题型3 (3)电学实验-【众相原创·赋能中考】2026年中考物理重难题型册（河北专用）

(三)电 实验1探究串联电路和并联电路中电 流、电压的特点(2024.34,2021.31， 2016.34) 1.（2021河北34题7分节选，无拓展)小明 利用如图甲所示的电路来探究串联电路 的部分特点。已知R1=22、R2=42,R3= 52,R4=102,电源电压可调。 第1题图 (1)请根据如图甲所示电路图用笔画线代 替导线将实物图乙补充完整。（此时电源 电压为3V) (2)电路连接完成后，闭合开关S,发现电 压表、电流表均无示数；小明又将电压表 并联在R2两端，闭合开关S,发现电压表 有示数、电流表无示数。则电路中一定存 在的故障是 （选填字母)。 A.R1处短路 B.R2处断路 C.电流表处短路 (3)排除故障后，继续实验。实验中，小明 调节了电源电压，换用了规格不同的电 阻，分别将电压表并联在AB、BC和AC两 端，收集的数据如下表。 1/A UAB/V URC/V UAC/V R1与R2 1 0.5 1 2 3 串联 R2与R 2 0.2 0.8 1 1.8 串联 R,与R4 3 0.3 1.5 3 4.5 串联 R1与R 4 6 串联 26 学实验 ①表格中第4次实验空格处的数据为 ②探究串联电路中电压的关系时，分析表 中数据可得其规律是 ③探究串联电路中电阻的关系时，分析表 中数据可得其规律是 ④探究串联电路中电压与电阻关系时，分 析表中数据可得其关系是 (2016河北34题7分)小明利用如图甲所 示的电路“探究串、并联电路中电流的关 系”。 些到 第2题图甲 (1)探究串联电路中电流的关系。 ①用笔画线代替导线将开关S,连入电路 中。（要求：只闭合开关S3后，R1、R2以 及电流表串联；导线不许交叉)》 ②小明将S?闭合后，发现电流表均无示 数。于是他用一只电压表对电路故障（电 路中只有一处故障)进行了检测，将电压 表接在R,两端时，电压表与电流表均无 示数；接在R2两端时，电压表有示数，电 流表无示数。电路中的故障是 小明排除故障后继续实验，读出了电路中 各电流表的示数，得到了串联电路中电流 的关系是：串联电路中各处电流相等。 (2)完成上述实验后，小明继续探究并联 电路中电流的关系。 ①各开关的连接情况是 (填写各开关断开或闭合)； ②分析实验中各电流表的读数（如图乙所 示)，可知并联电路中电流的关系是： 第2题图乙 ③电阻R1:R2= (3)为了验证结论的普遍性，你可以采用 的方法是： 【拓展】在电源电压不变的情况下，小明两 次实验中电路消耗的最大功率与最小功 率之比P最大P最小= 3.（2025张家口一模)小明设计了如图甲所 示的电路探究并联电路中电流的规律，电 源电压为3V。 第3题图 (1)图乙为小明连接的实物图，则电流表 测量的是图甲中 点的电流。小明 试触开关，发现两只灯泡不发光，电流表指 针大角度偏转，小明把灯泡L,取下，发现 灯泡L,正常工作，则故障可能是 (2)排除故障后，闭合开关，电流表指针偏 转如图丙所示，其示数为 A。 (3)在图乙中只需移动一根导线就能测量 通过L,的电流，请你在这根导线上打“×” 并用笔画线代替导线将电路正确连接。 (4)小明收集到的实验数据如表一所示 (灯泡有a、b、c、d四种规格)。 表 组别 L,规格L2规格 I/A I/A Ic/A 1 a a 0.52 0.26 0.26 2 b 0.44 0.22 0.22 b 0.48 0.26 0.22 分析表中数据，小明得出结论：并联电路 中，干路电流等于各支路电流之和。小明 在完成第1、2组实验后，又进行了第3组 实验，这样操作的目的是 (5)得出结论后，小明用b、c和d规格的灯 泡继续进行实验，得到A点电流如表二所 示，则d种规格灯泡在实验中消耗的实际 功率为 W。 表二 组别 L,规格 L2规格 I/A 4 b 0.5 d 0.48 【拓展】完成实验后，小红用两个定值电阻 R1、R2分别替换图甲中的L,和L2,用一可 调电压电源替换原来的电池组（未画出）， 如图丁所示。在保证电路安全的情况下， 小红用电流表分别测量A、B、C三点的电 流，发现电流表的指针有一次满偏，还有一 次偏转的角度为满偏的三分之二，已知通 过C点的电流大于通过B点的电流，则所 有符合上述要求的情况中，通过C点的电 流的最大值与最小值之比为 27 实验2探究电流与电压、电阻的关系 4.（2025唐山一模)在“探究通过导体的电流 与电阻的关系”实验中，小明设计了如图1 所示的电路。电源电压为4.5V,滑动变阻 器规格为“5022A”,四个阻值分别为 52、102、152、202的定值电阻。 图1 图2 图3 第4题图 （1)用笔画线代替导线，将图1所示的实物 图补充完整。 (2)正确连接电路后，闭合开关，电流表和 电压表均无示数，出现这种现象的原因可 能是 A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器断路 (3)排除故障后，小明先将52的电阻连 入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑 片P,使电压表示数为2.4V,电流表的示 数如图2所示，该示数为 A。实验 过程中，把阻值为10Ω的电阻更换成阻值 为15Ω的电阻，移动滑片，使电压表的示 数为2.4V,滑片P位置与更换电阻之前 相比更靠近 (选填“A”或“B”) 端。实验数据记录在下面表格中。 实验次数 1 2 3 电阻R/2 5 10 15 20 30 电流I/A 0.240.160.12 28 (4)由于实验室没有阻值为30Ω的电阻， 为了完成第5次实验，小明将阻值为102 的电阻与20Ω的电阻 (选填 “串”或“并”)联，接入电路即可完成实验。 (5)在第5次实验中，移动滑片P使电压 表的示数为2.4V,电流表的示数为 0.08A,此时滑动变阻器接入电路的电阻 是 2。 【拓展】小明用图3所示电路测量未知电阻 R,的阻值，电源是干电池串联组成的电池 组（电池组的电压为1.5V的整数倍），滑 动变阻器R最大阻值为202，未知电阻R 的阻值小于R的最大阻值，电压表测量范 围0~15V,电流表测量范围0~0.6A。滑 动变阻器滑片P位于最大阻值处时，电压 表示数为6V;移动滑片P使电压表示数 为3V时，电流表指针未达到满偏。则R 的阻值为 2。 5.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的 关系”实验中，小明可利用的器材：滑动变 阻器，开关，电源（电压恒定），电流表、电 压表各一个，四个定值电阻(5、102、 202、302),导线若干。小明做了如下 实验： 第5题图 (1)图甲是小明连接的实物电路，其中有 一根导线未连接，请你用笔画线代替导线 正确连接电路。 (2)连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻 器的滑片应置于最 (选填“左”或 “右”)端。 (3)连接好电路后，闭合开关，移动滑动变 阻器的滑片，电压表和电流表示数发生变 化，收集的实验数据填入了表1中。 ①在记录第2组实验数据时，电流表的示 数如图乙所示，为 A。 ②分析表1中数据，可以看出第 (填数据序号)组数据明显错误。 ③分析可知，小明使用的定值电阻的阻值 为 n。 表1 数据序号 2 3 4 5 电压U/V 1 1.4 2 2.1 3 电流I/A 0.1 0.2 0.26 0.3 表2 数据序号 1 2 3 电阻R/2 5 10 20 电流I/A 0.4 0.2 0.1 (4)小红又拿来可调电压的电源，并且把 电压调到4.5V不变，其他实验器材不变 探究“电流与电阻的关系”，使与52电阻 并联的电压表示数为2V,读出电流表示 数，再分别改接102、202电阻，重复上述 实验，收集的实验数据如表2所示。 小红在实验中使用的滑动变阻器的规格可 能是 (选填“①”“②”或“③”)。 ①102,1A ②302,1A ③502,0.3A 小红重新实验后，得到正确数据并分析，得 出结论：当导体两端电压一定时，通过导体 的电流与导体的电阻成反比。 【拓展】小红选用(4)中的滑动变阻器和 4.5V的电源，其他器材与图甲一致，进行 探究电流与电阻的实验，在前三个电阻接入 电路并顺利完成实验后，又将30Ω电阻接 入电路，发现无论怎样调节滑片，都不能使 电压表示数为2V。为了完成实验，她打算 重新设定定值电阻两端的电压，再重做这个 实验，她正确设定的定值电阻两端的电压可 能是 (选填“①”“②”或“③”)。 ①1.5V ②2.25V ③2.5V 6.物理课上某实验小组在“探究电流与电阻 关系”的实验时，电路图如图甲所示，电源 电压为6V。 I/A 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1F 0510152025R/ 第6题图 (1)请用笔画线代替导线，将图乙所示实 物图根据图甲所示电路图连接完整（要求 导线不交叉)。 (2)正确连接电路后，闭合开关，发现电压 表有示数但电流表无示数，此时出现的故 障可能是 (3)排除故障后，该组同学取来52、102、 152、202、252几个定值电阻，当接入 5Ω定值电阻并调节滑动变阻器后，电流 表的示数如图丙，则此时电压表示数为 V,将5Ω的定值电阻换成其他 定值电阻时，均通过调节滑动变阻器的滑 片使电压表保持该示数，为能够完成所有 29 实验，应选择的滑动变阻器是 A.202,0.5A B.402,0.2A C.502,0.5A D.1002,0.2A (4)实验结束后，老师展示了另一小组根 据实验数据作出的-R图像如图丁所示， 请指出该小组实验过程中存在的问题： 【拓展】用上述实验器材中的滑动变阻器、 电压表和一个定值电阻(5Ω)，来测量另一 额定电压为3V,额定电流大于0.3A的小 灯泡正常发光时的电阻，电路图如图戊所 示。闭合开关S、S,移动滑动变阻器的滑片 使电压表示数为3V:保持滑动变阻器滑片 位置不动，断开开关S1,闭合开关S2,读出电 压表示数为9V,由此计算出了灯泡电阻。 该小灯泡正常发光时的电阻为 2. 7.小明在“探究电流的大小与哪些因素有 关”的实验中，选用了如下器材：恒为 4.5V的电源，电流表(0~0.6A)、电压表 (0~3V)、滑动变阻器(1521A),四个 定值电阻(52、102、152、202)、开关和 若干导线。 A 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 051015202530R/2 丙 第7题图 (1)请根据图甲的电路图，用笔画线代替导 30 线将图乙中的实物电路连接完整，要求滑动 变阻器的滑片滑到最右端时阻值最大。 (2)正确连接电路后闭合开关，发现电流 表有示数，无论怎样移动滑片P,电压表都 无示数，则故障可能是 (答 出一种情况即可)。 (3)在探究电流与电压的关系时，小明调 节滑动变阻器的滑片P,将测出的三组电 流和电压值填入下表。小红猜测了一组数 据，也填入下表中。小红猜测的是第 次实验的数据，根据小明测得的数据 可得出结论：在导体电阻一定时， 实验次数 3 × 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.2 0.32 0.4 0.48 (4)在探究电流跟电阻的关系时，小明根 据测量数据画出了电流随电阻变化的图 像，如图丙所示。实验过程中，每次更换 电阻后，小明均根据 (选填“电 压表”或“电流表”)的示数变化来调节滑 动变阻器的滑片P,符合要求后再记录数 据。为了完成所有四次实验，还需提供一 个阻值不小于 D的滑动变阻器。 【拓展】探究结束，小明去掉定值电阻后，用 剩余的器材测量了小灯泡（标有“2.5V” 字样)的电阻。他将电流表串联在电路中， 将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进 行实验，记录数据如下表，请观察数据，计 算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留整数）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 8.（2024陕西)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。 0.s1A 0.4 0 铝日驻 5101520R/2 0.51 I/A 0.4 0.3 1OQQQ 100Q0QQ01 0.2 4D2 7Ω 0.1 R IQ000000Q01 I0000000M1 0.050.150.25 122 182 丙 丁 第8题图 实验次数 R/2 I/A 1 5 0.4 2 10 0.2 3 15 0.12 4 20 0.1 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路 补充完整。 (2)正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻 器的滑片P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R (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 记录在表中，并作出I-R图像，如图乙。小 华认为小明所绘图像不合理，其理由是 (4)小明和小华发现，由1-R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1-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。 (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“42、72”或“122、182”)的定值 电阻。 (6)小明和小华找到一卷规格为102/m 的镍铬合金丝（无绝缘表层），截取了长度为 0.4m0.7m、1.2m、1.8m的四段，对应阻 值为42、72、122、182。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 实验3用电流表和电压表测量电阻 9.小明和同组同学用“伏安法”测未知电阻R 的阻值，电源电压为6V,滑动变阻器标有 “3021A”字样。其中小明设计的电路 如图甲所示。 第9题图 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中未完 成的电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑 片向右移动时电流表示数变小)。 (2)实验中，电压表示数突然变为0，而电 流表示数变大，产生这一现象的原因可能 是 (3)排除故障后继续实验，记录的实验数 据如下表所示。其中有一组数据不是本实 31 验测得的，它是第 组（填序号）。 序号 1 2 3 4 5 U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 I/A 0.10 0.19 0.30 0.40 0.51 (4)本实验多次测量的目的是 (5)小明根据实验数据绘制的定值电阻的 I-U图像如图乙中的A所示，小亮采用相 同的器材进行该实验时根据实验数据绘出 的I-U图像如图乙中的B所示。你认为小 亮得到的图像与小明得到的图像不同的原 因可能是 【拓展】小明想继续使用原电路探究电流 与电阻关系： ①他又找到阻值为52、152和202的定 值电阻各一个，若要4个电阻都能完成实 验，且保证各元件安全，电压表示数范围应 为 V。 ②小明用以上电阻进行实验时，在移动滑 动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电 流恰好是最小电流的5倍，则电流最小时 小明用的R应为 2的电阻。 10.小明同学用伏安法测量定值电阻R的阻 值，进行了如下实验。 乙 约 第10题图 (1)他连接了如图甲所示的电路，接错了 根导线，请你在这根导线上打“×”，并 补画出正确的导线。 (2)连接电路时，开关应处于 状 态；电路连接正确后，闭合开关，发现电流 表几乎没有示数，移动滑动变阻器的滑 32 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 排除 故障后，他按正确步骤进行了3次实验， 记录数据如表所示，此定值电阻R,的阻 值为 2(结果保留1位小数)。 数据序号 1 2 3 电压U/V 1.2 1.8 2.4 电流I/A 0.10 0.14 0.20 (3)小明根据实验数据绘制出R,的I-U 图像，如图乙中a所示。根据图像a可得 通过R,的电流与两端电压成 比。 (4)小明将定值电阻换成小灯泡，绘制出小 灯泡的-U图像如图乙中b所示，则图中三 点电阻RRB、R。由小到大为 【拓展】小明想用电路图丙测图中铭牌模 糊不清的滑动变阻器R的最大阻值。已 知电流表的测量范围是0~0.6A,电源电 压恒定且满足2.4V≤U≤3V,但具体数 值未知，定值电阻阻值已知且为R,为保 证顺利测量，则R。至少为 20 1.某小组想测量标有“2.5V0.3A”的小 灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如 图甲所示实验电路，电源电压不变。 0.5 R 0.4 0.3 0.2 0 23456U/V 丙 入 第11题图 (1)请用笔画线表示导线将图甲中实物 电路连接完整。 (2)移动滑动变阻器的滑片至最 端，闭合开关，电压表示数接近电源电压， 电流表无示数。经检查电流表及各接线 处均完好，则电路的故障可能是 (3)排除故障后，向另一端移动滑片，观 察到小灯泡在电压达到0.42V时开始发 光，此时电流表示数如图乙，示数为 A。该小组根据实验数据发现灯丝 电阻是变化的，小灯泡未发光时电阻可能 为 A.02 B.3.12 C.3.52 D.8.32 【拓展】另一小组设计了如图丙所示电 路，利用另一只小灯泡的实验数据测出了 未知电阻阻值，这只小灯泡的电流随其两 端电压变化的图像如图丁所示，电源电压 不变但未知，电流表量程为0~0.6A,电 压表测量范围为0~3V,定值电阻R,大 于52，滑动变阻器R2的规格为“202 1A”,若闭合开关S,S1接1，在电路安全 的情况下，滑动变阻器R2允许接入电路 的最大阻值为152，则他们选用的电源 电压为 V;若闭合开关S,S,接 2,在电路安全的情况下，电路中允许通过 的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻 R,的阻值为 2. 12.小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡 正常发光时的电阻，他选择了一些器材， 其中电源电压为4.5V,滑动变阻器上标 有“2021A”字样。 ↑IA 0.3 0.2 0. 2 3 U/V R 01 丙 第12题图 (1)小明连接了图甲所示的电路，经检 查，发现有一条导线连接错误，请你在错 误的导线上画上“×”，并用笔画线代替导 线画出正确的连线。 (2)电路正确连接后，闭合开关，发现小 灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数 超过量程，则电路存在的故障可能是小灯 泡 (选填“短路”或“断路”)。 (3)某次实验时，电流表的示数如图乙所 示，则通过灯的电流为 A;移动 滑片P,记下多组电压和电流值，绘制成 图丙所示的图像，根据图像的信息，小灯 泡正常发光时的电阻为 2。 (4)接下来小明拿走电流表，增加两个开 关和一个定值电阻R,利用如图丁所示 的电路，测出了另一个额定电压为U额的 小灯泡正常发光时的电阻。实验步骤 如下： ①只闭合开关S和S,调节滑动变阻器的 滑片P,使小灯泡正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片P的位置不动，只 闭合开关S和S2,记录此时电压表示数为 U。该小灯泡正常发光时的电阻为 (用U颜、U。、R。及已知量表示)。 【拓展】小明继续实验，探究电流跟电阻 的关系。他用5个不同的定值电阻分别 替换图甲中的灯泡，并用图甲中的器材正 确连接电路。小明选用的定值电阻阻值 分别为52、102、152、202、252，控制 定值电阻两端电压为2V不变，则以上电 阻中不能完成该实验的电阻有 个；通过只改变“电源电压”，完成上述5 个电阻的实验，在所有能完成实验的情况 中，电源的最大电压为 V。 33放上物体后F'学=p家gV'播=PogSh=mog+mg,解得m= h-ho 实验5探究杠杆的平衡条件 19.(1)平衡仍能(2)①F,4=F22A②右端下沉 (3)增大左(4m-m m2 【解析】(1)图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止 的平衡状态；图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠 杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重 力作用线仍过支点，所以杠杆仍能平衡；(2)①根据表 格中的实验数据得出杠杆的平衡条件Fl1=Fl2;本 实验要进行多次实验得出普遍规律，一次实验得出的 结论存在偶然性，故选A;②在右侧钩码下端加挂一 个钩码，则3G×12cm<3G×18cm,所以杠杆右端将下 沉；(3)水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为 减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以 增大石块的重力；水桶盛满水后，阻力变大，可以向左 移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小 人向上提水的拉力；(4)由杠杆平衡条件可知0A×m1g =OC×m0g+OB×m2g,代入数据可得L1×m1=Lo×mo+l2× m,解得人，=m m2 20.(1)杠杆的平衡条件(F4=F2L2)(2)右1.0×103 是(3)体积1.8×103(4)B 【解析】(2)②秤杆左低右高，说明秤砣对秤杆的拉力 与其力臂的乘积小于物体的拉力与其力臂的乘积，根 据杠杆的平衡条件可知，此时应增大秤砣的力臂来达 到水平平衡，故秤砣应往右侧调节：水的密度为1.0× 103kg/m3,所以秤砣的悬挂点B的刻度应记为1.0× 103kg/m3;③方法一：题千指出以A、B两点之间长度 的。为标准，进行标刻刻度，说明刻度是均匀的。方 法二：当秤砣上的距离与液体密度成一次函数时，说 明刻度是均匀的。具体推导如下：设液体密度为P,秤 砣到O的距离为x,根据杠杆平很条件可知(G标+G) ×OC=G驼x,化简得Gt×0C=G龙×(x-OA),因为Gt= mg=pVg,所以可得pVg×OC=Ge×(x-OA),化简得p= G驼、xGe、OA g义0Cgv×0C,可以看出秤砣到0的距离x与液体 密度p成一次函数关系，故说明刻度是均匀的。(3) 根据杠杆的平衡条件可得，当杯中不加液体时，有G都 ×0C=G驼×OA①，当杯中加入液体时，有G标+流×0C= Ge×Le②，有Gt×OC=Ge×(Le-OA),由G=mg=p'g 可得P液Vg×OC=G轮×(L驼-OA),由此可知，要便于测 出液体的密度，应加入等体积的液体；某次检验时，根 据上式可得p×200cm3×10cm=100g×(41cm-5 cm）,解得该液体密度为pt=1.8g/cm3=1.8×103kg m3;(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”，需在液 体的密度一定，即液体的重力一定时，增大各刻度间 的距离，从而标出更多的刻度值，达到精确度增大的 目的。根据杠杆的平衡条件可知，应减小秤砣的重 力，即减小秤砣的质量，可增大AB间的距离，故B符 合题意；把秤纽位置往靠近杯子一侧移动，即减小了 物体的力臂，则秤砣的力臂也应减小，即AB间的距离 会减小，故A不符合题意；减少加入杯中液体的体积， 即减小了液体的重力，在秤砣质量一定时，应减小秤 砣的力臂，即AB间的距离会减小，故C不符合题意； 换用更细的秤杆，对测量无影响，故D不符合题意。 (三)电学实验 实验1探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点 1.(1)如答图所示(2)B(3)①0.5②串联电路两端 总电压等于各部分电路两端电压之和③串联电路的 总电阻等于各分电阻之和④电流一定时，串联电路 中导体两端电压与导体的电阻成正比 第1(1)题答图 2.(1)①如答图所示②R2断路(2)①闭合S、S2,断 开S,②并联电路中干路电流等于各支路电流之和 ③1：2(3)改变定值电阻的规格（或调节电源电压）， 进行多次实验 【拓展】9：2 第2(1)题答图 3.(1)AL,短路(2)0.52(3)如答图所示(4)避 免偶然性，得到普遍规律(5)0.6【拓展】13：2 第3(3)题答图 【解析】(5)由(4)可得通过b灯泡电流1为0.22A,所 以由第4组数据得通过c灯泡电流I。=I4-I=0.5A 0.22A=0.28A。由第5组数据可求通过d灯泡的电 流I=I-L=0.48A-0.28A=0.2A。所以d灯泡消耗 的电功率P=U1=3V×0.2A=0.6W。【拓展】因C点 的电流为支路电流，I<I,要使C点电流最大，只要A 点电流最大即可。所以A,点电流表选0~3A测量范 围，并满偏，即1=3A。若C点电流为满偏的三分二， 33 则C点电流为2A,B点电流为1A。若B点电流为满 3 偏的三分之二，则B点电流就是0.4A,A,点电流为2.6 A,所以A点最大电流为2.6A。要使C点电流最小， 只要A,点电流最小即可。所以A,点电流表选0~0.6A 测量范围，并满偏，即I=0.6A。若C,点电流为满偏的 三分二，则C,点电流为0.4A,B点电流为0.2A。若B 点电流为满偏的三分之二，则B点电流就是0.4A,C 点电流为0.2A,但C,点电流大于B点电流，所以不符 合条件，所以C点最小电流为0.4A,所以C点最大电 流与最小电流之比为2.6：0.4=13：2。 实验2探究电流与电压、电阻的关系 4.(1)如答图所示(2)C(3)0.48A(4)串 (5)26.25【拓展】15 R 第4(1)题答图 【解析】【拓展】设电源电压U=1.5nV,滑动变阻器滑 片P位于最大阻值处时，电压表示数为6V,即U= R R+U1>U1,其中R=202,U1=6V,所以电压表示数为 U-U, 3V时，I= <0.6A,联立得n=7,R.=152 R 5.(1)如答图所示(2)左(3)①0.14②4③10 (4)②【拓展】②③ 2 第5(1)题答图 (解析】(4)总电压U=4.5V,定值电阻U=2V,所以 滑动变阻器两端的电压U潘=4.5V-2V=2.5V,根据 串联分压原理有RR香， 200Ke,解得R=25 2 V 2.5 V 2,又因为最大电流为0.4A,滑动变阻器的规格选择 “302,1A”,故选②；【拓展】由图知，电流表选用小量 程，即电路中最大电流为0.6A,当电路中电流最大，定 值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电 阻两端最大电压为U大=I大R龙小=0.6A×52=3V;探 究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变 阻器与定值电阻串联，设电压表示数为'，根据串联电 路电压的规律，滑动变阻器分得的电压U潘=U选-U”= 9,即45v-U 4.5V-U,根据串联分压原理有R2 U' ,因为电压表示数0为定值，所以45V-UR 的左边为定值，右边也为定值，故当定值电阻取最大 34 时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，所以4.5V-U U 300解得0"=2.25V,即为完成实验，电压表的最 302 小电压为2.25V:因此为顺利完成4次实验，定值电阻 两端的电压需要控制在2.25~3V范围内，故②③ 正确。 6.(1)如答图所示(2)定值电阻断路(3)2C (4)没有控制定值电阻两端电压相同【拓展】2.5 第6(1)题答图 【解析】(3)由图丁可知，当电阻为52时，电流为0.4A, 则定值电阻两端电压U1=IR,=0.4A×52=2V;由图 像可知，电流与电阻的乘积不变，则电压一定时，通过 导体的电流与导体的电阻成反比。当定值电阻为252 Uv 2V 时，电路中的电流1Rk250 =0.08A,滑动变阻 _U&6v-2 器接入电路的阻值R大I=0.08A =502,当定值 Uy 电阻阻值最小时，电路中电流最大，此时款 L。。=0.4A,所以滑动变阻器应选择的规格是“500 0.5A”;(4)探究电流与电阻关系的实验中，要控制电 阻两端的电压不变，根据作出-R图像知，丁中电流与 电阻之积不相等，即电压不相等，实验操作中不符合要 求，其错误的做法：没有控制电压表示数不变。【拓展】 闭合开关S、S,电压表测量小灯泡两端电压，保持滑动 变阻器滑片位置不动，断开开关S,闭合开关S2,电压 表测量小灯泡和定值电阻两端总电压，根据串联电路 电压特，点，定值电阻两端电压Uv=U-U=9V-3V=6 V,电路中电流为I= _6Y=1.2A,串联电路中电流 R5Ω 处处相等，所以小灯泡正常发光时的电阻为R,=7 3V=2.5d 1.2A 7.(1)如答图所示(2)电阻R短路（或电压表短路或电 压表断路)(3)1通过导体的电流与导体两端的电 压成正比(4)电压表10【拓展】9 第7(1)题答图 【解析】(3)分析表格数据可计算出定值电阻大小为 Uv 1.6V Rx=70.32A 0.48A50,当滑动变阻器 2.4V 完全接入电路中时，则电路最小电流为I小= R+R*5n+150=0.225A>0.2A,由此可知第1 U 4.5V 次实验的数据不是测出来的，是猜测的；由分析可得出 结论为：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；(4)在探究电流跟电阻的关系时，要 控制定值电阻两端的电压一定，因此每次更换电阻后， 小明均根据电压表的示数变化来调节滑动变阻器的滑 片；根据图丙可求出定值电阻两端电压大小为U、=R =0.4A×52=0.2A×102=0.1A×202=2V,则滑动 变阻器两端电压大小为U#=U-U,=4.5V-2V= 2.5V,由此可知滑动变阻器两端电压为定值电阻两端 电压的25V 2V=1.25倍，则根据串联分压原理可知，滑 动变阻器每次接入电路的电阻也应为定值电阻阻值的 1.25倍，故当接入20Ω的定值电阻时，滑动变阻器的 最大阻值应不小于1.25×202=252；已知原有滑动变 阻器的最大阻值为15Ω，则根据串联电路电阻的规律 可知，还需串联一个最大阻值至少为252-152=102 的滑动变阻器，即两滑动变阻器串联可满足变阻器的 最大总电阻为252；【拓展】根据表格中的数据分析可 知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压 表并联在滑动变阻器两端；由第2次实验数据知，U,= 2V时，灯泡两端电压V为=U-U2=4.5V-2V=2.5V, 此时灯泡正常发光，通过灯泡的额定电流为0.28A,则 小灯泡正常发光时的电阻为R,=红=25 ≈92。 L20.28A 8.(1)如答图所示（2)右断路(3)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 能简单地用直线相连，应该拟合为平滑的曲线(4)反 (5)42、72(6)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8(1)题答图 实验3用电流表和电压表测量电阻 9.(1)如答图所示(2)电阻R短路(3)1(4)求平均 值减小误差(5)小亮把电压表并联在滑动变阻器 两端 【拓展】①2.4~3②20 第9(1)题答图 【解析】【拓展】①根据串联电路的电压规律及串联分 压原理有=尺，方程左边为一定值，故右边也为 一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值 电阻阻值也最大，这时电压表控制的电压最小，即 =0,控制的最小电压为，=2.4V,最大电 流为0.6A,对应的电阻为52，由欧姆定律知最大电 压为3V,若要4个电阻都能完成实验，且保证各元件 安全，电压表示数范围应为2.4~3V。②小明用以上 电阻进行实验时，在移动滑动变阻器滑片的过程中，电 路中的最大电流（为0.6A)恰好是最小电流的5倍，最 小电流为0.12A,根据串联电路电阻的规律及欧姆定 0,即0.12A 律有I小=R+R精大 R+300解得R=200, 则此时小明用的R应为202的电阻。 10.(1)如答图所示(2)断开待测电阻断路12.3 (3)正(4)R4、Rc、RB【拓展】5 第10(1)题答图 【解析】(2)连接电路时，开关应处于断开状态；电路 连接正确后，闭合开关，发现电流表几乎没有示数电 路是断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终 接近电源电压，说明与电源正负极相通，故造成这一 现象的原因可能是待测电阻断路。排除故障后，根据 U11.2V 表格数据知R002,R=长4 U3_2.4V 12.90,R,-1,0.20A 120,电阻R=R+,+R 3 120+12.90+120-12.30:(3)小明根据实验数据 3 绘制出R的I-U图像，如图乙中a所示，是过原点的 直线，成正比关系。根据图像α可得通过R.的电流 与两端电压成正比。(4)小明将定值电阻换成小灯 泡，绘制出小灯泡的1-U图像如图乙中b所示，根据 R=行，4B的电流相等，A的电压比B小，故A的电阻 35 比B小，B、C电压相等，C的电流大，故C电阻小，A、C 两点，是图像弯曲，电压均匀增大相同时，电流的增大 量越来越小，说明电阻越来越大，故R<R<R。由小 到大为R4、R、Ra;【拓展】小明想用电路图丙测图中 铭牌模糊不清的滑动变阻器R的最大阻值。已知电 流表的量程是0~0.6A,电源电压恒定且满足2.4V< U<3V,当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时，电 流最大，不能大于06A,故至少为R,-0.6A U大3V =52 11.(1)如答图所示(2)左小灯泡断路(3)0.12B 【拓展】4.540 第11(1)题答图 【解析】【拓展】由图丙可知，闭合开关S、S,接1时，灯 泡与滑动变阻器R,串联，电压表测量R,两湍的电 压，电流表测量电路中的电流；由于电压表测量范围 为0~3V,所以，在电路安全的情况下，变阻器R2允 许接入电路的最大阻值时电压表的示数最大为3V, 则根据串联电路的电流处处相等的特，点可知，通过灯 泡的电流为1=山=R,15 _U2-3V =0.2A,由图丁可知此 时灯泡两端的电压为U=1.5V,根据串联电路电压 的规律可知，电源电压为U=U+U2=1.5V+3V=4.5 V;闭合开关S、S1接2，R1与滑动变阻器R2串联，电 流表接0~0.6A测量范围，根据串联电路电流特点结 合滑动变阻器的规格可知通过电路的最大电流为0.6 A,或最大电流为45V<0.6A,根据串联电路电阻规 R 律结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路最大电阻 时，通过电路的电流最小，通过电路的最小电流为 200+R,在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的 4.5V 最大电流恰好是最小电流的1.5倍，分以下几种情况 讨论：①若最大电流为0.6A,则最小电流为0,6A 1.5 0.4A,此时变阻器接入电路的电阻为允许的最大值， 由电压表的量程和串联分压的规律可知此时电压表 示数最大为3V,则R1分得的电压U1=U-Uv大=4.5 V-3V=1.5V,电阻R的阻值R=10.4A U11.5V 3.75 2,已知定值电阻R大于52，则这种情况不可能；② 若最大电流为4.》 二（变阻器接入电路的阻值为0）， 4.5V 最小电流为200+R,则1.5×2 80经得 R,=402 36 12.(1)如答图所示(2)断路(3)0.2210 U氯UR (4)(4.5v-Ua)(4.5V-Uo) 【拓展】23.6 第12(1)题答图 【解析】(4)只闭合开关S和S2,定值电阻与滑动变阻 器串联，电压表示数为U。,电压表测量滑动变阻器两 端电压，根据串联分压可知，定值电阻两端电压为U= Uy 4.5 V-Uo 4.5V-U,电路中电流1v= R。R ,滑动变阻器的 UwU。UR 阻值为元45V-心45V-只闭合开关s和 R。 S1,小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡正常发光，此时滑 动变阻器两端电压为喉=4.5V-U,此时电路中电流I %4.5V-U(4.5V-U)(4.5V-U) ，小灯泡正 R UoRo UoRo 4.5V-U。 常发光时的电阻R= U 1(4.5V-U)(4.5V-Uo) UoRo U UoRo (4.5V-U)(4.5V-U)【拓展】由串联分压 可知，控制定值电阻两端电压为2V不变，滑动变 阻器接入电路中阻值为202，代入数值可知 4.5V-2V20n解得R=16<200,所以至少有 2V R 两组电阻不能完成实验：若通过只改变“电源电压”， 来完成上述5个电阻的实验，此时定值电阻两端设定 的电压值仍然为2V,滑动变阻器的最大阻值仍然为 202,当把252的定值电阻接入电路时，变阻器接入 电路的阻值最大为202，由串联分压的规律可 U 是如2引总8标怀=36 (四)电学实验拓展 类型1可调电压电源电路分析与计算 1.4【解析】根据电压表的示数为2.5V,可以排除电源 电压为1.5V,由串联电路的电压特点可知，当电源电 压为3V时，滑动变阻器两端的电压U1=U,-U,= 3V-2.5V=0.5V,当电源电压为4.5V时，滑动变阻 器两端的电压U2=2-Uv=4.5V-2.5V=2V,当电