重难09 电学实验的精准突破（伏安法测电阻功率+实验改进与设计）（2个模块4个考向）（重难专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

重难09 电学实验的精准突破（伏安法测电阻/功率+实验改进与设计） 内容导航 第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点 核心模块 重难考向 考法解读/考向预测 第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧 要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基 模块01 伏安法测电阻与测电功率基础实验 考向01 伏安法测定值电阻 考向02 伏安法测定值电阻的误差分析 考向03 伏安法测小灯泡的电功率 考向04 伏安法测小灯泡电功率的数据处理与图像分析 模块02 电学实验改进与创新设计 考向01 伏安法实验的误差改进 考向02 缺少电表（电流表/电压表）的实验设计 考向03 电学实验的创新设计 考向04 综合实验改进与评价 第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶 ●难●考●向●解●读 核心模块 重难考向 考法解读/预测 模块01伏安法测电阻与测电功率基础实验 考向01伏安法测定值电阻 本模块考法以基础实验操作、数据处理、误差分析为主，题型涵盖选择题、填空题、实验探究题，难度中等，侧重实验原理和规范操作。基础考向聚焦伏安法核心步骤，综合考向侧重数据处理与图像分析。预测中考将延续基础导向，结合小灯泡、定值电阻实验，侧重实验步骤补充、误差分析和图像解读，强调实验规范性和原理应用。 考向02伏安法测定值电阻的误差分析 考向03伏安法测小灯泡的电功率 考向04伏安法测小灯泡电功率的数据处理与图像分析 模块02电学实验改进与创新设计 考向01伏安法实验的误差改进 本模块考法以实验改进、创新设计、方案评价为主，题型集中在实验探究大题，难度中等偏上，侧重实验原理的灵活应用和创新思维。基础考向侧重简单器材替代，综合考向侧重综合改进与方案评价。预测中考将增加情景化、创新化题目，结合生活器材、传感器设计实验，侧重改进思路、方案评价和逻辑表达，考查创新能力和实验综合素养。 考向02缺少电表（电流表/电压表）的实验设计 考向03电学实验的创新设计 考向04综合实验改进与评价 重●难●要●点●剖●析 模块01 伏安法测电阻与测电功率基础实验 考向01 伏安法测定值电阻 要点梳理 1. 实验原理：（通过测量电阻两端电压U和通过的电流I，计算电阻值）； 2. 实验器材：电源、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干； 3. 实验步骤：组装电路（开关断开、滑片移至最大阻值处）→ 调零电表→ 闭合开关，移动滑片测多组数据→ 计算每组电阻值，求平均值→ 整理器材； 4. 关键：多次实验目的是减小误差，使测量结果更精准。 典例验知 1．小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验，下列说法正确的是（    ） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端 B．电流表的测量范围应该选择0~3A C．图乙中电压表的读数为2.3V D．多次测量求平均值是为了减小测量误差 【答案】CD 【详解】A．闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端，由图甲可知，滑动变阻器的滑片应移至b端，故A错误； B．电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，则滑动变阻器阻值为0时，电路中的最大电流 由于电路中的最大电流小于0.6A，所以电流表的量程应该选择0~0.6A，故B错误； C．由于电源电压为3V，所以R两端电压不会超过3V，故图乙中电压表选择0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.3V，故C正确； D．测量R的阻值实验中，多次测量求平均值是为了减小测量误差，故D正确。 故选CD。 技巧点拨 电路组装时，电流表串联、电压表并联在定值电阻两端，注意正负接线柱接法；滑片移至最大阻值处，是为了保护电路；读数时视线与电表指针相平，统一单位；计算平均值时，剔除异常数据，避免误差扩大。 类题夯基 2．下列图像中，能正确描述“伏安法”测小灯泡电阻的实验中I-U关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】“伏安法”测小灯泡电阻时，小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大。根据欧姆定律，当电压U增大时，灯丝温度升高、电阻R增大，电流I的增长速率会变慢，因此I−U图像是一条逐渐趋于平缓的曲线。 A．图像是过原点的直线，对应电阻不变的定值电阻，不符合小灯泡电阻的变化规律，故A不符合题意； B．图像中电流随电压增大而增大，增长速率逐渐变慢，符合小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大的特点，故B符合题意； C．图像中电流随电压增大而减小，不符合电路的基本规律（电压增大时电流应增大），故C不符合题意； D．图像中电流随电压增大而急剧增大，对应电阻减小的情况，与小灯泡灯丝电阻的变化规律相反，故D不符合题意。    故选B。 3．某同学利用如图所示的电路测量定值电阻的阻值，下列说法错误的是（    ） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到最右端 B．滑动变阻器能改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量 C．本实验多次测量的目的是求平均值减小误差 D．利用现有实验器材既能探究电流跟电压的关系，也能探究电流与电阻的关系 【答案】D 【详解】A．闭合开关前，滑动变阻器应调到最大阻值处，以保护电路。由图可知，滑动变阻器滑片移到最右端时，接入电路的电阻最大，故A正确，不符合题意； B．滑动变阻器通过改变自身阻值，能改变电路中的总电阻，从而改变电路电流；同时，定值电阻R的电流改变，根据U=IR，其两端电压也会改变，因此可以实现多次测量，故B正确，不符合题意； C．测量定值电阻阻值时，多次测量求平均值可以减小实验误差，故C正确，不符合题意； D．探究“电流与电阻的关系”时，需要更换不同阻值的定值电阻，并控制电阻两端电压不变。但此实验中只有一个定值电阻R，无法更换电阻，因此不能探究电流与电阻的关系；而探究“电流与电压的关系”时，可通过滑动变阻器改变电阻两端电压，进行多次测量，所以能探究电流与电压的关系，故D错误，符合题意。 故选D。 考向02 伏安法测定值电阻的误差分析 要点梳理 1. 误差类型：系统误差（电表内阻影响、器材精度不足）、偶然误差（读数偏差、滑片移动不精准）； 2. 常见误差成因：电流表内接（测量值偏大，因电压表测电阻与电流表总电压）、电流表外接（测量值偏小，因电流表测电阻与电压表总电流）、读数估读偏差； 3. 减小误差方法：多次实验求平均值、选择合适的电表接法、规范读数。 典例验知 4．用伏安法测量定值电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是（　　） A．甲图测量出的电阻值比真实值小 B．乙图测量出的电阻值比真实值大 C．为了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图 D．为了减小误差，测量小电阻时宜采用甲图 【答案】C 【详解】AB．甲图（电流表内接法）：电流表与电阻串联，电压表测 “电阻 + 电流表” 的总电压。 乙图（电流表外接法）：电压表与电阻并联，电流表测 “电阻 + 电压表” 的总电流。甲图（内接法） 电压测量值，比真实值偏大， 电流测量值准确， 电阻测量值 即测量值比真实值大。乙图（外接法） 电压测量值准确，电流测量值 ​，比真实值偏大，电阻测量值： 即测量值比真实值小，故AB错误； CD．甲图（电流表内接法）的测量误差来源于电压表测量值偏大，其测量结果。当待测电阻R的阻值远大于电流表内阻RA时（即测量大电阻时），电流表电阻RA对测量结果的影响相对较小，测量误差较小。乙图（电流表外接法）的测量误差来源于电流表测量值偏大，电压表和电阻并联，根据并联分流得电阻大的分流少，当R本身很小时，其分流较多，从而R的电流测量值较真实值误差较小。因此，为了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图。测量小电阻时宜采用乙图，故C正确，D错误。 故选C。 技巧点拨 判断误差方向时，先明确电表接法：内接偏大、外接偏小；分析误差成因时，优先考虑“电表分压/分流”影响，再考虑操作误差；答题时需明确“误差类型+成因+影响（偏大/偏小）”，表述规范。 类题夯基 5．用伏安法测量定值电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是（　　） A．甲图测量出的电阻值比真实值小 B．乙图测量出的电阻值比真实值大 C．为了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图 D．为了减小误差，测量小电阻时宜采用甲图 【答案】C 【详解】A．甲图为电流表内接法，测量时误差来源于电流表的分压作用，故电流表读数准确，电压表读数偏大，由公式可得，电阻的测量值偏大，故A错误； B．乙图为电流表外接法，测量时误差来源于电压表的分流作用，故电压表读数准确，电流表读数偏大，由公式可得，电阻的测量值偏小，故B错误； C．当电流表的内阻远小于电阻R的阻值时，即测量大电阻时，电流表的分压作用较小，可以采用甲图的接法，故C正确； D．当电流表的内阻与电阻R的阻值相差不大时，即测量小电阻时，电流表的分压比较严重，可以采用乙图的接法，故D错误。 故选C。 6．如图所示，某同学用电流表和电压表测量电阻。在一次测量中，电压表的示数为2.50V，电流表的示数为0.50A，若只考虑电表内阻对测量结果的影响，可判断（　　） A．Rx的测量值为2.5Ω，小于其真实值 B．Rx的测量值为2.5Ω，大于其真实值 C．Rx的测量值为5.0Ω，小于其真实值 D．Rx的测量值为5.0Ω，大于其真实值 【答案】D 【详解】根据欧姆定律可知，电阻Rx的测量值 图中电流表内接，电流表测通过电阻的电流，测量值准确。而电压表测电阻与电流表的总电压，电压表的测量值比电阻两端的实际电压要大，所以电阻的测量值偏大，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考向03 伏安法测小灯泡的电功率 要点梳理 1. 实验原理：（测量小灯泡两端实际电压和实际电流，计算实际功率）； 2. 实验器材：与测电阻一致，替换定值电阻为小灯泡； 3. 实验步骤：与测电阻类似，重点是移动滑片使小灯泡两端电压达到额定电压（），测量额定功率，再测高于、低于额定电压的实际功率； 4. 关键：多次实验目的是探究实际功率与实际电压的关系，而非求平均值（灯泡电阻随温度变化）。 典例验知 7．测量小灯泡的电功率的实验电路如图所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡。下列说法中正确的是（    ） A．电压表应选择量程 B．实验中应将各组小灯泡的电功率求平均值 C．调节滑片时发现小灯泡亮度发生变化，这是由小灯泡的实际功率变化引起的 D．实验中若发现无法调到小灯泡的额定电压，一定是因为电源电压过低 【答案】C 【详解】A．小灯泡的额定电压为2.5V，0~3V量程的电压表足以测量其电压，不需要选择0~15V量程（该量程测量精确度较低），故A错误； B．小灯泡的实际电功率会随实际电压、电流的变化而变化，不同电压下的功率不同，求平均值没有意义，故B错误； C．小灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。调节滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻改变，电路中的电流和小灯泡两端的电压改变，实际功率改变，所以亮度发生变化，故C正确； D．实验中无法调到小灯泡的额定电压，原因可能是电源电压过低，也可能是滑动变阻器的最大阻值过小，即使滑动变阻器阻值调到最大，分担的电压仍不足，导致小灯泡两端电压超过额定电压；并非一定是电源电压过低，故D错误。 故选C。 技巧点拨 核心是“使小灯泡达到额定电压”，移动滑片时紧盯电压表，直至示数等于额定电压再读电流表；不可求功率平均值，因灯泡电阻随温度升高而增大；实验中若灯泡不亮，优先排查电路断路、滑片位置或电表接线错误。 类题夯基 8．某同学设计了以下四种电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率。电路中有阻值已知的定值电阻，电源电压恒定但未知，滑动变阻器的最大电阻未知。在不拆改电路的前提下，不能测出小灯泡额定功率的电路是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．根据伏安法测电功率，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.5V时，记下电流表示数，根据求出小灯泡的额定功率，故A不符合题意； B．当只闭合时，电压表测量小灯泡两端的电压，假如电路连接正确，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数是2.5V，小灯泡正常工作；滑片位置不变，只闭合时，电压表测量定值电阻两端的电压，但是此时电压表的正负接线柱接反了，所以不能测出小灯泡的额定功率，故B符合题意； C．闭合S时，电压表测量小灯泡两端的电压，电压表测量定值电阻两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数是2.5V，小灯泡正常工作，读出此时电压表的示数，知道定值电阻的阻值和定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出定值电阻的电流，串联电路电流处处相等，根据能求出小灯泡的额定功率，故C不符合题意； D．闭合开关，开关打到2，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光；开关打到1，电路的连接不变，电压表测量小灯泡和电阻串联后两端的电压，则小灯泡正常发光时的电流为，根据能求出小灯泡的额定功率，故D不符合题意。 故选B。 9．下列四个电路中，电源电压已知，定值电阻R的阻值已知。根据电压表或电流表的示数，可以求出小灯泡电功率的是（　　） A． B． C． D． 【答案】ABC 【详解】A．图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，示数为，则通过小灯泡的电流，小灯泡的电功率，故A符合题意； B．图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测干路电流I，则通过小灯泡的电流；因为并联电路各支路两端的电压都等于电源电压，所以小灯泡两端的电压，则小灯泡的电功率，故B符合题意； C．图中定值电阻R与小灯泡串联，电压表测定值电阻两端的电压，则小灯泡两端的电压；通过小灯泡的电流，所以小灯泡消耗的电功率，故C符合题意； D．图中定值电阻与小灯泡并联，电压表测电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率，故D不符合题意。 故选ABC。 考向04 伏安法测小灯泡电功率的数据处理与图像分析 要点梳理 1. 数据处理：记录多组U、I数据，计算对应实际功率，分析“实际电压越大，实际功率越大，灯泡越亮”； 2. 图像分析：常见I-U图像（非线性曲线，因电阻随温度变化），解读关键点（额定电压对应额定功率、图像斜率表示电阻变化）； 3. 关键：区分灯泡I-U图像与定值电阻I-U图像（定值电阻为过原点直线）； 4. 应用：根据图像判断灯泡实际功率、电阻变化规律。 典例验知 10．“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图中甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验得到的U﹣I图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.75W，正常发光时电阻约为8.3Ω B．用图甲的电路，能完成“探究电流与电压的关系”的实验 C．调节滑片的过程中发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的额定功率变化引起的 D．实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定电压值，一定是因为电源电压过小 【答案】A 【详解】A．由图乙可知，当灯泡电压等于其额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为 灯泡正常发光时电阻为 故A正确； B．“探究电流与电压的关系”的实验中，应保持电阻不变，小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以用图甲的电路，不能完成“探究电流与电压的关系”的实验，故B错误； C．额定功率是灯泡在额定电压下的功率，不会变化；调节滑片时，变阻器连入电路的阻值发生变化，这样灯泡两端电压和电流都会发生变化，导致其实际功率发生变化，所以灯泡亮度会发生改变，故C错误； D．实验中，移动滑片调节灯泡两端电压，但都无法使灯泡两端电压调到其额定电压，可能是电源电压低于灯泡的额定电压，也可能是电源电压过大，而变阻器的最大电阻过小，当变阻器的最大电阻连入电路中时，灯的电压也高于其额定电压，故D错误。 故选A。 技巧点拨 数据处理时，规范填写实验表格，标注单位；图像分析先看横纵坐标（U为横坐标、I为纵坐标），再判断图像形状（非线性为灯泡，直线为定值电阻）；根据图像上的点，代入可快速计算实际功率。 类题夯基 11．小方利用图所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡电功率，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑片应滑到a端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．移动滑片，只需观察电流表、电压表的示数 D．当电压表示数为2.5V时，电流表示数为0.2A，小灯泡额定功率为0.5W 【答案】D 【详解】A．闭合开关前，为保护电路安全，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即端，故A错误； B．闭合开关后，小灯泡不发光，也可能是电路中的其它地方断开了，造成电路中没有电流，故B错误； C．移动滑片时，不仅要观察电流表、电压表的示数，还要注意小灯泡的亮度变化，从而更全面地了解小灯泡的工作情况，故C错误； D．小灯泡的额定电压为，当电压表示数为时，小灯泡正常工作，电流表示数为0.2A，则通过小灯泡的电流为，利用公式，可得出小灯泡的额定功率为 故D正确。 故选D。 12．如图是测量小灯泡电阻的电路，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A．为使电压表示数变大，应将滑动变阻器的滑片向左滑动 B．此电路也可以用来测量小灯泡的电功率 C．在不同电压下测量出小灯泡的电阻，求平均值可以减小误差 D．若电流表有示数，电压表示数为零，则一定是灯泡短路 【答案】B 【详解】A．由电路图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端电压。滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律，电路中电流变小，小灯泡两端电压也会变小，电压表示数变小。故A错误； B．测量小灯泡电功率的原理是，此电路中有电压表测小灯泡电压、电流表测电路电流，能通过公式计算出电功率，因此可以用来测量小灯泡的电功率。故B正确； C．小灯泡的电阻随温度升高而增大，不同电压下小灯泡的温度不同，电阻也不同，求平均值无意义，不能减小误差。故C错误； D．电流表有示数说明电路通路，电压表示数为零，可能是灯泡短路，也可能是电压表接线柱接触不良，并非一定是灯泡短路。故D错误。 模块02 电学实验改进与创新设计 考向01 伏安法实验的误差改进 要点梳理 1. 核心改进方向：减小电表分压/分流误差，优化实验装置； 2. 常见改进方法：电流表内接、外接的合理选择（大电阻内接、小电阻外接）、增加保护电阻、用高精度电表替代普通电表； 3. 改进思路：针对误差成因设计方案，如避免电表内阻影响，可采用“等效替代法”测电阻； 4. 关键：改进方案需兼顾可行性、科学性，确保能有效减小误差。 典例验知 13．实验室里有一个标识不清的定值电阻，小高设计实验进行测量（电源电压为4V）。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求滑片P向右移动时，电路中的电流变大； (2)实验通过对电流和电压的测量，利用公式 计算得出电阻； (3)连接电路过程中，开关处于 状态； (4)闭合开关后，小高发现移动滑片过程中，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则电路的故障可能是 ； (5)排除故障后再次实验，当滑动变阻器滑片位于某一位置时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图乙所示，为 A； (6)通过计算可以得出定值电阻的阻值为 Ω。接下来小高需要进行的操作是 ，以减小误差。 【答案】(1) (2) (3)断开 (4)定值电阻断路 (5)0.3 (6) 5 移动滑片，多次测量取平均值 【详解】（1）伏安法测电阻时，待测电阻与滑动变阻器串联，电压表测待测电阻两端电压，电流表测电流，要求滑片P向右移动时，电路中的电流变大，即接入电路阻值变小，因此滑动变阻器接右下接线柱，如图所示： （2）伏安法测电阻时，实验通过对电流和电压的测量，利用公式计算得出电阻。 （3）为保护电路，连接电路过程中，开关处于断开状态。 （4）闭合开关后，小高发现移动滑片过程中，电流表无示数，即电路中断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表有接入电路，即定值电阻断路，使电压表串联在电路中。 （5）如图乙所示，电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。 （6）[1]定值电阻的阻值为 [2]为减小误差，测量型实验应多次测量取平均值，因此接下来小高需要进行的操作是移动滑片，多次测量取待测电阻的平均值。 技巧点拨 改进实验时，先明确原实验的误差成因，再针对性设计方案；判断电流表接法时，记住“大内小外”（大电阻用内接，小电阻用外接）；答题时需说明“改进方法+改进目的（减小哪种误差）”，逻辑清晰。 类题夯基 14．实验小组在进行测量小灯泡正常发光时电阻的实验，设计的电路如图甲所示。小灯泡标有“3.8V”，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，电源电压U恒为6V。 (1)按照图甲连接实物电路； (2)检查连好的电路时，组员小明提出按图甲 （选填“能“或”不能”）确定小灯泡何时正常发光； (3)解决小明提出的问题后，闭合开关，移动滑片过程中，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是 （选填“灯泡断路”或“滑动变阻器短路”）； (4)解决第（3）小题问题后，移动滑片P直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，为 A，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（计算结果保留一位小数）； (5)在评估实验过程和结果时，实验小组提出：小灯泡的额定电压为3.8V，考虑到连接的电压表的分度值较大，上述实验过程测出的电阻误差会较大，为了减小由于电压表分度值较大引起的误差，在不增减器材的情况下，可以这样做： 。 【答案】(1) (2)不能 (3)灯泡断路 (4) 0.3 12.7 (5)选择电压表小量程，并联在滑动变阻器两端 【详解】（1）测量小灯泡正常发光时电阻的实验时，滑动变阻器应与灯泡串联在电路中，且根据滑动变阻器应一上一下连接，则变阻器应选择右上或左上接线柱与灯泡连接，如图所示： （2）由图可知，电压表选择了“0~3V”量程，达不到小灯泡的额定电压3.8V，所以按图甲无法确定小灯泡何时正常发光。 （3）闭合开关，移动滑片过程中，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，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路。 （4）[1][2]由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A。由得，小灯泡正常发光时的电阻为 （5）根据串联电路电压的特点，由于电源电压为6V，当滑动变阻器两端的电压为2.2V时，则小灯泡两端的电压为3.8V，此时小灯泡正常发光。因此，可将电压表用小量程并联在滑动变阻器两端，这样就可以解决电压表量程大、分度值大、误差大的问题。 15．同学们用“伏安法”测量小灯泡正常发光的电阻，选用的小灯泡标有“3.8V”字样，电源为3节新干电池串联，且电源电压保持不变。 (1)请在图甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接，要求图中滑动变阻器阻值最大； (2)小阳进行实验时移动滑动变阻器的滑片P到某位置，发现小灯泡忽亮忽灭，两电表指针均同时向不同方向左右摆动，其原因可能是 接触不良； (3)排除故障后小阳继续实验，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）； (4)实验结束后，小阳利用实验数据计算小灯泡的额定功率。他看见装实验用的小灯泡的包装盒上标有“3.8V，0.32A”字样，这与前面测得的实验数据不符，测得小灯泡的额定功率 （选填“大于”或“小于”）标准灯泡标注的额定功率，其原因不可能是 （选填序号）； A实验测量有误差； B．该小灯泡的灯丝比标准灯泡的灯丝稍粗一些； C．该小灯泡的灯丝比标准灯泡的灯丝稍长一些； (5)小阳在交流的过程中提出：上面的实验中电压表用0-15V量程测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片P使电压表达到额定电压3.8V时需要估读，测量不够准确。请根据小阳提出的问题，在不更换实验器材的情况下提出实验改进方案： 。 【答案】(1) (2)小灯泡 (3)12.7 (4) 小于 B (5)见解析 【详解】（1）滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡电压，图中滑动变阻器滑片在最左端，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，阻值最大，如图所示： （2）由图甲可知，灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流；若滑动变阻器接触不良，则整个电路时通时断路，在断路时，两表示数都变为0，指针都向左偏转，通路时都向右偏转，方向相同；若小灯泡接触不良，则小灯泡时明时灭；在灯泡所在支路断路时，电流表示数为0，指针向左偏转，而电压表串联在电路测电源电压，示数变大，指针向右偏转；小磊进行实验时移动滑动变阻器的滑片P到某位置，发现小灯泡忽亮忽灭，两电表指针均同时向不同方向左右摆动，其原因可能是小灯泡接触不良。 （3）排除故障后小阳继续实验，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为3.8V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，电流为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为 （4）[1]根据P=UI可知，小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.32A=1.14W 标准灯泡标注的额定功率为：P'=UI'=3.8V×0.32A=1.216W 故测得小灯泡的额定功率小于标准灯泡标注的额定功率。 [2]由可知，当电压一定时，灯的电阻越小，灯的功率越大，说明标准灯泡灯丝的电阻较小，根据影响电阻大小因素可知，该小灯泡的灯丝比标准灯泡的灯丝稍长一些；或者实验测量有误差，若该小灯泡的灯丝比标准灯泡的灯丝稍粗一些，则该小灯泡的电阻较小。 故选B。 （5）电源为3节新干电池串联，故电源电压为4.5V，根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为U滑=4.5V-3.8V=0.7V 小灯泡的电压为3.8V，小灯泡正常发光，故在不更换电压表的情况下，将电压表用小量程并联到滑动变阻器两端，移动滑片使电压表示数为0.7V，此时小灯泡正常发光。 考向02 缺少电表（电流表/电压表）的实验设计 要点梳理 1. 常见场景：缺少电流表（用电压表+已知电阻设计实验）、缺少电压表（用电流表+已知电阻设计实验）； 2. 设计思路：利用串并联电路规律，将已知电阻与被测电阻串联（分压）或并联（分流），通过已知量推导未知量； 3. 核心原理：串联分压、并联分流； 4. 关键：合理选择电路连接方式，确保能测量出推导所需的已知量。 典例验知 16．物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。器材有：小灯泡（额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为）、电源（电压恒为）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验室中有、两种规格的滑动变阻器可供选择。 (1)测量小灯泡功率的原理是 ，通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）； (2)甲图的实物电路存在连线错误，只需要改接一根导线就可以更正，请在连接错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接； (3)连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）；闭合开关，滑动变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为，电压表示数如图乙所示为 V，此时小灯泡的电阻为 ； (4)当滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为 W； (5)一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个的电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）： ①闭合开关S，开关接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数； ②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，接a，记录电压表示数； 则小灯泡额定功率 （用字母、、表示）。 【答案】(1) (2) (3) 断开 1.8 9 (4)0.5 (5) 【详解】（1）[1]测量小灯泡功率的原理是 [2]小灯泡正常发光时的电流约为 电路的总电阻约为 此时滑动变阻器连入电路的阻值为 的阻值大于8Ω，的阻值大于8Ω，但电流小于0.25A，故应选择。 （2）“测量小灯泡的电功率”实验，要求电源、开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，改法如图所示： （3）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开。 [2]电压表所选量程为0~3V，其示数为1.8V。 [3]小灯泡的电阻为 （4）当滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器连入电路的阻值为 此时电路中电流为 小灯泡的额定功率为 （5）在步骤①中，电压表测小灯泡的电压，小灯泡正常发光； 在步骤②中，电压表测小灯泡与定值电阻两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压 由欧姆定律可求出灯的额定电流 灯的额定功率 技巧点拨 缺少电流表时，用“电压表+已知电阻”，利用并联电路电压相等，通过已知电阻的电压、电阻求电流，间接测被测电阻；缺少电压表时，用“电流表+已知电阻”，利用串联电路电流相等，通过已知电阻的电流、电阻求电压，间接测量；设计电路时，务必包含滑动变阻器，保护电路并实现多次测量。 类题夯基 17．小梦所在的学习小组进行“测量小灯泡额定功率”的实验。如图甲所示的是实验电路图，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω  1A”，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 (1)将图甲电路连接完整； (2)连接好电路后，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 端。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，请问该电路出现的故障是： ； 移动变阻器滑片，观察电压表示数，直至灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示为 A，则该灯泡的额定功率为 W； (3)为了减小误差，小梦还计算出了不同电压下小灯泡的电功率的平均值，她的做法是 （选填“合理”或“不合理”）的；多次实验的目的是： ； (4)在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只已知阻值的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，继续测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电流为，定值电阻的阻值为，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器滑片P，直到电流表的读数为； ②闭合开关S、，断开，记下此时电流表的读数为； ③小灯泡的额定功率的表达式为 （用、和表示）。 【答案】(1) (2) 最右 小灯泡断路 0.2 0.5 (3) 不合理 寻找小灯泡电功率随电压变化的规律 (4) 【详解】（1）“测量小灯泡额定功率”的实验，灯泡与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与小灯泡并联，小灯泡额定电压为2.5V，电压表接小量程0~3V，实物连接如图所示： （2）[1]为了保护电路，连接好电路后，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最右端。 [2]小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表串联在电路中，因此电路故障为小灯泡断路。 [3]由图乙可知，电流表选择小量程0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A。 [4]小灯泡正常发光时，小灯泡两端电压为2.5V，通过小灯泡的电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率 （3）[1][2]因为小灯泡的电阻随温度变化而变化，小灯泡在不同电压下的电功率不同，所以算出不同电压下小灯泡的电功率的平均值是不合理的；多次实验的目的是寻找小灯泡电功率随电压变化的规律。 （4）由题意可知，闭合开关S、，断开时，通过定值电阻的电流为，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为 由于滑动变阻器的滑片未移到，小灯泡一直是正常发光，根据并联电路的电压特点，小灯泡此时的电压与定值电阻两端的电压相同，即，所以小灯泡的额定功率的表达式 18．两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清L1标有“”，L2标有“”的字样。 (1)图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图。 ①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正 ②正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，电路的故障可能是 。 ③排除故障后闭合开关，电流表示数为，移动滑片P，通过观察 表的示数来判断小灯泡是否正常发光。小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 。 (2)小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率。图中为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电压表，请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，实验操作简单。 (3)小梅设计了如图丁所示电路，也巧妙测出了L2的额定功率。两只滑动变阻器和的最大阻值分别为和，电源电压恒定请完成实验步骤。 ①按电路图连接电路 ②闭合开关S，S1接 （选填“a”或“b”）移动滑片，使电流表的示数为，灯泡L2正常发光。 ③再将S1接到另一位置，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数仍为。 ④保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。 ⑤小灯泡L2的额定功率的表达式为 。 【答案】(1) 小灯泡L1断路 电流 0.75 (2) (3) a 【详解】（1）[1]由图可知，此时电压表串联接在电路中，电流表与小灯泡并联。在测量小灯泡L1额定功率时，电流表应和小灯泡串联，测量通过小灯泡的电流，电压表与小灯泡并联，测量小灯泡两端的电压。故可将小灯泡左侧与开关连接的导线改为与电源负极连接，如下图所示： [2]正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮。电流表没有示数，说明电路中存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源连接的电路没有断路，则电路的故障可能是小灯泡L1断路。 [3]L1标有“”，说明当通过灯泡的电流为0.3A时灯泡正常发光，故移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光。 [4]由图可知，电压表的测量范围为0~3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.5V，即小灯泡两端电压为2.5V，故小灯泡L1的额定功率为 （2）L2标有“”，说明通过L2的电流为0.2A时，L2正常发光，故可以设计一个串联电路，通过L2的电流和通过定值电阻的电流相同。如下图所示： 当L2正常发光时，通过定值电阻的电流也为0.2A，则可根据得出此时定值电阻两端电压。闭合中间开关，断开上方开关，通过调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为，再断开中间开关，闭合上方开关，得到定值电阻和L2两端电压之和，根据串联电路电压规律即可得出此时L2两端电压，再根据即可得出L2的额定功率。 （3）[1][2][3]由图可知，通过单刀双掷开关使灯泡和R2分别接入电路中，使R2和灯泡等效替代。 闭合开关S，S1接a移动滑片，使电流表的示数为，此时灯泡L2正常发光。 再将S1接到另一位置，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数仍为。根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻相同，则灯泡正常发光的电阻与R2此时的电阻。 保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，此时R2单独接入电路中，电流表的示数为，则电源电压可表示为① 再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为，此时电源电压为② 联立①②可得，则灯泡正常发光的阻值为 则灯泡正常发光的功率为 考向03 电学实验的创新设计 要点梳理 1. 创新方向：器材创新（用生活器材替代实验器材，如用手机电池替代电源）、步骤创新（简化操作，优化测量流程）、目的创新（结合实际场景设计实验，如测家用电器的实际功率）；2. 设计原则：遵循实验原理，保证实验安全，操作简便，数据准确； 3. 常见场景：测未知电阻、测小灯泡实际功率的创新方案，结合传感器（如电流传感器、电压传感器）的实验设计； 4. 关键：创新不脱离原理，紧扣实验目的。 典例验知 19．溶液的导电性与溶液的种类和浓度有什么关系？为了探究这一问题，项目小组将一段透明硬质塑料管的两端用铜片密封，上端开一个注水口，接入电路中如图所示。实验时，每次管内都注满浓度不同的盐水，测得数据如下表所示。请你解答： 实验序号 1 2 3 4 盐水浓度/% 5 10 15 20 电流表示数I/A 0.02 0.04 0.06 0.08 (1)实验中，盐水的导电性强弱是通过 反映的；电路中定值电阻的作用是 。 (2)分析实验数据，可以得出的结论是： 。 (3)除溶液的种类和浓度，关于影响溶液导电性的因素，再提出一个可探究的科学问题： 。 【答案】(1) 电流表示数大小 保护电路 (2)当溶液种类一定时，溶液的浓度越大，其导电性越强。 (3)溶液的导电性与溶液的温度是否有关。 【详解】（1）[1]根据转换法，在该实验中，盐水的导电性强弱是通过电流表示数大小来反映的，因为电流表示数越大，说明盐水导电性越强。 [2]在电路中，定值电阻的作用是保护电路，防止电路中电流过大损坏元件。 （2）分析实验数据，当盐水浓度从5%增大到20%时，电流表示数从0.02A增大到0.08A，由此可以得出结论：当溶液种类一定时，溶液的浓度越大，其导电性越强。 （3）除溶液的种类和浓度外，关于影响溶液导电性的因素，可提出的可探究科学问题如：溶液的导电性与溶液的温度是否有关。 技巧点拨 创新设计时，先明确实验目的和原理，再思考器材、步骤的创新点；生活器材替代时，需保证器材规格符合实验要求（如电源电压不宜过高）；结合传感器的实验，重点分析传感器的作用（替代电表，更精准测量）；答题时，清晰描述创新方案的步骤、器材和数据处理方法。 类题夯基 20．探究小组欲完成实验“影响导体电阻大小的因素”。 (1)【实验思路】小明在实验室中找到了长短、粗细和材料不同的若干电阻丝，将其中两根电阻丝分别连入如图甲所示电路的间，发现灯泡亮度明显不同。推测出连入电路的电阻丝阻值可能不同。于是想要探究导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积是否有关。可以在电路中串联一个 表，通过观察电表示数，准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。 【实验方法】控制变量法和转换法。 编号 材料 长度 横截面积 a 镍铬合金 0.5 ① b 镍铬合金 0.5 1 c 镍铬合金 1 0.5 d 锰铜合金 0.5 0.5 (2)【实验过程】小明找到了四个电阻丝，为了能够完成探究，请将表中①处填充完整 。 (3)连接电路后，为了探究导体电阻与长度的关系，应将电阻丝 （写编号）连入间，比较电表示数得出结论。接下来通过将不同的电阻丝连入间，探究导体电阻是否与材料和横截面积有关。 (4)【实验结论】导体电阻大小与导体的长度、材料和 有关。 (5)【拓展创新】小组同学在查阅资料中发现矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水导电能力弱电阻大。同学们为了验证这个结论将等质量的两种水分别灌入两个相同的玻璃管中。玻璃管连入如图乙所示的电路。首先将开关闭合，观察电压表示数。将断开后闭合，若电压表示数变大，则玻璃管 装的是矿泉水。实验过程中，如果玻璃管C没有完全灌满，则会影响得出实验结论可靠性，原因是： 【答案】(1)电流 (2)0.5 (3)a、c (4)横截面积 (5) D 横截面积不同 【详解】（1）电阻大小不同，阻碍电流的能力不同，电阻越大，电流越小，故可以在电路中串联一个电流表，观察电流表示数的变化，准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。 （2）根据表格数据，要探究电阻与材料关系，必须材料不同，其他相同，应将a、d电阻丝连入AB间，故表中①处应填0.5。 （3）连接电路后，为了探究导体电阻与长度的关系，改变长度，而其他相同，故应将电阻丝a、c连入AB间。 （4）通过以上探究可得导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积有关。 （5）[1]将玻璃管C、D连入如图乙所示的电路，玻璃管与电阻R串联，电压表测量电阻R两端的电压，由欧姆定律可知，电压表示数变大，说明电路中的电流变大，电阻变小，故玻璃管D装的是矿泉水。 [2]该实验必须采用控制变量法，如果玻璃管C没有完全灌满，则没有控制横截面积相同，会影响得出实验结论可靠性。 21．当前我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材：电源、开关、导线） (1)还需要选择的实验器材： ； (2)简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）： ； (3)实验结论： 。 【答案】(1)一支2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表、定值电阻 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）探究铅笔芯的电阻与温度的关系，则需要用热源加热铅笔芯，改变铅笔芯的温度，通过与铅笔芯串联的电流表示数变化显示铅笔芯的电阻变化，所以实验器材除了电源、开关、导线外还需要一支2B铅笔芯、酒精灯、火柴、电流表，为保护电路，还要添加一个定值电阻。 （2）实验步骤如下： ①将铅笔芯、电流表及其它电路元件组成串联电路，闭合开关记下此时电流； ②在铅笔芯下面放一个点燃的酒精灯，给铅笔芯加热一段时间，观察电流表的示数，并记为。 （3）实验现象与结论：根据转换法，电流表示数越大，说明铅笔芯的电阻越小。若，说明温度越高铅笔芯的电阻越大；若，说明温度越高铅笔芯的电阻越小；若，说明铅笔芯的电阻与温度无关。 考向04 综合实验改进与评价 要点梳理 1. 综合场景：结合误差改进、器材替代、步骤优化的复杂实验设计，对多个改进方案进行评价； 2. 评价维度：误差大小、操作简便性、安全性、经济性、可行性； 3. 核心思路：先分析原实验的不足，再对比改进方案的优势，结合实验目的选择最优方案；4. 关键：评价需客观，结合实验实际，突出“最优方案的合理性”。 典例验知 22．在制作简易调光台灯实践活动中。 【任务一】选择光源 选择实验室用的小灯泡或者发光二极管作为光源。以下是发光二极管和小灯泡的部分信息。 发光二极管 小灯泡 能耗 低 高 电路连接 需要考虑电流方向 电流方向无要求 寿命 长 短 损坏风险 过流易烧毁 轻微过流不影响使用 (1)你会选择 制作台灯的光源，理由是 。 【任务二】设计电路 (2)某小组设计电路如图。 方案 电源电压U/V 灯泡 滑动变阻器 甲 2 2.5V  0.3A 10Ω  2A 乙 6 3.8V  0.3A 10Ω  2A 丙 10 6V  0.5A 5Ω  3A ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）调节，可以使小灯泡变亮。 ②上表是选择器材规格的三种方案，其中方案 无法使小灯泡正常发光，方案 长时间使用容易烧坏小灯泡。器材规格匹配的方案中，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是 Ω（保留一位小数）。 【任务三】交流与评价 下图是其他同学设计的调光灯电路。 (3)请对此电路进行评价 。 【答案】(1) 发光二极管 能耗低且寿命长 (2) 右 甲和丙 丙 7.3 (3)能调光，但是电阻跳跃变化，导致亮度跳跃，且与上图相比，操作较麻烦 【详解】（1）[1][2]根据表格可知，发光二极管和小灯泡各有各的优点和缺点。选择发光二极管的好处是能耗低且寿命长。 （2）[1]要使小灯泡变亮，就要使电流变大，电路中的电阻就要变小，滑片向右调节时可以使滑动变阻器接入电路的电阻变小。 [2][3][4]方案甲的电源电压是2V，而小灯泡的额定电压是2.5V，无法使小灯泡正常发光；方案乙的小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压 串联电路中电流处处相等，滑动变阻器的电流IR=0.3A，滑动变阻器接入电路的电阻 所以方案乙可以使小灯泡正常发光； 方案丙中的小灯泡如果能正常发光，滑动变阻器的电压 串联电路中电流处处相等，滑动变阻器的电流，滑动变阻器接入电路的电阻 所以方案丙无法使小灯泡正常发光，且滑动变阻器的最大阻值才5Ω，会导致电路中的电流大于灯泡的额定电流0.5A，长时间使用容易烧坏小灯泡。 （3）该电路是通过开关控制接入电路的电阻数量来改变电路中的总电阻，从而改变电流和灯泡的亮度，但是总电阻的数值变化不是连续的，而是跳跃的，导致灯泡亮度跳跃，并且开关的通断操作比滑动变阻器的操作较麻烦。 技巧点拨 综合改进时，优先解决核心问题（如误差、器材缺失），再优化细节（如操作步骤）；评价方案时，从“误差小、操作简、安全可靠”三个核心维度入手，对比不同方案的优缺点；答题时，先说明改进后的优势，再指出可能存在的不足，逻辑严谨。 类题夯基 23．某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验，某小组设计了如图甲所示的实验电路.实验室中可选用的器材有：两节新干电池，电流表、电压表各一只，开关一个，阻值分别为的定值电阻各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 【基础设问】 (1)如图乙所示的实验电路中有一根导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，然后结合图甲另画一根导线使电路连接正确； (2)实验小组的小华先把的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则发生这种现象的原因可能是 ？ (3)故障排除后，小华移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是 V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向 （填“左”或“右”）端移动，并观察 （填“电流表”或“电压表”），使其示数为 ； (4)当小华改用的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为原因可能是____________；（填序号） A．滑动变阻器的最大阻值太大 B．电压表量程选小了 C．滑动变阻器的最大阻值太小 (5)小华解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流随电阻变化的关系图像，图中阴影部分“面积”表示的物理量是 ；进一步研究发现由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可得出的实验结论是 。小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 ； 【能力设问】 (6)小华在进行实验时，若将电压表并联在了滑动变阻器两端， （填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系，理由是 ； (7)小组间交流时，发现相邻两个小组在相同的坐标系中画出的图像分别如图戊、已所示，你认为他们的图像不同的原因是 ； 【拓展设问】 (8)小亮也用图甲所示的电路图探究电流与电阻的关系，电源为两节新干电池，小亮选用的滑动变阻器的规格为“”。 ①若题述4个定值电阻均能完成实验，则应控制定值电阻两端电压不低于 V； ②若控制定值电阻两端电压为2 V，则小亮可以选用的定值电阻的最大阻值为 ； ③小亮认为小华作出的图线为曲线，看起来不直观，于是将图像进行了变换，从而直观地判断出了与的关系，小亮的改进方法为 ； ④实验中需要不断更换定值电阻，操作复杂，请你提出一条改进建议 。 【答案】(1) (2)电阻断路 (3) 2.4 右 电压表 2V (4)C (5) 电压的电阻 在电压一定时，电流与电阻成反比 25 (6) 能 见解析 (7)控制电阻的电压不同 (8) 2.5 20 将横坐标改为电阻的倒数 将定值电阻换为电阻箱 【详解】（1）如图乙所示的实验电路，电压表测电源电压是错误的，应测电阻的电压，改正后如下所示： （2）实验小组的小华先把10Ω的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，则电压表与电源连通，故发生这种现象的原因可能是电阻断路。 （3）[1][2][3][4]故障排除后，小华移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数是 2.4V，因要控制电阻的电压不变，要增大变阻器的电压，由分压原理，接下来他应将滑动变阻器滑片向左，并观察电压表，使其示数为2V。 （4）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 当小华改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，原因可能是滑动变阻器的最大阻值太小(小于25Ω)；故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （5）[1]小华解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像，图中阴影部分“面积”等于电流与电阻之积，根据，故表示的物理量电阻的电压。 [2]进一步研究发现由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，即电阻的电压相等，由此可得出的实验结论是在电压一定时，电流与电阻成反比。 [3]由（4）问分析可知，小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω。 （6）[1][2]小华在进行实验时，若将电压表并联在了滑动变阻器两端，电压表测变阻器的电压，因电源电压已知、由串联电路电压的规律可得出R两端的电压，根据串联电路各处的电流相等，故他能得到电流与电阻的正确关系。 （7）小组间交流时，发现相邻两个小组在相同的坐标系中画出的图像分别如图戊、己所示，可知电流与电阻之积不同即电阻的电压不变，他们的图像不同的原因是控制电阻的电压不同。 （8）[1]根据串联电路的规律及分压原理有 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，对应的定值电阻也最大，这时电压表控制的电压最小，即 解得，若题述4个定值电阻均能完成实验，则应控制走值电阻两端电压不低于2.5V。 [2]变阻器的最大电阻为10Ω，若控制定值电阻两端电压为2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为1V，定值电阻的电压为变阻器分得的电压的2倍，根据分压原理，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的最大定值电阻为， 即小亮可以选用的定值电阻最大阻值为20Ω。 [3]因电压不变时，电流与电阴成反比，小亮认为小华作出的图线为曲线，看起来不直观，于是将图像进行了变换，从而直观地判断出了I与R的关系，改进方法是将横坐标改为电阻的倒数。 [4]实验中需要不断更换定值电阻，为方便操作把定值电阻换为电阻箱。 24．图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。跨学科项目小组想利用图乙中电源、小灯泡、开关、电位器（相当于滑动变阻器）制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 (1)在连接电路时，小灯泡与电位器应该 （选填“串联”或“并联”）； (2)请你用笔画线代替导线将图乙电路补充完整。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。图中A、B、C为电位器的三个接线柱； (3)小洋按要求正确连接电路制成台灯后发现，变阻器电阻最大时，灯泡仍发光，说明此时电路中 （填“有”或“没有”）电流，于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层、保证灯泡可以调到熄灭、此时绝缘层应靠近图中 （填“A”或“C”）端； (4)与白炽灯相比，如果用LED灯做光源将电能转化为 能的效率更高； (5)在展示交流环节，同学们发现台灯调光时存在亮度调节范围小的问题。请你帮他们提出一条改进措施： 。 【答案】(1)串联 (2) (3) 有 C (4)光 (5)换用阻值更大的电位器 【详解】（1）小灯泡与电位器应该串联，通过改变电位器接入电路中的阻值来改变电流，从而达到调节灯光亮度的目的。 （2）要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮，即通过灯泡的电流变大，电位器的电阻变小，因此应连接电位器的B、C接线柱，故如下图所示： （3）[1]灯泡发光的前提是有电流通过灯丝，此时变阻器电阻最大时灯泡仍发光，说明电路中有电流。 [2]要让灯泡调到熄灭，需使滑片滑到绝缘层处时电路断路。电位器的电阻丝为AC段，滑片接B，绝缘层应靠近C端，滑片顺时针滑到C端时，接触绝缘层，电路断开，灯泡熄灭。 （4）与白炽灯相比，LED灯在达到相同光照强度时消耗的电能更少，所以将电能转化为光能的效率更高。 （5）亮度调节范围小，说明电位器的阻值变化范围不足，可以换用阻值更大的电位器。 重●难●提●分●必●刷 一、实验题 1．在研究“电流与电压关系”中，某小组同学连接图所示的电路开展电学实验，其中A表量程0~0.6A，V1表量程0~3V，V2表量程0~-15V，滑动变阻器R2标有“50Ω，1A”字样，则： (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于 （选填“最左端”、“最右端”或“没有”）。若电表都是好的，闭合开关后，若A表无示数，V1表无示数，V2表有示数，故障可能是 ；若A表有示数，V1表无示数，V2表有示数，故障可能是 ； (2)排除故障后，该小组将A、V1，V2示数绘出图像如图，分析图像，能反映电阻R1的直线是 （选填“甲”或“乙”），电源电压为 V； (3)分析图像，可得出结论： ； (4)在保护电学元件前提下，电路中的最大电流为 A； (5)该小组利用本实验器材还能探究 实验。 【答案】 最右端 R2断路 R1短路 甲 6 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体同端的电压成正比 0.3 探究串联电路的电压关系或测电阻实验等 【详解】(1)[1]闭合开关之前，滑片要滑到滑动变阻器的最大阻值处，即滑片在最右端。 [2]电流表无示数，说明电路中R1或R2断路；V1表无示数，V2表有示数，说明电阻R2断路。 [3]电流表有示数，说明电路为通路，电路中R1或R2短路，V1表无示数，V2表有示数，说明R1短路。 (2)[4]因为通过的R1电流随两端电压的增大而增大，所以能反应电阻R1的直线的图象是甲。 [5]由图象可知，当通过它们的电流都为0.3A时，U1=U2=3V，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压 U=U1+U2=3V+3V=6V (3)[6]根据图甲可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (4)[7]根据图象可知，当电压表V1的示数为3V时，通过电路的电流为0.3A<0.6A，因此电路中的最大电流为0.3A。 (5)[8]因为电路中既有电压表，又有电流表，因此可以测量电阻；也可以探究串联电路的电压关系。 2．小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了图甲所示的实物图。    （1）测小灯泡电阻的实验原理是 ，闭合开关前，应向 端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是 A。这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。换相同规格的灯泡，重测的数据如下表格，并绘出U﹣I图象如图丙中的A所示； 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 （3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？ （选填“同意”或“不同意”），说出你的理由 ； （4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的U﹣I图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能是 。 【答案】 A 0.26 变大 不同意 灯丝的电阻受温度影响，不是一个定值，取平均值没有意义 电压表与滑动变阻器并联了 【详解】（1）[1]要测小灯泡电阻，需要用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测通过小灯泡的电流，然后根据欧姆定律的变形公式求出其电阻，故实验原理是 [2]为了保护电路，应将滑片移到变阻器的最大阻值处，由图甲知，应向A端调整滑动变阻器的滑片，使电路中电阻最大，电流最小。 （2）[3]由图乙知，电流表使用量程，分度值为0.02A，此时电流值为0.26A。 [4]由图知，L与变阻器串联，电压表测灯泡L两端电压，所以，电压表示数小于电源电压，当灯泡丝烧断后，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以，电压表的示数变大。 （3）[5][6]因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，通过灯电流越大，根据可知灯的功率越大，灯丝的温度越高，因此，小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以，不能求灯丝电阻的平均值。 （4）[7]丙图中的B图象，随着电流的增大，电压减小，正好与A图象相反，符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因此故障是电压表与滑动变阻器并联了。 3．探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V），电流表，滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样），定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小 ；    （2）闭合开关前，应将滑片P调到 （选填“A”或“B”）处；闭合开关后，若电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是 ； （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数 ； （4）图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，根据图像他们不能直观的分析出电流与电阻的关系，接下来他们应该 ，经过分析，他们得到了正确结论： ； （5）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 ； A．更换阻值更大的滑动变阻器 B．将电压表改接到滑动变阻器两端 （6）如图中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 。 A．  电流表示数I与R阻值的关系 B．  电压表示数U与R阻值的关系 C．  变阻器接入电路RP阻值与R阻值的关系 【答案】    B 电阻R短路 右 保持3V不变 作出图像 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 A B 【详解】（1）[1]滑片P向右移动时，电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，所以滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联，如图所示：    （2）[2]为了电路安全，滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，即B处。 [3]闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故障原因是电阻R短路。 （3）[4][5]实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时，要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，所以应向右适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持 0.6A×5Ω=3V 不变。 （4）[6][7]由图丙可知，电流与电阻的乘积为 为一定值，根据图像他们不能直观的分析出电流与电阻的关系，接下来他们可以作出图像，由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）[8]A．根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为25Ω，而题中原来滑动变阻器的最大电阻为20Ω，故A符合题意； B．将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故B不符合题意。 故选A。 （6）[9]A．因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，所以电流随R的变化关系为反比例函数，故A不符合题意； B．换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B符合题意； C．由前面解答可知，定值电阻的电压为3V，滑动变阻器的电压为1.5V，由分压原理，滑动变阻器与R的阻值之比为1∶2，所以滑动变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，故C不符合题意。 故选B。 4．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）本实验测量电功率的原理是 。 （2）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整 。（要求滑片向右移动时小灯泡变亮） （3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数为2.2V。要测量小灯泡的额定功率，应调节甲图中的滑动变阻器，使其阻值变 （选填“大”或“小”），使电压表的示数为 V。电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为 W。 【答案】 小 2.5 1 【详解】（1）[1]本实验测量电功率的原理是。 （2）[2]因为要求滑片向右移动时小灯泡变亮，即滑片向右移动时变阻器连入电路的阻值变小，故应选择右下接线柱。如图所示： （3）[3][4][5]根据串联电路的电压分配规律知，要要使灯泡两端电压升高，即滑动变阻器两端电压降低，故使其阻值变小即可；为了测量灯泡的额定功率，故使电压表的示数为2.5V；由图乙知电流变的分度值为0.02A，所以示数为0.4A，根据得，小灯泡的额定电功率为 5．小宁测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5 V．电源电压为4.5V． （1）小宁连接了如图甲所示的电路，闭合开关后会出现 ． A．小灯泡发光  B．电压表有示数   C．电流表有示数  D．电压表无示数 （2）小宁改正错误后将电路重新连接，闭合开关，看到小灯泡非常亮，随后灯泡熄灭，小宁仔细观察小灯泡，发现灯丝烧断．小宁在操作过程中的不当之处是 ． （3）小宁解决问题后，完成实验．记录的数据如表所示，小宁对实验数据进行了计算分析发现，当小灯泡两端的电压增大时，通过它的电流增大，小灯泡消耗的电功率增大，灯泡的亮度越亮，这说明灯泡的亮度取决于它的 （填“额定功率”或“实际功率”）；小宁根据实验数据又绘制了小灯泡的I﹣U 图象（如图乙所示），根据图象，得出小灯泡的额定功率是 W； 小宁发现图象是曲线，原因是 ． 【答案】 B 没有将变阻器的最大电阻连入电路中 实际功率 0.625 灯的电阻随温度的变化而变化 【详解】(1)小宁连接了如图甲所示的电路，电流表与灯并联，灯短路，不发光，电流表示数为0，电压表串联在电路中，电压表测电源电压．选B；(2)小宁改正错误后将电路重新连接，闭合开关，小灯泡非常亮，随后灯泡熄灭，说明灯烧坏了，操作过程中的不当之处是没有将变阻器的最大电阻连入电路中；(3)当小灯泡两端的电压增大时，通过它的电流增大，小灯泡消耗的电功率增大，灯泡的亮度越亮，这说明灯泡的亮度取决于它的实际功率；根据绘制的小灯泡的I−U 图象，当灯的电压为2.5V时，电流为0.25A.小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；灯的电阻随温度的变化而变化,根据I＝，小宁发现图象是曲线． 点睛：分析电路的连接回答；看到小灯泡非常亮，随后灯泡熄灭，说明灯烧坏了，根据灯的电压过大分析；灯的亮度取决于灯的实际功率；根据图乙找出额定电压下的电流，根据P＝UI计算；灯的电阻随温度的变化而变化． 6．小阳利用图所示的电路测量定值电阻R的阻值。      （1）用笔画线代替导线，将图的电路连接完整；( ) （2）实验过程中，电压表、电流表的示数如图甲、乙所示，则电压表的示数为 V，电流表的示数为 A，电阻R的阻值为 Ω。 【答案】    2 0.2 10 【详解】（1）[1]如图所示：    （2）[2]观察到电压表如图甲所示，电压表选用小量程，分度值为0.lV，电压的示数为2V。 [3]电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流的示数为0.2 A。         [4]由欧姆定律的电阻R的阻值为 Ω 7．小伟同学在“探究电流与电压关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器的规格是“20欧1安”， （1）闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 端； （2）连接好电路，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是 ； （3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，小伟根据记录的数据得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 ； （4）老师根据小伟记录的数据，指出第1组数据有拼凑的嫌疑，理由是闭合开关在滑动滑动变阻器的过程中，流过R的电流不小于 。 实验序号 1 2 3 4 电压/V 0.5 1.2 1.8 2.5 电流/A 0.10 0.24 0.36 0.5 【答案】 最左 R断路 正比 0.12 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最左端或A端。 （2）[2]连接好电路，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，说明电路中没有电流，即存在断路，由电压表示数接近电源电压，可知电阻R断路。 （3）[3]由表格可知，电流随着电压的增大而增大，得出结论为当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 （4）[4]由图可知，电源电压为3V，定值电阻为 滑动变阻器的阻值最大为20Ω，流过R的电流最小为 8．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源 (电压恒定)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器及导线若干。 （1）在未做实验前检查仪器时，发现其它仪器正常，但电流表的指针如图甲所示，则接下来应该做的操作是 ； （2）在连接实物时，如图乙所示，开关应断开，并将滑片移至滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端；闭合开关后，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，产生此现象的原因可能是 (写出一条即可)； （3）问题解决后，移动滑片，小灯泡 I-U 图像如图 丙所示，则小灯泡正常发光的额定功率为 W； （4）实验中若电压表损坏，同学们利用身边的器材设计了如图丁所示的电路。其中电源电压恒为U，R0 的电阻值已知； ①闭合开关 S 和 S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ； ②闭合开关 S 和 S2， (选填“调节”或“不调节”) 滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为 I； ③小灯泡额定功率表达式为：P 额 ＝ (用已知量的数字和符号表示)。 【答案】 将电流表的指针调零 左 小灯泡短路 0.625 不调节 【详解】（1）[1]实验前电流表指针如图甲所示，指针未指零刻度线，说明电流表指针未调零，接下来操作是将电流表指针调零。 （2）[2]如图乙所示，滑动变阻器接入右端电阻丝，为保护电路，滑动变阻器接入阻值应调到最大值，即滑片应移至滑动变阻器的最左端。 [3]如图乙所示，小灯泡、电流表、滑动变阻器串联在电路中，电压表与小灯泡并联，当小灯泡短路时，小灯泡不亮，电压表也被短路，故其示数为0，电流表有示数，符合题意。 （3）[4]小灯泡额定电压为2.5V，如图丙所示，电流为0.25A，额定功率为 （4）①[5]闭合S、S1，小灯泡和电阻R并联，电流表测电阻R的电流，要使小灯泡正常发光，应使电阻R的电流为 ②[6]闭合开关 S 和 S2，不调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为 I。 ③[7]小灯泡电流为 小灯泡的额定功率为 9．用如图甲所示电路测量小灯泡正常工作时的电阻，其额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整； （2）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是 ； （3）排除故障后进行实验，根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示，由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； （4）实验过程中当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动； （5）由图像可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量= （选填“大于”或“小于”）滑动变阻器电阻的变化量。 【答案】 小灯泡短路 10 右 小于 【详解】（1）[1]电压表应该与小灯泡并联，小灯泡正常工作时电压为2.5V，因此应将电压表的“3V”接线柱与小灯泡的左侧相连，如下图： （2）[2]小灯泡不亮，电流表有示数说明电路中不存在断路现象，由于电压表无示数，则可能是小灯泡被短路，此时小灯泡中没有电流通过。 （3）[3]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过它的电流约为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为 （4）[4]丙图中电流表使用的是小量程，分度值为0.02A，读数为0.16A，由图乙可知小灯泡正常发光时的电流为0.25A，因此应该增大电流，故应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即将滑片P向右移动。 （5）[5]由图像可知，灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由知，电路的总电阻变小，由知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值小于滑动变阻器电阻减小的值。 10．在“测量小灯泡的电功率”的实验中。 （1）如图1甲中的实线是小华已连好的导线，她正准备接入最后一根导线（图中的虚线），请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是 ； （2）小华改正后并进行正确操作，闭合开关，电流表示数如图1乙所示，再读出电压表示数并观察灯的发光情况，在表中记下第1组数据；移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，在表中记下第2组数据；再移动滑片到端点时，灯泡闪了一下后熄灭，在表中记下第3组数据；根据三组数据可知：小灯泡的额定功率是 W，滑动变阻器最大阻值是 Ω； 序号 电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度 1 1.2V 暗 2 2.5V 0.3A 正常发光 3 6V 0A 不发光 （3）小华根据滑片P从阻值最大位置A移至阻值最小位置B的实验数据，描出灯泡的I﹣U图像如图丙，任取图像上一点C构成图1丙中阴影部分的矩形，则矩形的面积表示的物理含义是 ； （4）小华打算增加一个电阻箱R0，只利用电压表，设计了如图2所示的电路来测量额定电压U额=2.5V的小灯泡的额定功率。主要步骤如下： （a）按电路图连接电路； （b）闭合开关S1，将开关S2接到b，移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V； （c）将S2接到a，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，直到电压表示数2.5V时，读出电阻箱接入电阻为R0.则：①小灯泡的额定功率P额= （用字母和已知量表示）。在步骤（c）中调节电阻箱时无法使电压表示数恰好是2.5V，小华将电阻箱阻值调到某一值后，将滑动变阻器的滑片向右移了一点电压表的示数恰为2.5V，然后用测得的数据求出小灯泡的额定功率。她这样测得的额定功率与实际值相比 （选填“偏大”或“偏小”）； （5）实验室中还存放着额定电压各不相同的多种小灯泡，你认为，决定这些小灯泡额定电压的因素是 。 A．加在小灯泡两端的实际电压 B．流过小灯泡的实际电流 C．制造小灯泡时选用的材料 D．小灯泡发光时的实际功率 【答案】 连接电路时开关没有断开 0.75 20 滑动变阻器的实际功率 偏小 C 【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时，开关应断开；如图1甲中的实线是小华已连好的导线，她正准备接入最后一根导线时，存在的不妥之处是开关没有断开。 （2）[2]电流表选用小量程，分度值是0.02A，由图乙可知，电流表的示数为0.24A；由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，小灯泡额定功率为 [3]根据序号3可知，电流表示数为0，电压表示数为6V，可知此时灯泡已经烧坏，电压表与电流表、滑动变阻器、开关和电源组成通路，所以电压表测量的是电源电压，故电源电压为6V，刚闭合开关时，滑动变阻器的滑片在最大阻值端，电路中的电流最小，由表格数据可知，当电路中的电流为0.24A时，滑片在最大阻值端，此时灯泡两端的电压为1.2V，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最大阻值是 （3）[4]由图丙可知，阴影部分的面积等于横坐标与纵坐标的乘积，横坐标是电源电压减去灯泡两端的电压，即是滑动变阻器两端的电压，纵坐标是通过灯泡的电流，也是通过滑动变阻器的电流，由此可知阴影部分的面积等于滑动变阻器两端的电压与通过滑动变阻器的电流的乘积，故阴影部分的面积是滑动变阻器的实际功率。 （4）[5]由题意可知，灯泡正常发光时的电流I额等于电阻箱两端的电压为2.5V时通过电阻箱R0的电流 小灯泡的额定功率 [6]小华将滑动变阻器的滑片向右移了一点，即滑动变阻器的阻值增大了一点，才使电压表的示数为2.5V，根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器的滑片没有移动时，电压表的示数大于2.5V，电阻箱的电阻比灯泡正常发光时的电阻大，通过R0的电流比灯泡正常发光时的电流更小了一些，根据电功率公式P=UI可知，这样测量出的额定功率与实际相比要偏小。 （5）[7]小灯泡额定电压由制造小灯泡时选用的材料决定，故选C。 11．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压3V为，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）小王同学连接电路时，开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态。小王已连接了部分电路，如图甲所示。请继续连接完成电路 ，要求滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。 （2）小王连接好电路检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，观察到两电表示数在变化，并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘制的U﹣I图象如图乙所示，根据图象可得小灯泡的额定功率是 W。 （3）小王还发现图像在电流较小时是直线，随若电流增大，图像变成了一条曲线，如图乙所示。造成这变化的原因是 。 （4）滑动变阻器的滑片P移动到某一位置，电压表示数如图丙所示，为 V，要测小灯泡的额定功率，应该将滑片P向 （选填“A”、“B”）端移动，使电压表示数为2.5V。 【答案】 断开 0.5 小灯泡灯丝的电阻随温度的增大而增大 1.9 A 【详解】（1）[1][2]小王同学连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态；小王已连接了部分电路，如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的A点相连，如图所示 （2）[3]根据绘制的U﹣I图象可知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率 （3）[4]小灯泡灯丝的电阻随温度的增大而增大，温度变化较小时，灯的电阻变化也较小，故小王还发现图线在电流较小时是直线，随着电流增大（电阻变化较大），图线变成了一条曲线。 （4）[5][6]电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，电压为1.9V；要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从1.9V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V为止。 12．同学们“探究电流与电压、电阻关系”时，实验室提供的器材有：干电池4节，定值电阻4个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器（ “30Ω，2A” ），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 (1)用笔画线代替导线将甲实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大； (2)连接好电路，闭合开关，小梦发现电流表和电压表示数均为0，他将一根导线的一端接在电源负极，另一端依次接触a、b、c（代表滑动变阻器接入的下方接线柱）、d各接线柱，当接触到d时，电流表和电压表指针迅速偏转较大角度，经进一步检查，电表、各条导线及各接线处均完好，则电路中可确定的故障是 ； (3)同学们利用上面所选的器材探究“电流与电阻关系”实验，他们在R=5Ω的电阻接入电路时，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V。更换其余电阻继续实验，但当20Ω电阻接入电路中时，发现电压表示数始终不能调为2V，为了获取20Ω电阻接入时的数据，继续完成探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的选项是______； A．将滑动变阻器更换为最大阻值较大，规格合适的滑动变阻器，其余不变 B．将电源更换为电压为4.5V的电源，其余不变 C．控制定值电阻两端电压由2V改为1V，其余不变 (4)解决问题后利用收集的数据作出I-图像如图乙所示，分析I-图像可得出： 。 【答案】(1) (2)滑动变阻器断路 (3)C (4)导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比（或导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比） 【详解】（1）根据题意可知，滑片向右滑动时，电流表的示数变大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻变小，所以滑动变阻器的右边下端接线柱接入电路才满足要求；在本实验中，电压表要并联在定值电阻的两端，所以还需要将电压表的负接线柱接到定值电阻的右侧，如图所示： （2）电流表和电压表示数均为0，说明电路的故障是断路，同时电压表无法测到电源电压，所以，电压表的两端接线柱到电源的正负极出现了断路，他将一根导线的一端接接触到d时，电流表和电压表指针迅速偏转较大角度，所以电路中可确定的故障是滑动变阻器断路。 （3）A．根据串联分压原理可知，定值电阻时，定值电阻两端的电压变大，则滑动变阻器接入电路中的电阻值也要变大，这时可以将滑动变阻器更换为最大阻值较大，规格合适的滑动变阻器，其余不变，以此完成实验，A正确，不符合题意； B．将电源更换为电压为4.5V的电源，定值电阻两端的电压是2V，则定值电阻的阻值是20Ω，根据欧姆定律可知，电路中的电流是 根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压是 此时滑动变阻器接入电路中的电阻是 没有超过滑动变阻器的最大阻值，可以完成实验，B正确，不符合题意； C．控制定值电阻两端电压由2V改为1V，根据欧姆定律可知，电路中的电流是 根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压将变为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻是 远大于滑动变阻器的最大阻值30Ω，不可以完成实验，C不正确，符合题意。 故选C。 （4）分析图像可知，导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比（或导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比）。 13．小华用图所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”，实验器材：电压恒为4.5V的电源，电流表、电压表各一个，阻值分别为、、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器和，开关一个，导线若干。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 25 30 I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10 (1)若小华选择器材，连接电路均正确。闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，电流表无示数，电压表示数接近4.5V，由此可判断电路故障是___________。（填选项） A．滑动变阻器断路 B．定值电阻R断路 C．定值电阻R短路 (2)排除故障后，小华依次接入、、、和的定值电阻，得到上表中的五组数据，完成实验并得出实验结论。则他选用的滑动变阻器是 （选填“”或“”）。 (3)实验中，小华将的定值电阻换成的后，闭合开关。接下来他应该将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为 V。 (4)整理表中数据可得结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。请写出电流与电阻“成反比”的依据： 。 【答案】(1)B (2) (3) 左 3 (4)见解析 【详解】（1）闭合开关无论怎样移动滑片，电流表无示数，说明电路出现断路，又电压表示数等于电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极之间接通了，则故障原因是定值电阻R断路。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）实验中电源电压恒定为4.5V，探究电流与电阻关系时，要控制定值电阻两端的电压一定。任选一组实验数据可知，控制不变的电压为 则每次实验时滑动变阻器分去的电压为 根据串联分压规律可知，实验中滑动变阻器应接入电路中的电阻与定值电阻的阻值成正比。即，则定值电阻阻值最大为30Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 滑动变阻器R1的最大阻值小于15Ω，不能完成实验。故应选R2。 （3）[1][2]实验中应控制定值电阻两端电压不变。结合前面分析可知，本实验中控制不变的电压值为3V。将的定值电阻换成，根据串联分压规律，滑动变阻器接入电路中的阻值要变大，故应将滑片向左移动，直到电压表示数为3V。 （4）根据表中数据可知，电阻的电流与电阻之积为 U=IR=0.60A×5Ω=0.12A×25Ω=3V=0.10A×30Ω=3V 通过定值电阻的电流与定值电阻的乘积相等，得出的结论是：导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比。 14．如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图． （1）连接好电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到 ； （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.80伏时，电流表实数如图乙，示数为 安，此时小灯泡的电阻为 欧； （3）在实验过程中，发现在开关闭合的情况下，小灯泡突然不亮，电压表和电流表均无示数，小丽认为可能是电路某处断路，于是用一根导线检测，实验步骤和现象如下表． 实验步骤 导线两端接触位置 电灯 电流表 电压表 ① ad 亮 有示数 有示数 ② ae 亮 无示数 有示数 ③ ac 不亮 无示数 无示数 ④ ab 不亮 无示数 无示数 小丽分析表中现象，判断出cd之间某处断路，同组同学指出实验步骤 是没有必要做的． 【答案】（1）最左端；（2）0.28；10；（3）②④． 【详解】试题分析：（1）由图示电路图可知，连接好电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到最左端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大； （2）由图乙所示电流表可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A；由欧姆定律：I=U/R可知，此时灯泡电阻R=U/I=2.80V/0.28A=10Ω； （3）用导线检查断路位置，步骤②④是不必要的，因为根据②④的实验现象无法判断出电路断路位置． 考点：测小灯泡电功率 15．小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。 （1）如图所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮 ； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （3）实验过程中，当电压表示数为 V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示 A，小灯泡的额定功率为 W。 【答案】 C 2.5 0.24 0.6 【详解】（1）[1]原图中滑动变阻器接在金属杆两端，滑动变阻器应该采用“一上一下”的原则接线，如图所示： （2）[2]连接电路时，为保护电路，闭合开关前滑动变阻器阻值滑片在阻值最大处，根据欧姆定律，可能是电路中的电流较小，灯的实际功率较小，所以先移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。 故选C。 （3）[3]灯在额定电压下的功率为额定功率，所以当电压表示数为2.5V时，灯泡达到额定功率。 [4]图乙中电流表选用小量程，每一个小格代表0.02A，示数为0.24A。 [5]灯泡的额定功率为 16．小溪同学在做“用伏安法测电阻”的实验时，选用了一个电压不变的电源。他多次选用合适的电表量程完成了以下实验过程。忽略电表对实验的影响，请回答下列问题： (1)小溪连接好了如图甲所示的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端；接着小溪闭合开关，读出电压表的示数为7.5V，电流表的示数为0.15A，由此可知滑动变阻器的最大阻值为 ，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数变大时，电压表示数变 。 (2)小溪把电压表改接在灯泡两端，接着进行了三次测量，第一次，把滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，发现电压表的示数变为1.5V，由此可推导出电源电压为 V；第二次，把滑片移到滑动变阻器中间某位置时，电压表的示数为4.2V，电流表的指针如乙图所示；第三次，把滑片移到滑动变阻器最左端时，电流表的示数如丙图所示。则第二次实验中测得小灯泡的阻值为 。 【答案】(1) 右 50 小 (2) 9 10.5 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于最大值，故滑片应置于最右端。 [2]由图甲可知，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测通过电路的电流，则滑动变阻器的最大阻值为 [3]当滑动变阻器的电阻变小时，电路中的总电阻变小，电流变大，根据分压定律，滑动变阻器分到的电压变小。 （2）[1]小溪把电压表改接在灯泡两端，即此时电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器处于最大值时，由（1）得两端电压为7.5V，根据串联电路电压规律可知，电源电压 [2]当滑动变阻器的电阻逐渐变小，电流会逐渐变大，则丙图中的示数要大于乙图中的示数，所以乙图选择的是小量程，丙图选择的是大量程，则乙图的示数为0.4A，丙图的示数为0.8A，所以第二次实验中测得小灯泡的阻值为 17．小明在做“测量小灯泡的功率”的实验，器材有：电压为3V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω  1A）、电流表、电压表、开关各一个、导线若干。 (1)请你用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整要求：滑片P向右移动，小灯泡变亮； (2)小明连接好电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，闭合开关，读出电流表、电压表示数。继续移动滑片P，当电压表为1.0V时，电流表示数如图乙所示，多次实验后的数据如下表； ①图乙中电流表的示数为 A；该小灯泡的额定功率是 W； 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 0.2 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 2.7 电流I/A 0.10 0.16 0.22 0.25 0.27 0.28 ②老师仔细查阅数据后指出，第1次数据不是真实测量。请你指出老师判断的理由 ； ③图丙是以通过小灯泡的电流I为纵坐标、以小灯泡两端的电压U为横坐标建立的平面直角坐标系。请根据小明的正确的测量数据在坐标系中描点、连线画出小灯泡的I—U图像 ； ④实验中，当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时，小灯泡的实际功率为 W。 【答案】(1) (2) 0.18 0.675 若灯泡两端的电压为0.2V时，滑动变阻器两端的电压为2.8V，滑动变阻器对应的阻值超过20Ω 0.5 【详解】（1）测量小灯泡的功率的实验电路，把小灯、电流表、滑动变阻器串联起来，电压表与小灯泡并联。小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，滑片P向右移动，小灯泡变亮，说明电阻变小，说明滑动变阻器应该接B接线柱，如图所示： （2）[1]图乙中电流表选择0-0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.18A。 [2]由表格数据可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.27A，所以该小灯泡的额定功率是 [3]若灯泡两端的电压为0.2V通过的电流为0.10A时，滑动变阻器两端的电压为 此时 大于滑动变阻器的最大阻值，所以第1次数据不是真实测量值。 [4]剔除第一组错误的数据，根据描点法，把表格中第2-7组对应的（U，I）数据在图像中描点，然后连线，图像如下： [5]分析表格数据可知，当灯泡两端的电压为2.0V，通过的电流为0.25A时，滑动变阻器接入电路的电阻为 刚好符合题意，所以此时小灯泡的实际功率为 18．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。 （1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整 ； （2）木实验选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； （3）若把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，接下来的操作合理的是 ； A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B．拧紧开关两端的接线柱 C．检查滑动变阻器是否短路 （4）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 （选填字母符号）。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能 【答案】 R1 A B 【详解】（1）[1]额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，灯泡正常发光时的电流为 故电流表选用小量程与灯串联在电路中，如下图所示： （2）[2]电压恒为4.5V的电源，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻为 故选用“30Ω 2A”的滑动变阻器R1。 （3）[3]若把滑片移到最左端，闭合开关，若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，故为了排除故障，接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （4）[4]图乙中，S分别接“a”和“b”时，定值电阻和灯泡分别与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丙中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时电压表测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率。故ACD不符合题意，B符合题意。 选B。 19．用图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，其中电压表量程，电流表量程 （1）①正确操作，记录三个电表的数据； ②根据数据画出图像，如图乙，依据图线 （选填“A”或“B”）可得出结论； （2）第一组同学将图甲电路拆下三个元件，如图丙，在ab间接入某未知电阻，根据电压表示数和图乙信息可得未知电阻的阻值，其中可以测量的最大阻值是 ； （3）第二组同学设计了如图丁的电路，测量灯泡正常发光时的电阻，灯泡额定电流为，R上标有“”，步骤如下： ①只闭合，将R的滑片调整至合适位置，电流表示数为； ②只闭合，将R的滑片移至左端，读取电流表示数为； ③只闭合，将R的滑片移至右端，电流表示数为； ④只闭合读取电流表示数为； 正确排序有多种，请写出其中一种， ，灯泡正常发光时的电阻为 。 【答案】 A 50 ①④②③ 5 【详解】（1）②[1]由图甲得，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测量定值电阻R1电压，电压表V2测量变阻器R2电压，定值电阻R1的电流随电压变大而变大，对应I-U图像是A图线。“电流与电压的关系”，研究对象是定值电阻，则应依据图线A可得出结论。 （2）[2]由图乙得，电路中电流最大为0.5A，此时变阻器接入电路中电阻最小，由串联电路电阻越小分到电压越小得，此时变阻器的电压最小，定值电阻R1电压最大，即电压表V1示数最大为15V，由欧姆定律得，定值电阻R1阻值为 电压表V1、电压表V2示数相等，都为12V，电源电压为 图丙中定值电阻R1与ab间电阻串联，电压表V2测量ab间电阻电压，当ab间接入电阻最大时，电压表V2的示数最大为15V，此时定值电阻R1的电压为 电路电流为 由欧姆定律得，可以测量的最大阻值是 （3）[3][4]①只闭合，L与R串联，电流表测量电路电流，将R的滑片调整至合适位置，电流表示数为，此时灯泡正常发光，电源电压为 ④只闭合读取电流表示数为，此时定值电阻R0与变阻器R串联，电流表测量电路电流，由欧姆定律得，电源电压为 ┄┄① ②只闭合，将R的滑片移至左端，电路化为R0的简单电路，读取电流表示数为，由欧姆定律得，电源电压为 ┄┄② ③只闭合，将R的滑片移至右端，R0与变阻器R的最大电阻串联，电流表示数为，由欧姆定律得，电源电压为 ┄┄③ 由①②③解得 ，， 由欧姆定律得，灯泡正常发光时，变阻器R的电压为 灯泡的额定电压为 由欧姆定律得，灯泡正常发光时的电阻为 20．