专题11 电学重点实验（专项训练）（广州专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题11 电学重点实验（专项训练）（广州专用） 目 录 01·趋势领航练 1 02·考点通关练 6 基础通关 9 通关01 探究电流与电阻、电压的关系 9 通关02 电阻测量 15 通关03 测量小灯泡的电功率 22 通关04 探究影响电流通过导体产生热量因素 28 通关05 电与磁探究实验 37 能力通关 39 03·真题诊断练 58 1．【新情境·以数学图形材料切入考查电学实验】 在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向右滑动时电流表示数减小； (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表示数均较小，接下来的操作是______。多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为____A，此时小灯泡的电阻为____Ω（结果保留一位小数）； (3)根据数据绘制I-U图像，如图丙所示，发现此图像不是直线，主要原因是灯丝电阻受______的影响； (4)本次实验所选用的滑动变阻器的规格是______； A．10Ω；2A B．20Ω；2A C．50Ω；1.5A (5)小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于且未知，滑动变阻器最大阻值未知，定值电阻阻值为）。请将实验步骤补充完整： ①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P使电压表示数为______； ②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为； ③闭合S、S1，断开S2，滑片移到最左端，读出电压表的示数为； ④小灯泡正常发光时的电阻______（用、、、表示）。 【答案】(1) (2) 将变阻器的滑片向左移动，观察灯的发光情况 0.3 8.3 (3)温度 (4)C (5) 【详解】（1）在测量小灯泡电阻的实验中，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下接入电路，要求滑片P向右滑动时电流表示数减小，可知电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，电路如图所示 （2）[1][2][3]闭合开关后，电压表、电流表示数均较小，电路为通路，发现小灯泡不亮，接下来的操作是将变阻器的滑片向左移动，观察灯的发光情况；当小灯泡两端电压为2.5V时，如图乙所示，电流表接入测量范围，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为 （3）根据数据绘制图像，如图丙所示，此图像不是直线，说明灯泡的电阻不是一个定值，主要原因是灯丝电阻受温度的影响，灯丝的温度越高电阻越大。 （4）根据丙可知，当电流为0.1A时，对应的电压为约为0.28V，此时滑动变阻器两端的电压 变阻器接入电路的电阻约为 实验中滑动变阻器接入电路的最大电阻为42.2Ω，因此应选滑动变阻器的规格为“50Ω；1.5A”，故选C。 （5）①[1]闭合S、S2，断开S1，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表示数为U额，此时小灯泡正常发光； ②闭合S、S1，断开S2，电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为，此时电路中的电流； ③闭合S、S1，断开S2，滑片移到最左端，电路为R0的简单电路，读出电压表的示数为，则电源电压为U2； ④[2]由步骤②③可得步骤②中滑动变阻器两端的电压 步骤②滑动变阻器接入电路中的电阻 由步骤①③可得步骤①中滑动变阻器两端的电压 步骤①②中滑动变阻器接入电路的电阻相等，步骤①电路中的电流 小灯泡正常发光时的电阻 2．【新考法·以数据表格考查欧姆定律实验】某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。实验室提供的实验器材有：电源（四节新干电池串联）、电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω），一个滑动变阻器（规格为“25Ω  1.5A”），导线若干。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.5 2 10 3 15 ... (1)连接电路时应______开关。 (2)电路连接完整后，应将滑动变阻器的滑片移至______端（选填“左”或“右”）后，再闭合开关进行实验。 (3)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，将电流表数据记录在上表中。 ①实验中，电压表应保持______V不变。 ②保持原电路的连接不变，断开开关，换用10Ω电阻继续实验。小庆和小丽对接下来的操作有不同看法： 小庆认为应先闭合开关，再将滑片向右移动，使电压表示数为。 小丽认为应先将滑片移到最右端，再闭合开关，然后将滑片向左移动，使电压表示数为。请问你赞成谁的观点？______。简要说明理由：______。 (4)在接入20Ω的电阻进行实验时，小庆发现，不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为。小庆通过在原电路中增加或减少实验室提供的原有器材，解决了上述问题，并完成了所有实验，他采取的操作具体解决方案可能是：______（列举一种方法即可）。 【答案】(1)断开 (2)右 (3) 2.5 小丽 见解析 (4)在电路中串联5Ω定值电阻 【详解】（1）为保护电路，连接电路时应断开开关。 （2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最右端。 （3）[1]根据表格数据可知，当定值电阻的阻值是5Ω时，电路中的电流是0.5A，则定值电阻两端电压为 [2][3]赞成小丽的观点，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻应最大，即应先将滑片移到最右端，再闭合开关，然后将滑片向左移动，使电压表示数为U0。 （4）已知电源是由四节新干电池串联，则电源电压是6V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 变阻器的电压是电压表示数的 由分压原理，在接入20Ω的电阻进行实验时，变阻器连入电路中的电阻至少为 故不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为2.5V，定值电阻两端电压始终大于2.5V， 故可在电路中串联5Ω定值电阻完成实验。 3．【新情境·以图表考查电功率测量】学校实验室购买了一批小灯泡，额定电流为0.5A，小深利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，如图甲连接好各元件，其中电源电压U=3V恒定不变，且滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.4 1.05 1.5 电流I/A 0.15 0.3 0.4 0.5 (1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整，使滑片向左滑动时电流表的示数变大。 (2)纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，则电路中存在的故障可能是______。 A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了 C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了 (3)移动滑片，当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。 (4)实验中小深随意抽取了4组电流表和电压表的示数，如表。实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为______W。 (5)小深用已有的器材、一个定值电阻R0和另一块电压表，设计了如图丙所示电路图，也能测出灯泡的额定功率，实验如下，请你补充完整。 ①连接好电路，将滑动变阻器的滑片调到b端； ②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为U1，灯泡正常发光； ③再读出R0两端的电压为U2； 若实验操作正确，则灯泡的电功率表达式为P=______（用U1、U2和R0表示）。 ④其中虚线框内的元件组合体相当于______（选填“电阻箱”或“电流表”）。 (6)测完小灯泡功率后，小深想继续探究电流与电阻的关系，正确连接好电路后，多次改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器，并记录对应的电流表示数，绘制出的I-R图像如丁图中的A曲线，由此得到实验结论：__________________。同组的小圳在同一坐标系中绘制出的I-R图像如丁图中的B曲线。善于思考的小圳发现在同一坐标系中绘制出的I-R图像不重合，其原因是：_______________。 【答案】(1) (2)C (3)1.05 (4)0.6 (5) U1× 电流表 (6) 在电压一定时，电流与电阻成反比 两次实验控制的定值电阻两端电压不同 【详解】（1）使滑片向左滑动时电流表的示数变大，根据欧姆定律可知，应使滑动变阻器接入电路的阻值变小，故把滑动变阻器的左下接线柱和灯泡右侧接线柱相连，如图所示； （2）闭合开关发现电流表有示数，则电路是通路，电压表示数为零，则与电压表并联的元件短路，故电路中存在的故障可能是灯座内部出现了短路，故选C； （3）由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.1V，由题意可知，小灯泡的额定电流为0.5A，则小灯泡的额定功率 （4）由串联电路特点和欧姆定律可知，电路中的电流，滑动变阻器的电功率 则当滑动变阻器接入电路的电阻等于小灯泡电阻时，滑动变阻器消耗的电功率最大，由分压原理可知，此时滑动变阻器两端的电压和小灯泡两端的电压相等，均为1.5V，由表中数据可知，小灯泡两端电压为1.5V时，电路中的电流为0.4A，则滑动变阻器消耗的最大功率为 （5）[1]连接好电路，将滑动变阻器的滑片调到b端，此时灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联；合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为U1，此时灯泡正常发光；再读出R0两端的电压为U2；根据欧姆定律可知，电路电流，若实验操作正确，则根据可知，灯泡的电功率表达式为； [2]电压表U2测量电阻R0两端的电压，根据欧姆定律可算出电路的电流，因为串联电路电流处处相等，故电压表U2与R0并联起来作用相当于电流表，从而间接测出通过小灯泡的电流。 （6）[1]探究电流与电阻的关系，正确连接好电路后，多次改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变，并记录对应的电流表示数，绘制出的I-R图像如丁图中的A曲线，为反比例函数，由此得到实验结论：在电压一定时，电流与电阻成反比。 [2]在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，由图像可知，两条图线上的任意一组对应的I与R的乘积不相同，即同一坐标系中绘制出的I-R图像不重合的原因，是A、B两小组所控制的定值电阻两端的电压值不同。 4．【新考法·以实验考查电学实验】小华用如图甲所示电路完成“测量小灯泡电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)如图甲所示是小华连接的电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整_______。 (2)电路连接完毕，闭合开关S，电压表示数如图乙所示，要使灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向________（A/B）端移，并注意观察电压表示数。 (3)小华进行了多次实验，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙中①所示的I-U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为_______W，观察图中①所示的I-U图像不是直线的原因是________。 (4)完成上述实验后，小华将小灯泡换成待测电阻，通过实验测得数据后，作出它的I-U关系图像（图丙②），则该待测电阻的阻值为________Ω。 (5)完成上面实验后，小华又设计了如图丁所示的电路测某未知电阻Rx的阻值，（R0为已知阻值的定值电阻），请帮他写出Rx的表达式。实验步骤： ①只闭合开关S，记下电流表的示数I0； ②闭合开关S、S1，记下电流表的示数I1； ③计算电阻的表达式是：Rx= ________（用已知物理量和测量出的物理量的符号表示）。 【答案】(1) (2)B (3) 0.75 小灯泡的电阻随着温度升高而增大 (4)20 (5) 【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示： （2）由图甲可知，电压表选用小量程；电路连接完毕，闭合开关S，电压表示数如图乙所示，电压表分度值0.1V，其示数为1.2V，小于灯泡额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，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，故应将滑动变阻器的滑片P向B端移，并注意观察电压表示数。 （3）[1][2]由图丙①可知，灯泡额定电压对应的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为 因灯丝的电阻随温度升高而增大，不是一定值，故图中①所示的I-U图像不是直线。 （4）由图丙②可知，当待测电阻两端电压为2V时，通过待测电阻的电流为0.1A，则该待测电阻的阻值为 （5）闭合开关S，此时的电路为只有R0的简单电路，记下电流表的示数I0，则电源电压为 接着闭合S1，电路为并联电路，电流表测量干路电流，记下电流表示数为I1；并联电路各支路互不影响，所以R0的电流大小不变，仍为I0；支路电压等于电源电压，干路电流等于支路电流之和，故流过Rx的电流为 则Rx的电阻为 通关01 探究电流与电阻、电压的关系 1．小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验，使用的器材有：铅蓄电池（电压恒为6V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器、开关和导线，并采用了如图甲所示的电路图。 (1)在连接电路的过程中，开关应________，目的是_________________________。 (2)在做“探究电流与电压的关系”实验中，测量并记录的数据如下表： 电压U/V 2 3 4 5 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 ①分析表中数据，可以得出实验结论：________________________________________。 ②分析实验数据可知，实验中所用的定值电阻的阻值为________Ω。 (3)在做“探究电流与电阻的关系”实验中，多次更换阻值不同的定值电阻R，记下对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。 ①上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，在只断开开关的情况下，用10Ω的电阻替代5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，向________（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使________表的示数保持不变，读出电流表的示数。 ②实验过程中，小明发现当电阻为25Ω时，无论如何调节滑片，电压表示数始终高于2.5V。请分析可能的原因：________________________________________。 【答案】(1) 断开 保护电路 (2) 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 10 (3) 右 电压 滑动变阻器最大阻值太小 【详解】（1）[1][2]在连接电路时，为了保护电路，开关应断开。 （2）[1]分析表中数据，电压与电流的比值是一个定值，所以可以得出实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 [2]根据欧姆定律​，任取一组数据，如，，则 所以实验中所用的定值电阻的阻值为10Ω。 （3）[1][2]在“探究电流与电阻的关系”实验中，要控制定值电阻两端的电压不变。当用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压会增大，为了使电压表示数保持不变，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以应向右移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变。 [3]电源电压为6V，当定值电阻为25Ω时，要使定值电阻两端电压为2.5V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压 由欧姆定律可得，此时电路中的电流 那么滑动变阻器需要接入的电阻 如果无论如何调节滑片，电压表示数始终高于2.5V，可能是滑动变阻器的最大阻值过小，无法分担足够的电压，导致定值电阻两端电压过高。 2．在研究手机快充技术时，需要探究电路中电流与电压、电阻的关系，以优化充电电路设计。某实验小组利用如图甲所示的电路进行了如下实验： (1)请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片P向A端滑动时，电路中电流变小（连线时导线不允许交叉）；________ (2)正确连接电路，闭合开关发现电压表有示数且接近3V，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是________； (3)排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示，此时通过电阻的电流为______A。若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动； (4)若将本实验中所用的电阻换成小灯泡，则不能完成本实验，理由是_________。 【答案】(1) (2)R断路 (3) 0.2 B (4)小灯泡的电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）要求滑片P向A端滑动时，电路中电流变小，则滑动变阻器连入电路的阻值变大，应把其D接线柱与开关的右侧相连，电路图如下： （2）闭合开关后，电流表无示数，可能是发生了断路故障，电压表有示数且接近3V，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是定值电阻R断路。 （3）[1]如乙图，电流表接量程，分度值为0.02A，读数为0.2A，即此时通过电阻的电流为0.2A。 [2]若要增大电阻两端的电压，需增大定值电阻的电流，即减小电路中的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向B端移动。 （4）若将本实验中所用的电阻换成小灯泡，则不能完成本实验，因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能保持电阻的值不变。 3．小明在“探究电流与电压的关系”实验中，选择的器材有2节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图-1所示实物电路连接完整。 (2)正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最_______（选填“左”或“右”）端。 (3)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表仍无示数，则电路故障可能是_______（选填“电压表”或“滑动变阻器”）断路。 (4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为0.5V时，电流表示数如图-2所示，为_______A。多次改变滑片P的位置，记录的数据如下表所示。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (5)根据表中数据绘制图像，如图-3所示。分析其特点，可得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______。 (6)为了使实验结论更可靠，小组讨论后提出了两种改进方案。方案一：用现有的实验器材增加实验次数。方案二：换用不同阻值的定值电阻再次实验。你认为合理的方案是_____（选填“一”或“二”），理由是__________________________________________________。 【答案】(1) (2)右 (3)电压表 (4)0.1 (5)正比 (6) 二 为了使结论具有普遍性，应该更换实验器材进行多次实验 【详解】（1）将电压表并联在定值电阻两端，选择0~3V量程，电流从正接线柱流入、负接线柱流出，即将定值电阻的右端与电压表的“3”接线柱相连，如图所示： （2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于接入电阻最大的一端。由图可知，滑片P移到右端时，接入电阻最大。 （3）电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，移动滑片后仍无示数，说明电压表断路，导致无法测量电压，若滑动变阻器断路，电流表无示数。 （4）图2中电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.1A位置，故读数为0.1A。 （5）根据表中数据和图像，电压与电流的比值为定值，因此得出结论，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （6）[1][2]合理的方案是二。 理由是：本实验探究“电流与电压的关系”，为使结论具有普遍性，需要换用不同阻值的定值电阻重复实验，避免结论的偶然性。 4．小明利用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”，器材有：可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V、7.5V之一）、开关、导线、5个定值电阻（阻值分别为、、、、）、滑动变阻器（）、电压表和电流表。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（要求连线不得交叉）。 (2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最_______（选填“左”或“右”）端。 (3)将电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，在读取完电流表示数后，取下电阻，换成电阻，在读取电流表示数前，应进行的操作是：向_______（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数与之前相同，记下电流表的示数。与电阻接入电路时相比，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。小明根据实验数据描绘出了如图丙所示的图像，可以得出结论：_______。 【拓展】 (4)小华利用现有器材也做了同一实验： ①连接电路，将电源电压调到某个值，闭合开关，移动滑片使电压表示数为4V； ②断开开关，保持滑片不动，换接入另一个阻值更小的定值电阻，闭合开关，发现电压表示数变_______（选填“大”或“小”），她尝试通过调节电源电压的方式改变电压表示数，操作后，发现电压表示数恰好为4V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为_______。 【答案】(1) (2)左 (3) 左 不变 电压一定时，电流与电阻成反比 (4) 小 2.5 【详解】（1）“探究电流与电阻的关系”实验中，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表与定值电阻并联，由图丙可知，电流表选择0~0.6A量程，电压表选择0~3V量程，电流表和电压表连接时，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前，滑片应该位于滑动变阻器的阻值最大处，所以应将滑动变阻器的滑片调至最左端。 （3）[1]探究电流与电阻的实验中，应保持电阻两端的电压不变，根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，为使电阻两端的电压减小为原来的电压值，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动。 [2]由于定值电阻的电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压也不变，由串联分压原理可知，定值电阻和滑动变阻器分得的电压之比等于定值电阻和滑动变阻器的电阻之比，所以定值电阻变化时，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比不变。 [3]由图像可知，通过定值电阻的电流随电阻增大而减小，电流和电阻的乘积保持不变，所以可得出结论是电压一定时，电流与电阻成反比。 （4）[1]连接电路，将电源电压调到某个值，闭合开关，移动滑片使电压表示数为4V；断开开关，保持滑片不动，则滑动变阻器的阻值不变，换接入另一个阻值更小的定值电阻，闭合开关，由串联分压特点可知，定值电阻两端电压变小，则电压表示数变小。 [2]设第一次电源电压为U1，定值电阻为R1，第二次电源电压为U2，定值电阻为R2，因为两次滑动变阻器的滑片不动，即变阻器的阻值不变，根据阻值相等得到 即 可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V、7.5V之一），1.5V和3.0V都小于4V可以去掉,定值电阻分别为、、、、； ①当U1=4.5V，U2=6.0V，得到 即此时R1=20Ω，R2=5Ω，符合要求； ②当U1=6.0V，U2=7.5V，得到 即此时R1=35Ω，R2=20Ω，不符合要求； ③当U1=4.5V，U2=7.5V，得到 即此时R1=35Ω，R2=5Ω，不符合要求； 综上所述，R1=20Ω，R2=5Ω，U1=4.5V，U2=6.0V，则滑动变阻器接入电路的阻值 通关02 电阻测量 1．小明从废旧玩具上拆下一个完好的定值电阻，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验电路所用电源的电压恒为3V。 (1)请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，由此可判断产生的故障可能是______； (3)排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.20A，电压表示数如图乙所示，为______V，则定值电阻的阻值为______； (4)小明觉得一次实验测量结果不规范，想要多次测量求平均值减小误差，现在想要增大定值电阻电压，滑动变阻器滑片应当向______滑动； (5)小明不小心将电压表损坏，老师告诉小明，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小明设计了图丙所示的电路（电源电压未知且恒定）来测量另一个待测电阻的阻值，电流表选0～0.6A的测量范围，定值电阻的阻值为。 ①具体操作如下： a、闭合开关，断开开关，读出电流表示数为0.40A； b、______，读出电流表示数为0.50A；（请将实验操作补充完整） ②由以上数据可得，待测电阻的阻值为______。 【答案】(1) (2)电阻R短路 (3) 2.4 12 (4)左 (5) 闭合开关、 40 【详解】（1）实验中电压表应与定值电阻并联，电源电压为，所以电压表应选用小量程，作图如下： （2）闭合开关后，发现电流表有示数，则电路不可能断路，电压表无示数，则故障可能是与电压表并联的电阻短路。 （3）[1][2]如图乙，电压表接入小量程，分度值为，读数为，则定值电阻的阻值为 （4）要增大定值电阻电压，根据串联电压规律，应减小变阻器的电压，根据串联分压原理，应向左移动滑动变阻器滑片，减小变阻器阻值。 （5）[1][2]a、闭合开关，断开开关，单独接入电路，电流表测电路电流，读出电流表示数为0.40A，则电源电压为 b、闭合开关、，和并联，电流表测干路电流，读出电流表示数为0.50A，根据并联电流规律，支路电流为 则待测电阻的阻值为 2．在做“测量电阻器电阻”的实验时，小组同学设计如图1的电路。实验室有如下器材：电源电压恒为3.0V，定值电阻器（约），电流表，电压表，开关，滑动变阻器各一个，若干导线。 (1)连接电路后，闭合开关试触时发现电流表指针如图1乙所示，则电路连接时出现的错误可能是______。 (2)排除故障进行实验，第1次测量时，电流表示数如图丙所示为______A，将滑片P向左端移动，电压表示数将变______。继续移动滑片，把测量的几组数据记录在表格中，计算出对应的电阻。 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.6 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.25 请根据表格中的各组实验数据，在图2中描出对应的点，并画出的图像______。 (3)完成上述实验后，小亮又找来了一个已知阻值为的电阻，并借助部分现有的实验器材，设计了如图1丁所示的电路，测出了额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表的示数为______V； ②断开开关，保持滑片位置不变，____________，再闭合开关S，记录电压表的示数； ③小灯泡正常发光时的电阻______（用已知量和测量量表示）。 【答案】(1)电流表的正负接线柱接反了 (2) 0.10 大 (3) 2.5 将电压表改接在定值电阻R0两端 【详解】（1）由图乙可知，闭合开关试触时，电流表指针反向偏转。原因是电流表正负接线柱接反，导致电流方向与表头设计方向相反。 （2）[1]图丙中电流表选用小量程（0~0.6A），分度值为0.02A，示数为0.1A。 [2]由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测串联电路电流。滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，电流增大。定值电阻R1的阻值不变，由U=IR可知，其两端电压增大，电压表示数变大。 [3]根据表格中6组 (U—I) 数据，在坐标图上标出对应点。用平滑曲线连接各点，如图所示： （3）①由图丁可知，定值电阻、小灯泡、滑动变阻器串联，电压表 测小灯泡两端的电压。闭合开关S，移动滑片P，直至电压表的示数为2.5V，小灯泡正常发光。 ② 断开开关，保持滑片位置不变，将电压表改接到R0​两端，再闭合开关S，记录电压表的示数U0​。此时电路的状态不变，电路中的电流为，即通过灯泡的电流 ③ 小灯泡正常发光时的电阻 3．小明从废旧玩具上拆下一个完好的定值电阻，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验电路所用电源的电压恒为3V。 (1)请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到______（选填“”或“”）端； (3)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，由此可判断产生的故障可能是______； (4)排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.20A，电压表示数如图乙所示，为______V，则定值电阻的阻值为______； (5)小明觉得一次实验测量结果不规范，想要多次测量求平均值减小误差，现在想要增大定值电阻电压，滑动变阻器滑片应当向______滑动； (6)小明不小心将电压表损坏，老师告诉小明，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小明设计了图丙所示的电路（电源电压未知且恒定）来测量另一个待测电阻的阻值，电流表选0～0.6A的测量范围，定值电阻的阻值为。 ①具体操作如下： a、闭合开关，断开开关，读出电流表示数为0.40A； b、______，读出电流表示数为0.50A；（请将实验操作补充完整） ②由以上数据可得，待测电阻的阻值为______。 【答案】(1) (2) (3)电阻R短路 (4) 2.4 12 (5)左 (6) 闭合开关、 40 【详解】（1）实验中电压表应与定值电阻并联，电源电压为3V，所以电压表应选用小量程，作图如下： （2）闭合开关前，为了电路安全，滑动变阻器的电阻应接入最大值，滑片应位于B端。 （3）闭合开关后，发现电流表有示数，则电路不可能断路，电压表无示数，则故障可能是与电压表并联的电阻R短路了。 （4）[1][2]如图乙，电压表接入小量程，分度值为0.1V，读数为2.4V，则定值电阻的阻值为 （5）要增大定值电阻电压，根据串联电压规律，应减小变阻器的电压，根据串联分压原理，应向左移动滑动变阻器滑片，减小变阻器阻值。 （6）[1][2]a、闭合开关，断开开关，单独接入电路，电流表测电路电流，读出电流表示数为0.40A，则电源电压为 b、闭合开关、，和并联，电流表测干路电流，读出电流表示数为0.50A，根据并联电流规律，支路电流为 则待测电阻的阻值为 4．现想测量两个小灯泡L1、L2正常发光时的电阻。 (1)图甲是用“伏安法”测量L1（U额=2.5V）正常发光时电阻的实物电路。 ①用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（导线不允许交叉）_______； ②闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电压表指针明显偏转，故障原因可能是小灯泡______（选填“断路”或“短路”）； ③排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（精确到0.1）。 (2)为了测量额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻，小明和小华设计了图丙所示的电路，定值电阻的阻值为R0，电源电压恒为U（I0、R0、U已知，且满足测量要求）。 ①将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大端； ②闭合S、S1，断开S2，调节滑片P，使电压表示数为______时，小灯泡正常发光； ③共同完成上述操作后，小明和小华分别只进行了以下一步操作，就求得小灯泡正常发光时的电阻。 小明：保持滑片不动，断开S1，闭合S、S2，读出电压表示数U1，则小灯泡L2正常发光时的电阻为______（用I0、R0、U和U1表示，下同） 小华：保持滑片不动，闭合S、S1、S2，读出电压表示数U1，则小灯泡L2正常发光时的电阻为______。 【答案】(1) 断路 8.3 (2) 【详解】（1）[1]伏安法测小灯泡正常发光时的电阻，电压表并联在小灯泡两端测电压，电流表串联在电路中测电流，且两表都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出（由图乙知选择小量程），如图所示： [2]闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电路中出现断路，电压表指针明显偏转，说明电压表测电源，所以故障原因可能是小灯泡断路。 [3]电流表的量程0～0.6A，分度值为0.02A，电流为I=0.3A，电阻为 （2）[1]分析电路可知，当闭合开关S、S1，断开开关S2，此时灯泡L2、滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量灯泡L2和滑动变阻器电压之和，当电路中电流为I0时，小灯泡正常发光，此时R0的电压为 根据串联电路中的电压规律可知，当小灯泡正常发光时，电压表示数为 [2]分析电路可知，当保持滑片不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，此时灯泡L2、滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表示数为U1，电路中电流为I0，根据串联电路中的电压规律可知，此时小灯泡正常发光的电压为 根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为 [3]分析电路可知，当保持滑片不动，闭合S、S1、S2，此时滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表示数为U1。根据串联电路中的电压规律可得，定值电阻R0的电压为 由欧姆定律可知，此时电路中的电流为 根据串联电路中电流处处相同可知，滑动变阻器和定值电阻的电流相同，由欧姆定律可知滑动变阻器的阻值为 当闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路为灯泡L2、滑动变阻器与定值电阻R0串联，此时电路中的总电阻为 根据串联电路中的电阻规律可知，小灯泡正常发光时的电阻为 通关03 测量小灯泡的电功率 1．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮）； (2)闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W； (3)完成上述实验后，又设计了如图丙所示的电路，测量另一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0实验步骤如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，使电流表示数为I额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电流表示数为I； ③则小灯泡的额定功率P额=___________（用I、I额、R0表示）。 【答案】(1) (2)0.75 (3) 【详解】（1）要使滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮，说明此时滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。如图所示： （2）小灯泡的额定电压。电流表选用的是量程，分度值为，图乙中电流表示数。小灯泡的额定功率为 （3）开关、闭合，断开，小灯泡、定值电阻与滑动变阻器并联，电流表示数为，则此时小灯泡正常发光。保持变阻器滑片不动，断开，闭合、，电路的连接方式不变，电流表测总电流，示数为。则通过定值电阻的电流。并联电路中各支路电压相等，小灯泡的额定电压就等于两端的电压，故，故小灯泡的额定功率为 2．小明同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压U额为2.5V（灯丝电阻约为10Ω） (1)实验室备有A“5Ω 1A”、B“20Ω 0.5A”、C“50Ω 0.1A”的三个滑动变阻器，小明应选用___________（选填“A”、“B”或“C”）滑动变阻器进行实验； (2)如图甲所示，在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数将___________（选填“变化”或“不变”）；检查发现电路中有一根导线连接是错误的，这根导线是___________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）； (3)实验中应根据___________（选填“灯泡亮度”、“电压表示数”或“电流表示数”）确定灯泡是否正常发光了。纠正错误连线，小明闭合开关，移动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W； (4)在实验过程中，电流表出现了损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小明跟老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案： ①调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电压表的示数为___________V； ②保持变阻器滑片P的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻R0两端，读出电压表的读数，记为U0； ③小灯泡额定功率的表达式为P=___________（用实验测得的数值和已知量符号表示）。 【答案】(1)B (2) 不变 d (3) 电压表示数 0.7 (4) 2.5 P=2.5V× 【详解】（1）电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω。电路中电流约为 当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻 故应选“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B。 （2）[1]图甲中，电压表并联在电源两端测电源电压，闭合开关，所以移动滑片时电压表示数不变。 [2]本实验中，电压表应测灯两端的电压，故d导线连接是错误的，它将电压表串联在了电路中，正确接法应是电压表并联在小灯泡两端。 （3）[1]灯在额定电压下正常发光，实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了，当电压表示数等于额定电压时，表示灯正常发光。 [2]由图可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，所以当灯泡正常发光时，灯的功率 （4）[1]要测灯泡的额定功率，首先要让灯泡正常发光，所以调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电压表的示数为2.5V，达到额定电压。依题意得，灯泡正常发光时，与之串联的定值电阻阻值为R0，两端电压为U0，则电路中电流即灯泡的额定电流为 [2]小灯泡额定功率的表达式为 3．物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压值为3V。 (1)图甲中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整； (2)电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额定功率为________W，该电路所选的滑动变阻器为________； A．10Ω  1.5A    B．15Ω  1A    C．25Ω  0.5A    D．30Ω  0.5A (3)为了测量额定电压为的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电路（为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①闭合开关S和，断开开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为时，小灯泡恰好正常发光。 ②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和，断开开关，记下电流表示数I，则小灯泡L的额定功率________。（均用、和I表示） 【答案】(1) (2) 0.75 C (3) 【详解】（1）用伏安法测小灯泡的电功率，需将滑动变阻器与小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中测小灯泡通过的电流。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为3V，因此电压表应选择0~3V测量范围接入电路中。如图所示： （2）[1]由图乙可知，当电压时，电流 I=0.3A，因此小灯泡的额定功率为 [2]滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压。由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小。由图乙可知，电路中最小电流，此时小灯泡两端电压为0.5V，电源电压，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最大阻值 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）①．闭合S和S2，断开S1，小灯泡L与R0并联后再与滑动变阻器R串联，电流表测R0通过的电流。移动滑片使电流表示数为，此时小灯泡两端电压为U0，小灯泡正常发光。 ②．保持滑片位置不变，闭合S和S1，断开S2，此时电路连接状态不变，电流表测R0和L的电流之和。记下电流表示数I。则通过小灯泡的电流为 小灯泡L的额定功率 4．如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为）、小灯泡（额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为和的滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接_____。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是小灯泡_____（选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为_____。 (4)乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为），阻值已知。 ①断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为_____（用字母表示），此时灯泡正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关，闭合开关、，记下电流表的读数为。 ③小灯泡额定功率的表达式=_____（用字母、、表示）。 【答案】(1)(2)短路(3) 0.625(4) 【详解】（1）小灯泡是额定电压为，故电压表选用小量程并联在灯泡两端。灯正常发光时灯丝电阻约为，根据欧姆定律可知电路电流 则电流表选用小量程与灯泡串联，如图所示： （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明与电压表并联的支路短路，即电路故障是小灯泡短路。 （3）[1]电压表的示数为2.2V，小于小灯泡的额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向B端移动。 [2] 由U-I图像可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率 （4）[1][2]由图丙可知，断开开关，闭合开关、，L与R0并联，再与滑动变阻器串联，电流表测通过R0的电流。由于并联电路各支路两端的电压相等，所以调节滑动变阻器滑片P，当R0两端的电压等于小灯泡的额定电压时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为 保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关，闭合开关、，L与R0并联，再与滑动变阻器串联，此时电流表测干路电流，记下电流表示数I，此时L仍正常发光，根据并联电路的电流规律可得通过小灯泡的电流 小灯泡额定功率的表达式 通关04 探究影响电流通过导体产生热量因素 1．如图所示是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着初温和质量相同的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体，实验前A、B两管液面相平。 (1)实验中可通过观察________反映电流通过容器中电阻丝产生热量的多少。 (2)如图甲所示，容器中的电阻、，通电一定时间后，观察U形管中液面高度的变化如图甲所示，该实验得出的结论是_________。 (3)如图乙所示，容器中的电阻、，右侧容器外部电阻，并与并联，该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与_____是否有关，若将换成阻值为10Ω的电阻，则______（选填“能”或“不能”）完成此探究实验。 【答案】(1)U形管左右两侧液面的高度差 (2)在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 (3) 电流大小 能 【详解】（1）产生电热的多少不容易直接测量，实验中是通过观察U形管左右两侧液面的高度差来反映电流通过容器中电阻丝产生的热量多少的，这是转换法的应用。 （2）甲图中，两电阻串联，电流和通电时间均相同。闭合开关，通电一段时间后，由图可知，右侧U形管中液面高度变化大，说明右侧容器内电阻丝产生的热量多，而右侧容器内电阻丝R2的阻值大于左侧容器内电阻丝R1的阻值，所以得出的结论是：在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多。 （3）[1]根据图乙可知，R3和并联，然后再与串联接入电路中，根据并联电路的电流规律可知，通过两个容器内电阻的电流大小不同，通电时间、电阻大小相同，所以可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关。 [2]若将R3换成阻值为10Ω的电阻，通过两个容器内电阻的电流是不同的，能完成此探究实验。 2．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图所示，其中R1>R2。 实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系； (1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整； (2)为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系： (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：在不考虑热散失，用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）.实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论； (4)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。 【答案】(1) (2)小于 (3) 大于 不成 (4)相同 【详解】（1）按照图1的电路图，两个电阻丝、串联，滑动变阻器也串联在电路中且向右移动滑片，阻值增大，故将开关的右接线柱与滑动变阻器的左下端相连，如图所示： （2）根据公式，在吸收相同热量和质量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大。煤油的比热容小于水的比热容，因此在相同时间内煤油温度升高更明显，实验效果更显著。 （3）[1]电流产生的热量。当电流变为原来的2倍时，热量变为原来的倍，因此温度升高会大于。 [2]由可知，电流产生的热量与电流的平方成正比，因此与电流大小不成正比例关系。 （4）为了探究不同液体的吸热性质，需要控制电阻丝产生的热量相同，因此应接入两根阻值相同的电阻丝，保证相同时间内放出的热量相同。 3．小明知道电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，实验装置如图甲所示，三个相同的烧瓶内装有质量相等的煤油。温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中。 (1)组装器材时，将三个烧瓶里的电阻丝串联在电路中，是为了______。 (2)用煤油做实验而没有用等质量的水做实验，是因为煤油的比热容比水小，吸收相同的热量，煤油的______变化明显。 (3)三个烧瓶中煤油的初温相同，电阻丝的阻值关系为。闭合开关，通电一段时间后，发现三个烧瓶中温度计示数分别为、和，且。则可得出的探究结论是：____________。 (4)同班的小强同学用如图丁所示的装置也探究了“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，将二段电阻丝a、b分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，图中5Ω的电阻c在盒外与盒内电阻并联，盒内封闭一定量的空气的优点是______，便于实验观察，在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的。小强利用图丁探究电流产生的热量与______的关系，观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差几乎为零，原因可能是电阻丝______断路。（选填“a”“b”或“c”） (5)图丁中右侧盒外连接5Ω的电阻c，它的作用是______（选填“分压”或“分流”）。如果电阻丝c放入密封盒内，则会观察到______侧U形管中液面高度差更大。 【答案】(1)控制各电阻丝中的电流和通电时间相同 (2)温度 (3)电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多 (4) 空气受热容易膨胀 电流 b (5) 分流 左 【详解】（1）将三个烧瓶里的电阻丝串联在电路中，根据串联电路的电流特点，电流处处相等，同时通电时间也相同，这样就能控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，来探究电流产生的热量与电阻的关系。 （2）根据公式，在质量和吸收热量相同时，比热容越小，温度变化越大。煤油的比热容比水小，所以吸收相同热量时，煤油的温度变化更明显，实验现象更易观察。 （3）三个电阻丝串联，电流和通电时间相同，电阻关系，且温度计示数 ，说明电阻越大，产生的热量越多。故得结论：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 （4）[1]盒内封闭一定量的空气，空气的比热容小，吸收热量后温度变化明显，体积膨胀更显著，便于通过U形管液面高度差观察热量变化。 [2]图丁中，电阻a在盒内，电阻b与盒外的电阻c并联后再与a串联，此时a的电流等于b和c的电流之和，即通过a和b的电流不同，电阻相同，所以探究的是电流产生的热量与电流的关系。 [3]右侧U形管液面高度差几乎为零，说明电阻b没有产生热量，原因可能是电阻丝b断路。 （5）[1]电阻c与b并联，其作用是分流，使通过a和b的电流不同。 [2]如果电阻丝c放入密封盒内，右侧盒内的电阻是b和c并联，总电阻小于b的电阻，但 a的电阻大于右侧盒内总电阻，且a的电流等于右侧盒内的总电流，根据可知，左侧a产生的热量更多，所以左侧U形管液面高度差更大。 4．小明用图中的装置“探究影响电流产生的热量的因素”，、、、四个密闭容器中装有等量的空气，分别将导线1、2和3、4接到电源两端。请回答下列问题： (1)实验中可通过观察U形管中液面的_____反映电流通过容器中电阻丝产生热量的多少；乙装置中电阻的作用主要是使通过和的电流_____（选填“相同”或“不同”）； (2)图甲可探究电流产生的热量与_____的关系。通电一段时间，容器______（选填“或“”）中电流产生的热量较多； (3)图乙的实验装置中，该探究过程中控制不变的物理量是通电时间和_____。若通过容器中的电流为，那么容器中的电阻，在内产生的热量为_____J； (4)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图中_____（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； (5)实验中发现，通电相同时间后，U形管中液面的高低差异不明显，可能原因是什么？_____（写出一条即可） 【答案】(1) 高度差 不同 (2) 电阻 (3) 电阻相同 6 (4)甲 (5)容器漏气 【详解】（1）[1]本实验运用转换法，将电流通过导体产生的热量转换为U形管中液面的高度差。 [2]乙装置是为了探究电热与电流的关系，和电阻相同，为了使电流不相同，给R2并联一个电阻，作用主要是：使通过和的电流不相等。 （2）[1]图甲两个电阻串联，通过电流、通电时间相同，电阻大小不同，可探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 [2]甲图中b的电阻大于a的电阻，电流的大小相同，由可知，时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此中电流产生的热量较多。 （3）[1]乙图中探究的是电流与电热之间的关系，需要控制电阻和通电时间相同。 [2]乙图中和的电阻相同，且两电阻两端电压相同，由可知，两个电阻的电流相等，都等于通过的电流的一半，已知通过容器中的电流为，则电阻的电流是0.1A，则在内电阻产生的热量为 （4）“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”是因为电阻丝的电阻远大于导线；而甲是探究电流产生的热量与电阻的关系，故这一现象可用图甲的实验结论来解释。 （5）U形管中液面的高低差异不明显，可能是由于容器漏气。 通关05 电与磁探究实验 1．图是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路，实验观察到的现象如表所示。 实验序号 磁场方向 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右偏 4 向右 向左偏 5 向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左偏 8 向右 向右偏 (1)实验中通过观察________________来判断电路中是否产生感应电流。 (2)由实验现象可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做____________运动时，电路中产生感应电流。 (3)比较第4次和第_____次实验可知，感应电流的方向与磁场的方向有关。 (4)比较第7次和第8次实验可知，感应电流的方向与________有关。 【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转 (2)切割磁感线 (3)8 (4)导体切割磁感线的运动方向 【详解】（1）在电磁感应实验中，感应电流的大小通常比较小，无法直接观察到，所以需要通过观察灵敏电流计指针是否偏转来间接判断电路中是否产生感应电流。 （2）当导体左右运动，切割磁感线，电流计的指针偏转，说明产生感应电流，导体上下运动，没有切割磁感线，电流计的指针不偏转，说明不会产生感应电流，故闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。 （3）第4次和第8次实验中，导体的运动方向相同（向右），但磁场方向相反（第4次磁场方向向下，第8次向上），此时电流表指针的偏转方向不同，说明感应电流方向不同，这就证明了感应电流的方向与磁场的方向有关。 （4）第7次和第8次实验中，磁场方向相同（向上），但导体的运动方向相反（第7次向左，第8次向右），电流表指针的偏转方向也相反，说明感应电流方向不同，这就证明了感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。 2．小滨同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验（小磁针深色的一端是N极）。 (1)实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示，只利用铁屑的排列_________（选填“能”或“不能”）判断磁场方向。 (2)在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示，此时通电螺线管的左端是_________极，由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极。其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的_________有关。 (3)完成上述实验后，该同学想继续做“探究感应电流的方向与什么因素有关？”的实验。如图1，蹄形磁体水平放置，此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向_________（选填“上”或“下”）的，记录实验现象如表。 实验次数 开关状态 磁极位置 导体ab运动方向 灵敏电流计指针偏转方向 1 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 2 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 3 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 对比第1、2两次实验可知，感应电流的方向与_________有关；对比2、3两次实验可知，感应电流的方向与__________________有关。 (4)该同学又将实验装置改装如图2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，该装置中导体棒cd的工作原理与_________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。 【答案】(1)不能 (2) S 电流方向 (3) 下 磁场方向 导体切割磁感线的方向 (4)电动机 【详解】（1）只利用铁屑仅能展示在平面上的磁场分布情况，显示不出N、S极的排列，所以不能判断磁场方向。 （2）[1]小磁针深色的一端是N极，根据异名磁极相互吸引，故右端为N极，此时通电螺线管的左端是S极。 [2]对比图乙和图丙当改变电流方向时，通电螺线管外部磁场的方向也发生改变，所以通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。 （3）[1]在磁体的外部，磁感线由N极发出，回到S极，此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向下。 [2]对比第1、2两次实验可知，导体ab运动方向相同，磁场方向不同，产生感应电流的方向不同，故感应电流的方向与磁场方向有关。 [3]对比2、3两次实验可知，磁场方向相同，导体ab运动方向不同，即导体切割磁感线的方向不同，产生感应电流的方向不同，故感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。 （4）该同学又将实验装置改装如图2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，导体棒cd受力运动，该装置中导体棒cd的工作原理与电动机的工作原理相同。 3．跨学科实践——设计“空气质量检测净化仪” 【任务要求】为了保护环境、健康生活，同学们决定设计制作空气质量检测净化仪。检测净化仪既能对空气质量进行检测，又能在空气质量不达标时进行空气净化。 【设计流程】 任务一：设计空气质量检测电路。 （1）查找资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如下表所示： 空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染 （2）从实验室借来一个气敏电阻。通过说明书获得气敏电阻的阻值随空气质量指数K变化的关系如图1所示。 （3）经过同学们的讨论，设计了如图2所示的空气质量检测电路。其中定值电阻，电源电压U恒为6V，用电流表示数表示对应的空气质量指数K。当电流为0.12A时，空气质量等级为________。 任务二：设计空气自动净化电路 （1）在任务一的基础上同学们优化了检测电路，以实现对空气的自动净化。请将“电源”、“空气达标指示灯”和“净化系统”分别安装在图3的三个方框内，完成电路设计。则1、2、3号方框内应分别安装：( ) A．指示灯、净化系统、电源 B．净化系统、指示灯、电源 C．电源、指示灯、净化系统 D．指示灯、电源、净化系统 （2）根据图3的设计，当空气质量指数时（即从轻度污染达到中度污染时），电磁铁将衔铁吸下，净化系统启动。此时检测电路中的电流为________A（忽略电磁铁线圈的电阻）。 （3）根据图3的设计，若想进一步提高空气质量，当空气质量指数K刚达到轻度污染时就开始自动净化。请模仿“建议1”提出合理化建议并说明理由。 建议1：增大检测电路的电源电压U。 理由1：根据，若检测电路中的电流I和定值电阻不变，当变大时，电源电压U要增大； 建议2：________检测电路中定值电阻的阻值。 理由2：________。 【答案】 轻度污染 A 减小 见解析 【详解】[1]由图2可知，两电阻串联，电流表测的是电路电流。已知，，。 电路总电阻 此时气敏电阻阻值 查图1可知，当时，空气质量指数，对应空气质量等级为轻度污染。 [2]为实现自动净化，当空气质量差时，气敏电阻减小，检测电路电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁吸下，净化系统工作；空气质量好时，电磁铁磁性弱，衔铁在弹簧作用下复位，指示灯亮。 故1号方框应接指示灯；2号方框应接净化系统；3号方框应接电源。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 [3]当时，查图1可知。检测电路总电阻 检测电路中的电流 [4]建议2：减小检测电路中定值电阻的阻值。 [5]理由2：根据，若检测电路中的电流不变，进一步提高空气质量，空气质量指数K刚达到轻度污染时气敏电阻增大，减小的阻值可使的两端电压减小，从而保持电源电压不变。 4．某小组在探究电磁联系的相关实验：          (1)如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针发生偏转，这表明________，这一现象最早是________发现的，从而揭示了电与磁的联系； (2)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻轻敲击玻璃板，观察到铁屑分布情况如图乙所示，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是用来显示________的分布； (3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时两极所指方向如图丙所示，则通电螺线管的右端为________极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时两极所指方向如图丁所示，说明通电螺线管的极性与________的方向有关； (4)如图戊所示，要使电磁铁能吸引更多大头针，你的做法是________（写出一条即可）。 【答案】(1) 通电导体周围存在磁场 奥斯特 (2) 条形 磁场 (3) N 电流 (4)将滑片P向左移动适当距离 【详解】（1）[1][2]当将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，接通电源时小磁针发生偏转，说明小磁针受到力的作用，这表明通电直导线周围存在磁场；这一现象最早是奥斯特发现的。 （2）[1][2]螺线管通电后周围存在磁场，其铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑可以被磁场磁化，其作用是用来显示磁场的分布。 （3）[1][2]根据小磁针静止时N极的指向与该点磁场方向一致，由图丙可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极；对调电源正负极，即改变了电流方向，小磁针静止时两极所指方向改变，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 （4）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关，要使电磁铁能吸引更多大头针，即增强电磁铁的磁性，可以增大电流（比如向左移动滑动变阻器的滑片P，使电路电阻减小，电流增大 ）或增加线圈匝数等。 1．小宏学习了磁的知识之后研究了以下问题： (1)用图甲天然磁石制作司南，该磁石的D端是_______极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”）。再用细线将其悬挂，如图乙司南静止时，勺柄指向地理的_______极； (2)如图丙所示，先将小磁针放在水平桌面上，再将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，给导线通电后，观察到小磁针发生_______现象，说明电可以生磁。下列操作能改变小磁针偏转方向的是_______（选填序号）①改变电流方向②将导线南北放置； (3)如图丁所示，闭合开关S，让导体AB在磁场中_______（选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流表的指针偏转。应用此实验原理可制成_______（选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）。 【答案】(1) 南 南 (2) 偏转 ① (3) 水平左右 发电机 【详解】（1）[1]图甲中，磁感线从磁石的B端出发，回到D端。根据“磁感线在磁体外部从N极指向S极”的规律，可知D端为S极。 [2]司南的勺柄是磁石的D端，根据“异名磁极相吸”，地磁场的北极在地理南极附近，因此S极会指向地理的南极。 （2）[1]当直导线通电后，导线周围会产生磁场。这个磁场会对下方的小磁针产生磁力作用，使原本指向南北方向的小磁针受力偏转。因此，观察到的现象是小磁针发生偏转。 [2]电流方向改变，磁场方向改变，小磁针偏转方向改变，将导线南北放置不会改变磁场方向。故选①。 （3）[1]图丁是电磁感应实验装置，产生感应电流的条件是，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。图中磁体的N极在上，S极在下，因此磁感线的方向是竖直向下的。若导体AB竖直上下运动，其运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，电路中不会产生感应电流。若导体AB水平左右运动，其运动方向与磁感线方向垂直，会切割磁感线，从而在闭合电路中产生感应电流，使电流表指针偏转。因此，应选水平左右。 [2]该实验的原理是电磁感应现象，它将机械能转化为电能。发电机的工作原理就是电磁感应，通过导体在磁场中运动产生电能。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能。电磁铁的工作原理是电流的磁效应。因此，应用此原理可制成发电机。 2．小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中，设计的电路图如图甲所示，其中、为滑动变阻器的两端。请回答以下问题。 (1)图甲中的圆圈表示电表，其中的1是_____表，2是_____表； (2)连接电路时，开关应处于_____状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_____端； (3)闭合开关S，电压表有示数，电流表指针向零刻度线左侧偏转，原因可能是_____； (4)排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为时，电流表的示数如图乙所示，则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量，计算出的阻值的平均值，目的是_____； (5)实验过程中，小明发现电压表和电源均出现了故障，于是他找来了一个备用电源（电压恒定但未知）和一个开关，并设计了如图丙所示的电路来测量定值电阻的阻值。将滑动变阻器的阻值调到最大后，可将它作为定值电阻使用，阻值为。实验步骤如下，请你补充完整： ①测量时，只闭合开关，记下此时电流表的示数； ②同时闭合、，将滑动变阻器的滑片移到端，记下此时电流表的示数； ③定值电阻的阻值表达式为_____（用和表示）。 【答案】(1) 电压 电流 (2) 断开 B (3)电流从电流表的负接线柱流入 (4) 5 减小误差 (5) 【详解】（1）[1][2]由电表使用规则可知，电压表与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，故①是电压表，②是电流表。 （2）[1]连接电路时，为避免因短路烧坏电路，开关应处于断开状态。 [2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于电阻最大处，即B端。 （3）闭合开关，电压表有示数，说明电压表连接正确；电流表指针向零刻度线左侧偏转，说明电流从电流表的负接线柱流入，原因是电流表的正负接线柱接反了。 （4）[1]由图乙可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，示数为0.5A，则定值电阻的阻值为 [2]在测量定值电阻实验中，不可避免存在误差，进行多次测量并计算出电阻的平均值的目的是为了减小误差。 （5）只闭合开关，此时为R的简单电路，电流表的示数，由欧姆定律可知，电源电压为① 同时闭合、，定值电阻R与滑动变阻器R0并联，将滑动变阻器的滑片移到端，电流表的示数，由并联电路电流的特点可知，此时通过滑动变阻器的电流为，则滑动变阻器两端的电压，即电源电压为② 联立①、②两式可得：，则定值电阻的阻值为 3．在“探究电流与电阻的关系”实验中，小军准备的实验器材有：三节新的干电池、电流表、电压表、规格为“”的滑动变阻器，五个定值电阻（、、、、），开关、导线若干，实验电路如图甲所示： 实验序号 1 2 3 4 5 电阻 5 10 15 20 25 电流 0.40 0.20 0.14 0.10 (1)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有______的作用； (2)实验中，小军用的电阻做完实验后，接着把R换成的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______时，读出对应电流表的示数；依据数据可得初步结论：________； (3)图乙中的A、B两条曲线是小军和好朋友小可根据各自的实验数据绘制的图像，分析图像，你认为曲线______（选填“A”或“B”）对应的实验操作是错误的，错误的原因是______。 (4)小军依次将、、、、的定值电阻接入电路，多次实验收集的数据如上表所示，实验过程发现当接入电阻时，无论怎样移动滑片，都无法满足实验要求，为了完成该次实验，实验应控制定值电阻两端的电压最小值为______。 【答案】(1)控制电阻两端电压不变 (2) 电压一定，电流与电阻成反比 (3) A 没有控制定值电阻两端电压一定 (4) 【详解】（1）探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端电压一定。电路中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有：控制电阻两端电压不变。 （2）[1]由图像可以看出，实验过程中，控制定值电阻两端电压为 所以，当把电阻换成电阻实验时，需移动滑片，使电压表示数为2V。 [2]由图像可知，每一次实验时，定值电阻两端电压都等于2V，定值电阻阻值越大，通过它的电流越小，得出结论：电压一定，电流与电阻成反比。 （3）[1][2]图乙中的A、B两条曲线中的A是错误的，因为在探究电流与电阻关系的实验中，需要控制定值电阻两端电压一定，而曲线A上各点的横坐标与纵坐标之积不相等，说明没有控制定值电阻两端电压一定。 （4）在5个定值电阻中，用最大阻值为的电阻实验，变阻器的滑片移到阻值最大端时，电压表的示数就是“定值电阻两端的电压最小值”，此时电路总电阻 电源电压 此时电流 定值电阻两端的电压最小值为 4．用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，。 序号 电阻 时间/s /℃ t/℃ ① 1.0 100 20 34 ② 1.0 200 20 48 ③ 0.5 200 20 27 ④ 0.5 200 20 34 （1）闭合开关前，记录下煤油的初温。开关S接a，调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，在表中记录第100s和第200s末甲容器中煤油的末温t； （2）开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为，在下表中记录第200s末乙、丙容器中煤油的末温t，断开开关。 （3）比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关。 （4）比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关；实验中，电阻产生的热量为______J。 【答案】 电阻 时间 ③ 250 【详解】[1][2]比较序号①②，通过导体的电流和电阻均不变，通电时间越长，煤油升高的温度越高，说明当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关。 [3]探究导体产生的热量与电流大小的关系，需控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，因，且通电时间均为200s，电流分别为1.0A和0.5A，所以比较序号②和③可得导体产生的热量与电流大小有关。 [4]开关S接b，断路，和串联，电路中的电流是0.5A，通电时间是200s，根据焦耳定律，电阻产生的热量为 5．小龙利用图甲所示的器材做“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验，电源电压为3V。 (1)根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整； (2)连好电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于___________端（选填“A”或“B”）； (3)闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两电表示数均没有变化，则电路故障可能是电阻___________； (4)排除故障后，闭合开关S，电流表示数如图丙所示，为_______； (5)多次改变两端的电压，并记录对应的电流，根据实验数据绘制图像如图丁所示。由以上条件可得的阻值为___________，并且由图像可知，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成___________； (6)小龙还想利用小灯泡“探究通过导体的电流与电压的关系”，他___________（选填“能”或“不能”）完成实验，原因是___________。 【答案】(1) (2)B (3)断路/（开路） (4)0.2 (5) 5 正比 (6) 不能 小灯泡电阻随温度升高而增大（灯泡电阻受温度影响） 【详解】（1）由电路图可知，向右移动滑片，滑动变阻器的电阻变大，故应把滑动变阻器的A接线柱与开关的右侧接线柱连接起来，如图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于电阻最大处，即B端。 （3）闭合开关，电流表无示数，原因可能是电路某处发生断路。电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路，移动滑片时，两电表示数均没有变化，则电路故障可能是电阻R断路。 （4）由图丙可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，示数为0.2A。 （5）[1]由图像可知，图线是一条过原点的直线，任取一组电压和对应的电流值可得电阻R的阻值为 [2]由图像可知，导体两端的电压与通过导体的电流的比值是一定值，故可得：在电阻不变时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成正比。 （6）[1][2]“探究通过导体的电流与电压的关系”，应控制电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是固定的，故不能用小灯泡来探究通过导体的电流与电压的关系。 6．为探究“电流与电阻的关系”，小明连接的电路如图甲所示，R为定值电阻，电源电压保持4.5V不变。 (1)小明连接的电路中有一根导线接错，请你在这根导线上画上“×”，再用笔画线表示导线，改接到正确的位置上。 (2)连接电路时，开关应处于_____状态。 (3)改接好电路，闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表接近电源电压，仔细检查，电路连接无误，那么出现该状况的原因可能是_____。 (4)排除故障，实验中小明只将电阻R由更换为，滑片位置不动，闭合开关后，为使电阻R两端的电压保持不变，滑动变阻器的滑片应向_____（选填“左”或“右”）端滑动。 (5)小明实验中所用R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，根据测得的实验数据，绘制出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由此可得出该实验的结论是_____。为了保证完成所有实验，利用图甲改接正确的电路（元件个数保持不变），你认为小明所用滑动变阻器的阻值至少是_____Ω。 (6)另一组的小强同学也用同样的电源和五个电阻完成了实验，但他实验时控制电阻的电压为2V，若小强和小明在实验中所移动滑动变阻器阻值变化范围分别为和（每次记录实验后，滑片P没有滑到阻值最大端），则∶=_____。 【答案】(1) (2)断开 (3)R断路 (4)右 (5) 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 20 (6)25∶16 【详解】（1）在探究电流与电阻关系的实验时，使用电流表与定值电阻串联测通过定值电阻的电流，使用电压表与定值电阻并联，测定值电阻两端的电压；更换不同阻值的定值电阻，并保证不同定值电阻两端的电压相同，记录通过不同阻值的定值电阻的电流；如图甲所示连接的电路，连接电流表“0.6A”接线柱与定值电阻左端接线柱的导线连接错误，此时定值电阻短路；将电流表“0.6A”接线柱与定值电阻右端接线柱连接，此时电流表与定值电阻串联，测通过定值电阻的电流，如图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开的状态，待电路连接完成，检查无误后方可闭合开关。 （3）当定值电阻断路时，电压表、电流表、滑动变阻器串联接入电路；因为电压表的电阻非常大，导致整个电路的电流非常小，几乎为零，所以电流表无示数；此时电压表测电源电压，电压表有示数，示数接近电源电压。 （4）将定值电阻更换为大电阻后，在滑片未移动前，根据串联分压规律可知，定值电阻两端的电压升高；现要保持定值电阻两端的电压不变，需通过移动滑片使定值电阻两端的电压降低至指定值；因为电源电压不变，定值电阻两端电压降低，则滑动变阻器两端电压升高；根据串联分压规律可知，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即滑动变阻器的滑片应向右端移动。 （5）[1]由图乙可知，在电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小；由此总结得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [2]将定值电阻更换为大电阻后，在滑片未移动前，根据串联分压规律可知，定值电阻两端的电压升高；现要保持定值电阻两端的电压不变，需通过移动滑片使定值电阻两端的电压降低至指定值；因为电源电压不变，定值电阻两端电压降低，则滑动变阻器两端电压升高；根据串联分压规律可知，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即滑动变阻器的阻值应该调大。由此可知，只要滑动变阻器能够将最大定值电阻两端的电压调至指定值，就一定可以将所有定值电阻两端的电压调至指定值。由题意可知，实验时使用的最大定值电阻阻值为；由图乙可知，实验时控制不同定值电阻两端的电压为 根据串联电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为 由可得，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 所以，该实验所用滑动变阻器的阻值至少是。 （6）小明实验时，控制不同定值电阻两端的电压为，根据串联电压规律可知，小明实验时，滑动变阻器两端的电压为 根据欧姆定律及串联分压规律可知，小明实验时，滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻阻值之比为 由题意可知，定值电阻的最小阻值为，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 由题意可知，定值电阻的最大阻值为，则滑动变阻器接入电路的最大阻值为 则小明实验时，所移动滑动变阻器阻值变化范围分别为 小强实验时，控制不同定值电阻两端的电压为，根据串联电压规律可知，小强实验时，滑动变阻器两端的电压为 根据欧姆定律及串联分压规律可知，小强实验时，滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻阻值之比为 由题意可知，定值电阻的最小阻值为，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 由题意可知，定值电阻的最大阻值为，则滑动变阻器接入电路的最大阻值为 则小强实验时，所移动滑动变阻器阻值变化范围分别为 所以，小强和小明在实验中所移动滑动变阻器阻值变化范围之比为 7．小融在探究“电流与电压的关系”时，准备的器材有：电源（电压恒为6V）、开关、滑动变阻器（30Ω 2A）、电流表、电压表、5Ω的定值电阻、导线若干。 (1)在设计实验方案时，为了探究电流与电压的关系，应保持________不变。 (2)连接电路后（如图甲），闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是（　　） A．定值电阻断路 B．滑动变阻器短路 C．定值电阻短路 D．滑动变阻器断路 (3)排除故障后，小融继续实验，根据数据绘制成如图乙所示图像，分析图像得出结论：__________。 (4)完成此实验后，小融还想探究“电流与电阻的关系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。实验时，先接入5Ω的电阻，调节滑片至某一位置时，记录下此时电流表示数为0.5A，电压表示数为______V；接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后闭合开关。与上次实验相比，应适当的______（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入的阻值。 (5)当他将25Ω定值电阻接入电路中后，发现不管如何调节滑动变阻器，始终无法使电压表示数达到预定数值，为顺利完成所有的实验，若只更换滑动变阻器，则滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。 【答案】(1)电阻 (2)C (3)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (4) 2.5 增大 (5)35 【详解】（1）在探究电流与电压的关系实验中，需控制电阻不变，改变电阻两端电压，这种研究方法叫做控制变量法。 （2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联的定值电阻短路或电压表断路，即故障可能是定值电阻短路，故选C。 （3）由图乙可知，图线为一条过原点的斜线，故可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）[1]实验时，先接入5Ω的电阻，调节滑片至某一位置时，记录下此时电流表示数为0.5A，则此时定值电阻两端电压为 [2]实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律，需要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知要增大滑动变阻器接入的阻值。 （5）实验中使用的定值电阻阻值为25Ω时，定值电阻两端的电压UR应保持2.5V，根据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端电压 根据分压原理，当接入25Ω电阻时，有 将已知代入得 可得此时 即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于35Ω。 8．小组同学做测量小灯泡电阻的实验，电路连接如图甲所示，电源由两节新干电池串联而成，滑动变阻器标有“10Ω 0.5A”字样，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)连接电路时，开关应该___________。 (2)连接好电路后，闭合开关，移动滑片。当电压表的示数为1.8V时，向___________（选填“左”或“右”）移动滑片才能测得小灯泡正常工作时的电阻。小灯泡正常工作时，电流表的示数如图乙所示，为___________ A，则小灯泡正常工作时的电阻为___________ Ω（结果保留一位小数）。 (3)小组同学还想测量未知电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示（滑动变阻器的最大阻值为R0，电源电压未知且不变）。请将下列实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表的示数为I1； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到___________，记录电流表的示数为I2； ③写出待测电阻的表达式：Rx=___________（用已知量和测量量的符号表示）。 【答案】(1)断开 (2) 左 0.28 8.9 (3) b端 【详解】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应该断开。 （2）[1]小灯泡的额定电压是2.5V，当前电压表示数为1.8V，低于额定电压，因此需要增大灯泡两端的电压，那么根据串联电路的分压规律，就要减小滑动变阻器接入的电阻，所以滑片应向左移动。 [2]电流表使用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.28A的位置，所以电流为0.28A。 [3]因为小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常工作时通过的电流为0.28A，因此根据可得小灯泡正常工作时的电阻为 （3）[1][2]闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端（右端），此时Rx被短路，电流只通过变阻器，且变阻器连入的阻值为R0，记录电流表的示数为，电源电压 滑片在a端时，R0与Rx并联，记录电流表的示数为，通过Rx的电流 根据并联电路电压规律，Rx两端电压 则待测电阻的表达式 9．如图甲所示是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：学生电源（为4.5V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、滑动变阻器（20Ω，1A），实验用到的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。开关、导线若干。 (1)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有_______的作用； (2)试触时，小明同学发现电流表无示数、电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻_________（选填“短路”或“断路”）； (3)实验中依次接入前五个定值电阻，正确操作后，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图可得结论：__________； (4)上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接着把R换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向_____（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为_____时，读出电流表的示数； (5)当小明改用30Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值。为了完成该次实验，他应控制定值电阻两端的电压范围为________。 【答案】(1)控制电阻两端电压不变 (2)断路 (3)电压不变时，电流与电阻成反比 (4) 左 2.5V (5)2.7~3V 【详解】（1）实验中要控制定值电阻两端的电压不变，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有控制定值电阻两端的电压的作用。 （2）由图甲得，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。试触时，小明同学发现电流表无示数、电压表指针超过量程，说明电路出现断路现象，且电压表与电源相连接，则故障原因可能是定值电阻断路。 （3）分析图像可知，电流与电阻的乘积一定，且电流随电阻的增大而减小，由此可得出结论：电压不变时，电流与电阻成反比。 （4）[1][2]上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接着把R换成10Ω的电阻接入电路根据串联分压规律，定值电阻两端电压会升高。为了保持电压不变，需要增大滑动变阻器的阻值，应向左移动滑片，使电压表示数为 再读出此时电流表示数。 （5）电压表的量程为0~3V，则电压表的示数最大为3V，故定值电阻的最大电压为3V；当定值电阻为30Ω，滑动变阻器接入电路中电阻最大为20Ω时，定值电阻的电压最小。串联电路电流处处相等，由欧姆定律得 即……① 由串联电路电压特点得……② 联立方程解得 故为了完成这次实验，他应控制定值电阻两端的电压范围为2.7~3V。 10．实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定。 (1)图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）； (2)小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示为____A； (3)小灯泡I-U关系如图丙，当小灯泡两端电压增大时，其电阻_____（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是灯丝电阻受_____的影响；向右移动滑动变阻器滑片过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R1，小灯泡阻值的变化量大小为△R2，则这两个量的大小关系是：△R1____△R2（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图丁所示的电路，测出了RX的阻值。实验步骤如下： ①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I1； ②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2； ③在滑动变阻器上读出它的最大阻值为R，则：RX=_____（用I1、I2和R表示）。 【答案】(1) (2)0.26 (3) 增大 温度 大于 (4) 【详解】（1）如图甲，测量小灯泡电阻的实验中，电压表应并联接在灯泡两端，图中电压表并联接在灯泡与滑动变阻器两端，改正后的电路如图所示： （2）由图乙可知，电流表接的量程0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.26A。 （3）[1][2]小灯泡的I-U关系如图丙，当小灯泡的两端电压增大时，电压的变化速度大于电流的变化速度，由可知，它的电阻增大；其原因是灯丝电阻受温度的影响，温度越高，灯丝的电阻越大。 [3]图甲中，移动滑动变阻器滑片过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2，假设滑片向右移动，变阻器接入电路的电阻变小，变阻器分压变小，则灯泡分得的电压变大，由图像可知电路中电流变大，说明电路的总电阻变小，而电流变大时灯丝温度升高，灯泡电阻会增大，由电阻串联的规律可得 R总=R滑+RL，则变阻器减小的阻值应大于小灯泡增大的阻值才能使得总电阻减小，则这两个量的大小关系是ΔR1大于ΔR2，同理可知，当滑片向左移动时，两个量的大小关系也成立。 （4）①将滑片移到a端，闭合开关S，电路为Rx的简单电路，读出电流表的示数，记为I1，电源电压为 ②将滑片移到b端，闭合开关S，电阻Rx与滑动变阻器串联，变阻器的最大阻值为R，读出电流表的示数，记为I2，电源电压为 ③联立以上两式解得 11．如图所示为探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。 (1)甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系，乙装置可探究电流产生的热量与_______的关系，通电一段时间后，甲装置中________（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大。 (2)如果乙装置中R3发生了断路，那么在保证通电时间相同的情况下，与之前相比，左侧U形管中液面的高度差将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟_______成正比，这个规律叫作焦耳定律，其表达式为_______。 【答案】(1) 电阻 电流 右 (2)变小 (3) 通电时间 【详解】（1）[1]甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]图乙中，电阻和通电时间是相同的，而通过它们的电流不同，所以探究导体产生的热量与通过导体的电流的关系。 [3]在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多；左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由可知，甲图右边容器中的电阻产生的热量多，右侧容器中U形管中的液面高。 （2）当乙装置中发生了断路时，电路中只有电阻和串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律可知，在相同时间内，与之前相比，电阻丝产生热量变小，则左侧U形管中液面的高度差将变小。 （3）英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫作焦耳定律，其表达式。 12．某小组用图甲所示电路测量定值电阻的阻值，实验中电源电压不变。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于______（选填“A”或“B”）端； (2)正确连接电路，闭合开关后，滑片移到某一位置时，电流表的示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，则的阻值为______Ω； (3)为减小实验误差，接下来的操作应是：______； (4)若实验中所用电源电压为6V，滑动变阻器规格为“10Ω 0.5A”，电流表的测量范围0~0.6A，电压表的测量范围0~3V，则所能测的的阻值范围为______； (5)小华设计了如图丙所示的电路（定值电阻阻值已知），也测出了的阻值。正确连接电路后具体操作如下： ①闭合开关，断开开关，读出电流表示数为； ②______，读出电流表示数为（请将实验操作补充完整）； ③计算待测电阻的阻值为______（用、、表示）。 【答案】(1)B (2)10 (3)调节滑动变阻器进行多次测量 (4) (5) 同时闭合、 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端。 （2）如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，则的阻值为 （3）本实验是测量类实验，为减小实验误差，接下来的操作应是调节滑动变阻器进行多次测量。 （4）滑动变阻器规格为“10Ω 0.5A”，电流表的测量范围0~0.6A，则电路中电流最大为0.5A，则最小总电阻 则的阻值最小 电压表的测量范围0~3V，根据串联分压原理，电压表示数为3V时，的阻值最大，则有 解得 所以所能测的的阻值范围为。 （5）[1][2]①闭合开关，断开开关，单独接入电路，电流表测的电流，读出电流表示数为； ②同时闭合、，和并联，电流表测干路电流，读出电流表示数为； ③根据并联电流规律，步骤②中，支路的电流为，根据并联分流原理则有 解得待测电阻的阻值为 13．实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，实验器材有：额定电压为的小灯泡、电压为的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 (1)用笔画线代替导线将图甲实物图补充完整（要求：滑片向右移时，电流表示数减小）。 (2)连接电路的过程中，开关必须_________________。 (3)实验中，发现小灯泡不发光，电压表、电流表均有示数，其原因可能是__________（填选项）。 A．小灯泡断路 B．滑动变阻器短路 C．小灯泡短路 D．小灯泡的实际功率太小 (4)正确实验，移动滑片，某次实验中电压表示数如图乙所示，为_______。根据实验数据绘制的图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡正常发光时的电阻是_______。小灯泡的图像不是一条直线的原因是_______。 (5)为完成该实验，选用的滑动变阻器规格应为________（填选项）。 A．“” B．“” (6)完成实验，同学们讨论后选取了一个阻值合适的定值电阻（阻值已知），测量定值电阻的阻值，设计了如图丁所示的电路进行实验，实验步骤如下： ①闭合开关，断开开关，读出电压表示数为； ②同时闭合开关和，读出电压表示数为； ③则未知电阻_________（用、和表示）。 【答案】(1) (2)断开 (3)D (4) 2.2 12.5 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 (5)B (6) 【详解】（1）滑片向右移时，电流表示数减小，根据欧姆定律，电路电阻需增大，所以滑动变阻器应接左下接线柱，将滑动变阻器A接线柱与开关右接线柱连接；电压表测量小灯泡电压，所以应和小灯泡并联，小灯泡的额定电压为，所以选择小量程，将电压表的“3”接线柱与小灯泡右接线柱连接，如图所示： （2）连接电路时，为保护电路，开关必须断开。 （3）A．若小灯泡断路，电流表无示数，电压表有示数，故A不符合题意； B．若滑动变阻器短路，电路电阻变小，电流变大，灯泡会发光，故B不符合题意； C．若小灯泡短路，电压表无示数，电流表有示数，故C不符合题意； D．实验中灯泡不发光，电压表、电流表均有示数，说明电路是通路，但灯泡实际功率太小，达不到发光程度，故D符合题意。 故选D。 （4）[1]由图乙可知，电压表量程为0 - 3V，分度值0.1V，示数为2.2V。 [2]由图丙知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.2A，可得小灯泡正常发光时的电阻 [2]因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以小灯泡的I - U图像不是一条直线。 （5）灯正常发光时，变阻器两端电压 由图丙知此时电流为0.2A，根据欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻 所以选用“20Ω 1A”的滑动变阻器，故选B。 （6）①闭合开关S1，断开开关S2，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压，读出电压表示数为；②同时闭合开关S1和S2，电压表测电源电压，读出电压表示数为；在①中，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为 由欧姆定律，电路中的电流 则未知电阻 1．（2025年广州中考真题）“探究串联电路中电流的特点”实验。 （1）连接电路：用笔画线表示导线，把图甲的滑动变阻器串联接入电路______（要求：连线不要交叉：滑片P向D移动，电路的电流增大）。 （2）发现问题：电源（输出电压为6V）、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好，电路正确连接。闭合开关，观察到灯泡（3.8V，0.4A）和（2.5V，0.3A）不发光，电流表示数为零； （3）排查故障：在不拆开导线且闭合开关的情况下，用图乙所示的电压表进行检测，将鳄鱼夹______（选填“a””b”）接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱，电压表前后两次的指针位置都如图丙所示，其示数为______V； （4）作出猜想： 猜想一：由于灯泡不发光，电压表示数不为零，断路，短路。 猜想二：由于电流表示数为零，电压表示数不为零，断路，无故障。 （5）验证猜想：取下，换上完好的灯泡（3.8V，0.4A），观察到发光，仍然不发光。由此可知，______（选填“猜想一”“猜想二”）正确； （6）继续实验： ①排除故障后，闭合开关，移动滑片P，多次进行实验。某次（记为第一次）实验三个电流表示数如图。 ②为得到串联电路中电流的特点，设计记录实验数据的表格，并将第一次的数据填入表格中______。 【答案】 b 6 猜想一 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.5 0.5 0.5 2 3 【详解】[1]滑动变阻器应串联在电路中，滑片P向D移动时电流增大，说明接入电阻减小，故应将变阻器的B接线柱与电源负极相连。连线时注意导线不交叉，具体连接方式如图所示： [2]电压表检测时应将鳄鱼夹b接电源"+"极，因为b连接电压表的正接线柱，这样电压表指针不会反偏。 [3]电压表前后两次接入电路中量程皆为大量程，分度值为0.5V，示数为6V。 [4]电压表两次测量均显示6V，说明从电源负极到E、G点的线路完好，可以让电压表形成回路，所以故障点在正极到G之间，可能是L1断路。换上L3后，L3发光而L2不发光，说明L1断路导致整个串联电路不通，且L2是短路的，不然L3代替断路的L1后，L2也会亮，故猜想一正确。 [5]第一次实验电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，示数为0.5A。设计表格时应包含实验次数、A1表的示数IA、A2表的示数IB、A3表的示数IC等栏目，第一次数据填入对应位置。 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.5 0.5 0.5 2 3 2．（2024年广州中考真题）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。 （1）如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的__________（选填“N极”“S极”），这是因为地球周围存在__________； （2）为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容： ①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上； ②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下：____ Ⅰ.合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方； Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小； ③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格；____ ④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为__________A。 【答案】 N极 磁场 见解析 0.6 【详解】（1）[1][2]由于地球周围存在磁场，地理的北极是地磁的南极，地理的南极是地磁的北极，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时a端指向北方，即a端指向地磁南极，根据磁极间的相互作用可知，a端是指南针的N极。 （2）②[3]合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方，由于a端是指南针的N极，根据磁极间的相互作用可知，吸引大头针的那一端为电磁铁的N极，根据安培定则可知，电流是从吸引大头针的那一端流入，从另一端流出；滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小，根据欧姆定律可知，电路总电阻变大，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据“一上一下”的接法，变阻器的A接线柱连入电路中；由图丙可知，电流表选择大量程接入电路中，图乙实物图连接如图所示 ③[4]为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，控制线圈匝数一定，改变电路电流进行多次实验，记录实验数据的表格如下表格所示（线圈匝数一定） 次数 电流大小I/A 吸引大头针数目 1 2 3 ④[5]某次实验，电流表示数如图丙，电流表的分度值为0.1A，示数为0.6A。 4．（2022年广州中考真题）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1 （1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1顺时针转动，由此可知线圈2___________转动（选填“顺时针”“逆时针”）。 （2）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向_________（选填“不变”“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项_____？ 【答案】 顺时针 变化 ①③④ 【详解】（1）[1]某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1，电流方向不同，LED灯发光颜色不同，由图可知，两次灯光颜色不同，证明线圈中的电流方向不同，而电流方向和磁场方向和线圈转动方向有关，两图中磁场方向不同，故线圈转动方向相同，这样会导致电流方向不同。故线圈也顺时针转动。 （2）[2]电流方向不同，LED灯发光颜色不同，LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向变化。 [3]由电磁感应现象可知，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，所以①③④符合题意，②不符合题意。 故选①③④。 4．（2021年广州中考真题）小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况，连接了如图的实物图其中电源可以提供不同的电压。 测量的数据如下表： 数据序号 1 2 3 4 5 电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 数字电压表V1示数U1/V 2.88 2.97 3.04 3.10 3.15 数字电压表V2示数U2/V 0.15 0.26 0.72 1.30 1.98 （1）请根据实物图，在图虚线框中画出电路图______（用V1、V2表示数字电压表V1和V2） （2）求：电流为0.10A时，小灯泡的阻值______。 （3）求：电流为0.30A时，LED的功率______；LED在此状态下持续工作100s消耗的电能______。 （4）小明利用两节干电池（约3V）和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED，为保护被测LED，设计了如图所示的电路，根据表中数据，推断检测时，通过LED的电流是否能达到0.3A？______，理由是______。 【答案】 1.5 0.945 94.5 不能 此时的电源电压约为3V，小于电流达到0.3A时的电压。 【详解】（1）[1]小灯泡和LED串联，电流表测电路的电流，电压表V1和V2分别测LED和灯泡的电压，根据实物图画出对应的电路图，如下所示： （2）[2]由表中数据可知，当电流为0.10A时，小灯泡的电压为0.15V，由欧姆定律,灯泡的阻值 （3）[3]当电流为0.30A时，LED的电压为3.15V，功率 [4]LED在此状态下持续工作100s消耗的电能 （4）[5]若将LED连入电路中，则LED与灯泡串联。根据表中数据，若通过LED的电流能达到0.3A，由串联电路电流的规律，通过灯泡的电流为0.3A，由上表数据知，则灯泡的电压为1.98V，LED的电压为3.15V，由串联电路电压的规律，电源电压为 故通过LED的电流不能达到0.3A，理由是此时的电源电压约为3V，小于电流达到0.3A时的电压。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 电学重点实验（专项训练）（广州专用） 目 录 01·趋势领航练 1 02·考点通关练 5 基础通关 5 通关01 探究电流与电阻、电压的关系 5 通关02 电阻测量 8 通关03 测量小灯泡的电功率 11 通关04 探究影响电流通过导体产生热量因素 14 通关05 电与磁探究实验 16 能力通关 20 03·真题诊断练 29 1．【新情境·以数学图形材料切入考查电学实验】 在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向右滑动时电流表示数减小； (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表示数均较小，接下来的操作是______。多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为____A，此时小灯泡的电阻为____Ω（结果保留一位小数）； (3)根据数据绘制I-U图像，如图丙所示，发现此图像不是直线，主要原因是灯丝电阻受______的影响； (4)本次实验所选用的滑动变阻器的规格是______； A．10Ω；2A B．20Ω；2A C．50Ω；1.5A (5)小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于且未知，滑动变阻器最大阻值未知，定值电阻阻值为）。请将实验步骤补充完整： ①闭合S、S2，断开S1，移动滑片P使电压表示数为______； ②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为； ③闭合S、S1，断开S2，滑片移到最左端，读出电压表的示数为； ④小灯泡正常发光时的电阻______（用、、、表示）。 2．【新考法·以数据表格考查欧姆定律实验】某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。实验室提供的实验器材有：电源（四节新干电池串联）、电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω），一个滑动变阻器（规格为“25Ω  1.5A”），导线若干。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.5 2 10 3 15 ... (1)连接电路时应______开关。 (2)电路连接完整后，应将滑动变阻器的滑片移至______端（选填“左”或“右”）后，再闭合开关进行实验。 (3)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，将电流表数据记录在上表中。 ①实验中，电压表应保持______V不变。 ②保持原电路的连接不变，断开开关，换用10Ω电阻继续实验。小庆和小丽对接下来的操作有不同看法： 小庆认为应先闭合开关，再将滑片向右移动，使电压表示数为。 小丽认为应先将滑片移到最右端，再闭合开关，然后将滑片向左移动，使电压表示数为。请问你赞成谁的观点？______。简要说明理由：______。 (4)在接入20Ω的电阻进行实验时，小庆发现，不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为。小庆通过在原电路中增加或减少实验室提供的原有器材，解决了上述问题，并完成了所有实验，他采取的操作具体解决方案可能是：______（列举一种方法即可）。 3．【新情境·以图表考查电功率测量】学校实验室购买了一批小灯泡，额定电流为0.5A，小深利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，如图甲连接好各元件，其中电源电压U=3V恒定不变，且滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.4 1.05 1.5 电流I/A 0.15 0.3 0.4 0.5 (1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整，使滑片向左滑动时电流表的示数变大。 (2)纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，则电路中存在的故障可能是______。 A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了 C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了 (3)移动滑片，当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。 (4)实验中小深随意抽取了4组电流表和电压表的示数，如表。实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为______W。 (5)小深用已有的器材、一个定值电阻R0和另一块电压表，设计了如图丙所示电路图，也能测出灯泡的额定功率，实验如下，请你补充完整。 ①连接好电路，将滑动变阻器的滑片调到b端； ②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为U1，灯泡正常发光； ③再读出R0两端的电压为U2； 若实验操作正确，则灯泡的电功率表达式为P=______（用U1、U2和R0表示）。 ④其中虚线框内的元件组合体相当于______（选填“电阻箱”或“电流表”）。 (6)测完小灯泡功率后，小深想继续探究电流与电阻的关系，正确连接好电路后，多次改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器，并记录对应的电流表示数，绘制出的I-R图像如丁图中的A曲线，由此得到实验结论：__________________。同组的小圳在同一坐标系中绘制出的I-R图像如丁图中的B曲线。善于思考的小圳发现在同一坐标系中绘制出的I-R图像不重合，其原因是：_______________。 4．【新考法·以实验考查电学实验】小华用如图甲所示电路完成“测量小灯泡电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)如图甲所示是小华连接的电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整_______。 (2)电路连接完毕，闭合开关S，电压表示数如图乙所示，要使灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向________（A/B）端移，并注意观察电压表示数。 (3)小华进行了多次实验，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙中①所示的I-U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为_______W，观察图中①所示的I-U图像不是直线的原因是________。 (4)完成上述实验后，小华将小灯泡换成待测电阻，通过实验测得数据后，作出它的I-U关系图像（图丙②），则该待测电阻的阻值为________Ω。 (5)完成上面实验后，小华又设计了如图丁所示的电路测某未知电阻Rx的阻值，（R0为已知阻值的定值电阻），请帮他写出Rx的表达式。实验步骤： ①只闭合开关S，记下电流表的示数I0； ②闭合开关S、S1，记下电流表的示数I1； ③计算电阻的表达式是：Rx= ________（用已知物理量和测量出的物理量的符号表示）。 通关01 探究电流与电阻、电压的关系 1．小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验，使用的器材有：铅蓄电池（电压恒为6V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器、开关和导线，并采用了如图甲所示的电路图。 (1)在连接电路的过程中，开关应________，目的是_________________________。 (2)在做“探究电流与电压的关系”实验中，测量并记录的数据如下表： 电压U/V 2 3 4 5 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 ①分析表中数据，可以得出实验结论：________________________________________。 ②分析实验数据可知，实验中所用的定值电阻的阻值为________Ω。 (3)在做“探究电流与电阻的关系”实验中，多次更换阻值不同的定值电阻R，记下对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。 ①上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，在只断开开关的情况下，用10Ω的电阻替代5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，向________（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使________表的示数保持不变，读出电流表的示数。 ②实验过程中，小明发现当电阻为25Ω时，无论如何调节滑片，电压表示数始终高于2.5V。请分析可能的原因：________________________________________。 2．在研究手机快充技术时，需要探究电路中电流与电压、电阻的关系，以优化充电电路设计。某实验小组利用如图甲所示的电路进行了如下实验： (1)请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片P向A端滑动时，电路中电流变小（连线时导线不允许交叉）；________ (2)正确连接电路，闭合开关发现电压表有示数且接近3V，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是________； (3)排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示，此时通过电阻的电流为______A。若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动； (4)若将本实验中所用的电阻换成小灯泡，则不能完成本实验，理由是_________。 3．小明在“探究电流与电压的关系”实验中，选择的器材有2节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图-1所示实物电路连接完整。 (2)正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最_______（选填“左”或“右”）端。 (3)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表仍无示数，则电路故障可能是_______（选填“电压表”或“滑动变阻器”）断路。 (4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为0.5V时，电流表示数如图-2所示，为_______A。多次改变滑片P的位置，记录的数据如下表所示。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (5)根据表中数据绘制图像，如图-3所示。分析其特点，可得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______。 (6)为了使实验结论更可靠，小组讨论后提出了两种改进方案。方案一：用现有的实验器材增加实验次数。方案二：换用不同阻值的定值电阻再次实验。你认为合理的方案是_____（选填“一”或“二”），理由是__________________________________________________。 4．小明利用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”，器材有：可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V、7.5V之一）、开关、导线、5个定值电阻（阻值分别为、、、、）、滑动变阻器（）、电压表和电流表。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（要求连线不得交叉）。 (2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最_______（选填“左”或“右”）端。 (3)将电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，在读取完电流表示数后，取下电阻，换成电阻，在读取电流表示数前，应进行的操作是：向_______（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数与之前相同，记下电流表的示数。与电阻接入电路时相比，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。小明根据实验数据描绘出了如图丙所示的图像，可以得出结论：_______。 【拓展】 (4)小华利用现有器材也做了同一实验： ①连接电路，将电源电压调到某个值，闭合开关，移动滑片使电压表示数为4V； ②断开开关，保持滑片不动，换接入另一个阻值更小的定值电阻，闭合开关，发现电压表示数变_______（选填“大”或“小”），她尝试通过调节电源电压的方式改变电压表示数，操作后，发现电压表示数恰好为4V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为_______。 通关02 电阻测量 1．小明从废旧玩具上拆下一个完好的定值电阻，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验电路所用电源的电压恒为3V。 (1)请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，由此可判断产生的故障可能是______； (3)排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.20A，电压表示数如图乙所示，为______V，则定值电阻的阻值为______； (4)小明觉得一次实验测量结果不规范，想要多次测量求平均值减小误差，现在想要增大定值电阻电压，滑动变阻器滑片应当向______滑动； (5)小明不小心将电压表损坏，老师告诉小明，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小明设计了图丙所示的电路（电源电压未知且恒定）来测量另一个待测电阻的阻值，电流表选0～0.6A的测量范围，定值电阻的阻值为。 ①具体操作如下： a、闭合开关，断开开关，读出电流表示数为0.40A； b、______，读出电流表示数为0.50A；（请将实验操作补充完整） ②由以上数据可得，待测电阻的阻值为______。 2．在做“测量电阻器电阻”的实验时，小组同学设计如图1的电路。实验室有如下器材：电源电压恒为3.0V，定值电阻器（约），电流表，电压表，开关，滑动变阻器各一个，若干导线。 (1)连接电路后，闭合开关试触时发现电流表指针如图1乙所示，则电路连接时出现的错误可能是______。 (2)排除故障进行实验，第1次测量时，电流表示数如图丙所示为______A，将滑片P向左端移动，电压表示数将变______。继续移动滑片，把测量的几组数据记录在表格中，计算出对应的电阻。 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.6 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.25 请根据表格中的各组实验数据，在图2中描出对应的点，并画出的图像______。 (3)完成上述实验后，小亮又找来了一个已知阻值为的电阻，并借助部分现有的实验器材，设计了如图1丁所示的电路，测出了额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表的示数为______V； ②断开开关，保持滑片位置不变，____________，再闭合开关S，记录电压表的示数； ③小灯泡正常发光时的电阻______（用已知量和测量量表示）。 3．小明从废旧玩具上拆下一个完好的定值电阻，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验电路所用电源的电压恒为3V。 (1)请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接； (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到______（选填“”或“”）端； (3)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，由此可判断产生的故障可能是______； (4)排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.20A，电压表示数如图乙所示，为______V，则定值电阻的阻值为______； (5)小明觉得一次实验测量结果不规范，想要多次测量求平均值减小误差，现在想要增大定值电阻电压，滑动变阻器滑片应当向______滑动； (6)小明不小心将电压表损坏，老师告诉小明，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小明设计了图丙所示的电路（电源电压未知且恒定）来测量另一个待测电阻的阻值，电流表选0～0.6A的测量范围，定值电阻的阻值为。 ①具体操作如下： a、闭合开关，断开开关，读出电流表示数为0.40A； b、______，读出电流表示数为0.50A；（请将实验操作补充完整） ②由以上数据可得，待测电阻的阻值为______。 4．现想测量两个小灯泡L1、L2正常发光时的电阻。 (1)图甲是用“伏安法”测量L1（U额=2.5V）正常发光时电阻的实物电路。 ①用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（导线不允许交叉）_______； ②闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电压表指针明显偏转，故障原因可能是小灯泡______（选填“断路”或“短路”）； ③排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（精确到0.1）。 (2)为了测量额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻，小明和小华设计了图丙所示的电路，定值电阻的阻值为R0，电源电压恒为U（I0、R0、U已知，且满足测量要求）。 ①将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大端； ②闭合S、S1，断开S2，调节滑片P，使电压表示数为______时，小灯泡正常发光； ③共同完成上述操作后，小明和小华分别只进行了以下一步操作，就求得小灯泡正常发光时的电阻。 小明：保持滑片不动，断开S1，闭合S、S2，读出电压表示数U1，则小灯泡L2正常发光时的电阻为______（用I0、R0、U和U1表示，下同） 小华：保持滑片不动，闭合S、S1、S2，读出电压表示数U1，则小灯泡L2正常发光时的电阻为______。 通关03 测量小灯泡的电功率 1．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮）； (2)闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W； (3)完成上述实验后，又设计了如图丙所示的电路，测量另一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0实验步骤如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，使电流表示数为I额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电流表示数为I； ③则小灯泡的额定功率P额=___________（用I、I额、R0表示）。 2．小明同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压U额为2.5V（灯丝电阻约为10Ω） (1)实验室备有A“5Ω 1A”、B“20Ω 0.5A”、C“50Ω 0.1A”的三个滑动变阻器，小明应选用___________（选填“A”、“B”或“C”）滑动变阻器进行实验； (2)如图甲所示，在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数将___________（选填“变化”或“不变”）；检查发现电路中有一根导线连接是错误的，这根导线是___________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）； (3)实验中应根据___________（选填“灯泡亮度”、“电压表示数”或“电流表示数”）确定灯泡是否正常发光了。纠正错误连线，小明闭合开关，移动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电流表指针的位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W； (4)在实验过程中，电流表出现了损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小明跟老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案： ①调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电压表的示数为___________V； ②保持变阻器滑片P的位置不变，将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻R0两端，读出电压表的读数，记为U0； ③小灯泡额定功率的表达式为P=___________（用实验测得的数值和已知量符号表示）。 3．物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压值为3V。 (1)图甲中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整； (2)电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额定功率为________W，该电路所选的滑动变阻器为________； A．10Ω  1.5A    B．15Ω  1A    C．25Ω  0.5A    D．30Ω  0.5A (3)为了测量额定电压为的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电路（为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下： ①闭合开关S和，断开开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为时，小灯泡恰好正常发光。 ②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和，断开开关，记下电流表示数I，则小灯泡L的额定功率________。（均用、和I表示） 4．如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为）、小灯泡（额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为和的滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接_____。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因可能是小灯泡_____（选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为_____。 (4)乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为），阻值已知。 ①断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为_____（用字母表示），此时灯泡正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关，闭合开关、，记下电流表的读数为。 ③小灯泡额定功率的表达式=_____（用字母、、表示）。 通关04 探究影响电流通过导体产生热量因素 1．如图所示是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着初温和质量相同的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体，实验前A、B两管液面相平。 (1)实验中可通过观察________反映电流通过容器中电阻丝产生热量的多少。 (2)如图甲所示，容器中的电阻、，通电一定时间后，观察U形管中液面高度的变化如图甲所示，该实验得出的结论是_________。 (3)如图乙所示，容器中的电阻、，右侧容器外部电阻，并与并联，该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与_____是否有关，若将换成阻值为10Ω的电阻，则______（选填“能”或“不能”）完成此探究实验。 2．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图所示，其中R1>R2。 实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系； (1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整； (2)为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系： (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：在不考虑热散失，用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）.实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论； (4)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。 3．小明知道电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，实验装置如图甲所示，三个相同的烧瓶内装有质量相等的煤油。温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中。 (1)组装器材时，将三个烧瓶里的电阻丝串联在电路中，是为了______。 (2)用煤油做实验而没有用等质量的水做实验，是因为煤油的比热容比水小，吸收相同的热量，煤油的______变化明显。 (3)三个烧瓶中煤油的初温相同，电阻丝的阻值关系为。闭合开关，通电一段时间后，发现三个烧瓶中温度计示数分别为、和，且。则可得出的探究结论是：____________。 (4)同班的小强同学用如图丁所示的装置也探究了“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，将二段电阻丝a、b分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，图中5Ω的电阻c在盒外与盒内电阻并联，盒内封闭一定量的空气的优点是______，便于实验观察，在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中液面的高度差来比较的。小强利用图丁探究电流产生的热量与______的关系，观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差几乎为零，原因可能是电阻丝______断路。（选填“a”“b”或“c”） (5)图丁中右侧盒外连接5Ω的电阻c，它的作用是______（选填“分压”或“分流”）。如果电阻丝c放入密封盒内，则会观察到______侧U形管中液面高度差更大。 4．小明用图中的装置“探究影响电流产生的热量的因素”，、、、四个密闭容器中装有等量的空气，分别将导线1、2和3、4接到电源两端。请回答下列问题： (1)实验中可通过观察U形管中液面的_____反映电流通过容器中电阻丝产生热量的多少；乙装置中电阻的作用主要是使通过和的电流_____（选填“相同”或“不同”）； (2)图甲可探究电流产生的热量与_____的关系。通电一段时间，容器______（选填“或“”）中电流产生的热量较多； (3)图乙的实验装置中，该探究过程中控制不变的物理量是通电时间和_____。若通过容器中的电流为，那么容器中的电阻，在内产生的热量为_____J； (4)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用图中_____（选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释； (5)实验中发现，通电相同时间后，U形管中液面的高低差异不明显，可能原因是什么？_____（写出一条即可） 通关05 电与磁探究实验 1．图是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路，实验观察到的现象如表所示。 实验序号 磁场方向 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右偏 4 向右 向左偏 5 向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左偏 8 向右 向右偏 (1)实验中通过观察________________来判断电路中是否产生感应电流。 (2)由实验现象可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做____________运动时，电路中产生感应电流。 (3)比较第4次和第_____次实验可知，感应电流的方向与磁场的方向有关。 (4)比较第7次和第8次实验可知，感应电流的方向与________有关。 2．小滨同学做“探究通电螺线管外部磁场特点”的实验（小磁针深色的一端是N极）。 (1)实验中通电螺线管周围的铁屑分布如图甲所示，只利用铁屑的排列_________（选填“能”或“不能”）判断磁场方向。 (2)在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示，此时通电螺线管的左端是_________极，由大量相关实验推理可知通电螺线管外部磁场的方向是由螺线管的N极指向S极。其他条件不变，只改变螺线管中的电流方向，通电螺线管周围各小磁针的偏转情况如图丙所示。由图乙和图丙所示实验可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的_________有关。 (3)完成上述实验后，该同学想继续做“探究感应电流的方向与什么因素有关？”的实验。如图1，蹄形磁体水平放置，此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向_________（选填“上”或“下”）的，记录实验现象如表。 实验次数 开关状态 磁极位置 导体ab运动方向 灵敏电流计指针偏转方向 1 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 2 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 3 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 对比第1、2两次实验可知，感应电流的方向与_________有关；对比2、3两次实验可知，感应电流的方向与__________________有关。 (4)该同学又将实验装置改装如图2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，该装置中导体棒cd的工作原理与_________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。 3．跨学科实践——设计“空气质量检测净化仪” 【任务要求】为了保护环境、健康生活，同学们决定设计制作空气质量检测净化仪。检测净化仪既能对空气质量进行检测，又能在空气质量不达标时进行空气净化。 【设计流程】 任务一：设计空气质量检测电路。 （1）查找资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如下表所示： 空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染 （2）从实验室借来一个气敏电阻。通过说明书获得气敏电阻的阻值随空气质量指数K变化的关系如图1所示。 （3）经过同学们的讨论，设计了如图2所示的空气质量检测电路。其中定值电阻，电源电压U恒为6V，用电流表示数表示对应的空气质量指数K。当电流为0.12A时，空气质量等级为________。 任务二：设计空气自动净化电路 （1）在任务一的基础上同学们优化了检测电路，以实现对空气的自动净化。请将“电源”、“空气达标指示灯”和“净化系统”分别安装在图3的三个方框内，完成电路设计。则1、2、3号方框内应分别安装：( ) A．指示灯、净化系统、电源 B．净化系统、指示灯、电源 C．电源、指示灯、净化系统 D．指示灯、电源、净化系统 （2）根据图3的设计，当空气质量指数时（即从轻度污染达到中度污染时），电磁铁将衔铁吸下，净化系统启动。此时检测电路中的电流为________A（忽略电磁铁线圈的电阻）。 （3）根据图3的设计，若想进一步提高空气质量，当空气质量指数K刚达到轻度污染时就开始自动净化。请模仿“建议1”提出合理化建议并说明理由。 建议1：增大检测电路的电源电压U。 理由1：根据，若检测电路中的电流I和定值电阻不变，当变大时，电源电压U要增大； 建议2：________检测电路中定值电阻的阻值。 理由2：________。 4．某小组在探究电磁联系的相关实验：          (1)如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针发生偏转，这表明________，这一现象最早是________发现的，从而揭示了电与磁的联系； (2)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻轻敲击玻璃板，观察到铁屑分布情况如图乙所示，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是用来显示________的分布； (3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时两极所指方向如图丙所示，则通电螺线管的右端为________极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时两极所指方向如图丁所示，说明通电螺线管的极性与________的方向有关； (4)如图戊所示，要使电磁铁能吸引更多大头针，你的做法是________（写出一条即可）。 1．小宏学习了磁的知识之后研究了以下问题： (1)用图甲天然磁石制作司南，该磁石的D端是_______极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针（即“司南”）。再用细线将其悬挂，如图乙司南静止时，勺柄指向地理的_______极； (2)如图丙所示，先将小磁针放在水平桌面上，再将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，给导线通电后，观察到小磁针发生_______现象，说明电可以生磁。下列操作能改变小磁针偏转方向的是_______（选填序号）①改变电流方向②将导线南北放置； (3)如图丁所示，闭合开关S，让导体AB在磁场中_______（选填“竖直上下”或“水平左右”）运动，发现电流表的指针偏转。应用此实验原理可制成_______（选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）。 2．小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中，设计的电路图如图甲所示，其中、为滑动变阻器的两端。请回答以下问题。 (1)图甲中的圆圈表示电表，其中的1是_____表，2是_____表； (2)连接电路时，开关应处于_____状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_____端； (3)闭合开关S，电压表有示数，电流表指针向零刻度线左侧偏转，原因可能是_____； (4)排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为时，电流表的示数如图乙所示，则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量，计算出的阻值的平均值，目的是_____； (5)实验过程中，小明发现电压表和电源均出现了故障，于是他找来了一个备用电源（电压恒定但未知）和一个开关，并设计了如图丙所示的电路来测量定值电阻的阻值。将滑动变阻器的阻值调到最大后，可将它作为定值电阻使用，阻值为。实验步骤如下，请你补充完整： ①测量时，只闭合开关，记下此时电流表的示数； ②同时闭合、，将滑动变阻器的滑片移到端，记下此时电流表的示数； ③定值电阻的阻值表达式为_____（用和表示）。 3．在“探究电流与电阻的关系”实验中，小军准备的实验器材有：三节新的干电池、电流表、电压表、规格为“”的滑动变阻器，五个定值电阻（、、、、），开关、导线若干，实验电路如图甲所示： 实验序号 1 2 3 4 5 电阻 5 10 15 20 25 电流 0.40 0.20 0.14 0.10 (1)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有______的作用； (2)实验中，小军用的电阻做完实验后，接着把R换成的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______时，读出对应电流表的示数；依据数据可得初步结论：________； (3)图乙中的A、B两条曲线是小军和好朋友小可根据各自的实验数据绘制的图像，分析图像，你认为曲线______（选填“A”或“B”）对应的实验操作是错误的，错误的原因是______。 (4)小军依次将、、、、的定值电阻接入电路，多次实验收集的数据如上表所示，实验过程发现当接入电阻时，无论怎样移动滑片，都无法满足实验要求，为了完成该次实验，实验应控制定值电阻两端的电压最小值为______。 4．用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，。 序号 电阻 时间/s /℃ t/℃ ① 1.0 100 20 34 ② 1.0 200 20 48 ③ 0.5 200 20 27 ④ 0.5 200 20 34 （1）闭合开关前，记录下煤油的初温。开关S接a，调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，在表中记录第100s和第200s末甲容器中煤油的末温t； （2）开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为，在下表中记录第200s末乙、丙容器中煤油的末温t，断开开关。 （3）比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关。 （4）比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关；实验中，电阻产生的热量为______J。 5．小龙利用图甲所示的器材做“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验，电源电压为3V。 (1)根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整； (2)连好电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于___________端（选填“A”或“B”）； (3)闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两电表示数均没有变化，则电路故障可能是电阻___________； (4)排除故障后，闭合开关S，电流表示数如图丙所示，为_______； (5)多次改变两端的电压，并记录对应的电流，根据实验数据绘制图像如图丁所示。由以上条件可得的阻值为___________，并且由图像可知，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成___________； (6)小龙还想利用小灯泡“探究通过导体的电流与电压的关系”，他___________（选填“能”或“不能”）完成实验，原因是___________。 6．为探究“电流与电阻的关系”，小明连接的电路如图甲所示，R为定值电阻，电源电压保持4.5V不变。 (1)小明连接的电路中有一根导线接错，请你在这根导线上画上“×”，再用笔画线表示导线，改接到正确的位置上。 (2)连接电路时，开关应处于_____状态。 (3)改接好电路，闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表接近电源电压，仔细检查，电路连接无误，那么出现该状况的原因可能是_____。 (4)排除故障，实验中小明只将电阻R由更换为，滑片位置不动，闭合开关后，为使电阻R两端的电压保持不变，滑动变阻器的滑片应向_____（选填“左”或“右”）端滑动。 (5)小明实验中所用R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，根据测得的实验数据，绘制出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由此可得出该实验的结论是_____。为了保证完成所有实验，利用图甲改接正确的电路（元件个数保持不变），你认为小明所用滑动变阻器的阻值至少是_____Ω。 (6)另一组的小强同学也用同样的电源和五个电阻完成了实验，但他实验时控制电阻的电压为2V，若小强和小明在实验中所移动滑动变阻器阻值变化范围分别为和（每次记录实验后，滑片P没有滑到阻值最大端），则∶=_____。 7．小融在探究“电流与电压的关系”时，准备的器材有：电源（电压恒为6V）、开关、滑动变阻器（30Ω 2A）、电流表、电压表、5Ω的定值电阻、导线若干。 (1)在设计实验方案时，为了探究电流与电压的关系，应保持________不变。 (2)连接电路后（如图甲），闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是（　　） A．定值电阻断路 B．滑动变阻器短路 C．定值电阻短路 D．滑动变阻器断路 (3)排除故障后，小融继续实验，根据数据绘制成如图乙所示图像，分析图像得出结论：__________。 (4)完成此实验后，小融还想探究“电流与电阻的关系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。实验时，先接入5Ω的电阻，调节滑片至某一位置时，记录下此时电流表示数为0.5A，电压表示数为______V；接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后闭合开关。与上次实验相比，应适当的______（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入的阻值。 (5)当他将25Ω定值电阻接入电路中后，发现不管如何调节滑动变阻器，始终无法使电压表示数达到预定数值，为顺利完成所有的实验，若只更换滑动变阻器，则滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。 8．小组同学做测量小灯泡电阻的实验，电路连接如图甲所示，电源由两节新干电池串联而成，滑动变阻器标有“10Ω 0.5A”字样，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)连接电路时，开关应该___________。 (2)连接好电路后，闭合开关，移动滑片。当电压表的示数为1.8V时，向___________（选填“左”或“右”）移动滑片才能测得小灯泡正常工作时的电阻。小灯泡正常工作时，电流表的示数如图乙所示，为___________ A，则小灯泡正常工作时的电阻为___________ Ω（结果保留一位小数）。 (3)小组同学还想测量未知电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示（滑动变阻器的最大阻值为R0，电源电压未知且不变）。请将下列实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表的示数为I1； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到___________，记录电流表的示数为I2； ③写出待测电阻的表达式：Rx=___________（用已知量和测量量的符号表示）。 9．如图甲所示是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：学生电源（为4.5V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、滑动变阻器（20Ω，1A），实验用到的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。开关、导线若干。 (1)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有_______的作用； (2)试触时，小明同学发现电流表无示数、电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻_________（选填“短路”或“断路”）； (3)实验中依次接入前五个定值电阻，正确操作后，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图可得结论：__________； (4)上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接着把R换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向_____（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为_____时，读出电流表的示数； (5)当小明改用30Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值。为了完成该次实验，他应控制定值电阻两端的电压范围为________。 10．实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定。 (1)图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）； (2)小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示为____A； (3)小灯泡I-U关系如图丙，当小灯泡两端电压增大时，其电阻_____（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是灯丝电阻受_____的影响；向右移动滑动变阻器滑片过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R1，小灯泡阻值的变化量大小为△R2，则这两个量的大小关系是：△R1____△R2（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时，发现电压表损坏，于是设计了如图丁所示的电路，测出了RX的阻值。实验步骤如下： ①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I1； ②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为I2； ③在滑动变阻器上读出它的最大阻值为R，则：RX=_____（用I1、I2和R表示）。 11．如图所示为探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。 (1)甲装置可探究电流产生的热量与_______的关系，乙装置可探究电流产生的热量与_______的关系，通电一段时间后，甲装置中________（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大。 (2)如果乙装置中R3发生了断路，那么在保证通电时间相同的情况下，与之前相比，左侧U形管中液面的高度差将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟_______成正比，这个规律叫作焦耳定律，其表达式为_______。 12．某小组用图甲所示电路测量定值电阻的阻值，实验中电源电压不变。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于______（选填“A”或“B”）端； (2)正确连接电路，闭合开关后，滑片移到某一位置时，电流表的示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，则的阻值为______Ω； (3)为减小实验误差，接下来的操作应是：______； (4)若实验中所用电源电压为6V，滑动变阻器规格为“10Ω 0.5A”，电流表的测量范围0~0.6A，电压表的测量范围0~3V，则所能测的的阻值范围为______； (5)小华设计了如图丙所示的电路（定值电阻阻值已知），也测出了的阻值。正确连接电路后具体操作如下： ①闭合开关，断开开关，读出电流表示数为； ②______，读出电流表示数为（请将实验操作补充完整）； ③计算待测电阻的阻值为______（用、、表示）。 13．实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，实验器材有：额定电压为的小灯泡、电压为的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 (1)用笔画线代替导线将图甲实物图补充完整（要求：滑片向右移时，电流表示数减小）。 (2)连接电路的过程中，开关必须_________________。 (3)实验中，发现小灯泡不发光，电压表、电流表均有示数，其原因可能是__________（填选项）。 A．小灯泡断路 B．滑动变阻器短路 C．小灯泡短路 D．小灯泡的实际功率太小 (4)正确实验，移动滑片，某次实验中电压表示数如图乙所示，为_______。根据实验数据绘制的图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡正常发光时的电阻是_______。小灯泡的图像不是一条直线的原因是_______。 (5)为完成该实验，选用的滑动变阻器规格应为________（填选项）。 A．“” B．“” (6)完成实验，同学们讨论后选取了一个阻值合适的定值电阻（阻值已知），测量定值电阻的阻值，设计了如图丁所示的电路进行实验，实验步骤如下： ①闭合开关，断开开关，读出电压表示数为； ②同时闭合开关和，读出电压表示数为； ③则未知电阻_________（用、和表示）。 1．（2025年广州中考真题）“探究串联电路中电流的特点”实验。 （1）连接电路：用笔画线表示导线，把图甲的滑动变阻器串联接入电路______（要求：连线不要交叉：滑片P向D移动，电路的电流增大）。 （2）发现问题：电源（输出电压为6V）、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好，电路正确连接。闭合开关，观察到灯泡（3.8V，0.4A）和（2.5V，0.3A）不发光，电流表示数为零； （3）排查故障：在不拆开导线且闭合开关的情况下，用图乙所示的电压表进行检测，将鳄鱼夹______（选填“a””b”）接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱，电压表前后两次的指针位置都如图丙所示，其示数为______V； （4）作出猜想： 猜想一：由于灯泡不发光，电压表示数不为零，断路，短路。 猜想二：由于电流表示数为零，电压表示数不为零，断路，无故障。 （5）验证猜想：取下，换上完好的灯泡（3.8V，0.4A），观察到发光，仍然不发光。由此可知，______（选填“猜想一”“猜想二”）正确； （6）继续实验： ①排除故障后，闭合开关，移动滑片P，多次进行实验。某次（记为第一次）实验三个电流表示数如图。 ②为得到串联电路中电流的特点，设计记录实验数据的表格，并将第一次的数据填入表格中______。 2．（2024年广州中考真题）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。 （1）如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的__________（选填“N极”“S极”），这是因为地球周围存在__________； （2）为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容： ①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上； ②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下：____ Ⅰ.合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方； Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小； ③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格；____ ④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为__________A。 4．（2022年广州中考真题）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1 （1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1顺时针转动，由此可知线圈2___________转动（选填“顺时针”“逆时针”）。 （2）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向_________（选填“不变”“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项_____？ 4．（2021年广州中考真题）小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况，连接了如图的实物图其中电源可以提供不同的电压。 测量的数据如下表： 数据序号 1 2 3 4 5 电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 数字电压表V1示数U1/V 2.88 2.97 3.04 3.10 3.15 数字电压表V2示数U2/V 0.15 0.26 0.72 1.30 1.98 （1）请根据实物图，在图虚线框中画出电路图______（用V1、V2表示数字电压表V1和V2） （2）求：电流为0.10A时，小灯泡的阻值______。 （3）求：电流为0.30A时，LED的功率______；LED在此状态下持续工作100s消耗的电能______。 （4）小明利用两节干电池（约3V）和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED，为保护被测LED，设计了如图所示的电路，根据表中数据，推断检测时，通过LED的电流是否能达到0.3A？______，理由是______。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $