专项复习8 电学实验探究2025-2026学年八年级科学上学期单元冲刺复习（新教材浙教版）

8年级科学上册单元期中期末冲刺复习方案 专项复习8 电学实验探究 ★题型一 探究电流的大小与哪些因素有关 1.[2024·台州期末]某同学利用如图所示电路，探究“电流与电阻的关系”。 （1）连接电路时开关先断开，滑片应置于_______（填“a”或“b”）端。 （2）现将5Ω定值电阻接入电源电压为6V的电路，闭合开关S，发现电压表无示数而电流表有示数，则电路中的故障可能是________________。 （3）排除故障后，该同学用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻顺利完成了实验，其中电压表的示数始终为3V，则其选择的滑动变阻器最大阻值至少为_______Ω。 2.[2025·杭州期末]在“探究电流与电压的关系”的实验中，小江设计并连接了如图甲所示的电路，其中电源为三节新的干电池（每节电池电压为1.5V，且保持不变）。 （1）连接电路后，可以先用开关进行试触，若试触时，发现电压表的指针有明显偏转，而电流表的指针没有偏转，则出现这种现象的原因可能是定值电阻______（填“断路”或“短路”）。 （2）检查好电路后，移动滑动变阻器的滑片，进行6次实验，并将测得的实验数据记录在表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 2.9 3.0 电流I/A 0.10 0.16 0.22 0.28 0.29 0.30 分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，______________________________。 （3）同桌小滨分别用两个阻值未知的电阻R₁和R₂得到两个电阻的I-U图像，如图乙所示。由图乙可判断出两电阻的阻值R₁______（填“>”“<”或“=”）R₂。 3.小科同学在做“探究电流与电压的关系”的实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（40Ω 2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一个，导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于______（填“A”或“B”）端，目的是__________。 （2）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器的滑片P应向_______（填“左”或“右”）移动。 （3）通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的电流和其两端的电压值如表所示，老师看后说其中一次实验数据是错误的，出错的是第______次，原因是________________ _________________________________________________________________。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.08 0.1 0.5 0.4 0.5 0.6 （4）根据表中的实验数据可得到的结论：______________________________________ ______________________________________________________。 4.在“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，老师提供的器材：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器（15Ω 2A）和开关各1个，导线若干。 （1）请用笔画线表示导线，在图甲中将实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变大） （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是______________。 （3）实验时，先在EF间接入阻值为10Ω的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流表示数；再改接阻值为15Ω的定值电阻，此时滑片P应向______（填“A”或“B”）端移动，这样移动滑片的目的是____________________________________。 （4）小科根据实验数据在图乙中描点连线，则阴影部分的面积表示____________________，其大小为_______。由图乙可得出结论：________________________ ____________________________________。 5.[2024宁波模拟]某同学为探究电流和电压的关系，设计了如图甲所示的电路。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻的规格为10Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为4.5V。请回答下列问题： （1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙所示实物图连接完整。 （2）如图乙所示，连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应移动到最_______（填“左”或“右”）端。 （3）在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端的电压，则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是______Ω。 6.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路（灯丝的电阻不是定值）： （1）甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是__________________。乙同学认为图3电路比图2电路好，理由是__________________________________________。 （2）实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后，利用图2电路也完成了多次实验，该同学的做法是____________________________。 ★题型二 探究影响电阻大小的因素 1.小明在“探究在温度一定的条件下，导体电阻与长度的关系”的实验中，选择了表中代号为“a”的导体，他还应选择的导体代号是（ ） 导体代号 a 甲 乙 丙 丁 导体长度 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5 导体横截面积 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0 导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 镍铬 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 2.（2024·嘉兴南湖期末）小嘉用长方体水槽、一定浓度的食盐水、2节干电池、滑动变阻器、电流表等器材探究导体电阻与哪些因素有关，实验电路连接如图所示，电极M、N分别固定在水槽左、右两侧底部。下列说法中，错误的是（ ） A.本实验运用的科学方法包括控制变量法和转换法等 B.本实验通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小 C.要探究导体电阻与导体长度的关系，可以改变电极M、N的距离 D.要探究导体电阻与溶液浓度的关系，可以向容器中加入一定量的水 3.小科在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，提出了如下猜想： 猜想一：导体电阻的大小跟导体长度有关。 猜想二：导体电阻的大小跟导体的横截面积有关。 猜想三：导体电阻的大小跟导体的材料有关。 小科利用图示电路进行探究，实验材料除图示元件外，还有多根规格、材料不同的电阻丝。 （1）实验是通过观察______来比较电阻的大小的。 （2）小科在实验时仅选用一根电阻丝，他不能完成验证的猜想是______。 （3）针对猜想二，请你设计出记录实验数据的表格。 4.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，为了探究电阻大小跟导体长度的关系，应该选择材料和______都相同、长度不同的多根金属丝，实验数据记录如表所示： 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 2.1 2.8 3.5 4.2 4.9 5.6 请你分析表中数据，归纳出电阻与导体长度的关系式：______。 5.小明为比较萝卜、土豆、番薯的导电能力，将它们切成大小相同的长条，分别接在如图甲所示的电路a、b间。 （1）该实验的探究目的类似于学习的“研究导体电阻大小与______的关系”。 （2）实验设计中，小明想通过观察和比较______来比较三者导电能力的大小。 （3）在实际操作过程中，小明发现实验现象不明显，无法达到实验目的。他通过查阅资料发现，有一种电波感应器（如图乙所示），能向物体发射电波，并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力，物体对电波的反射作用越弱，则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波，反射回来的电波强弱情况如表所示（“+”越多表示电波越强），则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是______。 物体 感应器接收的反射回来的电波强弱 萝卜 ++++ 土豆 ++++++++ 番薯 ++ 6.光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程度的物理量，照射的光越强，光强越大，光强用符号表示，国际单位为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值与光强之间的关系如图所示，由图可知（ ） A.光敏电阻的阻值随光强的增强而变大 B.光敏电阻的阻值随光强的增强而变小 C.光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小 D.光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大 7.如图所示，将白炽灯的灯丝与小灯泡串联接入电路，使小灯泡发光。现用酒精灯给灯丝加热，观察到小灯泡的亮度变小，下列说法中，正确的是（ ） A.电路中电流变大 B.灯丝电阻随着温度的升高而增大 C.加热使灯丝内的电荷变少 D.若把灯丝换成玻璃芯，小灯泡不会发光 8.常温下的玻璃是良好的绝缘体，但玻璃在加热条件下会变成导体；常温下的金属是良好的导体，当温度下降时，其电阻也会减小，当温度降到某一温度（临界温度）时，电阻消失，即，变为超导体。如图所示的两幅电阻随温度变化的曲线图中，表示玻璃的是图_________（填“甲”或“乙”，下同），表示金属的是_________。 9.超导限流器能有效限制电网的短路电流（电路能够承受的最大电流，用表示），减少短路电流对电网设备的损坏，维护电网的稳定。如图甲所示为它接入电网后的电路图，如图乙所示为它的电阻随电流的变化关系。 （1）当电路正常工作时，超导限流器的电阻为______，对电路没有影响。 （2）根据图乙分析可知，当电网在某处发生短路，电流达到时，超导限流器_____________________，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态。 ★题型三 特殊法测电阻 1.小组同学计划用伏安法测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图所示的电路，测出了Rₓ的阻值。 实验步骤如下： ①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I₁； ②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I₂； ③读出滑动变阻器的最大阻值为R，则Rₓ=___________（用I₁、I₂和R表示）。 2.小科用“等效替代法”测量一个未知电阻Rₓ的阻值，如图为实验电路图，R₀为电阻箱，R为滑动变阻器。请你帮小科将实验步骤补充完整。 ①将开关全部断开，按电路图连接电路； ②移动滑动变阻器滑片P至最大阻值位置，闭合S₁，断开S₂，移动滑片P至适当位置，读出电流表的示数I； ③闭合S₂，断开S₁，保持___________，调整______________________，直到电流表的示数仍为I； ④记录此时电阻箱示数R₀，则待测电阻的阻值Rₓ=R₀。 3.小科同学进行了“伏安法测电阻”的实验，实物图如图甲所示。 （1）某次实验中，移动滑片，使电压表示数为2.0V，此时电流表的指针位置如图乙所示，本次测得R的阻值为____Ω（保留一位小数）。 （2）完成实验后，小科同学设计了另外一种测电阻的方法，如图丙所示，其中Rₓ为待测电阻，R₀为定值电阻，电源电压恒定。实验步骤： ①保持开关S₂断开，闭合开关S、S₁，读出并记录电流表示数I₁； ②__________________________________________________； ③处理实验数据，可求得Rₓ=__________。 4.如图是小科利用实验室常用仪器，设计出的测量未知电阻Rₓ阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R₀是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rₓ阻值的电路（ ） A.只有① B.只有② C.只有②③ D.只有②③④ 5.用两节干电池、两个开关、一个电压表、一个阻值为20Ω的定值电阻R₀、导线若干，测量未知电阻Rₓ的阻值，电路实物图如图甲所示。 （1）用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R₀两端。 （2）连接好电路后，闭合S₁和S，电压表示数如图乙，为________V。 （3）断开S₁，闭合S，电压表示数为1.4V，则Rₓ=________Ω。 （4）若没有电压表，只有一个电流表，其余器材不变，设计并在虚线框内画出测量Rₓ阻值的电路图。（要求电路连接后不再拆接）如图乙所示 6.在“用电压表、电流表测电阻”实验中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”的字样，Rₓ为待测电阻。某同学按如图所示的电路图正确连接电路，当他按操作规范进行实验时，闭合开关，电流表的示数为I，然后他调节滑动变阻器滑片P的位置，当滑片P的位置恰好在中点时，电流表的示数为0.5A，则I的范围是____________。 7.小科在“测量定值电阻的阻值”的实验中，电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R₀。完成实验后，小科想，假如没有电流表，应该也能测出电阻Rₓ的阻值，于是他设计了如图所示的电路，请你帮助他将实验步骤补充完整。 （1）________________________________________________； （2）未知电阻阻值的表达式Rₓ=__________（用已知量和所测物理量的符号表示）。 8.小明要测量一个定值电阻Rₓ的阻值，实验器材如下：满足实验要求的电源一个、开关一个、电压表V₁和V₂、阻值已知的定值电阻R₀、待测电阻Rₓ和导线若干。他设计了如图所示的电路进行实验。 （1）闭合开关后，如果电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，用U₁、U₂和R₀表示Rₓ，则表达式为Rₓ=__________。 （2）在实验过程中，小明发现有一个电压表无法正常使用。老师知道情况后只是又给了他一个开关，请你帮助小明设计一个用现有这些器材测出电阻Rₓ阻值的电路（已知电源电压不超过电压表的量程，要求测量过程中不得重新拆装电路）。请将你设计的电路图画在虚线框内。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 8年级科学上册单元期中期末冲刺复习方案 专项复习8 电学实验探究 ★题型一 探究电流的大小与哪些因素有关 1.[2024·台州期末]某同学利用如图所示电路，探究“电流与电阻的关系”。 （1）连接电路时开关先断开，滑片应置于_______（填“a”或“b”）端。 （2）现将5Ω定值电阻接入电源电压为6V的电路，闭合开关S，发现电压表无示数而电流表有示数，则电路中的故障可能是________________。 （3）排除故障后，该同学用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻顺利完成了实验，其中电压表的示数始终为3V，则其选择的滑动变阻器最大阻值至少为_______Ω。 【答案】（1）b （2）定值电阻R短路 （3）20 【解析】（1）连接电路时，滑片应置于最大阻值处，由图可知，滑片在b端时滑动变阻器接入电阻最大，目的是保护电路。 （2）电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表两端无电压，可能是定值电阻R短路（电压表被短路）。 （3）探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变（3V），电源电压6V，滑动变阻器两端电压。当接入20Ω电阻时，电路电流，滑动变阻器最大阻值至少为。 2.[2025·杭州期末]在“探究电流与电压的关系”的实验中，小江设计并连接了如图甲所示的电路，其中电源为三节新的干电池（每节电池电压为1.5V，且保持不变）。 （1）连接电路后，可以先用开关进行试触，若试触时，发现电压表的指针有明显偏转，而电流表的指针没有偏转，则出现这种现象的原因可能是定值电阻______（填“断路”或“短路”）。 （2）检查好电路后，移动滑动变阻器的滑片，进行6次实验，并将测得的实验数据记录在表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 2.9 3.0 电流I/A 0.10 0.16 0.22 0.28 0.29 0.30 分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，______________________________。 （3）同桌小滨分别用两个阻值未知的电阻R₁和R₂得到两个电阻的I-U图像，如图乙所示。由图乙可判断出两电阻的阻值R₁______（填“>”“<”或“=”）R₂。 【答案】（1）断路 （2）通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （3）< 【解析】（1）电压表有偏转，说明电压表与电源连通；电流表无偏转，说明电路断路，可能是定值电阻断路（电压表串联在电路中，电流极小，电流表无示数）。 （2）分析表格数据，电压与电流的比值始终为10Ω（定值），说明在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）I-U图像中，斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小。图乙中，R₁的图像斜率大于R₂，所以R₁<R₂。 3.小科同学在做“探究电流与电压的关系”的实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（40Ω 2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一个，导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于______（填“A”或“B”）端，目的是__________。 （2）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器的滑片P应向_______（填“左”或“右”）移动。 （3）通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的电流和其两端的电压值如表所示，老师看后说其中一次实验数据是错误的，出错的是第______次，原因是________________ _________________________________________________________________。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.08 0.1 0.5 0.4 0.5 0.6 （4）根据表中的实验数据可得到的结论：______________________________________ ______________________________________________________。 【答案】（1）B 保护电路 （2）左 （3）3 第3次实验中的电压与电流的比值和其他5次实验中的电压与电流的比值不相等 （4）当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【解析】（1）闭合开关前，滑片应置于最大阻值处（B端），目的是保护电路。 （2）定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压。要使电压表示数变大，需减小滑动变阻器接入电阻，滑片向左移动。 （3）定值电阻为5Ω，由欧姆定律，电压与电流的比值应接近5Ω。第3次实验中，，，比值为2Ω，与其他次（0.4V/0.08A=5Ω、0.5V/0.1A=5Ω等）不符，数据错误。 （4）排除错误数据后，电压与电流成正比，结论：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“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，老师提供的器材：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器（15Ω 2A）和开关各1个，导线若干。 （1）请用笔画线表示导线，在图甲中将实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变大） （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是______________。 （3）实验时，先在EF间接入阻值为10Ω的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流表示数；再改接阻值为15Ω的定值电阻，此时滑片P应向______（填“A”或“B”）端移动，这样移动滑片的目的是____________________________________。 （4）小科根据实验数据在图乙中描点连线，则阴影部分的面积表示____________________，其大小为_______。由图乙可得出结论：________________________ ____________________________________。 【答案】（1）如图所示 （2）定值电阻断路 （3） B 使定值电阻两端的电压不变 （4）定值电阻两端的电压 3V 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比 【解析】（1）滑动变阻器滑片向左移动时电流变大，说明接入电阻变小，应将左下端接线柱接入电路，与定值电阻串联。 （2）电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，故障为定值电阻断路。 （3）换用更大电阻（15Ω）后，定值电阻两端电压会变大，为控制电压不变，需增大滑动变阻器接入电阻，滑片向B端移动。 （4）I-U图像中，阴影部分面积，表示定值电阻两端的电压（3V）。由图像可知，电阻越大，电流越小，且乘积为定值，结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 5.[2024宁波模拟]某同学为探究电流和电压的关系，设计了如图甲所示的电路。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻的规格为10Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为4.5V。请回答下列问题： （1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙所示实物图连接完整。 （2）如图乙所示，连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应移动到最_______（填“左”或“右”）端。 （3）在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端的电压，则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是______Ω。 【答案】（1）如图所示 （2）右 （3） 5 【解析】（1）根据电路图，电压表应并联在定值电阻（10Ω）两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器采用“一上一下”接线。 （2）闭合开关前，滑片应置于最大阻值处（右端），保护电路。 （3）电流表量程0～0.6A，定值电阻两端最大电压为3V（电压表量程），此时电流，滑动变阻器两端电压，滑动变阻器最小阻值。 6.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路（灯丝的电阻不是定值）： （1）甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是__________________。乙同学认为图3电路比图2电路好，理由是__________________________________________。 （2）实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后，利用图2电路也完成了多次实验，该同学的做法是____________________________。 【答案】（1）定值电阻阻值不变 有滑动变阻器，可以保护电路，又能改变定值电阻两端的电压，便于多次实验（2）改变电源电压，多次实验 【解析】（1）图1中灯丝电阻随温度变化，不是定值，无法控制电阻不变；图2中使用定值电阻，阻值不变，能控制变量，探究电流与电压的关系。图3比图2多了滑动变阻器，不仅能保护电路，还能通过调节改变定值电阻两端电压，便于多次实验，得出普遍规律。 （2）滑动变阻器损坏后，无法改变电阻，可通过改变电源电压（如更换电池节数），实现多次实验，探究电流与电压的关系。 ★题型二 探究影响电阻大小的因素 1.小明在“探究在温度一定的条件下，导体电阻与长度的关系”的实验中，选择了表中代号为“a”的导体，他还应选择的导体代号是（ ） 导体代号 a 甲 乙 丙 丁 导体长度 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5 导体横截面积 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0 导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 镍铬 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【答案】A 【解析】探究电阻与长度的关系需控制材料、横截面积相同，长度不同。代号“a”的导体材料为镍铬、横截面积1.2mm²，甲导体（镍铬、1.2mm²、0.5m）满足控制变量条件，其余选项中乙（横截面积不同）、丙（材料不同）、丁（横截面积不同）均不符合，故选A。 2.（2024·嘉兴南湖期末）小嘉用长方体水槽、一定浓度的食盐水、2节干电池、滑动变阻器、电流表等器材探究导体电阻与哪些因素有关，实验电路连接如图所示，电极M、N分别固定在水槽左、右两侧底部。下列说法中，错误的是（ ） A.本实验运用的科学方法包括控制变量法和转换法等 B.本实验通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小 C.要探究导体电阻与导体长度的关系，可以改变电极M、N的距离 D.要探究导体电阻与溶液浓度的关系，可以向容器中加入一定量的水 【答案】D 【解析】食盐水溶液的电阻大小可以由电流表示数的大小来判断,采用了转换法;由于导体电阻的影响因素有多个,所以探究导体电阻与某个因素的关系时,需要控制其他影响因素不变,采用了控制变量法,故A正确,不符合题意;本实验通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小,示数大,电阻小,故B正确,不符合题意;改变电极M、N的距离,改变了导体的长度,食盐水的密度和横截面积都没变,所以可以探究导体电阻与导体长度的关系,故C正确,不符合题意;向容器中加入一定量的水,食盐水的密度发生变化,但食盐水的横截面积也会变化,所以不可以采用此方法探究导体电阻与溶液浓度的关系,故D错误,符合题意。 3.小科在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，提出了如下猜想： 猜想一：导体电阻的大小跟导体长度有关。 猜想二：导体电阻的大小跟导体的横截面积有关。 猜想三：导体电阻的大小跟导体的材料有关。 小科利用图示电路进行探究，实验材料除图示元件外，还有多根规格、材料不同的电阻丝。 （1）实验是通过观察______来比较电阻的大小的。 （2）小科在实验时仅选用一根电阻丝，他不能完成验证的猜想是______。 （3）针对猜想二，请你设计出记录实验数据的表格。 【答案】（1）电流表示数 （2）猜想三 （3）如下表 实验序号 材料 长度 横截面积 电流表的示数 1 相同 相同 不同 2 相同 相同 不同 3 相同 相同 不同 【解析】（1）电路中电阻越大，电流越小，通过观察电流表示数比较电阻大小；（2）猜想三需改变材料，仅用一根电阻丝无法更换材料，故不能验证；（3）探究电阻与横截面积的关系，需控制材料、长度相同，改变横截面积，记录电流表示数。 4.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，为了探究电阻大小跟导体长度的关系，应该选择材料和______都相同、长度不同的多根金属丝，实验数据记录如表所示： 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 2.1 2.8 3.5 4.2 4.9 5.6 请你分析表中数据，归纳出电阻与导体长度的关系式：______。 【答案】横截面积； 【解析】为了探究电阻大小跟导体长度的关系,应该选择材料和横截面积都相同、长度不同的多根金属丝进行实验;由表中数据知,在导体材料与导体的横截面积不变的情况下,导体的电阻阻值与导体长度成正比;设,将表中的代入得,解得,则。 5.小明为比较萝卜、土豆、番薯的导电能力，将它们切成大小相同的长条，分别接在如图甲所示的电路a、b间。 （1）该实验的探究目的类似于学习的“研究导体电阻大小与______的关系”。 （2）实验设计中，小明想通过观察和比较______来比较三者导电能力的大小。 （3）在实际操作过程中，小明发现实验现象不明显，无法达到实验目的。他通过查阅资料发现，有一种电波感应器（如图乙所示），能向物体发射电波，并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力，物体对电波的反射作用越弱，则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波，反射回来的电波强弱情况如表所示（“+”越多表示电波越强），则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是______。 物体 感应器接收的反射回来的电波强弱 萝卜 ++++ 土豆 ++++++++ 番薯 ++ 【答案】（1）材料 （2）灯泡亮度 （3）番薯 【解析】（1）萝卜、土豆、番薯大小相同（长度、横截面积相同），材料不同，探究的是电阻与材料的关系；（2）导电能力越强（电阻越小），电流越大，灯泡越亮，通过灯泡亮度比较导电能力；（3）反射电波越弱，导电能力越强，番薯反射电波最少（++），故导电能力最强。 6.光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程度的物理量，照射的光越强，光强越大，光强用符号表示，国际单位为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值与光强之间的关系如图所示，由图可知（ ） A.光敏电阻的阻值随光强的增强而变大 B.光敏电阻的阻值随光强的增强而变小 C.光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小 D.光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大 【答案】B 【解析】由图像趋势可知，光强增大时，光敏电阻的阻值逐渐减小，即阻值随光强增强而变小，故选B。 7.如图所示，将白炽灯的灯丝与小灯泡串联接入电路，使小灯泡发光。现用酒精灯给灯丝加热，观察到小灯泡的亮度变小，下列说法中，正确的是（ ） A.电路中电流变大 B.灯丝电阻随着温度的升高而增大 C.加热使灯丝内的电荷变少 D.若把灯丝换成玻璃芯，小灯泡不会发光 【答案】B 【解析】用酒精灯加热灯丝，小灯泡亮度变小，说明电流变小（A错误）；灯丝电阻随温度升高而增大，导致电流减小（B正确）；加热不改变灯丝内电荷数量（C错误）；玻璃芯常温下是绝缘体，接入电路小灯泡不发光，但与实验现象无关（D不符合题意），故选B。 8.常温下的玻璃是良好的绝缘体，但玻璃在加热条件下会变成导体；常温下的金属是良好的导体，当温度下降时，其电阻也会减小，当温度降到某一温度（临界温度）时，电阻消失，即，变为超导体。如图所示的两幅电阻随温度变化的曲线图中，表示玻璃的是图_________（填“甲”或“乙”，下同），表示金属的是_________。 【答案】乙；甲 【解析】由图像可知,图甲中电阻随温度的降低而减小,甚至当温度降低到一定程度时,电阻变为0(变为超导体),所以此图像描述的是金属的导电性与温度的关系;图乙中电阻开始随温度升高而减小,温度超过一定数值时,电阻大幅度减小,即导电性显著增强,所以此图像描述的是玻璃的导电性与温度的关系。 9.超导限流器能有效限制电网的短路电流（电路能够承受的最大电流，用表示），减少短路电流对电网设备的损坏，维护电网的稳定。如图甲所示为它接入电网后的电路图，如图乙所示为它的电阻随电流的变化关系。 （1）当电路正常工作时，超导限流器的电阻为______，对电路没有影响。 （2）根据图乙分析可知，当电网在某处发生短路，电流达到时，超导限流器_____________________，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态。 【答案】（1）0 （2）电阻瞬间增大到 【解析】（1）电路正常工作时，超导限流器不影响电路，由图乙可知此时电阻为0；（2）短路时电流达到，由图乙可知，超导限流器电阻瞬间增大到，限制短路电流，保证电路稳定。 ★题型三 特殊法测电阻 1.小组同学计划用伏安法测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图所示的电路，测出了Rₓ的阻值。 实验步骤如下： ①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I₁； ②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I₂； ③读出滑动变阻器的最大阻值为R，则Rₓ=___________（用I₁、I₂和R表示）。 【答案】 【解析】步骤①：滑片移到a端，滑动变阻器被短路，电路中只有Rₓ，电流表测电路电流I₁，根据欧姆定律，电源电压U=I₁Rₓ。 步骤②：滑片移到b端，Rₓ与滑动变阻器最大阻值R串联，电流表测串联电路电流I₂，此时总电阻R总=Rₓ+R，电源电压U=I₂(Rₓ+R)。 因电源电压不变，故I₁Rₓ=I₂(Rₓ+R)，变形推导：I₁Rₓ=I₂Rₓ+I₂R→Rₓ(I₁-I₂)=I₂R→Rₓ=。 2.小科用“等效替代法”测量一个未知电阻Rₓ的阻值，如图为实验电路图，R₀为电阻箱，R为滑动变阻器。请你帮小科将实验步骤补充完整。 ①将开关全部断开，按电路图连接电路； ②移动滑动变阻器滑片P至最大阻值位置，闭合S₁，断开S₂，移动滑片P至适当位置，读出电流表的示数I； ③闭合S₂，断开S₁，保持___________，调整______________________，直到电流表的示数仍为I； ④记录此时电阻箱示数R₀，则待测电阻的阻值Rₓ=R₀。 【答案】③滑片P不变；电阻箱的旋钮位置 【解析】等效替代法的核心是：保持电路中其他条件不变，用已知电阻替代未知电阻，使电路状态（电流）相同，则未知电阻等于已知电阻。 步骤②中，闭合S₁、断开S₂，电路为Rₓ与滑动变阻器串联，电流为I；步骤③中，需保持滑动变阻器滑片位置不变（即接入阻值不变），闭合S₂、断开S₁，用电阻箱R₀替代Rₓ，调整电阻箱旋钮改变其阻值，直到电流表示数仍为I，此时R₀=Rₓ。 3.小科同学进行了“伏安法测电阻”的实验，实物图如图甲所示。 （1）某次实验中，移动滑片，使电压表示数为2.0V，此时电流表的指针位置如图乙所示，本次测得R的阻值为____Ω（保留一位小数）。 （2）完成实验后，小科同学设计了另外一种测电阻的方法，如图丙所示，其中Rₓ为待测电阻，R₀为定值电阻，电源电压恒定。实验步骤： ①保持开关S₂断开，闭合开关S、S₁，读出并记录电流表示数I₁； ②__________________________________________________； ③处理实验数据，可求得Rₓ=__________。 【答案】（1）7.7；（2）②断开开关S₁，闭合开关S、S₂，读出并记录电流表示数I₂；③ 【解析】（1）电流表量程为0～0.6A，分度值0.02A，指针位置为0.26A。根据R=U/I，R=2.0V/0.26A≈7.7Ω。 （2）图丙电路中，S、S₁闭合时，R₀与Rₓ并联，电流表测干路电流I₁；S、S₂闭合时，R₀与Rₓ仍并联，电流表测通过Rₓ的电流I₂。根据并联电路电流规律，通过R₀的电流I₀=I₁-I₂。并联电路各支路电压相等，U=I₀R₀=(I₁-I₂)R₀，且U=I₂Rₓ，故Rₓ==。 4.如图是小科利用实验室常用仪器，设计出的测量未知电阻Rₓ阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R₀是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rₓ阻值的电路（ ） A.只有① B.只有② C.只有②③ D.只有②③④ 【答案】D 【解析】①：S接1或2时，通过电压表的电流的方向会发生变化，电压表的指针会反向偏转，无法读取电压表的示数，故①不可行； ②根据图可知，闭合S1、S2，电路为Rx的简单电路，电压表测量电源的电压U，只闭合开关S1，两只电阻串联，电压表测量Rx两端电压为Ux： 根据串联电路的电压关系可知，定值电阻两端的电压为：U-Ux；根据分压原理可知Rx，故②可行； ③闭合S1、S2时，电路中只有Rx，电流表测量通过Rx的电流工；闭合S1、断开S2，两电阻串联，电流表测电路中电流I；根据电源电压不变列式I（R+Rx）=IxRx求出Rx阻值，故③可行； ④闭合S1，S接2时，R0和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U；闭合S1，S接1时，Rx和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，读出电流表的示数，根据电流表示数和电源电压，利用欧姆定律可以求出Rx，故④可行。 因此，电路②③④均能测量Rₓ，答案为D。 5.用两节干电池、两个开关、一个电压表、一个阻值为20Ω的定值电阻R₀、导线若干，测量未知电阻Rₓ的阻值，电路实物图如图甲所示。 （1）用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R₀两端。 （2）连接好电路后，闭合S₁和S，电压表示数如图乙，为________V。 （3）断开S₁，闭合S，电压表示数为1.4V，则Rₓ=________Ω。 （4）若没有电压表，只有一个电流表，其余器材不变，设计并在虚线框内画出测量Rₓ阻值的电路图。（要求电路连接后不再拆接）如图乙所示 【答案】（1）如下图甲所示 （2）2.8 （3）20 （4）如下图乙所示 【解析】（1）电压表需并联在R₀两端，量程选0～3V（电源电压为3V，两节干电池），正接线柱接靠近电源正极的一端。 （2）电压表量程0～3V，分度值0.1V，指针示数为2.8V，即R₀两端电压U₀=2.8V。 （3）闭合S₁和S时，Rₓ被短路，电压表测电源电压U=2.8V；断开S₁、闭合S时，R₀与Rₓ串联，电压表测R₀两端电压U₀'=1.4V。串联电路电流I=U₀'/R₀=1.4V/20Ω=0.07A，Rₓ两端电压Uₓ=U-U₀'=2.8V-1.4V=1.4V，故Rₓ=Uₓ/I=1.4V/0.07A=20Ω。 （4）无电压表时，利用并联电路电压相等，用电流表测干路电流和支路电流。设计电路：R₀与Rₓ并联，开关S控制干路，S₁控制R₀支路，电流表测干路电流。闭合S和S₁时测总电流，断开S₁时测Rₓ的电流，结合R₀阻值可求Rₓ。 6.在“用电压表、电流表测电阻”实验中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”的字样，Rₓ为待测电阻。某同学按如图所示的电路图正确连接电路，当他按操作规范进行实验时，闭合开关，电流表的示数为I，然后他调节滑动变阻器滑片P的位置，当滑片P的位置恰好在中点时，电流表的示数为0.5A，则I的范围是____________。 【答案】0.25～0.5A 【解析】滑动变阻器最大20Ω，中点10Ω。闭合开关时滑片在最大阻值端， 电流I最小=U/(Rₓ+20Ω)；滑片在中点时电流0.5A=U/(Rₓ+10Ω)，得U=0.5(Rₓ+10)， 将其代入I最小，得I最小=0.5(Rₓ+10)/(Rₓ+20)=0.5×(1-，因Rₓ>0，推导得0.25A<I最小<0.5A（当Rₓ→0时，I最小→0.25A；当Rₓ→∞时，I最小→0.5A）。 7.小科在“测量定值电阻的阻值”的实验中，电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R₀。完成实验后，小科想，假如没有电流表，应该也能测出电阻Rₓ的阻值，于是他设计了如图所示的电路，请你帮助他将实验步骤补充完整。 （1）________________________________________________； （2）未知电阻阻值的表达式Rₓ=__________（用已知量和所测物理量的符号表示）。 【答案】（1）将滑片置于B端，闭合开关，读出此时电压表示数Uₓ；（2） 【解析】电路中Rₓ与滑动变阻器串联，电压表测Rₓ两端电压。 步骤（1）：滑片置于B端时，滑动变阻器接入最大阻值R₀，闭合开关，测Rₓ两端电压Uₓ；电源电压U已知（或可通过滑片置于A端时测量，此处默认U为已知量）。 串联电路中，滑动变阻器两端电压U滑=U-Uₓ，电路电流I=U滑/R₀=(U-Uₓ)/R₀。 由欧姆定律，Rₓ=Uₓ/I=Uₓ÷[(U-Uₓ)/R₀]=。 8.小明要测量一个定值电阻Rₓ的阻值，实验器材如下：满足实验要求的电源一个、开关一个、电压表V₁和V₂、阻值已知的定值电阻R₀、待测电阻Rₓ和导线若干。他设计了如图所示的电路进行实验。 （1）闭合开关后，如果电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，用U₁、U₂和R₀表示Rₓ，则表达式为Rₓ=__________。 （2）在实验过程中，小明发现有一个电压表无法正常使用。老师知道情况后只是又给了他一个开关，请你帮助小明设计一个用现有这些器材测出电阻Rₓ阻值的电路（已知电源电压不超过电压表的量程，要求测量过程中不得重新拆装电路）。请将你设计的电路图画在虚线框内。 【答案】（1） （2）如图所示 【解析】（1）电路中R₀与Rₓ串联，V₁测R₀两端电压U₁，V₂测Rₓ两端电压U₂。串联电路电流处处相等，I=U₁/R₀=U₂/Rₓ，故Rₓ=。 （2）若一个电压表损坏，用另一个电压表和额外开关设计电路：让R₀与Rₓ串联，电压表固定在电路中，通过开关切换，分别测量R₀两端电压和电源电压（或Rₓ两端电压）。例如：开关S₁与R₀并联，闭合S₁时，电压表测Rₓ两端电压；断开S₁时，电压表测电源电压，结合R₀阻值可求Rₓ。电路图需满足“不重新拆装电路”，通过开关控制测量对象。 6 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $