专题09 电学探究和测量实验(专题专练)(天津专用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-02-23
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2份
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78页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 52.34 MB |
| 发布时间 | 2026-02-23 |
| 更新时间 | 2026-02-23 |
| 作者 | xhxxhxzxxk |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-02-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56531126.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题09 电学探究和测量实验
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
新考向 跨学科 新情境
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 探究串、并联电路电流的规律
考点02 探究串、并联电路电压的规律
考点03 探究影响电阻大小的因素
考点04 探究电流与电压、电阻的关系
考点05 测量电阻
考点06 测量小灯泡电功率
考点07 探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关
考点08 电磁部分实验
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【项目式学习】(测量电阻)14.(2025南开一模)物理小组通过查阅资料了解到天然气主要成分是甲烷,密度比空气小,无色无味,爆炸极限(V%)为5%~15%。为防止泄漏,建议家中安装燃气泄漏报警器。
(1)燃气报警器应安装在燃气灶附近的 (选填“上”或“下”)方区域;
(2)用如图甲所示的装置测量气敏电阻R阻值与天然气浓度的关系。请以笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑片P向B端移动时,电压表、电流表示数都变大;
(3)电路按实验要求正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数有变化,电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是 ;
(4)排除故障后,移动滑片P,当天然气浓度为4%时,电压表、电流表示数如图乙所示,则R的阻值为 Ω。
【答案】(1)上 (2) (3)气敏电阻R短路 (4)30
【解析】(1)天然气主要成分是甲烷,密度比空气小,天然气在上方,燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域。
(2)滑片P向B端移动时,电压表、电流表示数都变大,此时变阻器连入电路的电阻变小,变阻器的电压变小,R的电压变大,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻R串联,电压表与R并联,如图所示:
(3)电路按实验要求正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数有变化,电路为通路,电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是R短路。
(4)排除故障后,移动滑片P,当天然气浓度为4%时,电压表、电流表示数由图乙知道,电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压为9V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则R的阻值为
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 探究串、并联电路电流的规律
1.(2024河西二模)物理学习小组的同学们做“探究并联电路中电流规律”的实验。请你完成下列内容:
(1)连接电路时,开关应 。
(2)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”处的电流。
(3)①小金同学在某次测量时,闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,原因是 。
②在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 。
(4)小明同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线 (选填“”或“”的一端改接到电流表的负接线柱上。
(5)小薛同学测出一组三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:①干路电流等于各支路电流之和。②各支路电流相等。
0.2
0.2
0.4
小组内交流讨论后,一致认为小薛同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
【答案】(1)断开 (2)C (3)电流表正、负接线柱接反了 0.24 (4)a (5)不同
【解析】(1)连接电路之前,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)由图2可知,电流表测量干路电流,所以测量的是电路图中C处电流。
(3)①[1]闭合开关后,发现电流表反偏,是因为电流表正、负接线柱接反了。
②[2]如图所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A。
(4)要测量通过L2的电流,电流表与L2串联,只需将图2中导线a的一端改接到电流表的负接线柱上。
(5)要得到并联电路中电流的规律,为了让实验结论具有普遍性,应选用不同规格的小灯泡进行实验。
2.(2023河东一模)在研究并联电路的电流规律时,所用实验器材如图所示,请完成下列任务:
(1)按照图所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图的电路连接 ;
(2)下表记录了实验过程中得到的部分数据,电流表A3的示数如图所示,请将该数据填入表格中 ;
A1的示数I1/A
A2的示数I2/A
A3的示数I3/A
0.2
0.3
(3)在误差允许范围内,分析表中的数据可初步得到的结论是 ,同学们指出实验次数太少,需要更换不同规格的灯泡进行多次实验,这样做的目的是为了 。
【答案】 0.52 见解析 见解析
【解析】(1)[1]根据电路图可知,两灯并联,A1测量L1的电流,A2测量L2的电流,A3测量干路电流,开关S控制整个电路;由表中数据可知电流表A1、A2的示数没有超过0.6A,电流表A1、A2选用0~0.6A的量程,由图可知电流表A3应选用0~0.6A量程,电路连接如图所示:
(2)[2]由图可知,电流表A3的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.52。
(3)[3][4]由表中数据可知
0.20A+0.30A=0.50A
故在误差允许范围内可以得出:并联电路中干路电流等于各支路电流的和,即
I3=I1+I2
更换不同规格的灯泡进行多次实验,目的是为了使实验结论更具有普遍性。
3.(2024和平三模)在探究并联电路电流规律的实验中:
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;纠正该错误后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 ;
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
0.2
0.2
0.4
(3)上表是另一组的小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡测出的数据,由此得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究选取器材的不妥之处: ;小亮由上述表格即得出结论,则他的实验还有一处不合理,请指出: 。
【答案】串联 C 电流表未调零 0.24A 选择规格相同的灯泡 实验次数太少,不具有普遍性
【解析】(1)[1]电流表电阻非常小,可以忽略不计,可以看成导线,若并联,会导致短路,故应串联在被测电路中。
[2]如图A、B在支路,C在干路,故若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的C点。
(2)[3]闭合开关前,电流表指针反偏,原因是电流表未调零。
[4]如图丙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针位置可知,电流表的示数为0.24A。
(3)[5]探究并联电路电流的规律时,应选择规格不同的灯泡进行实验。
[6]上述表格只有一组数据,实验次数太少,不具有普遍性,应更换不同规格的灯泡多次实验。
考点02 探究串、并联电路电压的规律
4.(2022东丽一模)在“探究串联电路的电压规律”的实验中,小涵同学设计了如图所示的电路。
(1)在连接电路时,开关应该处于 (填“闭合”或“断开”)状态;
(2)按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图乙的电路连接;
(3)连好电路闭合开关后,她发现两只灯泡都不亮,且电压表的示数为0,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是 (填“L1断路”“L1短路”“L2断路”或“L2短路”);
(4)排除故障后,小涵选用 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。分析下表中的数据,可得出的结论为:串联电路中电源两端电压 各用电器两端电压之和。
实验次数
L1两端的电压U1/V
L2两端的电压U2/V
L1、L2两端的总电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
【答案】断开 L2断路 不同 等于
【解析】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)[2]电路连接成为一个闭合回路,电压表测灯L1的电压,如图所示:
(3)[3]闭合开关后,发现两只灯泡都不亮,说明电路故障为断路;电压表的示数为0,说明断路的位置不是L1,根据选填内容可知,L2发生断路。
(4)[4]为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同规格的小灯泡进行实验。
[5]由表中数据可知:第一次实验电压之间的关系为
1.4V+1.4V=2.8V
第二次实验电压之间的关系为
1.2V+1.6V=2.8V
第三次实验电压之间的关系为
1.1V+1.7V=2.8V
因此可以得出:串联电路总电压等于各部分用电器两端的电压之和。
5.(2023东丽二模)如图甲所示是“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲的电路图完成图乙中实物图的连接 ;
(2)实验中,选择的两个小灯泡的规格应该是 (选填“相同”或“不相同”)的;
(3)进行实验测得A、B两点间,A、C两点间的电压分别如图所示,电源电压为 V,小灯泡两端的电压为 V。
【答案】 不相同 2.8 1.2
【解析】(1)[1]由图甲可知,灯泡L1与L2串联,电压表与L1并联,电压为两节干电池,故电压表选择0~3V的量程,如下图所示:
(2)[2]为了使实验结论具有普遍性,应该选择不同规格的小灯泡。
(3)[3]电压表使用的是0~3V的量程,由图中可知,A、B两点间电压为1.6V,A、C两点间电压为2.8V,故电源电压为2.8V,L2两端的电压为
2.8V-1.6V=1.2V
考点03 探究影响电阻大小的因素
6.(2024滨海新区一模)在“探究影响电阻大小的因素”实验中,某实验小组中甲、乙、丙三位同学分别做出如下猜想:
甲同学:导体的电阻与导体的长度有关;
乙同学:导体的电阻与导体的材料有关;
丙同学:导体的电阻与导体的横截面积有关。
请利用如图所示的电路分别对三位同学的猜想进行实验验证,实验中使用4根合金电阻丝、其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
锰铜合金
0.5
0.4
B
锰铜合金
1.0
0.4
C
锰铜合金
1.0
0.6
D
镍铬合金
1.0
0.6
(1)实验中应通过比较电路中 的大小,来判断导体电阻的大小;
(2)若验证乙同学的猜想,应选用 (填编号)两根合金丝进行对比实验;
(3)选用A、B两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的横截面积和材料相同时,导体的电阻大小跟导体的 有关。
【答案】(1)电流表示数 (2)CD (3)长度
【解析】(1)实验中采用了转换法通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)若要验证乙同学的猜想,即验证导体的电阻与导体的材料有关时,应控制导体的长度和横截面积都相同,而材料不同,则编号为CD的两根电阻丝符合要求。
(3)比较AB电阻丝,发现其横截面积和材料相同,但长度不同,闭合开关电流表的示数不同,所以选择AB电阻丝可以验证导体的电阻与导体的长度是否有关。
7.(2024滨海新区二模)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体材料有关
猜想二:导体电阻跟导体长度有关
猜想三:导体电阻跟导体横截面积有关
同学们想利用图所示的电路和下表中的导体验证上述猜想。
(1)实验中通过比较电路中 来比较电阻的大小;
(2)请将验证猜想一的实验设计思路补充完整:选取 和 相同、 不同的导体,分别将其接入图示电路中;
(3)为了探究猜想二,应选用 (填导体代号)三种导体来进行实验。
导体代号
长度 / m
横截面积 / mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
【答案】电流表示数大小 长度 横截面积 材料 B、D、E
【解析】(1)[1] 根据转换法,实验中通过比较电路中电流表示数大小来比较电阻的大小,电流表示数越大,表明导体电阻越小。
(2)[2][3][4] 根据控制变量法,要验证猜想一,即探究导体电阻跟导体材料的关系,应选取长度和横截面积相同,材料不同的导体,分别将其接入图示电路中进行研究。
(3)[5] 根据控制变量法,为了探究猜想二,即探究导体电阻跟导体长度的关系,应选用只有长度不同的B、D、E三种导体来进行实验。
8.(2024河东二模)同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示:
编号
材料
长度L/m
横截面积S/mm²
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 进行实验(填写字母);
(3)选用编号为 B、C 的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 ;分析实验数据,可得出的结论是: ,电阻越大;
(4)小明在一次实验中,将A 合金丝与电流表串联,用酒精灯对A 合金丝加热后,发现电流表的示数变小了,说明电阻的大小还与 有关。
【答案】电流表示数大小 A、B 三 材料和长度相同时,横截面积越小 温度
【解析】(1)[1]电阻的大小不能直观的观察得到,故采用转换法,观察与电阻串联的电流表的示数进行判断,电阻越大,对电流的阻碍作用越大,故电流表的示数越小。
(2)[2]猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;变量是导体的材料,应控制长度、横截面积相同,故A和B电阻丝符合要求。
(3)[3][4]由图可知B、C电阻丝的材料、长度相同,横截面积不同,故可探究猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关,C的横截面积较小,电流表示数较小,说明电阻较大,可得结论:在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)[5]将A合金丝与电流表串联,用酒精灯对A合金丝加热后,发现电流表的示数变小了,电源电压不变,说明合金丝的电阻变大,故此实验说明电阻的大小还与温度有关。
考点04 探究电流与电压、电阻的关系
9.(2025滨海新区一模)小明用如图所示的电路探究电流与电压的关系;
(1)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;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端;
(3)闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第4次实验的电压表和电流表的示数如图所示,请将示数填入表中;
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
2.0
2.2
2.4
电流I/A
0.20
0.22
0.24
(4)分析表中数据,可得出的结论是:
【答案】(1) (2)右 (3)2.8 0.28 (4)电阻一定时,电流与电压成正比
【解析】(1)如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表回到负极,电压表需要并联在定值电阻两端,故如图所示:
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P需要位于阻值最大处,应将滑动变阻器的滑片移到最右端。
(3)[1]如图所示,电压表选择小量程,分度值为0.1V,读数为2.8V。
[2]如图所示,电流表选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.28A。
(4)分析表格中的数据,可以发现电压与电流的比值是一个定值,故结论为当电阻一定时,电流与电压成正比。
10.(2025西青一模)小亮在“探究电流与电压的关系”实验中,电源电压为3V,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(1)他在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,请你检查小亮连接的实验电路,先在错接的那根导线上打上“×”,之后只修改这根错接的导线,用笔画线代替导线连接出正确的实验电路;
(2)纠正错误后开始实验,小亮通过实验得到了3组数据如表所示。在获得第2组数据后,要得到第3组数据,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;由数据分析可得,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 比;
(3)实验中滑动变阻器的作用除了可以保护电路,还有 ;
(4)实验中,多次测量的目的是 ;
A.求平均值减小实验误差 B.归纳得出普遍规律
(5)如图乙所示是小亮和另一位同学根据各自所测的数据绘制出I—U的图像,对比发现两图线的倾斜程度不同,请根据所学知识分析原因: 。
【答案】(1) (2)B 正 (3)改变定值电阻两端的电压 (4)B (5)两次实验所选的定值电阻阻值不同
【解析】(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,电流表应串联在电路中,电压表应与定值电阻并联,正确电路图如图所示:
(2)[1]获得第2组实验数据后,要想得到第3组数据,由表格数据可知,电流表的示数由0.3A增大为0.4A,电流变大,电路中电阻变小,故滑片P应向B端调节。
[2]由表中数据可知,电压增大为原来的几倍,通过的电阻的电流也增大为原来的几倍,即:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
(3)滑动变阻器的基本作用是保护电路,在研究电流与电压关系时,要控制定值电阻两端的电压一定,滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度,调整总电阻值,从而控制电路中的电流大小,并调节与其串联的定值电阻两端的电压滑,因此滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。
(4)探究电流与电压、电阻的关系时,为了得出普遍性的规律,需要多次测量,故A错误,B正确。
故选B。
(5)直线的倾斜程度反映电阻的大小,因为两次实验所选的定值电阻阻值不同,所以两条直线的倾斜程度不同。
11.(2024河北一模)如图所示,是小凯在探究“电流与电阻关系”时所连接的实验电路。
(1)电路中有一根导线连接错了,请你在接错的导线上打上“×”,再画线把它改接到正确的位置上 ;
(2)根据实验需求在虚线框内设计一个实验记录表格,并将某次实验时电压表的示数(下图所示)填入表中相应位置 。
【答案】(1) (2)
R/Ω
I/A
【解析】(1)探究“电流与电阻关系”时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联到定值电阻两端,电流表测电路中电流,故改正如图所示:
(2)探究“电流与电阻关系”实验,在电压表示数一定,改变定值电阻阻值,记录对应的电流值,故表格如图所示:
R/Ω
I/A
12.(2024南开二模)同学们为“探究电流与电阻的关系”准备了电压为3V的电源,规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮同学们完成以下问题:
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整 ;
(2)先将5Ω的电阻接入电路中,滑动变阻器移到阻值最大处,闭合开关,移动滑片,电压表示数如图丙所示,则需向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,使定值电阻两端电压为2V;
(3)接下来,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,移动滑片使电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)从而与之前的保持一致,并记录电流表示数填入表格:
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
分析记录的数据,可初步得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(5)将定值电阻换成小灯泡,还可做测量小灯泡电阻实验,按电路图重新接好电路,闭合开关时发现灯不亮,电流表、电压表的示数均为0,以下故障判断正确的是 。
A.可能是灯泡断路
B.可能是灯泡短路
C.可能是滑动变阻器接线柱接触不良
【答案】 左 变小 反比 C
【解析】(1)[1]探究电流与电阻的关系时,开关、电源、电阻、电流表、滑动变阻器串联在电路中,电压表并联在电阻两端,由图丙以及滑动变阻器的规格可知,电流表、电压表均选择小量程,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如图所示:
(2)[2]电压表选用小量程,分度值是0.1V,此时电压表的示数是2.2V,根据串联电路分压原理可知,要减小定值电阻两端的电压,应该增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接入电路中的阻值,将滑动变阻器的滑片向左移动。
(3)[3]将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,则定值电阻两端的电压增大,应该减小定值电阻两端的电压,增大滑动变阻器两端的电压,即使电压表的示数变小,从而保持与之前一样。
[4]由表中数据可知,当电压一定时,电流与电阻的乘积
0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2
电流与电阻的乘积是定值,所以可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(5)[5]将定值电阻换成小灯泡,还可做测量小灯泡电阻实验,按电路图重新接好电路,闭合开关时发现灯不亮,电流表、电压表的示数均为0,说明电路发生了断路故障,且电压表不能连通电源的两极,所以故障可能是滑动变阻器发生了断路故障,故AB错误,C正确。
故选C。
考点05 测量电阻
13.(2025红桥三模)小明同学想测量一个定值电阻的阻值。
(1)如图甲是小明设计的实验电路,请你依图甲用笔画线代替导线在图乙中将没有连接完的实物电路补充完整;
(2)在某次测量中,电压表、电流表的示数如图所示,计算出的电阻值为 Ω;
(3)请你在虚线框内为他设计记录数据的表格(要求记录三次数据)。
【答案】(1) (2)10 (3)见解析
【解析】(1)滑动变阻器一上一下串联接入电路中,由图甲可知,变阻器的滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,连接变阻器的AD接线柱,如图所示:
(2)由图可知,电压表量程0~3V,分度值0.1V,电压表的示数是2.4V,电流表量程0~0.6A,分度值0.02A,电流表的示数是0.24A,电阻的阻值
(3)根据需要记录电压、电流、电阻和电阻的平均值,设计表格如下
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
R平均值/Ω
1
2
3
14.(2024和平二模)小明和小华一起复习伏安法测电阻的实验。
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大; 并在虚线框内画出相应的电路图 ;
(2)连接电路之前,应该 开关;
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是 ;
(4)检查电路连接无误后,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至某处时,电流表示数(如图乙)为 ,电压表示数如图乙,则待测电阻的阻值为 。
【答案】(1) 由实物图可知,电源、开关、滑动变阻器、Rx、电流表依次连接 ,电压表与Rx并联,其电路图如下:
(2)断开 (3)滑动变阻器断路 (4)0.2A 7.5Ω
【解析】(1)[1]要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大,说明接入电阻变小,滑动变阻器接右下接线柱,如图所示:
[2]
(2)为了保护元件,连接电路前,开关应处于断开状态。
(3)两电表均无示数,极有可能是断路,接在电源两端电压表有示数,说明电源和电压表正常,接在待测电阻两端电压表无示数,而滑动变阻器两端电压表有示数,则说明滑动变阻器断路。
(4)[1]电流表选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,故其示数为0.2A。
[2]由图乙知电压表示数为1.5V,故待测电阻的阻值
15.(2024武清三模)小明想测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,如图所示,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整;
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,但小灯泡不亮,原因可能是 ;(选填字母)
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)解决问题后,多次调节滑动变阻器的滑片,测得的实验数据如下表所示:
实验次序
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
1
1.5
2
2.5
电流/A
0.14
1
0.26
0.3
电阻/
在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是 ;
(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是 。(保留一位小数)
【答案】见解析 左 D 0.2 8.3
【解析】(1)[1]标有2.5V的小灯泡表示灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并与小灯泡并联,如图所示:
(2)[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处,即最左端。
(3)[3]闭合开关后,电流表、电压表均有示数,灯泡不亮可能是由于电路电阻太大,电路电流太小,灯泡实际功率太小造成的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)[4]因电流表选用小量程,电流表示数不可能为1A,故数据1A是错误的; 若错误的原因在于选用小量程却按大量程读数了,根据电流表大小量程之比为5:1,正确的电流大小为0.2A。
(5)[5]由题意及表中数据,结合欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电流为0.3A,则此时灯泡的电阻为
16.(2024南开三模)在测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表几乎没有示数。根据上述现象可判断出电路的故障可能是 ;
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V时,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约是 ;
(5)测量发现,小灯泡两端电压增大,小灯泡的电阻也增大了,其本质原因是: 。
【答案】 A A 0.5 5 见解析
【解析】(1)[1] 电源电压为3V,则电压表应选用小量程与灯泡并联,作图如下:
(2)[2] 为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,即A端。
(3)[3] 正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表几乎没有示数,说明发生断路,电压表有示数,则电压表两端与电源相通,所以电路的故障可能是小灯泡断路,故选A。
(4)[4][5] 排除故障后,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,则小灯泡正常发光时的电阻约为
(5)[6] 当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,灯泡的亮度增加,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
考点06 测量小灯泡电功率
17.(2025河西一模)小丽在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源,小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线。请你完成下列内容。
(1)如图1所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是_______;(选填符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图2所示,则此时通过小灯泡的电流是 A;
(5)正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
【答案】(1) (2)断开 A (3)B (4)0.14 (5)B
【解析】(1)原电路图中,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处,即A端。
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,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,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故选B。
(4)电流表指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.14A。
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定电功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向B端移动滑动变阻器的滑片。
18.(2024河东二模)小宁在“测量小灯泡的电功率”的实验中,使用了四节新的干电池,小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)将实物图连接完整,要求滑动变阻器向右滑动时,电流表示数变小。
(2)电路连接完成后,将划片置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数变大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是 。
(3)实验过程中,电压表示数为2V时,要想使小灯泡正常发光,滑动变阻器应向 滑动。小灯泡正常发光时电流表示数如图所示为 A,则小灯泡的额定功率是 W。
【答案】(1)见解析 (2)灯泡断路 (3)左 0.5 1.9
【解析】(1)实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。电源电压由2节干电池组成,则灯泡的额定电压为3.8V,电压表的量程选用0~15V,由图乙得,电流表的量程选用0~0.6A;变阻器的连线以上一上一下,滑动变阻器向右滑动时,电流表示数变小,则此时变阻器接入电路中电阻变大,则变阻器的左下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)电路连接完成后,将划片置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数变大,电流表几乎无示数,则此时电压表有根电源相连通,电路中没有电流,则出现的电路故障原因可能是与电压表并联的灯泡断路。
(3)[1]实验过程中,此时电压表示数为2V,说明灯泡的电压小于额定电压,要想使小灯泡正常发光,滑动变阻器应向左滑动,减小变阻器计入电路中的电阻,增大通过灯泡的电流,使灯泡的电压为3.8V。
[2][3]由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.5A,则小灯泡的额定功率是
19.(2024红桥三模)为测定“额定电压为的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)如图甲所示,连接电路时开关应处于 状态。实验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是 (选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;
(2)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片P在某处时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)移动;
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为 A;
(4)把这样的两个灯泡串联在电压为的电路中,电路的总功率为 W。
【答案】断开 灯泡与灯座 左 0.22 0.8
【解析】(1)[1]连接电路时,为保护电路开关应断开。
[2]闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中有断路的地方,电压表示数接近电源电压,说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路,故障是灯泡与灯座接触不良了。
(2)[3]变阻器滑片P在某处时,电压表示数为2V,小于灯泡额定电压,应使电路中的电流增大,滑动变阻器的阻值应变小,滑片应向左端移动,直到电压表示数等于额定电压2.5V。
(3)[4]由图丙可知,电流表使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数0.22A。
(4)[5]把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为4V的电路中时,每个灯泡两端的电压为2V,由图乙可知,灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,电路的总功率为
考点07 探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关
20.(2025西青一模)控制变量法是物理中常用的一种方法,下列实验中都采用了这一方法。在“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,如图,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取阻值为的电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察 来比较的;
(2)通过图乙可以得到的实验结论是 。
【答案】(1)U形管两侧液面高度差 (2)电阻一定时,通过电阻的电流越大,产生的热量越多
【解析】(1)电流通过电阻时产生热量无法直接看出,在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面高度差来比较的,使用了转换法。
(2)图1乙中,右侧容器中的电阻与容器外的电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联,则左侧容器中的电阻的电流大于右侧容器中的电阻的电流,通电一段时间后,左侧盒子中U形管中液面高度差较大,说明左侧盒子中的电阻产生的热量多,故可得结论:电阻一定时,通过电阻的电流越大,产生的热量越多。
21.(2023滨海新区模拟预测)如图为研究焦耳定律的实验装置。甲、乙两瓶装入适量液体,并插入两个相同的温度计,瓶中电阻丝为定值电阻,其关系为R甲>R乙。
(1)图中的两段电阻丝连接的方式为 (选填“串联”或“并联”);
(2)实验中,通过观察 来判断电流通过导体产生热量的多少;
(3)要比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入 的同种液体;
(4)闭合开关一段时间,观察到甲瓶中液体的温度高于乙瓶。这表明:在 相同、通电时间相同的情况下, 越大,电阻上产生的热量越多。
【答案】串联 温度计示数的变化 初温相同、质量相等 电流 电阻
【解析】(1)[1]根据实物图可知,电路中只有一条电流的路径,为串联电路。
(2)[2]根据转换法可知,实验中我们通过温度计示数的变化反映导体产生热量的多少。
(3)[3]根据控制变量法可知要比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入初温相同、质量相等的同种液体。
(4)[4][5]两个电阻串联,通电时间和电流相同,电阻的大小不同,通电一段时间,甲瓶中的电阻的阻值大,甲瓶中煤油的温度高于乙瓶,这说明甲产生的热量多,故结论为:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
考点08 电磁部分实验
22.(2022河东二模)在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)按照图甲布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在 ;小磁针放在螺线管四周不同的位置,在图上记录了磁针 极的方向, 这个方向就是该点的磁场方向;由实验现象得出:通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(2)小明做了如图乙所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与 有关。
【答案】磁场 N 条形 电流方向
【解析】(1)[1] 螺线管通电后小磁针发生偏转,则小磁针受到了磁力,说明通电螺线管周围存在磁场。
[2]物理学规定,在磁场中某一点,小磁针静止时N极所指的方向是该点的磁场方向。
[3]由图甲可知,通电螺线管形状与条形磁体形似,外部的磁感线从N极指向S极,成对称分布,所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[4]如图乙,两个相同的通电螺线管中的电流方向不同,右端小磁针的磁极指向相反,说明通电螺线管的磁极方向相反,所以可以得出:通电螺线管的磁极极性与电流方向有关。
23.(2025南开二模)在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,同学进行了如下操作。
(1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图甲所示,分析可知,通电螺线管周围的磁场和 (选填“条形”或“U形”)磁体的磁场相似;
(2)如图乙所示,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。实验时发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变线圈匝数的情况下,可以采取 的办法;
(3)闭合开关后,为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,可轻敲硬纸板,这样做的目的是减小铁屑与玻璃板之间的 力,使铁屑在磁场力的作用下动起来。实验中可以用 (填序号)代替铁屑,显示磁场分布;
A.铜 B.铝屑 C.镍粉
(4)改变电流方向,发现铁屑的分布形状 (选填“没有改变”或“发生改变”);
(5)在图甲中,通电后发现螺线管上下两侧中间部位的小磁针没有发生偏转,而其他位置的小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的原因可能是 。
【答案】(1)条形 (2)增大电流 (3)摩擦 C (4)没有改变 (5)通电螺线管磁场方向与地磁场方向相同
【解析】(1)小磁针静止时的指向如图甲所示,与条形磁铁周围分布的小磁针指向相同,所以通电螺线管周围的磁场和条形磁铁的磁场相似。
(2)在不改变线圈匝数的情况下,电流越大,通电螺线管磁场越强,因此为了增强磁场的强度,可以采取增大电流的办法。
(3)[1]轻敲玻璃板使铁屑轻微飞起,减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力,在磁场的作用下,铁屑会被有规律地“安置”在玻璃板上,因此这样做的目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力。
[2]因为镍是磁性材料,而铜屑、铝屑不是磁性材料,所以不能用铜、铝屑代替铁屑,因此应选镍粉,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)改变电流方向,由安培定则知磁场只是方向发生改变,与原来相反,磁场强弱不变,因此铁屑的分布形状没有改变。
(5)未通电时,小磁针N极指向地磁S极。通电后小磁针N极指向是该处磁场方向,在图甲中,通电后发现螺线管上下两侧中间部位的小磁针没有发生偏转,地磁场方向与螺线管通电后的磁场方向相同。
24.(2022南开二模)小丽由电流的磁效应联想到:“既然电能生磁”,那么“磁能否生电”?于是进行如下探究。
(1)将导体棒AB、开关、灵敏电流计和蹄形磁铁按上图进行了连接和组装,然后闭合开关,让导体棒AB左右运动,为了使实验顺利进行,导体棒AB应选用 (选填“铁棒”或“铜棒”);
(2)当导体棒AB向右运动时,灵敏电流计的指针发生了偏转;调换蹄形磁体的南北极,仍然让导体棒AB向右运动,小丽发现这时指针偏转的方向改变。这说明感应电流的方向与 方向有关;
(3)小丽在实验中不用小灯泡代替灵敏电流计的原因是 。
【答案】铜棒 磁场 灵敏电流计能感应微小电流的大小和电流方向
【解析】(1)[1]此实验中,产生的感应电流比较小,铜棒和铁棒相比,铜棒的导电性能更好,对电流的阻碍作用更小,因此选用铜棒。
(2)[2]当导体棒AB向右运动时,灵敏电流计的指针发生了偏转,说明有感应电流产生;调换蹄形磁体的南北极,改变了磁场的方向,仍然让导体棒AB向右运动,小丽发现这时指针偏转的方向改变。这说明感应电流的方向与磁场方向有关。
(3)[3]小丽在实验中不用小灯泡代替灵敏电流计的原因是灵敏电流计能感应微小电流的大小和电流方向,而小灯泡不能。
25.(2022和平一模)如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/枚
5
8
10
7
11
14
(1)要判断电磁铁的磁性强弱,可观察 来确定
(2)电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是
(3)比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:
(4)比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:
【答案】吸引铁钉数目的多少 由于铁钉被磁化,同一端磁性相同,同名磁极相互排斥,所以铁钉下端分散 电磁铁的线圈的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,磁性越强 电磁铁线圈中电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
【解析】(1)[1]电磁铁的磁性强弱越强,吸收铁钉的数目越多,故可以根据吸引铁钉数目的多少反应电磁铁的磁性强弱。
(2)[2]电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是由于铁钉被磁化,同一端磁性相同,同名磁极相互排斥,所以铁钉下端分散。
(3)[3]比较实验中的1、2、3,匝数相同,电流变大,电磁铁的吸引铁钉越多,电磁铁磁性越强,故结论为电磁铁的线圈的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,磁性越强。
(4)[4]实验中的1和4,电流相同,匝数不同,电磁铁的磁性强弱不同,匝数越大,电磁铁强性越强,故结论为电磁铁线圈中电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
二阶·素养进阶练
1.(2020部分区一模)小欢和小乐一起做“探究并联电路中电流规律”的实验。请你帮他们完成下列内容:
(1)如图是他们设计的电路图,图是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流;
(2)如图所示,小欢闭合开关,发现电流表有示数,L1灯亮、L2灯不亮,电路中的故障可能是灯L2 (选填“短路”或“断路”)了;
(3)①图中,小欢把电流表分别接入电路中的A、B、C三处测电流,A处的电流IA为0.3 A ,电流表在B、C处的示数如图所示,B处的电流IB为 A;C处的电流IC为 A;由此得出的初步结论是: ;(写字母表达式)
②小乐想,要使上述结论更具普遍性,还要用不同的方法进行多次实验,于是他俩讨论了以下三种方案:
方案一:在图的基础上,改变电源电压,测出A、B、C三处的电流;
方案二:在图的基础上,反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流;
方案三:在图的基础上,在其中一条支路上换规格不同的灯泡,测出A、B、 C三处的电流;
以上三种方案,其中一种不可行的是 。(填写字母)
A.方案一 B.方案二 C.方案三
【答案】C 断路 0.2 0.5 B
【解析】(1)[1] 由图乙可知,经过L1 、L2的两股电流均经过电流表后再回到电源的负极,对照甲图可知,电流表测的是干路C点电流。
(2)[2]电流表在干路,且电流表有读数,说明干路正常,支路故障,如果L2短路,电流将通过该支路,不通过任何用电器,电路短路,有危险,所以只能是L2断路。
(3)[3][4]因为C点测为干路电流,示数最大,所以B处的电流IB是左边示数为0.2A,C处的电流IC是右边示数为0.5A。
[5]因为
0.2A+0.3A=0.5A
即
IC=IA+IB
[6] 方案一、方案三中换用不同规格的小灯泡,或者增加电池的节数改变电源电压,测出三处的电流,可以得到多组不同的实验数据,故可以得出普遍规律。而在方案二中,反复断开、闭合开关,测得的实验数据都是相同的,该实验方案不可行。
2.(2025河北二模)学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了如图甲所示的器材,并连接了电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)该小组开始实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值;
(2)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(1),得到铅笔芯接入长度和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在如图丙所示在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像 ;
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, ;
(3)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对这根铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 。
【答案】(1)0.26 (2) 导体的电阻与导体长度成正比 (3)换用不同的导体多次实验
【解析】(1)如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A。
(2)[1][2]在坐标纸上依次描点,用平滑的线把各点连接起来,得到铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像如下:
由图像可知,电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像为正比例函数图像,可得:在材料和横截面积一定的条件下,导体的电阻与导体长度成正比。
(3)只通过对这根铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,接下来还应该换用不同的导体多次实验,使实验结论具有普遍性。
3.(2023河西二模)同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关;
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度
横截面积
电流
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”、“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: , ,电阻越大;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。(选填字母)
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
【答案】电流表的示数 A B 三 材料、长度相同的导体 横截面积越小 C
【解析】(1)[1]实验中利用了转换法,通过观察电流表的示数大小间接比较导体电阻的大小。
(2)[2][3]为了验证导体的电阻与导体的材料有关,需要保持电阻的长度和横截面积相同,改变电阻的材料,通过观察通过电阻的电流大小来比较电阻大小,故应该选择合金丝A、B来进行实验。
(3)[4]选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,B、C合金丝的材料相同,长度相同,横截面积不同,故可探究导体的电阻与导体的横截面积的关系,故为了验证猜想三。
[5][6]通过B、C实验数据,可知电阻材料和长度相同时,横截面积越小,电流越小,电阻越大,故可得材料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
(4)[7]选用C、D两根导体分别接入电路进行实验,根据题意可知,C、D两根导体材料、横截面积相同,而长度不同,所以是验证电阻与导体长度的关系;滑动变阻器是依靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的;而电流表、电压表的工作原理与电阻大小无关,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
4.(2023南开一模)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(7)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (填序号)。
A.20Ω 0.6A
B.60Ω 0.5A
C.80Ω 0.3 A
【答案】 左 短路 0.3 右 反比 B
【解析】(1)[1]变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]连接电路时,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。
(3)[3]开关闭合后,电流表有示数,电路为通路;电压表没有示数,说明被测对象两端电压为0,根据欧姆定律可以知道,这部分的电阻为0,故障可能是定值电阻R短路。
(4)[4]根据第1组可知,电阻为
故第2组实验电流为
(5)[5]根据串联分压原理可知,实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,电阻变小,其分得的电压变小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
(6)由图丙知,电阻的电流与电阻之积为:
UV=I′R′=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(7)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U′-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
又因实验中电路中最大电流为0.4A。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.(2022河西一模)同学们在探究“电流与电压和电阻关系”的实验时,提出了以下猜想:
猜想一:电流可能跟电压成正比;
猜想二:电流可能跟电压的平方成正比;
猜想三:电流可能跟电阻成反比。
为了验证猜想,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),A、B两个滑动变阻器(A的铭牌标有“20Ω 2A”字样、B铭牌标有“50Ω 1A”字样),若干导线。请你完成下列内容:
(1)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出电路图;( )
(2)小薛按照图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,产生这一现象的主要原因是( );
A.电阻R短路了
B.电压表正、负接线柱接反了
C.闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大
(3)小薛改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一、分析数据可得出猜想 (选填“一”、“二”或“三”)是正确的。小薛实验时选择的是 Ω的电阻;
表一
电压U/V
1.2
1.6
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.24
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.1
(4)①小程在探究猜想三时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关后移动滑片P,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验步骤,得到了表二中的实验数据。分析实验数据得出的结论是 ;
②小程实验时选择的变阻器规格是 。(选填“A”或“B”)
【答案】见解析所示 C 一 10 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 B
【解析】(1)[1]先画出电源的符号,然后根据电流流向,从电源正极出发依次画出开关、滑动变阻器、电阻、电流表等元件,然后将电压表并联在定值电阻两端,如下图所示
(2)[2] A.若是电阻R短路了,则电压表相当于并联在导线两端,示数为零,故A不符合题意;
B.电压表正、负接线柱接反了,造成的结果是电压表指针反偏,故B不符合题意;
C.在闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大值,才导致了电压表指针超过量程,按照图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,故C符合题意。
故选C。
(3)[3]由表格数据可知,电流变化的倍数与电压变化的倍数相等,故可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比,故猜想一是正确的。
[4]探究电流与电压之间的关系时,应控制定值电阻的阻值不变,由表格数据可知,当U=1.2V时,I=0.12A,故电阻大小为
(4)[5]由表二中的实验数据可知,当电阻逐渐增大时,电流减小,且电流与电阻的乘积相等(即电压一定),所以可得出结论为:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[6]探究电流与电阻之间的关系时,应控制电阻两端的电压不变,故由表格中数据可知,当电路中电流最小时,电阻最大,定值电阻两端电压为
由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值为
故应该选择B滑动变阻器 (“50Ω 1A”)。
6.(2025和平一模)小明同学利用有关器材测量定值电阻Rx的阻值。
(1)连接的电路如图甲所示,用开关试触时,发现电压表指针偏转角度很大,电流表无示数,经检查发现有一根导线连接错误,请在错误的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 ;
(2)改正导线连接,再次用开关试触后选用合适量程,调节滑动变阻器滑片到适当位置,两表示数如图乙所示,电流表的示数为 ,本次测量的Rx阻值为 。
(3)小明进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量Rx的阻值。设计了如图所示的电路,经检查无误后进行实验。
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1;
②保持开关S1处于闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测 (选填“R0”或“Rx”)两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx= 。
【答案】(1) (2)0.3A 8Ω (3)R0
【解析】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,电路更改如下:
(2)[1]由图乙得,电压表的分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表的分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]由欧姆定律得,本次测量的Rx阻值为
(3)[1][2]①由图得,闭合开关S1、S3,断开开关S2,R0与Rx串联,电压表测量电源电压,记为U1;
②保持开关S1处于闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,电路连接方式不变,电压表并联在R0两端,测R0两端电压,记为U2。
③由串联电路电压特点得,Rx的电压为
串联电路电流处处相等,此时Rx的电流为
由欧姆定律得
7.(2025滨海新区一模)小明设计了一种测量电阻的方案,电路图如图所示,电路中定值电阻的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻的表达式;
①断开 ,闭合S、S2,用电压表测 两端电压,读出电压表示数为 ;
② (填各开关的状态),用电压表测 两端电压,读出电压表示数为 ;
③电阻 Rx的阻值表达式为 (用 表示)。
【答案】电源 断开 ,闭合S、S1
【解析】[1]据图可知,断开 ,闭合S、S2,电路为两电阻串联,电压表测电源电压,读出电压表示数为 ,即电源电压为。
[2][3]接下来应保持电路连接方式不变,断开S2,闭合开关S、S1,使电压表测 两端电压,电压表示数为 ,即未知电阻两端电压为U2,可得定值电阻R0两端电压为
电路中的电流为
则未知电阻的阻值为
8.(2025南开二模)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是_________(填序号)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50Ω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,下列措施可行的是_________(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
【答案】(1) (2)B (3)电压 通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4)C (5)
【解析】(1)由图甲可知,电压表测定值电阻两端电压,滑片P向右移动时电压表示数变大,根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流变大,则滑动变阻器与定值电阻串联,滑片P向右移动时其连入电路的阻值变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的右接线柱连接,如图所示:
(2)电流表无示数,说明电路中某处断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路,则可能的原因是定值电阻R断路,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]由图乙可知,图中阴影部分的面积为I×R,则表示的物理量是电压,其值为
I×R=0.2A×15Ω=3V
[3]由图乙可知,图像上各点电流与电阻的乘积
0.6A×5Ω=3V
0.3A×10Ω=3V
0.2A×15Ω=3V
乘积为一定值,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)A.根据串联电路电流、电压特点和欧姆定律可得
则。实验时更换为的定值电阻,即变大,则变大,下一步应减小至原来的数值,可减小或增大,调高电源电压,即增大,则增大,故A错误;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,不能改变定值电阻两端电压,故B错误;
C.在电源和开关之间串联一个的电阻,相当于增大了,则减小,故C正确。
故选C。
(5)步骤②,滑动变阻器连入电路的阻值为0,则电源电压等于此时电压表的示数;步骤①,根据串联电路的电压特点可知,两端电压
根据欧母定律可知,电路中的电流
则
9.(2024和平三模)同学们在做伏安法测小灯泡电阻的实验中,用的是额定电压为2.5V的小灯泡。
(1)按照图甲的电路图,连接图乙的实物图;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最 ;(选填“大”或“小”)
(3)闭合开关后,移动滑片,先后测量几组电压表和电流表示数,如表格所示:
电压
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流
0.25
0.23
0.2
0.15
0.1
请根据表格中的数据,在图中做出灯泡的关系图像;
(4)由表格数据及所做图像均可看出,灯丝电阻是变化的,其根本原因是,灯丝电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】 大 增大
【解析】(1)[1]由表格数据可知,电压表、电流表均选择小量程,滑动变阻器“一上一下”连接,按照图甲的电路图,连接图乙的实物图如下:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最大。
(3)[3]由表格数据,根据描点法描出对应的(U,I)点,然后连线,可得如下图像:
(4)[4]灯丝的电阻受温度的影响,由表格数据及所做图像均可看出,灯丝电阻是变化的,其根本原因是,灯丝电阻随温度升高而增大。
10.(2024武清一模)在“电阻的测量”的实验中:
(1)在测量小灯泡L的电阻时,小明按图连接了电路。闭合开关S,发现灯L不亮,电流表几乎无示数,若电路中仅有一处发生故障,且故障元件为小灯炮L或滑动变阻器R。分析故障原因:若电压表无示数,则 ,若电压表有示数,则 ;
(2)在测量未知电阻的阻值时,小明连接了下图所示的电路。当滑片移动到某一点时,电压表和电流表的示数分别为;当滑片移动到另一点时,电压表和电流表的示数分别为请你推导出的数学表达式。
【答案】滑动变阻器断路 灯泡断路
【解析】(1)[1][2]闭合开关S,发现灯L不亮,电流表几乎无示数,可能电路断路,故障元件为小灯炮L或滑动变阻器R,若电压表无示数,说明电压表外部滑动变阻器断路;若电压表有示数,说明电压表与电源两极连接的,与电压表并联的灯泡断路。
(2)[3]当滑片移动到某一点时,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知电源电压
U=I1Rx+U1①
当滑片移动到另一点时,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知电源电压
U=I2Rx+U2②
由①和②得到
I1Rx+U1=I2Rx+U2
则
真●题●验●证
1.(2025中考)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与 关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据: (写出一种方法即可);
表一
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
...
...
...
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时, 。
表二
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
15
0.16
...
...
...
【答案】(1) (2)电压 绘制I-U图像 (3)通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】(1)探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,滑动变阻器要与定值电阻串联,且接入电路时需要做到“一上一下”,电压表测量定值电阻两端的电压,在下面“表一”数据中,电压表电压小于3V,则电压表选0~3V量程。完整实物图如图所示:
(2)[1]“表一”数据中,电压的大小发生了改变,根据控制变量法的使用方法,该实验探究的是“电流与电压的关系”。
[2]记录了数据以后,为了能够更好的判断数据之间的关系、得出正确的结论,一般利用数学上的函数关系,即先建立以电流为纵轴、电压为横轴的平面直角坐标系,然后先描点,再连线,采用图像法分析数据。
(3)由“表二”数据可知,电流与电阻的乘积是一个定值,并且电阻越大,电流越小,故在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2.(2024中考)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整;
(2)在某次实验时两电表的示数如图所示,电压表的示数为 V,电流表的示数为 A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压关系图像,如图所示。由图像可知 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 2.6 0.26 小于
【解析】(1)[1]将定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)[2][3]电压表的示数如图所示,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,电压为2.6V。电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A。
(3)[4]当电压相同时,R1中电流大于R2中电路,据欧姆定律
得R1小于R2。
3.(2022中考)小明同学利用伏安法测电阻。
(1)请你根据小明设计的图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整 ;
(2)小明进行第二次测量时,电表示数如图丙所示,请你将下表补充完整。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
1.7
0.16
10.6
2
3
2.8
0.28
10.0
【答案】 10.2 2.4 0.24 10
【解析】(1)[1]因电源为两节干电池,故可知电源电压为3V,则电压表选择小量程,由图甲可知,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,故可知滑动变阻器应接入左下接线柱,电路连接如下图所示
(2)[3]由图丙可知,电压表选择小量程,分度值为0.1V,故可知此时定值电阻两端电压为U=2.4V。
[4]电流表选择小量程,分度值为0.02A,故可知此时流过定值电阻的电流为I=0.24A。
[5]由欧姆定律可得,此时测得的定值电阻的阻值为
[2]由表中数据可得,测得的电阻的平均值为
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专题09 电学探究和测量实验
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
新考向 跨学科 新情境
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 探究串、并联电路电流的规律
考点02 探究串、并联电路电压的规律
考点03 探究影响电阻大小的因素
考点04 探究电流与电压、电阻的关系
考点05 测量电阻
考点06 测量小灯泡电功率
考点07 探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关
考点08 电磁部分实验
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【项目式学习】(测量电阻)14.(2025南开一模)物理小组通过查阅资料了解到天然气主要成分是甲烷,密度比空气小,无色无味,爆炸极限(V%)为5%~15%。为防止泄漏,建议家中安装燃气泄漏报警器。
(1)燃气报警器应安装在燃气灶附近的 (选填“上”或“下”)方区域;
(2)用如图甲所示的装置测量气敏电阻R阻值与天然气浓度的关系。请以笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑片P向B端移动时,电压表、电流表示数都变大;
(3)电路按实验要求正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数有变化,电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是 ;
(4)排除故障后,移动滑片P,当天然气浓度为4%时,电压表、电流表示数如图乙所示,则R的阻值为 Ω。
【答案】(1)上 (2) (3)气敏电阻R短路 (4)30
【解析】(1)天然气主要成分是甲烷,密度比空气小,天然气在上方,燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域。
(2)滑片P向B端移动时,电压表、电流表示数都变大,此时变阻器连入电路的电阻变小,变阻器的电压变小,R的电压变大,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻R串联,电压表与R并联,如图所示:
(3)电路按实验要求正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数有变化,电路为通路,电压表示数始终为零。出现这种情况的可能原因是R短路。
(4)排除故障后,移动滑片P,当天然气浓度为4%时,电压表、电流表示数由图乙知道,电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压为9V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则R的阻值为
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 探究串、并联电路电流的规律
1.(2024河西二模)物理学习小组的同学们做“探究并联电路中电流规律”的实验。请你完成下列内容:
(1)连接电路时,开关应 。
(2)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”处的电流。
(3)①小金同学在某次测量时,闭合开关后,发现电流表指针如图丙所示,原因是 。
②在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 。
(4)小明同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线 (选填“”或“”的一端改接到电流表的负接线柱上。
(5)小薛同学测出一组三处的电流,数据如表所示,由此他得出结论:①干路电流等于各支路电流之和。②各支路电流相等。
0.2
0.2
0.4
小组内交流讨论后,一致认为小薛同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
2.(2023河东一模)在研究并联电路的电流规律时,所用实验器材如图所示,请完成下列任务:
(1)按照图所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图的电路连接 ;
(2)下表记录了实验过程中得到的部分数据,电流表A3的示数如图所示,请将该数据填入表格中 ;
A1的示数I1/A
A2的示数I2/A
A3的示数I3/A
0.2
0.3
(3)在误差允许范围内,分析表中的数据可初步得到的结论是 ,同学们指出实验次数太少,需要更换不同规格的灯泡进行多次实验,这样做的目的是为了 。
3.(2024和平三模)在探究并联电路电流规律的实验中:
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;纠正该错误后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 ;
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
0.2
0.2
0.4
(3)上表是另一组的小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡测出的数据,由此得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究选取器材的不妥之处: ;小亮由上述表格即得出结论,则他的实验还有一处不合理,请指出: 。
考点02 探究串、并联电路电压的规律
4.(2022东丽一模)在“探究串联电路的电压规律”的实验中,小涵同学设计了如图所示的电路。
(1)在连接电路时,开关应该处于 (填“闭合”或“断开”)状态;
(2)按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图乙的电路连接;
(3)连好电路闭合开关后,她发现两只灯泡都不亮,且电压表的示数为0,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是 (填“L1断路”“L1短路”“L2断路”或“L2短路”);
(4)排除故障后,小涵选用 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。分析下表中的数据,可得出的结论为:串联电路中电源两端电压 各用电器两端电压之和。
实验次数
L1两端的电压U1/V
L2两端的电压U2/V
L1、L2两端的总电压U/V
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
5.(2023东丽二模)如图甲所示是“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲的电路图完成图乙中实物图的连接 ;
(2)实验中,选择的两个小灯泡的规格应该是 (选填“相同”或“不相同”)的;
(3)进行实验测得A、B两点间,A、C两点间的电压分别如图所示,电源电压为 V,小灯泡两端的电压为 V。
考点03 探究影响电阻大小的因素
6.(2024滨海新区一模)在“探究影响电阻大小的因素”实验中,某实验小组中甲、乙、丙三位同学分别做出如下猜想:
甲同学:导体的电阻与导体的长度有关;
乙同学:导体的电阻与导体的材料有关;
丙同学:导体的电阻与导体的横截面积有关。
请利用如图所示的电路分别对三位同学的猜想进行实验验证,实验中使用4根合金电阻丝、其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
锰铜合金
0.5
0.4
B
锰铜合金
1.0
0.4
C
锰铜合金
1.0
0.6
D
镍铬合金
1.0
0.6
(1)实验中应通过比较电路中 的大小,来判断导体电阻的大小;
(2)若验证乙同学的猜想,应选用 (填编号)两根合金丝进行对比实验;
(3)选用A、B两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的横截面积和材料相同时,导体的电阻大小跟导体的 有关。
7.(2024滨海新区二模)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体材料有关
猜想二:导体电阻跟导体长度有关
猜想三:导体电阻跟导体横截面积有关
同学们想利用图所示的电路和下表中的导体验证上述猜想。
(1)实验中通过比较电路中 来比较电阻的大小;
(2)请将验证猜想一的实验设计思路补充完整:选取 和 相同、 不同的导体,分别将其接入图示电路中;
(3)为了探究猜想二,应选用 (填导体代号)三种导体来进行实验。
导体代号
长度 / m
横截面积 / mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
8.(2024河东二模)同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示:
编号
材料
长度L/m
横截面积S/mm²
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 进行实验(填写字母);
(3)选用编号为 B、C 的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 ;分析实验数据,可得出的结论是: ,电阻越大;
(4)小明在一次实验中,将A 合金丝与电流表串联,用酒精灯对A 合金丝加热后,发现电流表的示数变小了,说明电阻的大小还与 有关。
考点04 探究电流与电压、电阻的关系
9.(2025滨海新区一模)小明用如图所示的电路探究电流与电压的关系;
(1)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;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端;
(3)闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第4次实验的电压表和电流表的示数如图所示,请将示数填入表中;
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
2.0
2.2
2.4
电流I/A
0.20
0.22
0.24
(4)分析表中数据,可得出的结论是:
10.(2025西青一模)小亮在“探究电流与电压的关系”实验中,电源电压为3V,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(1)他在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,请你检查小亮连接的实验电路,先在错接的那根导线上打上“×”,之后只修改这根错接的导线,用笔画线代替导线连接出正确的实验电路;
(2)纠正错误后开始实验,小亮通过实验得到了3组数据如表所示。在获得第2组数据后,要得到第3组数据,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;由数据分析可得,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 比;
(3)实验中滑动变阻器的作用除了可以保护电路,还有 ;
(4)实验中,多次测量的目的是 ;
A.求平均值减小实验误差 B.归纳得出普遍规律
(5)如图乙所示是小亮和另一位同学根据各自所测的数据绘制出I—U的图像,对比发现两图线的倾斜程度不同,请根据所学知识分析原因: 。
11.(2024河北一模)如图所示,是小凯在探究“电流与电阻关系”时所连接的实验电路。
(1)电路中有一根导线连接错了,请你在接错的导线上打上“×”,再画线把它改接到正确的位置上 ;
(2)根据实验需求在虚线框内设计一个实验记录表格,并将某次实验时电压表的示数(下图所示)填入表中相应位置 。
12.(2024南开二模)同学们为“探究电流与电阻的关系”准备了电压为3V的电源,规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮同学们完成以下问题:
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整 ;
(2)先将5Ω的电阻接入电路中,滑动变阻器移到阻值最大处,闭合开关,移动滑片,电压表示数如图丙所示,则需向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,使定值电阻两端电压为2V;
(3)接下来,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,移动滑片使电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)从而与之前的保持一致,并记录电流表示数填入表格:
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
分析记录的数据,可初步得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(5)将定值电阻换成小灯泡,还可做测量小灯泡电阻实验,按电路图重新接好电路,闭合开关时发现灯不亮,电流表、电压表的示数均为0,以下故障判断正确的是 。
A.可能是灯泡断路
B.可能是灯泡短路
C.可能是滑动变阻器接线柱接触不良
考点05 测量电阻
13.(2025红桥三模)小明同学想测量一个定值电阻的阻值。
(1)如图甲是小明设计的实验电路,请你依图甲用笔画线代替导线在图乙中将没有连接完的实物电路补充完整;
(2)在某次测量中,电压表、电流表的示数如图所示,计算出的电阻值为 Ω;
(3)请你在虚线框内为他设计记录数据的表格(要求记录三次数据)。
14.(2024和平二模)小明和小华一起复习伏安法测电阻的实验。
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大; 并在虚线框内画出相应的电路图 ;
(2)连接电路之前,应该 开关;
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是 ;
(4)检查电路连接无误后,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至某处时,电流表示数(如图乙)为 ,电压表示数如图乙,则待测电阻的阻值为 。
15.(2024武清三模)小明想测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,如图所示,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整;
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数,但小灯泡不亮,原因可能是 ;(选填字母)
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)解决问题后,多次调节滑动变阻器的滑片,测得的实验数据如下表所示:
实验次序
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
1
1.5
2
2.5
电流/A
0.14
1
0.26
0.3
电阻/
在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是 ;
(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是 。(保留一位小数)
16.(2024南开三模)在测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表几乎没有示数。根据上述现象可判断出电路的故障可能是 ;
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V时,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约是 ;
(5)测量发现,小灯泡两端电压增大,小灯泡的电阻也增大了,其本质原因是: 。
考点06 测量小灯泡电功率
17.(2025河西一模)小丽在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源,小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线。请你完成下列内容。
(1)如图1所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(2)连接电路过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是_______;(选填符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图2所示,则此时通过小灯泡的电流是 A;
(5)正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
18.(2024河东二模)小宁在“测量小灯泡的电功率”的实验中,使用了四节新的干电池,小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)将实物图连接完整,要求滑动变阻器向右滑动时,电流表示数变小。
(2)电路连接完成后,将划片置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数变大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是 。
(3)实验过程中,电压表示数为2V时,要想使小灯泡正常发光,滑动变阻器应向 滑动。小灯泡正常发光时电流表示数如图所示为 A,则小灯泡的额定功率是 W。
19.(2024红桥三模)为测定“额定电压为的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。
(1)如图甲所示,连接电路时开关应处于 状态。实验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是 (选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”)接触不良;
(2)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片P在某处时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)移动;
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为 A;
(4)把这样的两个灯泡串联在电压为的电路中,电路的总功率为 W。
考点07 探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关
20.(2025西青一模)控制变量法是物理中常用的一种方法,下列实验中都采用了这一方法。在“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,如图,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取阻值为的电阻在盒外与盒内电阻并联。
(1)在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察 来比较的;
(2)通过图乙可以得到的实验结论是 。
21.(2023滨海新区模拟预测)如图为研究焦耳定律的实验装置。甲、乙两瓶装入适量液体,并插入两个相同的温度计,瓶中电阻丝为定值电阻,其关系为R甲>R乙。
(1)图中的两段电阻丝连接的方式为 (选填“串联”或“并联”);
(2)实验中,通过观察 来判断电流通过导体产生热量的多少;
(3)要比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入 的同种液体;
(4)闭合开关一段时间,观察到甲瓶中液体的温度高于乙瓶。这表明:在 相同、通电时间相同的情况下, 越大,电阻上产生的热量越多。
考点08 电磁部分实验
22.(2022河东二模)在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)按照图甲布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在 ;小磁针放在螺线管四周不同的位置,在图上记录了磁针 极的方向, 这个方向就是该点的磁场方向;由实验现象得出:通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(2)小明做了如图乙所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与 有关。
23.(2025南开二模)在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,同学进行了如下操作。
(1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图甲所示,分析可知,通电螺线管周围的磁场和 (选填“条形”或“U形”)磁体的磁场相似;
(2)如图乙所示,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。实验时发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变线圈匝数的情况下,可以采取 的办法;
(3)闭合开关后,为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,可轻敲硬纸板,这样做的目的是减小铁屑与玻璃板之间的 力,使铁屑在磁场力的作用下动起来。实验中可以用 (填序号)代替铁屑,显示磁场分布;
A.铜 B.铝屑 C.镍粉
(4)改变电流方向,发现铁屑的分布形状 (选填“没有改变”或“发生改变”);
(5)在图甲中,通电后发现螺线管上下两侧中间部位的小磁针没有发生偏转,而其他位置的小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的原因可能是 。
24.(2022南开二模)小丽由电流的磁效应联想到:“既然电能生磁”,那么“磁能否生电”?于是进行如下探究。
(1)将导体棒AB、开关、灵敏电流计和蹄形磁铁按上图进行了连接和组装,然后闭合开关,让导体棒AB左右运动,为了使实验顺利进行,导体棒AB应选用 (选填“铁棒”或“铜棒”);
(2)当导体棒AB向右运动时,灵敏电流计的指针发生了偏转;调换蹄形磁体的南北极,仍然让导体棒AB向右运动,小丽发现这时指针偏转的方向改变。这说明感应电流的方向与 方向有关;
(3)小丽在实验中不用小灯泡代替灵敏电流计的原因是 。
25.(2022和平一模)如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/枚
5
8
10
7
11
14
(1)要判断电磁铁的磁性强弱,可观察 来确定
(2)电磁铁吸引的铁钉下端分散的原因是
(3)比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:
(4)比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:
二阶·素养进阶练
1.(2020部分区一模)小欢和小乐一起做“探究并联电路中电流规律”的实验。请你帮他们完成下列内容:
(1)如图是他们设计的电路图,图是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流;
(2)如图所示,小欢闭合开关,发现电流表有示数,L1灯亮、L2灯不亮,电路中的故障可能是灯L2 (选填“短路”或“断路”)了;
(3)①图中,小欢把电流表分别接入电路中的A、B、C三处测电流,A处的电流IA为0.3 A ,电流表在B、C处的示数如图所示,B处的电流IB为 A;C处的电流IC为 A;由此得出的初步结论是: ;(写字母表达式)
②小乐想,要使上述结论更具普遍性,还要用不同的方法进行多次实验,于是他俩讨论了以下三种方案:
方案一:在图的基础上,改变电源电压,测出A、B、C三处的电流;
方案二:在图的基础上,反复断开、闭合开关,测出A、B、C三处的电流;
方案三:在图的基础上,在其中一条支路上换规格不同的灯泡,测出A、B、 C三处的电流;
以上三种方案,其中一种不可行的是 。(填写字母)
A.方案一 B.方案二 C.方案三
2.(2025河北二模)学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了如图甲所示的器材,并连接了电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)该小组开始实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值;
(2)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(1),得到铅笔芯接入长度和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在如图丙所示在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像 ;
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, ;
(3)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对这根铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 。
3.(2023河西二模)同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关;
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度
横截面积
电流
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”、“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: , ,电阻越大;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。(选填字母)
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
4.(2023南开一模)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(7)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (填序号)。
A.20Ω 0.6A
B.60Ω 0.5A
C.80Ω 0.3 A
5.(2022河西一模)同学们在探究“电流与电压和电阻关系”的实验时,提出了以下猜想:
猜想一:电流可能跟电压成正比;
猜想二:电流可能跟电压的平方成正比;
猜想三:电流可能跟电阻成反比。
为了验证猜想,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),A、B两个滑动变阻器(A的铭牌标有“20Ω 2A”字样、B铭牌标有“50Ω 1A”字样),若干导线。请你完成下列内容:
(1)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出电路图;( )
(2)小薛按照图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,产生这一现象的主要原因是( );
A.电阻R短路了
B.电压表正、负接线柱接反了
C.闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大
(3)小薛改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一、分析数据可得出猜想 (选填“一”、“二”或“三”)是正确的。小薛实验时选择的是 Ω的电阻;
表一
电压U/V
1.2
1.6
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.24
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.1
(4)①小程在探究猜想三时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关后移动滑片P,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验步骤,得到了表二中的实验数据。分析实验数据得出的结论是 ;
②小程实验时选择的变阻器规格是 。(选填“A”或“B”)
6.(2025和平一模)小明同学利用有关器材测量定值电阻Rx的阻值。
(1)连接的电路如图甲所示,用开关试触时,发现电压表指针偏转角度很大,电流表无示数,经检查发现有一根导线连接错误,请在错误的那根导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 ;
(2)改正导线连接,再次用开关试触后选用合适量程,调节滑动变阻器滑片到适当位置,两表示数如图乙所示,电流表的示数为 ,本次测量的Rx阻值为 。
(3)小明进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量Rx的阻值。设计了如图所示的电路,经检查无误后进行实验。
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1;
②保持开关S1处于闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测 (选填“R0”或“Rx”)两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx= 。
7.(2025滨海新区一模)小明设计了一种测量电阻的方案,电路图如图所示,电路中定值电阻的阻值已知,电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻的表达式;
①断开 ,闭合S、S2,用电压表测 两端电压,读出电压表示数为 ;
② (填各开关的状态),用电压表测 两端电压,读出电压表示数为 ;
③电阻 Rx的阻值表达式为 (用 表示)。
8.(2025南开二模)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是_________(填序号)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50Ω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,下列措施可行的是_________(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
9.(2024和平三模)同学们在做伏安法测小灯泡电阻的实验中,用的是额定电压为2.5V的小灯泡。
(1)按照图甲的电路图,连接图乙的实物图;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调至最 ;(选填“大”或“小”)
(3)闭合开关后,移动滑片,先后测量几组电压表和电流表示数,如表格所示:
电压
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流
0.25
0.23
0.2
0.15
0.1
请根据表格中的数据,在图中做出灯泡的关系图像;
(4)由表格数据及所做图像均可看出,灯丝电阻是变化的,其根本原因是,灯丝电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
10.(2024武清一模)在“电阻的测量”的实验中:
(1)在测量小灯泡L的电阻时,小明按图连接了电路。闭合开关S,发现灯L不亮,电流表几乎无示数,若电路中仅有一处发生故障,且故障元件为小灯炮L或滑动变阻器R。分析故障原因:若电压表无示数,则 ,若电压表有示数,则 ;
(2)在测量未知电阻的阻值时,小明连接了下图所示的电路。当滑片移动到某一点时,电压表和电流表的示数分别为;当滑片移动到另一点时,电压表和电流表的示数分别为请你推导出的数学表达式。
真●题●验●证
1.(2025中考)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与 关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据: (写出一种方法即可);
表一
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
...
...
...
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时, 。
表二
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
15
0.16
...
...
...
2.(2024中考)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整;
(2)在某次实验时两电表的示数如图所示,电压表的示数为 V,电流表的示数为 A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压关系图像,如图所示。由图像可知 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
3.(2022中考)小明同学利用伏安法测电阻。
(1)请你根据小明设计的图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整 ;
(2)小明进行第二次测量时,电表示数如图丙所示,请你将下表补充完整。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
1.7
0.16
10.6
2
3
2.8
0.28
10.0
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