内容正文:
物理
1
2
模块五 电学
大单元3 电学重点实验
3
探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点(2022.19)
1.在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路.
第1题图
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示电路图,将图乙电路连接完整
(导线不允许交叉).
第1(1)题答图
4
(2)闭合开关前,电流表指针如图丙所示,出现该现象的原因是_______
_________.
电流表
没有调零
第1题图
(3)改正上述问题后,小明将电流表接在 所在的支路上,闭合开关,
电流表无示数,灯泡不发光,灯泡 发光,电路可能存在的故障是
____________.
灯泡断路
5
(4)排除故障后,闭合开关,测出通过的电流 ,然后分别测
出通过的电流、干路电流,两次测得的结果均如图丁所示,则
____A;由此可得并联电路中干路电流和各支路电流的关系是___________
(写关系式).
0.3
第1题图
(5)为了使实验结论具有普遍性,小明更换______(选填“相同”或“不同”)
规格的灯泡又进行了三次实验,并将数据记录在下表中:
实验次数 支路的电流 支路的电流 干路的电流
1 0.3 0.4 0.7
2 0.2 0.4 3.0
3 0.1 0.2 0.3
请你指出表格中存在问题的数据是_______________________,造成该数
据错误的原因可能是____________________________________________.
不同
第2次实验干路的电流值
电流表选用小测量范围,却按大测量范围读数了
7
小明利用原有的实验器材,添加一个开关 ,又设计了一个电路.利用这个
电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出灯泡、 和干路三处的电
流,同样可得出三处电流的关系.请你在虚线框中画出他设计的电路图.
拓展设问答图
8
2.学校物理小组的同学分组进行“探究串联电路电压规律”的实验活动:
第2题图
(1)按如图所示电路图连接电路,刚连接完最后
一根导线,灯泡立即发光,则原因是___________
_____________,实验中灯泡、 应选择______
(选填“相同”或“不同”)的规格.
连接电路时
开关没有断开
不同
(2)闭合开关后,电路中灯泡、 都不亮,电
压表有示数,则电路故障可能是____________.
灯泡断路
9
第2题图
(3)排除故障后,第一小组为节省实验时间,测完灯泡 两端的电压后,
只将电压表在点的接线改接到点,使电压表与灯泡并联即可测出
两端电压,你认为这种做法________(选填“正确”或“不正确”),原因是
________________________.
不正确
电压表正负接线柱接反了
10
第2题图
(4)排除故障后,第二组的小田分别测出、、 间的电压并记录在
上面表格中,发现串联电路的电压规律:__________________(用关系式
表示).由表中实验数据可知:小田同学主要通过___(只选填字母:A.更
换不同规格的小灯泡;B.更换不同电压的电源)方式来进行多次实验的.
B
实验次数
1 1.0 2.0 3.0
2 1.5 3.0 4.5
3 2.0 4.0 6.0
11
探究电流与电压、电阻的关系 (2024.20、2021.20)
3.[2025深圳改编]某实验小组利用如图所示电路探究“电流与电压的关系”.
第3题图
(1)为完成实验,在如图1所示的虚线框内,应接入一个__________
(填电学元器件名称).
定值电阻
12
(2)下表是实验数据记录,根据表格数据可知,电压与电流的比值是
______,由此可得出结论:“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端
的电压成正比”.
实验次数 1 2
电流 1
电压
定值
13
(3)图2是甲、乙、丙三位同学根据自己的实验数据绘制的 图像,
三条图线的倾斜程度不同的原因是__________________________;其中乙
图线没有过坐标原点的原因是________________.
选用的定值电阻的阻值不同
电流表没有调零
第3题图
14
4.[2024河南]小华用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系.电源
电压恒为,滑动变阻器最大阻值为 .
第4题图甲
(1)她先用阻值为 的定值电阻探究电流与电压的关系.
①图甲是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图;
第4(1)①题如答图
15
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时
________(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所选测量范围;
电压表
第4题图甲
16
③闭合开关,移动滑片,记录了如下表数据.第5次的电压表和电流表的示
数如图乙、丙所示,请将示数填入表中;
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.6 2.0 2.2 2.4 .____
电流 0.16 0.20 0.22 0.24 ._____
2.8
0.28
第4题图
17
④请在图丁中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出 图像;
第4(1)④题如答图
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.6 2.0 2.2 2.4 .____
电流 0.16 0.20 0.22 0.24 ._____
2.8
0.28
第4题图丁
18
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比.
得出此结论的理由是______________________________________________
_______________________ .
每次电压和电流的比值都相等(或图像是过坐
标原点的一条倾斜直线)
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.6 2.0 2.2 2.4 .____
电流 0.16 0.20 0.22 0.24 ._____
2.8
0.28
19
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系.先调节滑
片,使电压表示数为,记录电流表示数;然后断开开关,将 电阻
依次换成 、 电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为 ,
记录电流表示数.当换成 电阻后,发现电压表示数始终不能为 ,为
了完成实验,下列方案可行的是___(填字母代号).
第4题图甲
A. 换用电压为 的电源
B. 把电压表改接为 测量范围
C. 在开关与滑动变阻器之间串联一个 的电阻
√
20
【解析】换用电压为的电源,定值电阻两端电压保持 不变,滑动变
阻器两端电压 ,根据串联分压原理得
,即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍,当换成
电阻后,则解得 ,因此该方法不可行,故A不符合题
意;把电压表改接为 测量范围,并不能改变定值电阻两端电压和
滑动变阻器接入电路的阻值,因此该方法不可行,故B不符合题意;在开
关与滑动变阻器之间串联一个 的电阻,当换成 电阻后,滑动
变阻器和 的电阻两端的电压之和为,根据串联分
压原理,解得 ,即滑动变阻器接入电路的阻值为
,电压表示数为 ,故C符合题意,故选C.
21
5. 在探究“电流与电阻的关系”时,提供的实验器材有:电源
(由3节新的干电池串联)、电流表、电压表、“ ”的滑动变阻器
各一个,定值电阻5个 、 、 、 、 ,开关一个,
导线若干.
第5题图
(1)请在图甲中连接错误的导线上打“ ”,并用笔画线代替导线将电路连
接正确.
第5(1)题答图
22
(2)正确连接好电路后,用开关试触时电压表和电流表均无示数,若故
障是某一元件发生了断路,则发生断路的元件可能是___(填字母).
A. 开关或定值电阻
B. 定值电阻或电流表
C. 开关、滑动变阻器或电流表
D. 滑动变阻器、电压表或电流表
√
第5题图
23
(3)排除故障后,实验过程中将定值电阻由 更换为 时,应向
____(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,目的是___________
___________.
左
保持电压
表示数不变
第5题图
24
第5题图
(4)图乙是根据实验数据画出的定值电
阻的 图像,其中阴影部分面积表示
的物理量是____________________,其
数值(带单位)为____.
定值电阻两端的电压
(5)请你设计一个记录实验数据的表格.
电压
实验次数 1 2 3 4 5
电阻 5 10 15 20 50
电流
25
第5题图
(6)实验时当接入 的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑
片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,可以采
取的措施是_____(多选).
A. 调高电源电压
B. 更换一个最大阻值为 的滑动变阻器
C. 再串联一个 的电阻
D. 将电压表改接到滑动变阻器两端
√
√
26
(7)根据提供的实验器材,还可以探究“电流与电压的关系”,实验时先
将 的电阻接入电路,测得几组电压和电流值,接下来还应更换一个其
他阻值的定值电阻重复实验,目的是______________
寻找普遍规律
第5题图
27
6.[2024陕西20题7分]小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如
图甲所示.
第6题图
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整.
第6(1)题答图
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应置于最____(选
填“左”或“右”)端.闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数.已知
导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻 ______.
右
断路
28
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,
将实验数据记录在上表中,并作出 图像,如图乙.小华认为小明所绘
图像不合理,其理由是____________________________________________
____________________________________________________________.
由图乙已有数据可知,电流与电阻不是线性关系,
各相邻数据点之间不能简单的用直线相连,应该拟合为平滑的曲线
第6题图
实验次数
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.12
4 20 0.1
29
(4)小明和小华发现,由 图像不能确定电流与电阻的定量关系,于
是他们进一步分析数据特点,作出了 图像,如图丙,分析其特点,可
得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成____比.
反
第6题图
30
(5)小明和小华对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组
数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好地反映电流与电阻的关
系,你建议选用___________(选填“ 、 ”或“ 、 ”)的定
值电阻.
、
第6题图
31
(6)小明和小华找到一卷规格为 的镍铬合金丝(无绝缘表层),
截取了长度为、、、的四段,对应阻值为 、、
、 .分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制
成了四个简易定值电阻,如图丁所示.在老师的帮助下,他们对制作的电
阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有
的偏小值较大,原因可能是________________
_______________________________________.
镍铬合金丝两端有
一部分缠绕在接线柱上,导致有效长度变短
第6题图
32
若滑动变阻器规格为“”,实验装置如图甲,用、、
和 的定值电阻实验结束后,小明还想获得 的一组实验数据,
在现有器材条件下,可行的操作方法是______________________________
________________________________________________________________
_______________.
可以将 和 的两个电阻
串联(或将 和 的两个电阻串联),然后将电压表并联在串联
电阻整体的两端
33
用电流表和电压表测量定值电阻(2023020、2020.19)
7.[2023陕西20题7分]小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,电路图如
图甲所示,请回答以下问题.
第7题图
(1)连接电路时,开关应处于______状态.闭合开
关前,滑动变阻器的滑片应置于___ (选填“”或
“ ”)端.
断开
(2)闭合开关 ,电压表有示数,电流表指针向零刻度线左侧偏转,该故
障的原因可能是________________________.
电流表正负接线柱接反了
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(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 ,当电压表的示数
为时,电流表示数如图乙所示,则电阻的阻值为___ .小明进行了
多次测量,计算出 的阻值的平均值,目的是__________(选填“减小误差”
或“寻找普遍规律”).
5
减小误差
第7题图
35
(4)小明要进一步测量长度为的镍铬合金丝 的阻值,器材如图
丙所示.其中导线只有7根,且长度均为 .请根据实际操作需要,用笔
画线代替剩余2根导线,在图丙中将实物电路示意图补充完整(实物图中
导线及电阻丝长度未按照比例绘制).要求:导线两端只能接在各电路元件
的接线柱上.
第7题图丙
第7(4)题答图
36
8.[2025烟台改编]在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:#1
第8题图
第8(1)题答图
(1)第一小组连接了如图甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连
接错误.请在错误的导线上画“ ”,并画出这根导线的正确连接位置.
37
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数.出
现这个现象的原因可能是_____(多选,选填序号).
A. 待测电阻断路
B. 待测电阻短路
C. 电压表接线柱接触不良
D. 滑动变阻器短路
√
√
38
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在下表.
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.5
电流 0.10 0.12 0.16 0.14 0.20 0.24
第8题图
①请根据描点法在图乙中描绘出表格中
的六组数据,并作出该电阻的 图
像;
②由图像可得该电阻的阻值为____ .
10
第8(3)题答图
39
第8题图
(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻时,根据所测数据作出的
电压表
4
图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是________连
接的位置不同,但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为___ .
40
9.[2025扬州改编]用电压表和电流表测量定值电阻 的阻值.#1
第9题图
(1)正确连接好如图甲的电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发
现电压表示数始终为零、电流表示数有变化,则故障是___________(写
出一种可能的情况).
电阻短路
41
(2)排除故障,闭合开关前,小明观察到电流表示数为 ,由于没有
2.4
10
螺丝刀,无法调零.只能继续实验,电流表示数为 时,电压表示数如
图乙所示,读数为____,电阻 的阻值为____ .
第9题图
42
第9题图
(3)多次测量后,为了画出通过电阻 的电流随它两端电压变化的图像,
每次记录电流表示数时都要减掉,并去掉误差较大
的点,尽可能让更多的点落在直线上
应注意什么?__________________________________________________
__________________________________.
43
第9题图
(4)小明画出了如图丙的图像,发现图线与纵轴交点的纵坐标为 ,
此数值恰与电流表未调零时的示数相同,他认为这是一种巧合.你认为小明
的观点是否正确?________,请说明理由: _________________________
不正确
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________.
因为电流表未调零,每次
电流表示数都比实际通过的电流大 ,故在
图像中,当定值电阻两端电压 时,对应
的电流为 ,即图线与纵轴交点的纵坐标为
,这是电流表未调零导致的,不是巧合
44
测量小灯泡的电阻和电功率(2025.19)
10.[2025陕西19题7分]在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图甲所
示的电路.已知小灯泡的额定电压为,电源电压为 ,滑动变阻器的
规格为“ ”.
第10题图
(1)该实验的原理是_ ______.
45
(2)连接电路时,开关应处于______状态,且将滑动变阻器的滑片 移至
如图甲中所示的___(选填“”或“ ”)端,电压表应选择________(选填
“”或“ ”)的量程.
断开
第10题图
46
第10题图
(3)正确连接电路,闭合开关,移动滑
片 的过程中,小灯泡不发光,电流表、
电压表均无示数;直至移动滑片 到图甲
中 点时,小灯泡突然发光,电流表、电
压表均有明显示数,小明立即断开开关,
A. 滑动变阻器短路
B. 滑动变阻器 点右侧附近有断路
C. 滑动变阻器 点左侧附近有断路
查找原因.出现以上现象的原因可能是___(填选项字母).
√
47
(4)排除故障后,改变滑片的位置,记录电压表的示数 和电流表的示
数,并计算出对应的阻值.当电压表示数为 时,电流表示数如图乙所
示,其读数为_____A.
数据序号 1 2 3 4 5
电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 0.14 0.18 0.22 0.24
电阻 3.6 5.6 6.8 8.3
0.28
48
第10题图
(5)请结合表中信息分析,能否用该实验的器材探究电流与电压的关系,
并说明理由:______________________________________________________.
不能;因为灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值
数据序号 1 2 3 4 5
电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 0.14 0.18 0.22 0.24
电阻 3.6 5.6 6.8 8.3
49
11.[2025河南改编]某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电
压为,小灯泡的额定电压为 .
第11题图
第11(1)题答图
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整.
50
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 置于______
_____处.闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数.
已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是________
_____.
阻值
最大
小灯泡
断路
51
第11题图
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压
表的示数为 ,电流表的示数如图乙所示,为_____A,此时小灯泡的
电阻为____ (计算结果保留一位小数).
0.26
8.1
第11题图
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的 图像如图
丙所示,该图像不是一条直线,其原因是______________________.接下来,
小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进
小灯泡的电阻是变化的
C
通过小灯泡和滑动变阻器的电流大小相等,且二
者两端电压之和等于电源电压
行了思考,根据图丙大致画出了滑动变阻器的
图像.图丁为三位同学画出的图像,其中正确
的是___(选填“A”“B”或“C”),你判断的理由是
___________________________________________
_____________________________.
53
12.在测量小灯泡电阻和电功率的实验中,小明选用电压为 的电源,标
有“”字样的小灯泡(正常发光时的电阻约为 )进行实验.
第12题图
(1)为能顺利完成该实验,下列不同规
格的滑动变阻器应选用___(选填字母).
A. “ ”
B. “ ”
C. “ ”
(2)连接的电路如图甲所示,经检查发现、 两点间的导线连接错误,
应改接到______两点之间.
、
√
54
第12题图
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表示数如图乙所示为____ ,为
测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片 向____端滑动,直至电压表示
数为____ .
2.2
左
2.5
55
(4)下表是记录的实验数据,则小灯泡正常发光时的电阻约为____
(结果保留小数点后1位),额定功率为_____ ;实验中发现灯泡越亮,
温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越____.
实验次数 1 2 3 4
电压 1 2 2.5 2.8
电流 0.18 0.28 0.30 0.31
8.3
0.75
大
56
(5)小明在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变
亮. 请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象可能的原因是____
________________________________________________________________
_______________________________________.
捏
滑片增大了滑片与电阻丝接触的面积,减小了电阻(或捏滑片缩短了滑动变
阻器接入电路中电阻丝的长度,减小了电阻)
第12题图
57
13.[2025齐齐哈尔节选]实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验.现有器材:
小灯泡,额定功率约为、电压为 且保持不变的电源、
标有“ ”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干.#1
第13题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(导线不允
许交叉).
第13(1)题答图
58
第13题图
(2)①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后.闭合开关,将滑
动变阻器的滑片调至阻值最大处,开始实验.小丽指出小明的实验操作存在
错误,正确的操作应是:__________________________________________
先将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,再闭
断路
_______.
②正确操作后,继续实验的过程中,电
压表指针出现如图乙所示的情况.经检查
只有滑动变阻器发生故障,则故障可能
是滑动变阻器______(选填“断路”或“被
短接”).
合开关
59
第13题图
(3)排除故障后,闭合开关,继续实验,获取实验数据.当电压表示数为
0.75
时,电流表表盘如图丙所示,通过计算可知,小灯泡 的额定功率
为_____ .
60
第13题图
(4) 某次实验中电流表损坏了,于是小明找来阻值为
的定值电阻和单刀双掷开关 ,按照图丁电路进行测量. 你认为小明能
否测出该小灯泡 的额定功率?请说明你的
判断依据: __________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________.
不能;由实验知,小灯泡正
常发光时的电流为, 与小灯泡串联,
则小灯泡正常发光时, 两端的电压
,大于电源电
压 ,不能完成测量(答案不唯一)
61
$