，使测量结果 。 (5)如表是某小组进行的三次实验，实验中教师提供的待测电阻是，第1次实验数据与待测电阻相差较大，电压表电流表的指针位置如图所示，根据指针情况分析，产生较大偏差的原因是 。 待测电阻约 次数 电压/V 电流/A 电阻/ 电阻平均值/ 1 1.5 0.16 9.375 9.79 2 2 0.2 10 3 2.5 0.25 10 【答案】(1) (2)定值电阻开路 (3)5 (4) ，电压表测量结果偏大 偏大 (5)电流表读数时没有估读 【详解】（1）要求滑片P向左移动时，电流表的示数变大，滑动变阻器接左下接线柱。如图所示： （2）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P电压表示数无明显变化，电流表示数为零。说明电压表串联在电路中，造成该故障的原因是定值电阻开路。 （3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，电流表接小量程，分度值为0.02A，读数为0.24A，待测电阻的阻值为 （4）由图可知，电压表测量电流表和两端总电压，则此时 由关系式可知，此时电压表测量结果偏大。 （5）由图可知，电流表的分度值为0.02A，指针指在两刻度线之间，表格记录为0.16A，说明电流表读数时没有估读，导致第1次实验数据与待测电阻相差较大。 9．在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒为3V不变。 (1)请根据题意将甲图中的实物图补充完整。 (2)闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表有示数，电路中可能发生的故障 （选填序号：A．灯泡断路  B．灯泡短路）。 (3)排除故障后，通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图丙所示的图像。实验表明：小灯泡的亮度是由它的 决定的。由图像可知小灯泡的额定功率 W，小灯泡变暗时，小灯泡灯丝的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)小明又想测某未知电阻的阻值（约600Ω），利用图甲部分器材和. 与 的定值电阻设计了如图乙所示的电路， 为已知阻值的定值电阻，请帮小明完善如下实验步骤： A．按照丙图连接电路， 选 （选填“R₁”、“R₂”） 合适。 B．只闭合S1记录电压表示数为 U1； C．断开S1闭合S2记录电压表示数为 U2； D．利用测得数据和 写出待测电阻. 的表达式. （定值电阻用 表示）。 【答案】(1) (2)A (3) 实际功率 0.625 变小 (4) 【详解】（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表应选择小量程并联在灯泡两端，由图丙可知，电路中最大电流不超过0.3A，故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中，如图 （2）闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表几乎无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，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，与电压表并联的电路断路，即电路中可能发生的故障灯泡断路，故选A。 （3）[1]观察小灯泡的亮度可知，小灯泡两端电压越大，通过小灯泡的电流越大，小灯泡越亮，灯泡的功率，因此小灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。 [2]由图像可知，当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 [3]小灯泡变暗时，实际功率变小，灯丝温度降低，故灯丝的电阻变小。 （4）A．[1]由图可知，电路为电阻R0与Rx串联电路，通过改变开关，可以测量不同电阻两端的电压，由串联分压原理可知，为使电压表示数变化明显，应选择阻值差距较小的电阻，故选择R1。 B．只闭合S1，电路为电阻R0与Rx串联电路，电压表测量Rx两端的电压，记录电压表示数为 U1； C．断开S1闭合S2，电阻R0与Rx串联，电压表测电源电压，记录电压表示数为 U2；此时电路中的电流 D．[2]C、D两个步骤中，电阻R0与Rx串联，电路的总电阻不变，电流不变，的表达式. 10．物理课上婷婷同学利用“伏安法”测量未知电阻的阻值，电源电压恒为，阻值约为。 (1)伏安法测电阻实验的原理是 ； (2)婷婷设计电路的时候增加了滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片P，获得3组电压表和电流表示数值，处理数据时将得到的3个电阻值 ，来减小测电阻的实验误差； (3)请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接；（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变小，连线不得交叉） (4)闭合开关，发现两电表均无示数，将电压表改接在变阻器两端时仍无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是 ；（导线及连接处均完好） (5)排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，电压表示数为，电流表示数如图乙，求出未知电阻 ； (6)将电阻换成小灯泡，重复上述实验，婷婷发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是 。 【答案】(1) (2)求平均值 (3) (4) 开关断路 8Ω (5)见解析 【详解】（1）伏安法测电阻实验的原理是欧姆定律的推导式，分别测出电压和电流，计算得出电阻。 （2）多次测量求平均值可以减小误差。因此处理数据时将得到的3个电阻值求平均值，来减小测电阻的实验误差。 （3）变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变小，即滑动变阻器阻值变大，故将滑动变阻器B接线柱与开关右接线柱连接，电流表串联在电路中。如图所示： （4）发现两电表均无示数，说明电路中出现断路，将电压表改接在变阻器两端时仍无示数，说明滑动变阻器未出现断路，接在开关两端时有示数，则电路故障是开关断路。 [2]电流表接的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，则未知电阻阻值为 （5）灯泡两端电压越大温度越高，灯丝电阻越大，即灯丝电阻随灯丝温度的改变发生了变化，因此所测小灯泡的电阻值相差较大。 11．如图甲所示，小明同学连接了用“伏安法”测电阻的实验电路图。 实验次数 电压 电流 电阻 1 2 3 (1)同班的小丽发现他的连接中有一处错误，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。 (2)电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到最 （选填“左”或“右”）端。 (3)小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表有示数而电压表无示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生的故障可能是 。 (4)排除故障后，小明正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示，为 A，根据三次实验数据可得定值电阻R= （结果保留一位小数）Ω。 (5)在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是___________（填字母）。 A．用刻度尺测量作业本的长度 B．探究同种物质的质量与体积的关系 C．测量小灯泡的电功率 【答案】(1) (2)右 (3)定值电阻短路 (4) 0.2 (5)A 【详解】（1）“伏安法”测电阻的实验电路图，电压表应并联电阻两端。如图所示： （2）电路连接正确后，闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应该滑到最大阻值处，即在图中最右端。 （3）电流表有示数而电压表无示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，发生的故障可能是定值电阻电阻短路，如果电源、滑动变阻器、开关有故障，两个电表都没有示数。 （4）[1]如图乙所示电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则示数为。 [2]第2次实验的电阻为 实验数据可得定值电阻 （5）本次实验进行多次测量的目的是求平均减小实验误差，与本次实验进行多次测量的目的相同的是“用刻度尺测量作业本的长度”，“探究同种物质的质量与体积的关系”和“测量小灯泡的电功率”多次测量的目的是寻找普遍规律，故选A。 12．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小晨使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。 (1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整 （要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）； (2)正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小晨将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是_____（选填“A”、“B”或“C”）； A．开关断路 B．滑动变阻器断路 C．定值电阻断路 (3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω；由图像得到实验结论为：当 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ； (4)同组的轩轩同学在实验过程中用未知电阻替换5Ω电阻，保持变阻器的滑片P位置不变，此时电流表示数如图丙所示，电流表示数为 A，此时未知电阻的阻值为 Ω。 【答案】(1) (2)A (3) 2 50 电压 反比 (4) 0.3 10 【详解】（1）在“探究电流与电阻关系”的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压。当滑片P向右移动时电路中电流变大，即电路中的电阻变小，所以滑动变阻器应选择右下方接线柱接入电路，如图： （2）闭合开关，电流表无示数，说明电路中某处断路，电压表无示数，说明电压表不能与电源两极连通，即电压表所测电路之外的电路有断路，当电压表与开关并联时，电压表有示数，说明此时电压表能与电源两极连通，则除开关外，其它电路没有断路，电路的故障是开关断路，故选A。 （3）[1]由图乙可知，R两端的电压为 [2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，由串联电路的分压原理可知，R两端的电压会变大，要控制R两端的电压不变，就应将变阻器两端的电压调大，即将变阻器接入电路的阻值调大，所以定值电阻的阻值越大，所需滑动变阻器的阻值越大；已知电源电压为，R两端所控制的电压为，所以变阻器两端的电压为 由串联电路的分压原理可得 要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是50Ω。 [3][4]由图像中的数据可知，电阻两端的电压一定时，电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流减小为原来的几分之一，则得到实验结论为：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （4）[1]在实验过程中用未知电阻替换5Ω电阻，保持变阻器的滑片P位置不变，此时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A。 [2]接入5Ω的电阻时，滑动变阻器的电阻 用未知电阻替换5Ω电阻时，电路的总电阻为 用未知电阻替换5Ω电阻时，滑动变阻器的值不变，未知电阻的阻值 此时未知电阻的阻值为10Ω。 13．项目式学习小组依据标准电热丝R0=4Ω，制作了一批相同规格的电热丝R，现需逐一检测这批电热丝R是否合格，合格的标准为R0±10%（即0.9R0~1.1R0范围内合格）。老师提供的实验器材有：电源（电压3V恒定）、标准电热丝R0、待检测电热丝R、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线。 (1)小组成员设计的检测电路如图-1所示，用笔画线表示导线，将实物图连接完整，要求：滑片向右移动时，电路中的电流变大。 (2)该实验的实验原理是 。 (3)某次检测，电流表和电压表的示数如图-2所示，则被检测的电阻阻值为 Ω，检测结果为：该电热丝 （填“合格”或“不合格”）。 (4)在评估实验时，有成员提出：待测电热丝数量多，每次检测都需要调节、读数和计算，太繁琐。建议用标准电热丝R0和一只电表重新设计检测电路，在电表表头上标示合格范围，如图-3所示。将待检电热丝R接入，无须任何调节，观察到指针在标示的范围内即为合格，范围外为不合格。还可以检测其它批次阻值不同的电热丝，只需更换对应批次的标准电热丝R0，无需其它调节，表头标示依旧可用。 ①将设计的电路图画于方框内。 ②若所使用器材全是老师提供的实验器材，图-3中表头上标示的“+10%”对应的电表示数为 。（保留一位小数） 【答案】(1) (2) (3) 5Ω 不合格 (4) 1.6V 【详解】（1）滑片向右移动，电路中电流变大，说明变阻器连入电路中电阻减小，即使用右下接线柱将变阻器连入电路。电路连接如下： （2）需要测量电阻丝电阻大小，实验原理是。 （3）[1]电流表所用量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A；电压表所用量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为1.6V。此时电阻为 [2]因 故电热丝不合格。 （4）[1]电源电压一定（3V），将标准电热丝与待测电热丝串联接入电路，根据电源电压、标准电热丝电阻、待测电热丝电阻合格范围，即可计算出待测电热丝两端电压范围，测量待测电热丝两端电压，即可直接判定待测电热丝是否合格。电路如下： [2]标准电热丝为4Ω，待测电热丝电阻在+10%时阻值为 此时待测电热丝两端电压为 14．小爽做“探究电流与电阻的关系”的实验，连接的电路如图甲所示，电源电压恒为3V，可用的定值电阻有、、、和。 (1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整，并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大； (2)他将的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是 ；排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求时，电流表示数如图乙所示，电流为 A； (3)将的定值电阻换成的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为 V为止，记录电流表的示数； (4)为了获得普遍规律，他想利用上述五个电阻分别单独接入电路，进行五次实验，则他选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于 ； (5)完成上述实验后，小爽又设计了如图丙所示的电路，来测量一个小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为，电源电压为U，滑动变阻器A的最大阻值为R0，请完成实验步骤并写出表达式： ①闭合开关S、，断开，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、，断开，保持滑动变阻器A的滑片位置不变， ，使电压表的示数为；再保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到 （选填“左”或“右”）端，读出电压表的示数为； ③小灯泡正常发光时电阻表达式为R额= 。 【答案】(1) (2) 断路 0.4 (3) 左 2 (4)15 (5) U额 移动滑动变阻器B的滑片 右 【详解】（1）电压表并联到电阻的两端，滑动变阻器串联接入电路中，滑动变阻器采用一上一下的接法，如下图 （2）[1]闭合开关S，电流表没有示数，说明电路为断路；电压表有示数，说明电压表与电源两端相连，说明除与电压表并联的部分以外没有断路，即与电压表并联的R断路。 [2]电流表的量程为，分度值为，电流表的示数为。 （3）[1][2]由知道，电阻两端的控制电压为 将的定值电阻换成的定值电阻后，由于串联电路起分压作用，因此定值电阻两端电压变大，即电压表的示数变大，要保持电压表示数不变，需增大滑动变阻器两端电压，由串联电路分压规律知道，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左端移动，直到电压表的示数为2V。 （4）电源电压为3V，定值电阻两端电压为2V，则滑动变阻器两端电压为 串联电路电流相等，电阻两端电压与电阻阻值成正比，电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的2倍，电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的2倍，第5次实验的电阻为，要完成整个实验，滑动变阻器接入电路的最大阻值为。 （5）[1]①闭合开关S、，断开，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光。 [2][3]②闭合开关S、，断开，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表的示数为U额，此时滑动变阻器B相当于小灯泡，则灯泡的电阻就等于滑动变阻器B接入电路的电阻；再保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将滑动变阻器A的滑片移动到右端，读出电压表的示数为。 [4]③根据串联电路电压的特点知道，滑动变阻器A两端的电压为 滑动变阻器A的电流为 根据串联电路电流处处相等知道，滑动变阻器B的电流为 此时滑动变阻器B的电阻为 灯泡的电阻就等于滑动变阻器B接入电路的电阻为 15．如图甲所示的是某同学测量小灯泡额定功率时连接的电路，所用小灯泡的额定电压为2.5V。 【实验步骤】 (1)连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片P应移到 （选填“A”或“B”）端； (2)实验中发现电流表和电压表示数均很小，小灯泡不发光，接下来应该 ； (3)某次实验中，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，同时观察 表的示数； (4)实验中记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I—U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； 【拓展】该同学回忆测量定值电阻阻值的实验，发现两实验中的I-U图像有所不同，造成这种现象的原因是 。 【答案】(1) 断开 A (2)见解析 (3) B 电压 (4) 0.625 见解析 【详解】（1）[1][2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处的A端。 （2）实验中发现电流表和电压表示数均很小，电路为通路，小灯泡不发光，可知电路的电流小，变阻器连入电路的电阻过大，接下来应该移动变阻器的滑片，观察灯的发光情况。 （3）[1][2]电压表示数如图乙所示，分度值为0.1V，电压为1.8V。小于灯的额定电压，要测量小灯泡的额定功率，需要增大电压表的示数，由串联电路电压的规律可知，应减小变阻器两端的电压，由串联分压可知，减小变阻器连入电路的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向B端移动，同时观察电压表的示数。 （4）[1]根据如图丙所示的I-U图像可知，2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W [2]该同学回忆测量定值电阻阻值的实验，发现两实验中的I-U图像有所不同，是由于灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值。 16．小江做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材有：可调电压的电源、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为，滑动变阻器上标有“”字样，电流表、电压表、开关、导线。 (1)小江将电源电压调为6V且保持不变后开始进行实验。图甲是小江连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中错误的那根导线上打一个“”，然后用笔画线代替导线使电路连接正确 ； (2)正确连接电路后闭合开关，小江移动滑动变阻器的滑片P至某处时，电压表的示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P适当地向 （选填“A”或“B”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； (3)小江移动滑片，多次记录小灯泡的电压和电流，并依据实验数据，描出灯泡的图像（如图丙所示）。由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；在曲线上任取一点，构成如图丁所示的矩形（阴影部分），则矩形面积表示的物理含义是 ； (4)小江还想探究“电流与电阻的关系”，于是在原有器材的基础上将电源电压调为且保持不变，并将小灯泡分别更换为、、、、的定值电阻。小江同学每次随机选取一个定值电阻进行实验，根据所得数据描点在坐标系中，如图戊所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑片控制电压表示数一定，就开始读数，根据图戊中的数据分析，该次实验选取的定值电阻为 ，通过计算可得，小江前一次实验选取的定值电阻为 。 【答案】(1) (2) B 0.75 (3) 增大 滑动变阻器的电功率 (4) 20 10 【详解】（1）原电路图中，灯泡与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： （2）[1][2]正确连接电路后闭合开关，小江移动滑动变阻器的滑片P至某处时，电压表的示数为2V，小于灯泡额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P适当地向B端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为，则小灯泡额定功率为 （3）[1][2]由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据可知，灯泡实际功率变大，温度升高；图像向电压轴方向弯曲，则小灯泡两端电压与通过它的电流之比不断增大，即小灯泡的电阻增大，所以，灯丝的电阻随温度的升高而增大；由图丁可知，图中横坐标表示电压，阴影部分宽即电压为 纵坐标表示电流，阴影部分长即电流为I；图中阴影部分面积等于通过滑动变阻器的电流与其两端电压的乘积，由知，矩形的面积表示的物理含义是滑动变阻器的电功率。 （4）[1][2]由图中可知，五次实验中，定值电阻两端电压分别为 可知，其它阻值两端电压均为3V，而阻值为的定值电阻两端电压为，故可知该次实验选取的定值电阻为；由题意可知，的定值电阻两端电压为，则由串联电路的电压规律可得，此时变阻器两端电压为 此时电路中电流为，故由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 因该次实验中未移动滑动变阻器的滑片，故可知上次实验中，滑动变阻器接入电路中的阻值为；由其它次的正确操作可知，定值电阻两端电压控制为3V不变，故滑动变阻器两端电压为 根据串联电路分压原理可知，定值电阻两端电压为滑动变阻器两端电压的2倍，定值电阻的阻值也为滑动变阻器阻值的2倍，所以，上次实验中，定值电阻的阻值为。 17．在探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中，两个密闭容器中都接有一段电阻丝，接通电路前，两个U形管的液面相均平： (1)图甲中通电一段时间后，观察到b管内液柱上升的较快，说明： ； (2)如图乙所示的装置，是探究电流通过导体产生的热量跟 关系； (3)如图丙、丁所示，电阻R1、R2、R3、R4均为发热电阻。请根据实验结果分析推理：图丙、丁中的最大功率和最小功率均相同，则电阻R1 R3；（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】(1)见解析 (2)电流 (3)＜ 【详解】（1）由图甲可知，两电阻串联，电路中电流的大小相等，右边容器中电阻较大，通过时间相同，b管内液柱上升的较快，说明右边容器中电阻产生的热量较多，则可得电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 （2）由乙图知，左、右两容器中的电阻相同，右端的两个相同的电阻并联后，再与左端的电阻串联，则通过左端电阻的电流大于通过右端电阻的电流，故探究的是电阻和通电时间相同，电流通过导体产生的热量跟电流的关系。 （3）图丙中，当S与S1都闭合时，只有R1接入电路，电路中电阻最小，根据可知，电功率最大，则最大功率为 当S闭合，S1断开时，R1与R2串联，电路中电阻最大，根据可知，电功率最小，则最小功率为 图丁中，当S与S1都闭合时，R3与R4并联，电路中电阻最小，根据可知，电功率最大，则最大功率为 当S闭合，S1断开时，只有R4接入电路，电路中电阻最大，根据可知，电功率最小，则最小功率为 图丙、丁中的最大功率相同，则有 电源电压相等，则R1＜R3 18．如图乙，在“探究感应电流产生的条件”实验中。 (1)请在图甲中画出经过A 点的磁感线方向。 (2)图乙中 ab 棒的材料是 （选“铜棒”、“铁棒”或“陶瓷”）。 (3)当导体 ab沿 方向运动时，电路中会有感应电流产生。 (4)为了探究感应电流方向与磁场方向的关系，应如何操作 。 (5)若将装置中的灵敏电流计换成电源可探究 的工作原理。 【答案】(1) (2)铜棒 (3)水平 (4)见解析 (5)电动机 【详解】（1）在磁体外部磁感线从N极出发回到S极，图甲中经过A 点的磁感线方向向下，如图所示： （2）在选择导体ab的材料时，因为陶瓷是绝缘体，不容易导电，铁棒会被磁化，影响实验效果，所以应选铜棒。 （3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流；当导体 ab沿水平方向运动时，切割磁感线，电路中会有感应电流产生。 （4）为了探究感应电流方向与磁场方向的关系，由控制变量法可知，应保持ab棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，观察电流的方向是否发生变化。 （5）当灵敏电流计换成电源时，导体ab就成了通电导体，ab棒在磁场中会受到力的作用而运动，可以探究电动机的工作原理。 19．学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材，探究通电螺线管外部的磁场是怎样的。实验装置及现象如图所示。 (1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图乙所示。分析可知，通电螺线管周围的磁场和 （选填“条形”或“U形”）磁体的磁场相似； (2)在图乙中，发现螺线管中间部位上下两侧的小磁针没有发生偏转，而其他位置的小磁针均发生了偏转，这两处小磁针不偏转的可能原因是： 。 【答案】(1)条形 (2)见解析 【详解】（1）由图乙可看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，两个磁极在两端。 （2）规定小磁针N极所指的方向为该点磁场的方向。闭合开关前，受地磁场影响，螺线管中间部位两侧的小磁针N极指向地磁南极，假如闭合开关后，螺线管的N极指向地磁北极方向，那么螺线管中间部位两侧的小磁针就不会发生偏转。 20．在“探究产生感应电流的条件”的实验中： (1)如图所示装置，开关处于 状态时，无论导体棒在磁场中怎样运动，灵敏电流计指针均不偏转。 (2)改变开关状态后，保持磁场方向不变，使导体棒在磁场中做 运动时，会产生感应电流。当导体棒向右运动时，导体棒 （选填“受到”或“不受”）磁场对它的力的作用。 (3)该装置产生感应电流的实质是将 能转化为电能。 【答案】(1)断开 (2) 切割磁感线 受到 (3)机械 【详解】（1）观察如图所示的装置。当开关处于断开状态时，整个电路是不闭合的，根据电磁感应的原理，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，因此，无论导体棒在磁场中怎样运动，由于电路不闭合，灵敏电流计的指针均不会偏转。 （2）[1][2]改变开关的状态，使其处于闭合状态。此时，如果保持磁场方向不变，使导体棒在磁场中做切割磁感线运动，比如向右运动，那么导体中就会产生感应电流。同时，由于通电导体在磁场中会受到力的作用，所以导体棒向右运动时，也会受到磁场对它的力的作用。 （3）该装置产生感应电流的现象是电磁感应现象，其实质是将机械能转化为电能。 21．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路。而小华同学学习了电磁方面的知识后，做了以下两个实验（如图2所示）。 (1)由图1可知，电磁铁甲的磁性 电磁铁乙的磁性（选填“大于”、“小于”或“等于”），这是通过观察吸引大头针数目多少来判断的；电磁铁甲上端的极性为 极。 (2)图1中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制 不变，在此条件下可得出的结论是，线圈的匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强； (3)小华用图2的甲装置进行了如下的操作：①让导体AB静止在磁场中；②让导体AB在磁场中左右运动；③让导体AB沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是 ；（填序号） (4)如果小华在图2的乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导体AB向左运动，若要使导体AB向右运动，下列措施不可行的是___________； A．调换电源正、负极； B．调换磁体N、S极； C．同时调换电源正负极和磁体N、S极。 (5)根据图2中的甲装置的原理，人们发明了 。（选填“发电机”或“电动机”） 【答案】(1) 小于 N (2) 电流 越多 (3)② (4)C (5)发电机 【详解】（1）[1]观察图1，我们可以看到乙电磁铁吸引的大头针数量比甲电磁铁多。在探究影响电磁铁磁性强弱的实验中，通常通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱，因为电磁铁吸引大头针的数目越多，就表明其磁性越强。所以，电磁铁甲的磁性小于电磁铁乙的磁性。 [2]要判断电磁铁甲上端的极性，需要知道电磁铁的绕线方式以及电流的方向，然后根据安培定则来判断。 安培定则的内容是：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 N 极。 如图根据安培定则可知，电磁铁甲上端的极性为N极。 （2）[1][2]在图1中，把电磁铁甲和乙串联起来。根据串联电路的特点，串联电路中电流处处相等，这样做的目的就是为了控制通过电磁铁甲和乙的电流不变。此时，我们观察到甲、乙电磁铁的线圈匝数是不同的，这就是在探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。如图我们看到乙电磁铁吸引的大头针数量比甲电磁铁多，即在电流相同的条件下，线圈的匝数越多，电磁铁吸引大头针的数目就越多，也就意味着电磁铁的磁性越强。 （3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；甲图中磁感线方向是从上到下，导线AB在磁场中静止时不会切割磁感线，上下运动时也不会切割磁感线，不会产生感应电流，不会使电流表指针发生偏转；让导线AB在磁场中左右运动时，会切割磁感线，会产生感应电流，会使电流表指针发生偏转，故②符合题意。 （4）通电导体在磁场中受力，受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变。 要改变导线的受力方向，可改变磁场方向或线圈中电流方向；乙图中改变磁场方向的方法，可以调换磁极，或改变电流方向的方法，可以调换电源正负极，同时调换电源正、负极和磁体N、S极导体AB运动方向不变，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）观察图2中的甲装置是电磁感应现象，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，人们根据这一原理发明了发电机。 22．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，南南用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示，R1为滑动变阻器，R2为光敏电阻，其阻值随照射在光敏电阻上的光强E（表示光照射强弱的量，单位cd）之间的变化关系如图乙所示。电磁继电器线圈的电阻不计，当线圈中的电流大于或等于0.2安时，衔铁将被吸下，照明灯熄灭。 (1)当光照强度增大时，电压表示数 （填增大、减小或不变）。 (2)当控制电路中电源电压U0保持6V不变，设定当光强E低于2.0cd时灯亮起，则滑动变阻器接入电路的阻值为多大？ (3)为减少照明灯的照明时间，可采取哪些措施？（写出两点） 【答案】(1)减小 (2)21Ω (3)见解析 【详解】（1）由图乙可知，当光照强度增大时，光敏电阻R2阻值变小，控制电路中的总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流I变大；滑动变阻器R1的滑片位置没变，变阻器接入电阻不变，变阻器R1两端的电压U1变大；根据串联电路的电压特点可知，光敏电阻R2两端的电压U2即电压表的示数减小。 （2）由图乙可知，光强E等于2.0cd时，光敏电阻R2阻值为9.0Ω，由题意可知，此时电路中的电流为0.2A，由可得，电路中的总电阻 因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的阻值为 （3）为减少照明灯的照明时间，应该在光照强度较低时再使受控电路工作，需要增强电磁继电器的磁性，根据影响电磁铁磁性的因素可知，采取的措施有：增加螺线管线圈的匝数，滑动变阻器R1的滑片向左移动减小接入电路中的电阻，增加增加控制电路的电压等。 23．小明和同学在“探究电流周围磁场”的实验中： (1)如图甲所示，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线沿 （选填“东西”、“南北”或“任意”）方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显。开关闭合后，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，说明了 ；根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”）； (2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录通电螺线管周围各点的磁场方向。实验现象如图丙所示。此时，螺线管的左端是 极。观察铁屑的排列形状以及小磁针的指向，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。小明将电源的正负极对调，观察小磁针的旋转方向，是为了探究通电螺线管外部磁场方向与 方向的关系； (3)另一同学提出：在学完通电直导线周围的磁场后，她把通电台灯（60W）的导线与小磁针平行放置： A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消； B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转； 带着疑问，老师让同学们用两节干电池（3V）和一段电阻丝（15Ω），结果发现小磁针偏转了。由此说明： 观点是错误的（填“A”或“B”）。 【答案】(1) 南北 电流周围存在磁场 转向纸外 (2) N 条形 电流 (3)B 【详解】（1）[1]如图甲所示，小磁针放置在桌面上静止时指向南北方向，将直导线沿南北方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显，因为这样可避免地磁场的影响。 [2]闭合开关后，导线下方的小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，小磁针受到磁场力的作用发生偏转，说明通电导体周围存在磁场。 [3]图甲中小磁针的北极指向右，闭合开关后，直导线电流的方向为从左到右，小磁针的N极转向纸外；乙图中小磁针的N极指向左，直导线的电流方向为从右向左，通电导线周围的磁场的方向与电流的方向有关，即乙图中小磁针的指向和电流的方向都改变了，则小磁针N极的转动情况是转向纸外。 （2）[1]由图丙可知螺线管周围各点的磁场方向，由于小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，则螺线管的左端是N极。 [2]由图中小磁针在螺线管不同位置N极的指向，可知通电螺线管周围各点的磁场方向，从而得到通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。 [3]把电池的正负极对调，通过螺线管的电流方向发生改变，观察小磁针的旋转方向，说明磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。 （3）60W台灯的电流 通过电阻的电流 台灯的电流比这段电阻的电流还大，说明B观点是错误的。 24．小芳设想完成两个探究实验，首先她探究了某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系，如图1所示。 （1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1顺时针转动，由此可知线圈2 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动； （2）如下图，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向 （选填“不变”或“变化”），该磁场可能的分布包括右下图中哪些选项？ （填序号）；以上这种现象就是我们教材中所描述的 现象；利用这种原理人们制成 ； （3）小芳还设想探究乒乓球发球机发出的乒乓球落地时的速度的关系：已知乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )。 A．va>vb>vc    B．vb>vc>va C．va>vc>vb    D．va=vb=vc 【答案】 顺时针 变化 ①③④ 电磁感应 发电机 D 【详解】（1）[1]从图1可以看到，电流从B端流入，A端流出时，LED发红光，电流从A端流入，B端流出时，LED发黄光；再观察图2中的两个电路图，左边的电路图LED发红光，说明了电流从B端流入，A端流出，电源右端是正极，左端是负极，磁铁左端是N极，右端是S极，线圈1顺时针转动；右边的电路图LED发黄光，说明了电流从A端流入，B端流出，电源右端是负极，左端是正极，磁铁左端是S极，右端是N极，由此可知，相对于左边的电路图，电流方向和磁场方向都与它相反，因为通电导线在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个方向时，受力方向改变，线圈转动方向改变，两个方向都改变时，受力方向不变，线圈转动方向不变，所以线圈2的转动方向和线圈1的是一样，顺时针转动。 （2）[2]从图中可以看到，导体棒a与该LED相连，串联在一起，在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动，LED交替发出红、黄光，说明电流在LED内的方向在交替变动着，则该过程导体棒a中电流方向在变化。 [3]由[2]解析可知道，导体棒a与LED相连的电路产生了电流，这要求的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才产生感应电流，图①中导体棒a左右运动时，有切割磁感线，这是磁场可能的分布情况，图②中导体棒a左右运动时，没有切割磁感线，左右运动的方向，和磁感线的方向是平行的，这不是磁场可能的分布情况，图③、④中导体棒a左右运动时，有切割磁感线，这是磁场可能的分布情况；综上所述，该磁场可能的分布包括图中①③④选项。 [4][5]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，这是电磁感应现象，利用这一原理制成了发电机。 （3）[6]由图可知，在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个乒乓球，此时乒乓球的质量相同，高度相同，重力势能相同，速度相同，动能相同，因此机械能相同。当落到水平桌面时，三个小球与出发点下落的高度相同，则重力势能减少的相同，因不计空气阻力，则动能增加量相同，此时三个乒乓球的动能相等，因此速度相同，即va=vb=vc。 故选D。 25．在跨学科实践课上，某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪 【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如下表所示： 空气质量指数K 0〜50 51〜100 101〜150 151〜200 201〜300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染 从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R，通过说明书获悉：其电阻值R随空气质量指数K的关系如下表所示： 空气质量指数K 50 100 150 200 250 300 电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10 （1）每当启动空气重污染橙色预警时，中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动，空气污染 （选填“属于”或“不属于”）分子运动； （2）请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值R与空气质量指数K的关系图线 ； 【方案设计】小组经过一番讨论和研究，设计如图乙所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻R0=20Ω，电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计； 【项目实施】 （3）如图乙，闭合开关S，电磁继电器中电磁铁M的上端为 （选填“N”或“S”）极，当净化系统工作时，弹簧对P点作用力的方向是向 （选填“上”或“下”）； （4）如图乙，闭合开关S，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； ①当空气质量指数K为50时，电阻R0两端的电压为 V； ②当电路报警时，则此时对应的空气质量等级为 ； 【评价反思】（5）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，请提出两种合理化建议：① ；② 。 【答案】 不属于 N 下 增大 1 中度污染 减小定值电阻的阻值 增加电磁铁的线圈匝数 【详解】（1）[1]空气污染是因为空气中悬浮着大量的颗粒物，它们不属于分子，因此它们不属于分子运动。 （2）[2]根据表格数据描点作出气敏电阻的阻值R与空气质量指数K的关系图线，如下图所示： 。 （3）[3][4]由图乙的控制电路可知，在电磁铁的外部电流方向是自左向右，根据右手螺旋定则可知，电磁继电器中电磁铁M的上端为N极；由图乙可知，控制电路开关闭合，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，净化系统工作，此时弹簧对P点作用力的方向是向下。 （4）[5]闭合开关S，当空气质量指数K值升高，气敏电阻的阻值变小，控制电路中的电流增大，即电流表的示数增大。 ①[6]由表可知，当空气质量指数K为50时，R=100Ω，则电路电流 电阻R0两端的电压 ②[7]当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时，控制电路总电阻 根据串联电路电阻规律可得，气敏电阻阻值 R'=R总'-R0=40Ω-20Ω=20Ω 查表可知，此时对应的空气质量指数K为200，空气质量等级为中度污染。 （5）[8][9]若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，有以下两条建议：减小定值电阻的阻值或增加电磁铁的线圈匝数。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$