在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20Ω）、导线若干。 （1）在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外，另一个作用是 ； （2）小明先将5欧电阻接入电路，调节滑动变阻器到适当位置，电流表示数如图丙为 A；再将5欧的电阻更换为10欧电阻，闭合开关，移动滑动变阻器，继续实验完成测量； （3）当小明再换接15欧电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，都无法让电压表示数保持不变，他认为可能是滑动变阻器阻值不够大导致。同组的小红同学思考了一会，使用题干中已有器材解决了这一问题，小红的操作方法是 。 【答案】 使定值电阻两端的电压保持不变 0.4 将10欧的电阻串联接入电路中 【详解】（1）[1]探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，更换电阻后，需要通过调节滑动变阻器来控制电压不变，因此滑动变阻器的另一个作用是控制定值电阻两端的电压保持不变。 （2）[2]由图丙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A。 （3）[3]由实验测得的数据可知，电流与电阻的乘积应为 0.4A×5Ω=2V 即控制定值电阻两端的电压为2V不变，当将滑动变阻器的最大阻值接入电路中时，由串联分压规律可得 将U=6V带入解得15Ω定值电阻两端电压为 UR≈2.6V＞2V 原因是滑动变阻器最大阻值不够大；当定值电阻等于15Ω时，若电压表示数为2V，此时电路中的电流 滑动变阻器两端的电压 U滑=U-U定=6V-2V=4V 滑动变阻器接入电路中的电阻 而滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，所以可以将 30Ω-20Ω=10Ω 的定值电阻串联在电路中即可解决滑动变阻器阻值不够用的问题。 二、科普阅读题 21．阅读短文，回答问题。 “无人机”多功能飞行器可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图甲为某品牌“无人机”，由锂电池供电，采用4个电机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，其携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。下表是该无人机的部分参数： 无人机质量含摄像机 1.5kg 锂电池额定电压 12V 最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 10V 最大水平速度 15m/s 每个电动机最大输出功率 50W 最大上升速度时受 到的空气阻力 9N 电动机的能量转化效率 95 （1）当“无人机”携带摄像机飞行在空中进行拍摄地面图象时，下列说法中错误的是 A．“无人机”升空时，获得升力的施力物体是空气 B．“无人机”中的电动机是将电能主要转化为机械能 C． “无人机”在拍摄地面图象时增加悬停高度可以使所成的像变大 D．“无人机”升空过程中所受到大气压变小 （2）为了保证电动机正常工作，通过电子调速器简称电调来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 （选填“并联”或“串联”）。 （3）已知“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。该“无人机”携带摄像机参与某次火情的勘测时，“无人机”以4m/s的速度从地面匀速竖直升空至100m高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。此时，“无人机”上升时受到的空气阻力为 N，“无人机”上升过程中电动机做的功为 J，消耗的电能为 J。 （4）该“无人机”携带的微型摄像机带有自动拍摄功能，未出现火情时处于待机状态，等到火情来临产生一定强度的红外线，摄像机将自主启动进入工作状态。小明利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”，如图乙所示。该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。其中电源由“无人机”的锂电池提供，R是电阻箱，RP是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的对应关系如下表所示。（E为红外线强度，cd表示其单位） E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 RP/ 18 9 6 4.5 3 若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小明设定红外线强度为4cd时启动摄像机工作，电阻箱的阻值至少应调到 ，为了能使控制电路在红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态，最简单的方法是将电阻箱R的阻值 （填“调大”或“调小”）。 【答案】 C 串 4 1900J 2000J 13.5 调大 【详解】(1)[1]A．四旋翼无人机，当电机带动旋翼（螺旋桨）转动时，对下方空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的反作用力（即为升力），所以获得升力的施力物体是空气，故A正确，不符合题意； B．无人机”中的电动机工作原理通电线圈在磁场中受力而转动（或磁场对电流的作用），将电能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，在拍摄地面图象时增加悬停高度，即物距增大，像距变小，所成的像也变小，故C错误，符合题意； D．大气压随高度的升高而减小，即“无人机”升空过程中所受到大气压变小，故D正确，不符合题意。 (2)[2]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是串联； (3)[3]由表格数据可知，无人机的最大上升速度为6m/s，此时受到的空气阻力为9N，由题意知，“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，即：f=kv2，所以： = 即： = 解得： f2=4N； [4]由于“无人机”以4m/s的速度从地面匀速竖直升空，根据力的平衡条件可知，“无人机”获得的升力： F=f2+G= f2+mg=4N+1.5kg×10N/kg=19N 则升力做的功： W机械=Fs=19N×100m=1900J； [5]由=得，“无人机”上升过程中电动机消耗的电能： W电===2000J； (4)[6]表格数据可知，小明设定红外线强度为4cd时，Rp=4.5，由题知，启动摄像机工作时，a、b两端的最小电压（即电阻箱的最小电压）UR=9V，则RP两端的电压： UP=U-UR=12V-9V=3V 电路中的电流： I===A 由I=得，电阻箱的最小阻值： R===13.5； [7]在红外线强度较弱时，红外探测器RP的阻值较大，其两端的电压将增大，为了保证a、b两端电压必须等于或大于9V不变，根据串联电路电压之比等于电阻之比，最简单的方法是将电阻箱R的阻值调大。 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难09 电学实验的精准突破（伏安法测电阻/功率+实验改进与设计） 内容导航 第一部分 重难考向解读 拆解核心难点，明确备考要点 核心模块 重难考向 考法解读/考向预测 第二部分 重难要点剖析 精解核心要点，点拨解题技巧 要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基 模块01 伏安法测电阻与测电功率基础实验 考向01 伏安法测定值电阻 考向02 伏安法测定值电阻的误差分析 考向03 伏安法测小灯泡的电功率 考向04 伏安法测小灯泡电功率的数据处理与图像分析 模块02 电学实验改进与创新设计 考向01 伏安法实验的误差改进 考向02 缺少电表（电流表/电压表）的实验设计 考向03 电学实验的创新设计 考向04 综合实验改进与评价 第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点，精练稳步进阶 ●难●考●向●解●读 核心模块 重难考向 考法解读/预测 模块01伏安法测电阻与测电功率基础实验 考向01伏安法测定值电阻 本模块考法以基础实验操作、数据处理、误差分析为主，题型涵盖选择题、填空题、实验探究题，难度中等，侧重实验原理和规范操作。基础考向聚焦伏安法核心步骤，综合考向侧重数据处理与图像分析。预测中考将延续基础导向，结合小灯泡、定值电阻实验，侧重实验步骤补充、误差分析和图像解读，强调实验规范性和原理应用。 考向02伏安法测定值电阻的误差分析 考向03伏安法测小灯泡的电功率 考向04伏安法测小灯泡电功率的数据处理与图像分析 模块02电学实验改进与创新设计 考向01伏安法实验的误差改进 本模块考法以实验改进、创新设计、方案评价为主，题型集中在实验探究大题，难度中等偏上，侧重实验原理的灵活应用和创新思维。基础考向侧重简单器材替代，综合考向侧重综合改进与方案评价。预测中考将增加情景化、创新化题目，结合生活器材、传感器设计实验，侧重改进思路、方案评价和逻辑表达，考查创新能力和实验综合素养。 考向02缺少电表（电流表/电压表）的实验设计 考向03电学实验的创新设计 考向04综合实验改进与评价 重●难●要●点●剖●析 模块01 伏安法测电阻与测电功率基础实验 考向01 伏安法测定值电阻 要点梳理 1. 实验原理：（通过测量电阻两端电压U和通过的电流I，计算电阻值）； 2. 实验器材：电源、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干； 3. 实验步骤：组装电路（开关断开、滑片移至最大阻值处）→ 调零电表→ 闭合开关，移动滑片测多组数据→ 计算每组电阻值，求平均值→ 整理器材； 4. 关键：多次实验目的是减小误差，使测量结果更精准。 典例验知 1．小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验，下列说法正确的是（    ） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端 B．电流表的测量范围应该选择0~3A C．图乙中电压表的读数为2.3V D．多次测量求平均值是为了减小测量误差 技巧点拨 电路组装时，电流表串联、电压表并联在定值电阻两端，注意正负接线柱接法；滑片移至最大阻值处，是为了保护电路；读数时视线与电表指针相平，统一单位；计算平均值时，剔除异常数据，避免误差扩大。 类题夯基 2．下列图像中，能正确描述“伏安法”测小灯泡电阻的实验中I-U关系的是（　　） A． B． C． D． 3．某同学利用如图所示的电路测量定值电阻的阻值，下列说法错误的是（    ） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到最右端 B．滑动变阻器能改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量 C．本实验多次测量的目的是求平均值减小误差 D．利用现有实验器材既能探究电流跟电压的关系，也能探究电流与电阻的关系 考向02 伏安法测定值电阻的误差分析 要点梳理 1. 误差类型：系统误差（电表内阻影响、器材精度不足）、偶然误差（读数偏差、滑片移动不精准）； 2. 常见误差成因：电流表内接（测量值偏大，因电压表测电阻与电流表总电压）、电流表外接（测量值偏小，因电流表测电阻与电压表总电流）、读数估读偏差； 3. 减小误差方法：多次实验求平均值、选择合适的电表接法、规范读数。 典例验知 4．用伏安法测量定值电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是（　　） A．甲图测量出的电阻值比真实值小 B．乙图测量出的电阻值比真实值大 C．为了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图 D．为了减小误差，测量小电阻时宜采用甲图 技巧点拨 判断误差方向时，先明确电表接法：内接偏大、外接偏小；分析误差成因时，优先考虑“电表分压/分流”影响，再考虑操作误差；答题时需明确“误差类型+成因+影响（偏大/偏小）”，表述规范。 类题夯基 5．用伏安法测量定值电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。下列说法中正确的是（　　） A．甲图测量出的电阻值比真实值小 B．乙图测量出的电阻值比真实值大 C．为了减小误差，测量大电阻时宜采用甲图 D．为了减小误差，测量小电阻时宜采用甲图 6．如图所示，某同学用电流表和电压表测量电阻。在一次测量中，电压表的示数为2.50V，电流表的示数为0.50A，若只考虑电表内阻对测量结果的影响，可判断（　　） A．Rx的测量值为2.5Ω，小于其真实值 B．Rx的测量值为2.5Ω，大于其真实值 C．Rx的测量值为5.0Ω，小于其真实值 D．Rx的测量值为5.0Ω，大于其真实值 考向03 伏安法测小灯泡的电功率 要点梳理 1. 实验原理：（测量小灯泡两端实际电压和实际电流，计算实际功率）； 2. 实验器材：与测电阻一致，替换定值电阻为小灯泡； 3. 实验步骤：与测电阻类似，重点是移动滑片使小灯泡两端电压达到额定电压（），测量额定功率，再测高于、低于额定电压的实际功率； 4. 关键：多次实验目的是探究实际功率与实际电压的关系，而非求平均值（灯泡电阻随温度变化）。 典例验知 7．测量小灯泡的电功率的实验电路如图所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡。下列说法中正确的是（    ） A．电压表应选择量程 B．实验中应将各组小灯泡的电功率求平均值 C．调节滑片时发现小灯泡亮度发生变化，这是由小灯泡的实际功率变化引起的 D．实验中若发现无法调到小灯泡的额定电压，一定是因为电源电压过低 技巧点拨 核心是“使小灯泡达到额定电压”，移动滑片时紧盯电压表，直至示数等于额定电压再读电流表；不可求功率平均值，因灯泡电阻随温度升高而增大；实验中若灯泡不亮，优先排查电路断路、滑片位置或电表接线错误。 类题夯基 8．某同学设计了以下四种电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率。电路中有阻值已知的定值电阻，电源电压恒定但未知，滑动变阻器的最大电阻未知。在不拆改电路的前提下，不能测出小灯泡额定功率的电路是（    ） A． B． C． D． 9．下列四个电路中，电源电压已知，定值电阻R的阻值已知。根据电压表或电流表的示数，可以求出小灯泡电功率的是（　　） A． B． C． D． 考向04 伏安法测小灯泡电功率的数据处理与图像分析 要点梳理 1. 数据处理：记录多组U、I数据，计算对应实际功率，分析“实际电压越大，实际功率越大，灯泡越亮”； 2. 图像分析：常见I-U图像（非线性曲线，因电阻随温度变化），解读关键点（额定电压对应额定功率、图像斜率表示电阻变化）； 3. 关键：区分灯泡I-U图像与定值电阻I-U图像（定值电阻为过原点直线）； 4. 应用：根据图像判断灯泡实际功率、电阻变化规律。 典例验知 10．“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图中甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验得到的U﹣I图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.75W，正常发光时电阻约为8.3Ω B．用图甲的电路，能完成“探究电流与电压的关系”的实验 C．调节滑片的过程中发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的额定功率变化引起的 D．实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定电压值，一定是因为电源电压过小 技巧点拨 数据处理时，规范填写实验表格，标注单位；图像分析先看横纵坐标（U为横坐标、I为纵坐标），再判断图像形状（非线性为灯泡，直线为定值电阻）；根据图像上的点，代入可快速计算实际功率。 类题夯基 11．小方利用图所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡电功率，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑片应滑到a端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．移动滑片，只需观察电流表、电压表的示数 D．当电压表示数为2.5V时，电流表示数为0.2A，小灯泡额定功率为0.5W 12．如图是测量小灯泡电阻的电路，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A．为使电压表示数变大，应将滑动变阻器的滑片向左滑动 B．此电路也可以用来测量小灯泡的电功率 C．在不同电压下测量出小灯泡的电阻，求平均值可以减小误差 D．若电流表有示数，电压表示数为零，则一定是灯泡短路 模块02 电学实验改进与创新设计 考向01 伏安法实验的误差改进 要点梳理 1. 核心改进方向：减小电表分压/分流误差，优化实验装置； 2. 常见改进方法：电流表内接、外接的合理选择（大电阻内接、小电阻外接）、增加保护电阻、用高精度电表替代普通电表； 3. 改进思路：针对误差成因设计方案，如避免电表内阻影响，可采用“等效替代法”测电阻； 4. 关键：改进方案需兼顾可行性、科学性，确保能有效减小误差。 典例验知 13．实验室里有一个标识不清的定值电阻，小高设计实验进行测量（电源电压为4V）。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求滑片P向右移动时，电路中的电流变大； (2)实验通过对电流和电压的测量，利用公式 计算得出电阻； (3)连接电路过程中，开关处于 状态； (4)闭合开关后，小高发现移动滑片过程中，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则电路的故障可能是 ； (5)排除故障后再次实验，当滑动变阻器滑片位于某一位置时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图乙所示，为 A； (6)通过计算可以得出定值电阻的阻值为 Ω。接下来小高需要进行的操作是 ，以减小误差。 技巧点拨 改进实验时，先明确原实验的误差成因，再针对性设计方案；判断电流表接法时，记住“大内小外”（大电阻用内接，小电阻用外接）；答题时需说明“改进方法+改进目的（减小哪种误差）”，逻辑清晰。 类题夯基 14．实验小组在进行测量小灯泡正常发光时电阻的实验，设计的电路如图甲所示。小灯泡标有“3.8V”，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，电源电压U恒为6V。 (1)按照图甲连接实物电路； (2)检查连好的电路时，组员小明提出按图甲 （选填“能“或”不能”）确定小灯泡何时正常发光； (3)解决小明提出的问题后，闭合开关，移动滑片过程中，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是 （选填“灯泡断路”或“滑动变阻器短路”）； (4)解决第（3）小题问题后，移动滑片P直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，为 A，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（计算结果保留一位小数）； (5)在评估实验过程和结果时，实验小组提出：小灯泡的额定电压为3.8V，考虑到连接的电压表的分度值较大，上述实验过程测出的电阻误差会较大，为了减小由于电压表分度值较大引起的误差，在不增减器材的情况下，可以这样做： 。 15．同学们用“伏安法”测量小灯泡正常发光的电阻，选用的小灯泡标有“3.8V”字样，电源为3节新干电池串联，且电源电压保持不变。 (1)请在图甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接，要求图中滑动变阻器阻值最大； (2)小阳进行实验时移动滑动变阻器的滑片P到某位置，发现小灯泡忽亮忽灭，两电表指针均同时向不同方向左右摆动，其原因可能是 接触不良； (3)排除故障后小阳继续实验，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）； (4)实验结束后，小阳利用实验数据计算小灯泡的额定功率。他看见装实验用的小灯泡的包装盒上标有“3.8V，0.32A”字样，这与前面测得的实验数据不符，测得小灯泡的额定功率 （选填“大于”或“小于”）标准灯泡标注的额定功率，其原因不可能是 （选填序号）； A实验测量有误差； B．该小灯泡的灯丝比标准灯泡的灯丝稍粗一些； C．该小灯泡的灯丝比标准灯泡的灯丝稍长一些； (5)小阳在交流的过程中提出：上面的实验中电压表用0-15V量程测量小灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片P使电压表达到额定电压3.8V时需要估读，测量不够准确。请根据小阳提出的问题，在不更换实验器材的情况下提出实验改进方案： 。 考向02 缺少电表（电流表/电压表）的实验设计 要点梳理 1. 常见场景：缺少电流表（用电压表+已知电阻设计实验）、缺少电压表（用电流表+已知电阻设计实验）； 2. 设计思路：利用串并联电路规律，将已知电阻与被测电阻串联（分压）或并联（分流），通过已知量推导未知量； 3. 核心原理：串联分压、并联分流； 4. 关键：合理选择电路连接方式，确保能测量出推导所需的已知量。 典例验知 16．物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。器材有：小灯泡（额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为）、电源（电压恒为）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验室中有、两种规格的滑动变阻器可供选择。 (1)测量小灯泡功率的原理是 ，通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）； (2)甲图的实物电路存在连线错误，只需要改接一根导线就可以更正，请在连接错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接； (3)连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）；闭合开关，滑动变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为，电压表示数如图乙所示为 V，此时小灯泡的电阻为 ； (4)当滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为 W； (5)一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个的电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）： ①闭合开关S，开关接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数； ②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，接a，记录电压表示数； 则小灯泡额定功率 （用字母、、表示）。 技巧点拨 缺少电流表时，用“电压表+已知电阻”，利用并联电路电压相等，通过已知电阻的电压、电阻求电流，间接测被测电阻；缺少电压表时，用“电流表+已知电阻”，利用串联电路电流相等，通过已知电阻的电流、电阻求电压，间接测量；设计电路时，务必包含滑动变阻器，保护电路并实现多次测量。 类题夯基 17．小梦所在的学习小组进行“测量小灯泡额定功率”的实验。如图甲所示的是实验电路图，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω  1A”，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 (1)将图甲电路连接完整； (2)连接好电路后，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 端。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，请问该电路出现的故障是： ； 移动变阻器滑片，观察电压表示数，直至灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示为 A，则该灯泡的额定功率为 W； (3)为了减小误差，小梦还计算出了不同电压下小灯泡的电功率的平均值，她的做法是 （选填“合理”或“不合理”）的；多次实验的目的是： ； (4)在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只已知阻值的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，继续测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电流为，定值电阻的阻值为，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器滑片P，直到电流表的读数为； ②闭合开关S、，断开，记下此时电流表的读数为； ③小灯泡的额定功率的表达式为 （用、和表示）。 18．两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清L1标有“”，L2标有“”的字样。 (1)图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图。 ①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正 ②正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，电路的故障可能是 。 ③排除故障后闭合开关，电流表示数为，移动滑片P，通过观察 表的示数来判断小灯泡是否正常发光。小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 。 (2)小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率。图中为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电压表，请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，实验操作简单。 (3)小梅设计了如图丁所示电路，也巧妙测出了L2的额定功率。两只滑动变阻器和的最大阻值分别为和，电源电压恒定请完成实验步骤。 ①按电路图连接电路 ②闭合开关S，S1接 （选填“a”或“b”）移动滑片，使电流表的示数为，灯泡L2正常发光。 ③再将S1接到另一位置，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数仍为。 ④保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。 ⑤小灯泡L2的额定功率的表达式为 。 考向03 电学实验的创新设计 要点梳理 1. 创新方向：器材创新（用生活器材替代实验器材，如用手机电池替代电源）、步骤创新（简化操作，优化测量流程）、目的创新（结合实际场景设计实验，如测家用电器的实际功率）；2. 设计原则：遵循实验原理，保证实验安全，操作简便，数据准确； 3. 常见场景：测未知电阻、测小灯泡实际功率的创新方案，结合传感器（如电流传感器、电压传感器）的实验设计； 4. 关键：创新不脱离原理，紧扣实验目的。 典例验知 19．溶液的导电性与溶液的种类和浓度有什么关系？为了探究这一问题，项目小组将一段透明硬质塑料管的两端用铜片密封，上端开一个注水口，接入电路中如图所示。实验时，每次管内都注满浓度不同的盐水，测得数据如下表所示。请你解答： 实验序号 1 2 3 4 盐水浓度/% 5 10 15 20 电流表示数I/A 0.02 0.04 0.06 0.08 (1)实验中，盐水的导电性强弱是通过 反映的；电路中定值电阻的作用是 。 (2)分析实验数据，可以得出的结论是： 。 (3)除溶液的种类和浓度，关于影响溶液导电性的因素，再提出一个可探究的科学问题： 。 技巧点拨 创新设计时，先明确实验目的和原理，再思考器材、步骤的创新点；生活器材替代时，需保证器材规格符合实验要求（如电源电压不宜过高）；结合传感器的实验，重点分析传感器的作用（替代电表，更精准测量）；答题时，清晰描述创新方案的步骤、器材和数据处理方法。 类题夯基 20．探究小组欲完成实验“影响导体电阻大小的因素”。 (1)【实验思路】小明在实验室中找到了长短、粗细和材料不同的若干电阻丝，将其中两根电阻丝分别连入如图甲所示电路的间，发现灯泡亮度明显不同。推测出连入电路的电阻丝阻值可能不同。于是想要探究导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积是否有关。可以在电路中串联一个 表，通过观察电表示数，准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。 【实验方法】控制变量法和转换法。 编号 材料 长度 横截面积 a 镍铬合金 0.5 ① b 镍铬合金 0.5 1 c 镍铬合金 1 0.5 d 锰铜合金 0.5 0.5 (2)【实验过程】小明找到了四个电阻丝，为了能够完成探究，请将表中①处填充完整 。 (3)连接电路后，为了探究导体电阻与长度的关系，应将电阻丝 （写编号）连入间，比较电表示数得出结论。接下来通过将不同的电阻丝连入间，探究导体电阻是否与材料和横截面积有关。 (4)【实验结论】导体电阻大小与导体的长度、材料和 有关。 (5)【拓展创新】小组同学在查阅资料中发现矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水导电能力弱电阻大。同学们为了验证这个结论将等质量的两种水分别灌入两个相同的玻璃管中。玻璃管连入如图乙所示的电路。首先将开关闭合，观察电压表示数。将断开后闭合，若电压表示数变大，则玻璃管 装的是矿泉水。实验过程中，如果玻璃管C没有完全灌满，则会影响得出实验结论可靠性，原因是： 21．当前我国的标准化考试中，计算机只能识读2B铅笔笔迹，笔迹过浓或过淡都会造成计算机识读的失败或错误。某一兴趣小组的同学想要探究铅笔芯的电阻与温度的关系，请你帮他们设计一个实验方案。（已知器材：电源、开关、导线） (1)还需要选择的实验器材： ； (2)简述实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）： ； (3)实验结论： 。 考向04 综合实验改进与评价 要点梳理 1. 综合场景：结合误差改进、器材替代、步骤优化的复杂实验设计，对多个改进方案进行评价； 2. 评价维度：误差大小、操作简便性、安全性、经济性、可行性； 3. 核心思路：先分析原实验的不足，再对比改进方案的优势，结合实验目的选择最优方案；4. 关键：评价需客观，结合实验实际，突出“最优方案的合理性”。 典例验知 22．在制作简易调光台灯实践活动中。 【任务一】选择光源 选择实验室用的小灯泡或者发光二极管作为光源。以下是发光二极管和小灯泡的部分信息。 发光二极管 小灯泡 能耗 低 高 电路连接 需要考虑电流方向 电流方向无要求 寿命 长 短 损坏风险 过流易烧毁 轻微过流不影响使用 (1)你会选择 制作台灯的光源，理由是 。 【任务二】设计电路 (2)某小组设计电路如图。 方案 电源电压U/V 灯泡 滑动变阻器 甲 2 2.5V  0.3A 10Ω  2A 乙 6 3.8V  0.3A 10Ω  2A 丙 10 6V  0.5A 5Ω  3A ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）调节，可以使小灯泡变亮。 ②上表是选择器材规格的三种方案，其中方案 无法使小灯泡正常发光，方案 长时间使用容易烧坏小灯泡。器材规格匹配的方案中，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是 Ω（保留一位小数）。 【任务三】交流与评价 下图是其他同学设计的调光灯电路。 (3)请对此电路进行评价 。 技巧点拨 综合改进时，优先解决核心问题（如误差、器材缺失），再优化细节（如操作步骤）；评价方案时，从“误差小、操作简、安全可靠”三个核心维度入手，对比不同方案的优缺点；答题时，先说明改进后的优势，再指出可能存在的不足，逻辑严谨。 类题夯基 23．某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验，某小组设计了如图甲所示的实验电路.实验室中可选用的器材有：两节新干电池，电流表、电压表各一只，开关一个，阻值分别为的定值电阻各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 【基础设问】 (1)如图乙所示的实验电路中有一根导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，然后结合图甲另画一根导线使电路连接正确； (2)实验小组的小华先把的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则发生这种现象的原因可能是 ？ (3)故障排除后，小华移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是 V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器滑片向 （填“左”或“右”）端移动，并观察 （填“电流表”或“电压表”），使其示数为 ； (4)当小华改用的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为原因可能是____________；（填序号） A．滑动变阻器的最大阻值太大 B．电压表量程选小了 C．滑动变阻器的最大阻值太小 (5)小华解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流随电阻变化的关系图像，图中阴影部分“面积”表示的物理量是 ；进一步研究发现由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可得出的实验结论是 。小华选用的滑动变阻器的最大阻值至少为 ； 【能力设问】 (6)小华在进行实验时，若将电压表并联在了滑动变阻器两端， （填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系，理由是 ； (7)小组间交流时，发现相邻两个小组在相同的坐标系中画出的图像分别如图戊、已所示，你认为他们的图像不同的原因是 ； 【拓展设问】 (8)小亮也用图甲所示的电路图探究电流与电阻的关系，电源为两节新干电池，小亮选用的滑动变阻器的规格为“”。 ①若题述4个定值电阻均能完成实验，则应控制定值电阻两端电压不低于 V； ②若控制定值电阻两端电压为2 V，则小亮可以选用的定值电阻的最大阻值为 ； ③小亮认为小华作出的图线为曲线，看起来不直观，于是将图像进行了变换，从而直观地判断出了与的关系，小亮的改进方法为 ； ④实验中需要不断更换定值电阻，操作复杂，请你提出一条改进建议 。 24．图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。跨学科项目小组想利用图乙中电源、小灯泡、开关、电位器（相当于滑动变阻器）制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 (1)在连接电路时，小灯泡与电位器应该 （选填“串联”或“并联”）； (2)请你用笔画线代替导线将图乙电路补充完整。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。图中A、B、C为电位器的三个接线柱； (3)小洋按要求正确连接电路制成台灯后发现，变阻器电阻最大时，灯泡仍发光，说明此时电路中 （填“有”或“没有”）电流，于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层、保证灯泡可以调到熄灭、此时绝缘层应靠近图中 （填“A”或“C”）端； (4)与白炽灯相比，如果用LED灯做光源将电能转化为 能的效率更高； (5)在展示交流环节，同学们发现台灯调光时存在亮度调节范围小的问题。请你帮他们提出一条改进措施： 。 重●难●提●分●必●刷 一、实验题 1．在研究“电流与电压关系”中，某小组同学连接图所示的电路开展电学实验，其中A表量程0~0.6A，V1表量程0~3V，V2表量程0~-15V，滑动变阻器R2标有“50Ω，1A”字样，则： (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于 （选填“最左端”、“最右端”或“没有”）。若电表都是好的，闭合开关后，若A表无示数，V1表无示数，V2表有示数，故障可能是 ；若A表有示数，V1表无示数，V2表有示数，故障可能是 ； (2)排除故障后，该小组将A、V1，V2示数绘出图像如图，分析图像，能反映电阻R1的直线是 （选填“甲”或“乙”），电源电压为 V； (3)分析图像，可得出结论： ； (4)在保护电学元件前提下，电路中的最大电流为 A； (5)该小组利用本实验器材还能探究 实验。 2．小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了图甲所示的实物图。    （1）测小灯泡电阻的实验原理是 ，闭合开关前，应向 端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是 A。这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。换相同规格的灯泡，重测的数据如下表格，并绘出U﹣I图象如图丙中的A所示； 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 （3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？ （选填“同意”或“不同意”），说出你的理由 ； （4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的U﹣I图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能是 。 3．探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V），电流表，滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样），定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小 ；    （2）闭合开关前，应将滑片P调到 （选填“A”或“B”）处；闭合开关后，若电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是 ； （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数 ； （4）图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像，根据图像他们不能直观的分析出电流与电阻的关系，接下来他们应该 ，经过分析，他们得到了正确结论： ； （5）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 ； A．更换阻值更大的滑动变阻器 B．将电压表改接到滑动变阻器两端 （6）如图中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 。 A．  电流表示数I与R阻值的关系 B．  电压表示数U与R阻值的关系 C．  变阻器接入电路RP阻值与R阻值的关系 4．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）本实验测量电功率的原理是 。 （2）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整 。（要求滑片向右移动时小灯泡变亮） （3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数为2.2V。要测量小灯泡的额定功率，应调节甲图中的滑动变阻器，使其阻值变 （选填“大”或“小”），使电压表的示数为 V。电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为 W。 5．小宁测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5 V．电源电压为4.5V． （1）小宁连接了如图甲所示的电路，闭合开关后会出现 ． A．小灯泡发光  B．电压表有示数   C．电流表有示数  D．电压表无示数 （2）小宁改正错误后将电路重新连接，闭合开关，看到小灯泡非常亮，随后灯泡熄灭，小宁仔细观察小灯泡，发现灯丝烧断．小宁在操作过程中的不当之处是 ． （3）小宁解决问题后，完成实验．记录的数据如表所示，小宁对实验数据进行了计算分析发现，当小灯泡两端的电压增大时，通过它的电流增大，小灯泡消耗的电功率增大，灯泡的亮度越亮，这说明灯泡的亮度取决于它的 （填“额定功率”或“实际功率”）；小宁根据实验数据又绘制了小灯泡的I﹣U 图象（如图乙所示），根据图象，得出小灯泡的额定功率是 W； 小宁发现图象是曲线，原因是 ． 6．小阳利用图所示的电路测量定值电阻R的阻值。      （1）用笔画线代替导线，将图的电路连接完整；( ) （2）实验过程中，电压表、电流表的示数如图甲、乙所示，则电压表的示数为 V，电流表的示数为 A，电阻R的阻值为 Ω。 7．小伟同学在“探究电流与电压关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器的规格是“20欧1安”， （1）闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 端； （2）连接好电路，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是 ； （3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，小伟根据记录的数据得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 ； （4）老师根据小伟记录的数据，指出第1组数据有拼凑的嫌疑，理由是闭合开关在滑动滑动变阻器的过程中，流过R的电流不小于 。 实验序号 1 2 3 4 电压/V 0.5 1.2 1.8 2.5 电流/A 0.10 0.24 0.36 0.5 8．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源 (电压恒定)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器及导线若干。 （1）在未做实验前检查仪器时，发现其它仪器正常，但电流表的指针如图甲所示，则接下来应该做的操作是 ； （2）在连接实物时，如图乙所示，开关应断开，并将滑片移至滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端；闭合开关后，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，产生此现象的原因可能是 (写出一条即可)； （3）问题解决后，移动滑片，小灯泡 I-U 图像如图 丙所示，则小灯泡正常发光的额定功率为 W； （4）实验中若电压表损坏，同学们利用身边的器材设计了如图丁所示的电路。其中电源电压恒为U，R0 的电阻值已知； ①闭合开关 S 和 S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ； ②闭合开关 S 和 S2， (选填“调节”或“不调节”) 滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为 I； ③小灯泡额定功率表达式为：P 额 ＝ (用已知量的数字和符号表示)。 9．用如图甲所示电路测量小灯泡正常工作时的电阻，其额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整； （2）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是 ； （3）排除故障后进行实验，根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示，由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； （4）实验过程中当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动； （5）由图像可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量= （选填“大于”或“小于”）滑动变阻器电阻的变化量。 10．在“测量小灯泡的电功率”的实验中。 （1）如图1甲中的实线是小华已连好的导线，她正准备接入最后一根导线（图中的虚线），请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是 ； （2）小华改正后并进行正确操作，闭合开关，电流表示数如图1乙所示，再读出电压表示数并观察灯的发光情况，在表中记下第1组数据；移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，在表中记下第2组数据；再移动滑片到端点时，灯泡闪了一下后熄灭，在表中记下第3组数据；根据三组数据可知：小灯泡的额定功率是 W，滑动变阻器最大阻值是 Ω； 序号 电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度 1 1.2V 暗 2 2.5V 0.3A 正常发光 3 6V 0A 不发光 （3）小华根据滑片P从阻值最大位置A移至阻值最小位置B的实验数据，描出灯泡的I﹣U图像如图丙，任取图像上一点C构成图1丙中阴影部分的矩形，则矩形的面积表示的物理含义是 ； （4）小华打算增加一个电阻箱R0，只利用电压表，设计了如图2所示的电路来测量额定电压U额=2.5V的小灯泡的额定功率。主要步骤如下： （a）按电路图连接电路； （b）闭合开关S1，将开关S2接到b，移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V； （c）将S2接到a，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，直到电压表示数2.5V时，读出电阻箱接入电阻为R0.则：①小灯泡的额定功率P额= （用字母和已知量表示）。在步骤（c）中调节电阻箱时无法使电压表示数恰好是2.5V，小华将电阻箱阻值调到某一值后，将滑动变阻器的滑片向右移了一点电压表的示数恰为2.5V，然后用测得的数据求出小灯泡的额定功率。她这样测得的额定功率与实际值相比 （选填“偏大”或“偏小”）； （5）实验室中还存放着额定电压各不相同的多种小灯泡，你认为，决定这些小灯泡额定电压的因素是 。 A．加在小灯泡两端的实际电压 B．流过小灯泡的实际电流 C．制造小灯泡时选用的材料 D．小灯泡发光时的实际功率 11．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压3V为，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）小王同学连接电路时，开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态。小王已连接了部分电路，如图甲所示。请继续连接完成电路 ，要求滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。 （2）小王连接好电路检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，观察到两电表示数在变化，并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘制的U﹣I图象如图乙所示，根据图象可得小灯泡的额定功率是 W。 （3）小王还发现图像在电流较小时是直线，随若电流增大，图像变成了一条曲线，如图乙所示。造成这变化的原因是 。 （4）滑动变阻器的滑片P移动到某一位置，电压表示数如图丙所示，为 V，要测小灯泡的额定功率，应该将滑片P向 （选填“A”、“B”）端移动，使电压表示数为2.5V。 12．同学们“探究电流与电压、电阻关系”时，实验室提供的器材有：干电池4节，定值电阻4个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器（ “30Ω，2A” ），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 (1)用笔画线代替导线将甲实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大； (2)连接好电路，闭合开关，小梦发现电流表和电压表示数均为0，他将一根导线的一端接在电源负极，另一端依次接触a、b、c（代表滑动变阻器接入的下方接线柱）、d各接线柱，当接触到d时，电流表和电压表指针迅速偏转较大角度，经进一步检查，电表、各条导线及各接线处均完好，则电路中可确定的故障是 ； (3)同学们利用上面所选的器材探究“电流与电阻关系”实验，他们在R=5Ω的电阻接入电路时，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V。更换其余电阻继续实验，但当20Ω电阻接入电路中时，发现电压表示数始终不能调为2V，为了获取20Ω电阻接入时的数据，继续完成探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的选项是______； A．将滑动变阻器更换为最大阻值较大，规格合适的滑动变阻器，其余不变 B．将电源更换为电压为4.5V的电源，其余不变 C．控制定值电阻两端电压由2V改为1V，其余不变 (4)解决问题后利用收集的数据作出I-图像如图乙所示，分析I-图像可得出： 。 13．小华用图所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”，实验器材：电压恒为4.5V的电源，电流表、电压表各一个，阻值分别为、、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器和，开关一个，导线若干。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 25 30 I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10 (1)若小华选择器材，连接电路均正确。闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，电流表无示数，电压表示数接近4.5V，由此可判断电路故障是___________。（填选项） A．滑动变阻器断路 B．定值电阻R断路 C．定值电阻R短路 (2)排除故障后，小华依次接入、、、和的定值电阻，得到上表中的五组数据，完成实验并得出实验结论。则他选用的滑动变阻器是 （选填“”或“”）。 (3)实验中，小华将的定值电阻换成的后，闭合开关。接下来他应该将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为 V。 (4)整理表中数据可得结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。请写出电流与电阻“成反比”的依据： 。 14．如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图． （1）连接好电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到 ； （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.80伏时，电流表实数如图乙，示数为 安，此时小灯泡的电阻为 欧； （3）在实验过程中，发现在开关闭合的情况下，小灯泡突然不亮，电压表和电流表均无示数，小丽认为可能是电路某处断路，于是用一根导线检测，实验步骤和现象如下表． 实验步骤 导线两端接触位置 电灯 电流表 电压表 ① ad 亮 有示数 有示数 ② ae 亮 无示数 有示数 ③ ac 不亮 无示数 无示数 ④ ab 不亮 无示数 无示数 小丽分析表中现象，判断出cd之间某处断路，同组同学指出实验步骤 是没有必要做的． 15．小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。 （1）如图所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮 ； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （3）实验过程中，当电压表示数为 V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示 A，小灯泡的额定功率为 W。 16．小溪同学在做“用伏安法测电阻”的实验时，选用了一个电压不变的电源。他多次选用合适的电表量程完成了以下实验过程。忽略电表对实验的影响，请回答下列问题： (1)小溪连接好了如图甲所示的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端；接着小溪闭合开关，读出电压表的示数为7.5V，电流表的示数为0.15A，由此可知滑动变阻器的最大阻值为 ，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数变大时，电压表示数变 。 (2)小溪把电压表改接在灯泡两端，接着进行了三次测量，第一次，把滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，发现电压表的示数变为1.5V，由此可推导出电源电压为 V；第二次，把滑片移到滑动变阻器中间某位置时，电压表的示数为4.2V，电流表的指针如乙图所示；第三次，把滑片移到滑动变阻器最左端时，电流表的示数如丙图所示。则第二次实验中测得小灯泡的阻值为 。 17．小明在做“测量小灯泡的功率”的实验，器材有：电压为3V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω  1A）、电流表、电压表、开关各一个、导线若干。 (1)请你用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整要求：滑片P向右移动，小灯泡变亮； (2)小明连接好电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，闭合开关，读出电流表、电压表示数。继续移动滑片P，当电压表为1.0V时，电流表示数如图乙所示，多次实验后的数据如下表； ①图乙中电流表的示数为 A；该小灯泡的额定功率是 W； 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 0.2 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 2.7 电流I/A 0.10 0.16 0.22 0.25 0.27 0.28 ②老师仔细查阅数据后指出，第1次数据不是真实测量。请你指出老师判断的理由 ； ③图丙是以通过小灯泡的电流I为纵坐标、以小灯泡两端的电压U为横坐标建立的平面直角坐标系。请根据小明的正确的测量数据在坐标系中描点、连线画出小灯泡的I—U图像 ； ④实验中，当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时，小灯泡的实际功率为 W。 18．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。 （1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整 ； （2）木实验选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； （3）若把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，接下来的操作合理的是 ； A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B．拧紧开关两端的接线柱 C．检查滑动变阻器是否短路 （4）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 （选填字母符号）。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能 19．用图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，其中电压表量程，电流表量程 （1）①正确操作，记录三个电表的数据； ②根据数据画出图像，如图乙，依据图线 （选填“A”或“B”）可得出结论； （2）第一组同学将图甲电路拆下三个元件，如图丙，在ab间接入某未知电阻，根据电压表示数和图乙信息可得未知电阻的阻值，其中可以测量的最大阻值是 ； （3）第二组同学设计了如图丁的电路，测量灯泡正常发光时的电阻，灯泡额定电流为，R上标有“”，步骤如下： ①只闭合，将R的滑片调整至合适位置，电流表示数为； ②只闭合，将R的滑片移至左端，读取电流表示数为； ③只闭合，将R的滑片移至右端，电流表示数为； ④只闭合读取电流表示数为； 正确排序有多种，请写出其中一种， ，灯泡正常发光时的电阻为 。 20．在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20Ω）、导线若干。 （1）在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外，另一个作用是 ； （2）小明先将5欧电阻接入电路，调节滑动变阻器到适当位置，电流表示数如图丙为 A；再将5欧的电阻更换为10欧电阻，闭合开关，移动滑动变阻器，继续实验完成测量； （3）当小明再换接15欧电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，都无法让电压表示数保持不变，他认为可能是滑动变阻器阻值不够大导致。同组的小红同学思考了一会，使用题干中已有器材解决了这一问题，小红的操作方法是 。 二、科普阅读题 21．阅读短文，回答问题。 “无人机”多功能飞行器可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图甲为某品牌“无人机”，由锂电池供电，采用4个电机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，其携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。下表是该无人机的部分参数： 无人机质量含摄像机 1.5kg 锂电池额定电压 12V 最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 10V 最大水平速度 15m/s 每个电动机最大输出功率 50W 最大上升速度时受 到的空气阻力 9N 电动机的能量转化效率 95 （1）当“无人机”携带摄像机飞行在空中进行拍摄地面图象时，下列说法中错误的是 A．“无人机”升空时，获得升力的施力物体是空气 B．“无人机”中的电动机是将电能主要转化为机械能 C． “无人机”在拍摄地面图象时增加悬停高度可以使所成的像变大 D．“无人机”升空过程中所受到大气压变小 （2）为了保证电动机正常工作，通过电子调速器简称电调来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 （选填“并联”或“串联”）。 （3）已知“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。该“无人机”携带摄像机参与某次火情的勘测时，“无人机”以4m/s的速度从地面匀速竖直升空至100m高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。此时，“无人机”上升时受到的空气阻力为 N，“无人机”上升过程中电动机做的功为 J，消耗的电能为 J。 （4）该“无人机”携带的微型摄像机带有自动拍摄功能，未出现火情时处于待机状态，等到火情来临产生一定强度的红外线，摄像机将自主启动进入工作状态。小明利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”，如图乙所示。该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。其中电源由“无人机”的锂电池提供，R是电阻箱，RP是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的对应关系如下表所示。（E为红外线强度，cd表示其单位） E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 RP/ 18 9 6 4.5 3 若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小明设定红外线强度为4cd时启动摄像机工作，电阻箱的阻值至少应调到 ，为了能使控制电路在红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态，最简单的方法是将电阻箱R的阻值 （填“调大”或“调小”）。 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $