内容正文:
重难04 电学重点实验
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 电学实验基础
考向 用电流表测电流、用电压表测电压
模块02学生必做电学实验
考向01 电阻的测量
考向02 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
考向03 探究电流与电压、电阻的关系
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01 电学实验基础
考向01用电流表测电流、用电压表测电压
中考电学实验中电流表、电压表的使用几乎贯穿于每个电学实验中,主要考查其连接、读数、出现某些现象的原因、以及根据其示数判断电路故障等。
模块02 学生必做电学实验
考向01电阻的测量
①电阻的测量伏安法为核心,考查电路、故障、数据处理。
②探究电流与电压、电阻得关系是欧姆定律核心实验,考查控制变量、图像、故障、结论。
考向02探究串联电路和并联电路电流、电压的特点
考向03探究电流与电压、电阻的关系
重●难●要●点●剖●析
模块01 电学实验基础
考向01 用电流表测电流、用电压表测电压
要点梳理
电流表
电压表
不同点
符号
用途
测量电路中电流的大小
测量用电器两端电压的大小
连入电路方式
电流表与被测用电器串联
电压表与被测用电器并联
测量范围
0~0.6A
0~3A
0~3V
0~15V
分度值
0.02A
0.1A
0.1V
0.5V
与电源的连接
电流表不能不经过用电器直接接到电源两极上
电压表可以直接接到电源两极,测电源电压
相同点
1 使用前要调零;
2 电流要从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;
3 被测电流或电压都不能超过其测量范围;
4 在不能事先估计被测电流或电压值时,需先进行试触;
5 读数时要认清分度值,且视线与刻度盘面垂直。
典例验知
【典例】(2026·上海嘉定·一模)小嘉按照如图所示的电路连接实物后,闭合开关S,发现灯L不发光。于是她利用一只完好的电压表进行检测。若电源电压为U0,电路中仅有一处故障,且只发生在灯L或电阻R。
(1)她将电压表并联在电阻R的两端,闭合开关S,观察到电压表的示数为U0,则故障可能是___________;
(2)为进一步确定故障,小嘉设想进行以下操作,其中可行的是( )
A.将电压表并联在小灯两端
B.将电压表串联在电路中
(3)请根据上述选项,写出闭合开关S后,电压表的示数情况以及对应的故障___________。
【答案】(1)电阻断路或灯短路
(2)B
(3)见解析
【详解】(1)根据电路图可知,与串联接入电路中,灯泡不发光,这说明故障可能是灯泡短路、灯泡断路或断路。电源电压为,电压表并联在电阻的两端,示数等于电源电压,故可能是电压表串联在电路中,测量电源电压,因而电压表并联的电阻断路;也可能是灯泡短路,没有分担电压,即短路。
(2)A.将电压表并联在小灯两端,若断路,电压表没有接入电路,电压表示数为零,若短路,电压表相当于测量导线的电压,电压表示数也为零,无法区分,故A不符合题意;
B.将电压表串联在电路中,若断路,电压表没有接入电路,电压表示数为零,若短路,电压表串联接入电路中,电压表示数为,能够区分,故B符合题意。
故选B。
(3)由以上分析可知,若断路,电压表示数为零,若短路,电压表示数为。
技巧点拨
1 串联电路中,若电流表无示数,可能是出现了断路,若电压表也无示数则可能是其测量对象之外部分出现了断路,若有示数则可能是其测量对象断路。
2 串联电路中,若电流表有示数,则故障可能是短路,若电压表无示数,则其测量对象短路,若电压表有示数,则其测量对象之外部分短路。
类题夯基
1.(2023·江苏南京·中考真题)如图所示,两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极, N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3V。若故障是由两灯引起的,则可能是( )
A.L1、L2都短路
B.L1、L2都断路
C.L1短路且L2断路
D.L1断路且L2短路
【答案】D
【详解】闭合开关,该电路为串联电路,灯泡不亮,说明灯泡短路或电路中有断路故障。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3V,若故障是由两灯引起的;当N接A时,电压表有示数且接近3V,说明L1可能断路;N接B时,电压表有示数且接近3V,说明此段电路有可能断路。若L1短路,则电压表无示数;若L2短路,则L1能亮;因此判断为L1断路,L2短路。
故选D。
模块02 学生必做电学实验
考向01 电阻的测量
要点梳理
实验名称
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的阻值
实验原理
实验器材
电源、导线、开关、定值电阻(小灯泡)、滑动变阻器、电流表、电压表
实验电路图
实验要点
1 连接电路时,开关处于断开状态;
2 滑动变阻器要按照“一上一下”的原则接入电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大值处;
3 电流表与被测电阻或小灯泡串联,电压表与被测电阻或小灯泡并联;
4 实验时,小灯泡两端电压可略高于其额定电压。
滑动变阻器的作用
1 保护电路;
2 改变定值电阻(或小灯泡)两端电压。
多次测量的目的
取平均值减小误差
测量小灯泡在不同电压(温度)下的电阻,因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以求平均值无意义。
典例验知
【典例01】(2025·四川攀枝花·中考真题)在做“伏安法测电阻”的实验中,小林设计并连接了如图甲所示的部分电路。
(1)请用笔画线补齐图中缺失的一根导线,使电路连接完整(要求:导线不可交叉),并标出电池的“+”极。
(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。此时,滑动变阻器的作用是___________。
(3)在实验过程中,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,小林继续进行实验,某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时,则该次测得未知电阻的阻值为______。
(5)为了减小实验误差,应调节______,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻的阻值。
(6)小林对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的实验电路来测量未知电阻的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
②再将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:______(用、、表示)。
【答案】(1)/
(2) 右 保护电路
(3)断路
(4)10
(5)滑动变阻器的滑片
(6)
【详解】(1)伏安法测电阻的实验中,需要将电源、未知电阻、滑动变阻器、电流表和开关串联,电压表并联在未知电阻两端,由图可知,现缺少一根导线,可以将滑动变阻器的一个下接线柱与定值电阻的右端相连,或者将电压表的正接线柱与与定值电阻的右端相连。电池的“+”极应连接到电流表的正接线柱,以保证电流从正接线柱流入,故电池的右端是正极。
(2)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大。
[2]此时滑动变阻器的作用是保护电路,防止开关闭合时电流过大,损坏电路元件。
(3)电压表指针偏至最右侧,电流表示数几乎为0,说明电压表两接线柱到电源间是通路,但电路中无电流,因此故障为定值电阻断路。
(4)由图乙可知:电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数,根据欧姆定律
(5)为了减小实验误差,应调节滑动变阻器的滑片,改变电压表、电流表的示数,记录多组数据,计算电阻的平均值,可以减少误差。
(6)由图可知,电路中与串联,移动滑片不改变电路的总电阻的大小,只改变电压表的测量对象,滑片在a端时,电压表测量的电压,示数为,滑片在b端时,电压表测量与的电压,示数为,即电源电压,因此,此时滑动变阻器两端电压为,电路电流
因此
技巧点拨
定值电阻求平均值,小灯泡不求平均值(温度影响电阻)。
类题夯基
1.(2025·四川绵阳·中考真题)小灯泡工作时的电阻会随着温度升高而增大,为测量额定电压为2.0V的小灯泡正常发光时的电阻,某同学用两节干电池、两个电压表、滑动变阻器和阻值为1.0Ω的定值电阻等器材,连接成如图甲所示的电路进行实验。
(1)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最_______(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡始终不亮,两个电压表示数相等且不为零,若电路中只有一处故障,则故障可能是________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,使一个电压表的示数达到2.0V,另一个电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
(4)将直接与灯泡并联的电压表示数记为U1,另一电压表示数记为U2,当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中,以下U2与U1的变化关系图像可能是________。(选填序号)
A. B.
C. D.
【答案】(1)右
(2)灯泡断路
(3)4
(4)C
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,即最右端。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡始终不亮,说明电路可能断路,两个电压表示数相等且不为零,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,即故障可能是灯泡断路。
(3)由图甲可知,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,其中一个电压表测灯泡两端电压,另一个电压表测灯泡和定值电阻两端电压,由图乙可知,另一个电压表选用小测量范围,分度值0.1V,其示数为2.5V,说明此时灯泡两端电压为2.0V,灯泡正常发光,根据串联电路电压规律,定值电阻两端电压为
根据串联电路电流特点,灯泡额定电流为
则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)将直接与灯泡并联的电压表示数记为U1,另一电压表示数记为U2,根据串联电路电压规律,,当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中,滑动变阻器阻值变小,电路中电流变大,由得
当电流变大时,灯泡电阻会变大,会变小,则的值也会变小,所以U2与U1的变化关系图像为向U1轴靠近的曲线,故ABD错误,C正确。
故选C.
2.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
(1)连接电路时,开关应处于_______状态;
(2)请你用笔画线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察_______(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第_______次实验的数据存在明显错误。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.9
0.16
0.05
小灯泡的电阻R/Ω
8.9
8.1
7.1
6.2
1
3.1
2
【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4)5
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
(2)测量小灯泡电阻的实验中,电压表测量小灯泡两端电压,则电压表和灯泡并联.
(3)测量小灯泡正常工作时的电阻,在调节滑动变阻器时,观察电压表的示数,当电压表的示数是小灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常发光,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)由表中数据可知,灯泡两端的电压减小,通过灯泡的电流减小,第5次实验中电压比第4次实验中电压小,第5次实验中电流应比第4次实验中的电流小,而表中第5次的电流比第4次的电流大,该数据是错误的。
考向02 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
要点梳理
实验器材
电源、开关、小灯泡、若干导线、电流表、电压表
实验电路图
实验要点
1 连接电路时,开关处于断开状态;
2 连接电路时,要用试触法选择电流表和电压表的测量范围;
3 为了使实验结论更具普遍性,应更换不同规格的灯泡,多次实验。
实验结论
电流:
1 串联电路中电流处处相等;
2 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
电压:
1 串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和;
2 并联电路中电源两端电压与各支路两端电压相等。
典例验知
【典例01】(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路___________(选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即___________(选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的___________接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该___________(选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
【答案】(1)串联
(2) 断开开关 正
(3)更换规格不同的灯泡
【详解】(1)由于电流表电阻非常小,可以忽略不计,相当于一根导线,所以要与被测对象串联,故电流表要与待测的那部分电路串联。
(2)[1][2]有电流通过电流表,电流表指针反向偏转,是因为正负接线柱接反,为保护电路,应立即断开开关。然后改变连线方式,让电流从电流表的正接线柱流入,保证指针正向偏转。
(3)为使实验结论具有普遍性,避免偶然性,测出一组数据后,应更换规格不同的灯泡,多次实验。
【典例02】(2025·四川资阳·中考真题)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
【答案】(1)0-15V
(2)
(3)短路
(4)2.7
(5) 不可靠 见解析
【详解】(1)实验前未明确两端的电压大小,故确定电压表的量程,应采用大量程试触法决定量程,故选用0-15V。
(2)如图乙所示,电压表并联在小灯泡两端,电压表V测量两个灯泡两端的总电压,故电压表V需要并联在两个小灯泡的两端。
(3)两个灯泡串联,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,若灯泡L1断路,则两个灯泡都不亮,与题意不符,若灯泡L1短路,L2过亮,V2超量程,L1不亮,V1几乎不偏转,与题意相符。
(4)的读数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,读数为2.7V。
(5)[1][2]结合上述测量结果,结论是不可靠的,仅仅做了一次实验,实验次数太少。而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
技巧点拨
1. 串联等流分压,并联等压分流。
2. 探究规律→多次实验找规律;测量→多次测量减小误差。
类题夯基
1.(2026·河南商丘·一模)在“探究并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图把图乙中的实物电路图连接完整(导线不能交叉)。
(2)小明连接好最后一根导线时,一只灯泡立即发光,这说明连接电路时存在的不当操作是:____________;
(3)小明观察到灯泡发光,但灯泡不发光,电流表的指针没有偏转,电路可能存在的故障是______。排除故障时,小明发现电流表还有一处接法不恰当,需要进行的调整是:______。
(4)进行调整后,某次实验中电流表的示数如图丙所示,则此时的电流大小为______A;
(5)实验中,将一个电流表分别测量、和干路中的电流分别为、、。实验数据如表所示,可知他是更换多组______(填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行的多次实验。小明由数据得出,并联电路中干路电流和支路电流的关系是:______(写关系式)。
实验序号
/A
/A
/A
1
0.28
0.18
0.46
2
0.24
0.20
0.44
3
0.12
0.38
0.50
(6)实验结束后同学们交流时认为:每次测量后都要重新改接电流表很费时间,为了节省实验时间,本实验在接电流表这一问题上可以进行的改进是:__________________。
【答案】(1)
(2)没有断开开关
(3) 灯泡断路或电流表断路 将电流表改接为0.6A的测量范围
(4)0.24
(5) 不同
(6)用三个电流表分别串联在两个支路和干路上
【详解】(1)如图甲所示,电流表与灯泡L1串联,该支路再与L2支路并联。如图乙所示,需将电流表负接线柱与L1右侧接线柱相连接,电流表上标“3”的接线柱与L2右侧接线柱相连接。据此作图。
(2)连接最后一根导线时灯泡发光,此时电路处于通路状态,说明连接电路时开关未断开。
(3)[1]灯泡L2发光,但灯泡L1不发光,电流表指针没有偏转,说明L1所在支路断路,则可能是灯泡L1或电流表断路。
[2]电源由两节电池组成,电压为3V,实验中常见灯泡发光时的电阻一般会大于5Ω,根据可知,通过灯泡的电流一般小于0.6A,故电流表只需选择0~0.6A的测量范围。
(4)如图丙所示,电流表连接0~0.6A的测量范围,分度值为0.02A,指针指在0.2A后面第2小格处,则此时电路中的电流
(5)[1]从实验数据看,不同组实验中通过灯泡L1、L2的电流不同,说明更换了多组不同规格的灯泡进行实验。
[2]根据表格数据可得,,
故可得出并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即
(6)主要是在改接电流表的过程中浪费时间,所以为了节省时间,可以同时测量干路和两条支路的电流,故节省时间只需用三个电流表分别串联在两个支路和干路上即可。
2.(2026·广东梅州·一模)探究串联电路中电压的规律:
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时开关应处于____状态,这样做的目的是为了防止接线过程中出现____(选填“短路”、“断路”或“通路”)
(3)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端____(选填“有”或“无”)电压;
(4)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为____V。
(5)接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:__________(用题中符号表示)。
【答案】(1)
(2) 断开 短路
(3)无
(4)1.2
(5)
【详解】(1)由图甲可知,两个灯泡串联,故将L1左接线柱与L2右接线柱连接,电路图如下图所示
(2)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]这样做的目的是为了防止接线过程中出现短路,引起电路电流过大,烧坏电路。
(3)正确连接电路后,两个灯泡串联,闭合开关,若灯L2断路,则L1左接线柱到电源负极断路,故L1两端无电压。
(4)如图丙可知,电压表选用小量程,分度值0.1V,故其示数为1.2V。
(5)分析表中数据可知,AC两端电压UAC始终等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,故得到初步结论用公式表示为
考向03 探究电流与电压、电阻的关系
要点梳理
实验器材
电源、开关、定值电阻(若干个不同阻值)、导线、电流表、电压表、滑动变阻器等
实验电路图
实验要点
1 连接电路时,开关应处于断开状态;
2 滑动变阻器要按照“一上一下”的原则接入电路;
3 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大值处。
滑动变阻器的作用
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
1 保护电路;
2 改变定值电阻两端电压
1 保护电路;
2 控制定值电阻两端电压不变。
实验结论
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
典例验知
【典例01】(2025·辽宁·中考真题)在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω 1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图甲为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最________端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.24
0.16
0.12
0.10
分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似________(选填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)利用本实验提供的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】(1)
(2) 右 0.48
(3) 相等 反
(4)能
【详解】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,要用电流表来测量通过电阻的电流,用电压表来测量定值电阻两端的电压,所以电压表应该与定值电阻并联。图中电压表负接线柱到电流表0.6接线柱之间的导线连接错误,应该从电压表负接线柱到定值电阻左端连接导线,如图所示:
(2)[1] 闭合开关前,滑片应移到阻值最大处。对于这个滑动变阻器,闭合开关前滑片应该移到最右端。
[2] 图乙所示的电流表连接的是0~0.6A的量程,分度值是0.02A,此时电流表的读数0.48A。
(3)计算出每一次实验所用的电阻值与对应的电流值的乘积,这个乘积相差很小,在误差允许的范围内,可认为这个电流值与其对应的电阻值的乘积相等,也就是定值电阻两端电压相等。可得出结论,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)要研究电流与电压的关系,按照控制变量的要求,需要控制电阻一定。从本实验器材中的5个定值电阻中选择其中1个定值电阻,就能探究电流与电压的关系。
【典例02】(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压恒为3V。
(1)小明检查电路时,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中将连接错误的导线画上“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路,要求:滑片P向右移动时电流表的示数变小_____;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,第1次实验的电流表示数如图乙所示,为________A,调节滑片P,重复实验,记录数据填入表格丙中。分析数据得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.30
0.40
丙
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.40
0.20
0.10
丁
(3)小明继续探究“电流与电阻的关系”,将5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻分别接入电路进行实验,实验数据如图丁所示,实验中控制定值电阻两端电压为________V。分析数据得出结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成________;
(4)要完成(3)中的实验,滑动变阻器的最大阻值最小为________Ω。
【答案】(1)
(2) 0.2 正比
(3) 2 反比
(4)10
【详解】(1)探究“电流与电压和电阻的关系”,定值电阻要与滑动变阻器串联,滑动变阻器要一上一下接入,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电流,且电流表与电压表接线柱需正进负出,要求:滑片P向右移动时电流表的示数变小,即接入电阻增大,因此应接滑动变阻器左下,如图所示:
(2)[1]电流表示数如图乙所示,接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[2]根据表格丙中数据,电压与电流数据之比为定值,得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]如图丁所示,实验中控制定值电阻两端电压为
[2]如图丁中数据,电阻与电流数据乘积为定值,得出结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)要完成(3)中的实验,即定值电阻两端电压为2V,根据串联分压,当用20Ω的定值电阻实验时,滑动变阻器有最大阻值,电路中电流为
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的阻值
技巧点拨
1. 要保持定值电阻两端电压不变,则“换大调大”。
2. 探究电流与电阻关系时,定值电阻和滑动变阻器两端电压都不变,由串联分压原理知,当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器的阻值也取最大值。由此可求解滑动变阻器最大阻值的最小值。
3. 当定值电阻和滑动变阻器的阻值都最大时,定值电阻两端的预设电压最小。
类题夯基
1.(2025·江苏盐城·中考真题)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为____A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换____重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,____可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:_________。
【答案】(1)
(2)0.2
(3)阻值不同的定值电阻
(4)电压表
(5)没有记录数据单位
【详解】(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,如图所示:
(2)图乙中电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A。
(3)为验证结论是否具有普遍性,小明应更换阻值不同的定值电阻重复上述实验,避免实验结论的偶然性。
(4)电源电压由3节干电池串联组成,电源电压为4.5V,定值电阻的阻值为10Ω,电路最大电流为
小于电流表的最大测量值,则电流表不会损坏;电压表的最大示数为电源电压的电压值,为4.5V,超过电压表的最大测量值3V,则第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,电压表可能会损坏。
(5)物理量的大小由数值与单位组成,由图丙得,小华没有记录数据单位。
2.(2025·黑龙江·中考真题)小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
【答案】(1) B、C 灯泡亮度 在原电路中再串联一个电流表
(2) 2 滑动变阻器断路 左 10
【详解】(1)[1]探究导体的电阻与其横截面积的关系,应改变横截面积,保证其它条件相同,接入的两段导体应是B、C。
[2]实验中可以通过观察灯泡的亮度来粗略地比较导体电阻的大小,灯泡越亮,电阻越小,灯泡越暗,电阻越大。
[3]若接入MN之间的导体的阻值比较接近,灯泡亮度接近而无法判断它们的阻值大小,则在原电路中再串联一个电流表。
(2)[1]应该将滑动变阻器一上一下串联在电路中,如图所示:
[2]由图2丙可知,定值电阻两端的电压为
应控制电压保持2V不变。
[3]电流表和电压表均无示数,说明电路断路,若电阻断路,电压表会测量电源电压,有示数,不合题意,当滑动变阻器断路或者开关断路,电路无电流,电压表和电流表均无示数。
[4]用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若滑片不动,则电路中的电流变小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压增大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应该将滑动变阻器的阻值调大,滑片向左移动。
[5]当接入25Ω的定值电阻时,根据串联电路的特点有
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
而原来滑动变阻器的规格为“40Ω,1A”,所以需要串联一个电阻的阻值为
重●难●提●分●必●刷
1.(2026·陕西宝鸡·一模)小滨设计了图甲电路图来探究“并联电路中电流的规律”。
(1)根据图甲电路图连接实物电路时,开关应______;在不能估测电路中的电流大小时,电流表应先选用______(选填“大”或“小”)量程试触,然后根据情况判断电流的大小,再选用合适的量程。
(2)小滨连接的电路如图乙所示,此时电流表测量的是图甲中_____(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)小滨想要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线_______(选填“a”或“b”)与L2连接的一端改接到电流表的________(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,为_______A。
(4)小滨又进行了多次实验,实验数据如表所示,分析数据,总结出并联电路的电流规律是:并联电路中干路电流等于________。
实验次序
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
1
0.2
0.3
0.5
2
0.4
0.8
1.2
3
0.5
1.2
1.7
(5)本实验中进行多次实验的目的是___________。
【答案】(1) 断开 大
(2)C
(3) a - 0.3
(4)各支路电流之和
(5)寻找普遍规律
【详解】(1)[1][2]连接电路图时,开关应断开。电流表选用大量程时可以测量的电流的最大值大于电流表选用小量程时可以测量的电流的最大值,为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,选择量程时,应先用大量程进行试触。
(2)图甲中C在干路上,A、B点分别在支路上;图乙中电流表在干路上,测量的是干路电流,则此时电流表测量的是C处的电流。
(3)[1][2]小滨同学要测量通过的电流,应将电流表与灯泡串联,则只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上。
[3]图丙中电流表选择量程,分度值为,示数为。
(4)分析表格数据则有
可得并联电路的电流规律是:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(5)在探究并联电路中电流关系的实验里,只进行一次实验得到的结论可能具有偶然性,不能代表普遍情况,通过多次实验,可以避免实验的偶然性,寻找普遍规律。
2.(2026·河南周口·模拟预测)为了探究串联电路中电压的特点,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围0~3V,0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,连接电路时,开关应处于_________状态。L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的测量范围应选________(填“0~3V”或“0~15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V₁、V₂的测量范围。
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现 L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超测量范围,造成这一现象的原因可能是L1发生了________(填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.8
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
(6)评估环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是_____________。
【答案】(1) 断开 0~15V
(2)
(3)短路
(4)2.7
(5) 不可靠 实验中仅选用了规格相同的小灯泡做一次实验,未更换不同规格的小灯泡进行多次实验,结论具有偶然性
(6)电压表V1的正负接线柱接反了
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
[2]因为实验前未明确L1、L2两端电压大小,而电源电压为6V,超过了量程,所以电压表V1、V2的测量范围应选0~15V。
(2)原实物连线中电压表V连接错误,应将电压表V并联在L1和L2两端,即电压表V的负接线柱与L1右侧接线柱的连线错误,把电压表V的负接线柱与L1左侧接线柱连接。正确接法如答案图所示。
(3)闭合开关S,L1不亮,V1几乎不偏转,说明L1两端无电压;L2过亮,V2超测量范围,说明L2两端电压过大,造成这一现象的原因可能是L1发生了短路。
(4)由图丙可知,电压表选用量程,分度值为0.1V,其示数为2.7V,所以表格中V2对应的读数为2.7。
(5)[1][2]该猜想不可靠。因为实验中仅选用了相同规格的小灯泡做一次实验,得出的“在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压”这一结论具有偶然性,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
(6)实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是电压表V1的正负接线柱接反了。
3.(2026·安徽·二模)在研究“电流与电压的关系”实验中,小思和小乐同学设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变,定值电阻R为5Ω。请回答:
实验次数
一
二
三
U/V
1.0
1.5
2.0
I/A
0.2
0.3
0.4
(1)根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并用笔画线代替导线将这根线正确连接;
(2)正确操作获得数据如表,分析数据可得到结论是______;
(3)为了使结论更具有准确性和普遍性,小乐同学提出以下两种实施方案,其中合理的方案是______;
A.使用原有的实验器材增加实验次数 B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
(4)评估交流时,另一小组所画出的图像如图丙所示,请你分析该小组实验中可能存在的问题是______。
【答案】(1)
(2)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)B
(4)电压表没有调零,指针偏右
【详解】(1)由图乙可知,错误之处是滑动变阻器与定值电阻并联了,且电压表串联在电路中,改正方法:将连接定值电阻右侧接线柱和电流表负接线柱的导线,改为连接定值电阻右侧接线柱和电压表负接线柱,如图所示:
(2)由表格数据可知,电阻两端的电压与通过导体电流的比值不变,故可得:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)为了使结论更具有准确性和普遍性,应该换用不同的定值电阻重复前面的实验,收集多组实验数据,从而得到具有普遍性的结论。使用原有的实验器材增加实验次数,结论仅适用于该电阻,普遍性不足。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)由图像可知,当电流为“0”时,电压表有示数,故存在的问题是电压表未调零,且指针偏右。
4.(2025·吉林长春·模拟预测)小明利用如图甲所示电路探究“电流与电压和电阻的关系”实验。
序号
电压
电流
1
2
3
(1)上表是他探究电流与______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)
(2)接下来,他用原电路依次把多个阻值不同的电阻接入电路进行实验,当把的电阻依次换成、的电阻时,滑动变阻器接入电路的阻值应______。
(3)根据收集的实验数据,同组小华绘制了如图乙所示的图像,观察图像可知,I与成______。由此可得出结论:当导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟这段导体的电阻成______。
(4)请你分析实验中控制定值电阻两端的电压恒为______V。
(5)小明提出,如果用灯泡替换图甲中的电阻R,再做这个实验,是否可以?______。为什么?_____________。
【答案】(1) 电压 绘制图像
(2)变大
(3) 正比 反比
(4)2.4
(5) 不可以 灯泡灯丝电阻受温度影响
【详解】(1)[1]由题表信息可知,电压不断改变,而定值电阻的阻值不变,故上表是探究电流与电压关系的实验数据。
[2]根据表中信息,计算每次的电压与电流的比值,观察其是否为定值,或者以电压U为横坐标、电流I为纵坐标绘制I-U图像,观察是否为过原点的直线。
(2)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变。当把5Ω的电阻换成10Ω、20Ω的电阻时,定值电阻分压会变大,根据串联电路分压规律,滑动变阻器需要接入更大的阻值,才能让定值电阻两端的电压保持不变。
(3)[1][2]根据题图乙可知,图像是过原点的直线,说明电流与成正比,与成反比。
(4)由题意可知,导体两端的电压不变,从图乙中选取一组数据,求出导体两端电压。当,,由
(5)[1][2]由于灯泡的灯丝电阻会随温度变化而改变,无法控制电阻不变,不符合探究“电流与电压、电阻的关系”实验中控制变量的要求。故不可以做这个实验。
5.(2026·江苏南京·一模)小明利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格分别为“;1A”。
(1)在图乙中将实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到的实验数据如下表:其中第5次电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为________(保留一位小数);
序号
1
2
3
4
5
0.5
1
1.5
2.0
2.5
0.10
0.14
0.16
0.2
(3)第1、2两次实验,滑动变阻器接入电路电阻的改变量________(选填“大于”“小于”或“等于”)小灯泡的电阻改变量。
(4)现有一铭牌显示“**V,0.3A”的小灯泡,现利用图丁电路来测量该灯泡正常发光时的电阻,电源电压未知,、均为最大阻值为的滑动变阻器。
①将两个滑动变阻器滑片均置于最右端,闭合、,读出电压表示数为6V。
②断开,保持滑动变阻器________(选填“”或“”)滑片的位置不动,调节另一变阻器的滑片,使电压表示数为________V。
③保持、滑片的位置不动,再闭合,读出电压表示数为4V。
④小灯泡正常发光时的电阻为________。
【答案】(1)
(2)10.4
(3)大于
(4) 6 10
【详解】(1)据甲图可知,将电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中,如下图所示:
(2)图丙中电流表量程为,分度值,示数为,小灯泡额定电压,则灯泡正常发光时电阻
(3)第1次实验
滑动变阻器电压
滑动变阻器电阻
第2次实验
滑动变阻器电压
滑动变阻器电阻
滑动变阻器电阻改变量
小灯泡电阻改变量
故。
(4)[1][2][3]闭合、,被短路,将两个滑动变阻器滑片均置于最右端,、均以最大阻值串联,电压表测两端电压,电压表示数为6V,由于两电阻值相同,则两电阻两端电压相等,可得电源电压是;断开,此时电路是、、灯泡L串联,保持滑片不动,此时电压表测和灯泡两端的总电压,调节滑片,当电压表的示数为6V时,则定值电阻两端电压为6V,此时电路中的电流为
此时灯泡恰好正常发光。保持、滑片不动,闭合,电路为、左部分电阻串联,电压表测左部分两端电压,电压表示数,可得两端电压为
电路中的电流为
可得左部分电阻为
已知、左部分电阻、串联,电路中的电流,灯泡L和左部分电阻两端电压是6V,可得灯泡L和左部分总电阻为
则灯泡正常发光时的电阻为
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重难04 电学重点实验
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 电学实验基础
考向 用电流表测电流、用电压表测电压
模块02学生必做电学实验
考向01 电阻的测量
考向02 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
考向03 探究电流与电压、电阻的关系
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01 电学实验基础
考向01用电流表测电流、用电压表测电压
中考电学实验中电流表、电压表的使用几乎贯穿于每个电学实验中,主要考查其连接、读数、出现某些现象的原因、以及根据其示数判断电路故障等。
模块02 学生必做电学实验
考向01电阻的测量
①电阻的测量伏安法为核心,考查电路、故障、数据处理。
②探究电流与电压、电阻得关系是欧姆定律核心实验,考查控制变量、图像、故障、结论。
考向02探究串联电路和并联电路电流、电压的特点
考向03探究电流与电压、电阻的关系
重●难●要●点●剖●析
模块01 电学实验基础
考向01 用电流表测电流、用电压表测电压
要点梳理
电流表
电压表
不同点
符号
用途
测量电路中电流的大小
测量用电器两端电压的大小
连入电路方式
电流表与被测用电器串联
电压表与被测用电器并联
测量范围
0~0.6A
0~3A
0~3V
0~15V
分度值
0.02A
0.1A
0.1V
0.5V
与电源的连接
电流表不能不经过用电器直接接到电源两极上
电压表可以直接接到电源两极,测电源电压
相同点
1 使用前要调零;
2 电流要从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;
3 被测电流或电压都不能超过其测量范围;
4 在不能事先估计被测电流或电压值时,需先进行试触;
5 读数时要认清分度值,且视线与刻度盘面垂直。
典例验知
【典例】(2026·上海嘉定·一模)小嘉按照如图所示的电路连接实物后,闭合开关S,发现灯L不发光。于是她利用一只完好的电压表进行检测。若电源电压为U0,电路中仅有一处故障,且只发生在灯L或电阻R。
(1)她将电压表并联在电阻R的两端,闭合开关S,观察到电压表的示数为U0,则故障可能是___________;
(2)为进一步确定故障,小嘉设想进行以下操作,其中可行的是( )
A.将电压表并联在小灯两端
B.将电压表串联在电路中
(3)请根据上述选项,写出闭合开关S后,电压表的示数情况以及对应的故障___________。
技巧点拨
1 串联电路中,若电流表无示数,可能是出现了断路,若电压表也无示数则可能是其测量对象之外部分出现了断路,若有示数则可能是其测量对象断路。
2 串联电路中,若电流表有示数,则故障可能是短路,若电压表无示数,则其测量对象短路,若电压表有示数,则其测量对象之外部分短路。
类题夯基
1.(2023·江苏南京·中考真题)如图所示,两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极, N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3V。若故障是由两灯引起的,则可能是( )
A.L1、L2都短路
B.L1、L2都断路
C.L1短路且L2断路
D.L1断路且L2短路
模块02 学生必做电学实验
考向01 电阻的测量
要点梳理
实验名称
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的阻值
实验原理
实验器材
电源、导线、开关、定值电阻(小灯泡)、滑动变阻器、电流表、电压表
实验电路图
实验要点
1 连接电路时,开关处于断开状态;
2 滑动变阻器要按照“一上一下”的原则接入电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大值处;
3 电流表与被测电阻或小灯泡串联,电压表与被测电阻或小灯泡并联;
4 实验时,小灯泡两端电压可略高于其额定电压。
滑动变阻器的作用
1 保护电路;
2 改变定值电阻(或小灯泡)两端电压。
多次测量的目的
取平均值减小误差
测量小灯泡在不同电压(温度)下的电阻,因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以求平均值无意义。
典例验知
【典例01】(2025·四川攀枝花·中考真题)在做“伏安法测电阻”的实验中,小林设计并连接了如图甲所示的部分电路。
(1)请用笔画线补齐图中缺失的一根导线,使电路连接完整(要求:导线不可交叉),并标出电池的“+”极。
(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。此时,滑动变阻器的作用是___________。
(3)在实验过程中,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,小林继续进行实验,某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时,则该次测得未知电阻的阻值为______。
(5)为了减小实验误差,应调节______,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻的阻值。
(6)小林对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的实验电路来测量未知电阻的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
②再将滑动变阻器的滑片移至端,读出电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:______(用、、表示)。
技巧点拨
定值电阻求平均值,小灯泡不求平均值(温度影响电阻)。
类题夯基
1.(2025·四川绵阳·中考真题)小灯泡工作时的电阻会随着温度升高而增大,为测量额定电压为2.0V的小灯泡正常发光时的电阻,某同学用两节干电池、两个电压表、滑动变阻器和阻值为1.0Ω的定值电阻等器材,连接成如图甲所示的电路进行实验。
(1)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最_______(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡始终不亮,两个电压表示数相等且不为零,若电路中只有一处故障,则故障可能是________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,使一个电压表的示数达到2.0V,另一个电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
(4)将直接与灯泡并联的电压表示数记为U1,另一电压表示数记为U2,当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中,以下U2与U1的变化关系图像可能是________。(选填序号)
A. B.
C. D.
2.(2025·湖南长沙·中考真题)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
(1)连接电路时,开关应处于_______状态;
(2)请你用笔画线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察_______(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第_______次实验的数据存在明显错误。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.9
0.16
0.05
小灯泡的电阻R/Ω
8.9
8.1
7.1
6.2
1
3.1
2
考向02 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
要点梳理
实验器材
电源、开关、小灯泡、若干导线、电流表、电压表
实验电路图
实验要点
1 连接电路时,开关处于断开状态;
2 连接电路时,要用试触法选择电流表和电压表的测量范围;
3 为了使实验结论更具普遍性,应更换不同规格的灯泡,多次实验。
实验结论
电流:
1 串联电路中电流处处相等;
2 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
电压:
1 串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和;
2 并联电路中电源两端电压与各支路两端电压相等。
典例验知
【典例01】(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路___________(选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即___________(选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的___________接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该___________(选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
【典例02】(2025·四川资阳·中考真题)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
技巧点拨
1. 串联等流分压,并联等压分流。
2. 探究规律→多次实验找规律;测量→多次测量减小误差。
类题夯基
1.(2026·河南商丘·一模)在“探究并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图把图乙中的实物电路图连接完整(导线不能交叉)。
(2)小明连接好最后一根导线时,一只灯泡立即发光,这说明连接电路时存在的不当操作是:____________;
(3)小明观察到灯泡发光,但灯泡不发光,电流表的指针没有偏转,电路可能存在的故障是______。排除故障时,小明发现电流表还有一处接法不恰当,需要进行的调整是:______。
(4)进行调整后,某次实验中电流表的示数如图丙所示,则此时的电流大小为______A;
(5)实验中,将一个电流表分别测量、和干路中的电流分别为、、。实验数据如表所示,可知他是更换多组______(填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行的多次实验。小明由数据得出,并联电路中干路电流和支路电流的关系是:______(写关系式)。
实验序号
/A
/A
/A
1
0.28
0.18
0.46
2
0.24
0.20
0.44
3
0.12
0.38
0.50
(6)实验结束后同学们交流时认为:每次测量后都要重新改接电流表很费时间,为了节省实验时间,本实验在接电流表这一问题上可以进行的改进是:__________________。
2.(2026·广东梅州·一模)探究串联电路中电压的规律:
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时开关应处于____状态,这样做的目的是为了防止接线过程中出现____(选填“短路”、“断路”或“通路”)
(3)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端____(选填“有”或“无”)电压;
(4)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为____V。
(5)接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
分析表中数据,得到初步结论:__________(用题中符号表示)。
考向03 探究电流与电压、电阻的关系
要点梳理
实验器材
电源、开关、定值电阻(若干个不同阻值)、导线、电流表、电压表、滑动变阻器等
实验电路图
实验要点
1 连接电路时,开关应处于断开状态;
2 滑动变阻器要按照“一上一下”的原则接入电路;
3 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大值处。
滑动变阻器的作用
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
1 保护电路;
2 改变定值电阻两端电压
1 保护电路;
2 控制定值电阻两端电压不变。
实验结论
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
典例验知
【典例01】(2025·辽宁·中考真题)在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω 1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图甲为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最________端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.24
0.16
0.12
0.10
分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似________(选填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)利用本实验提供的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【典例02】(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压恒为3V。
(1)小明检查电路时,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中将连接错误的导线画上“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路,要求:滑片P向右移动时电流表的示数变小_____;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,第1次实验的电流表示数如图乙所示,为________A,调节滑片P,重复实验,记录数据填入表格丙中。分析数据得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.30
0.40
丙
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.40
0.20
0.10
丁
(3)小明继续探究“电流与电阻的关系”,将5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻分别接入电路进行实验,实验数据如图丁所示,实验中控制定值电阻两端电压为________V。分析数据得出结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成________;
(4)要完成(3)中的实验,滑动变阻器的最大阻值最小为________Ω。
技巧点拨
1. 要保持定值电阻两端电压不变,则“换大调大”。
2. 探究电流与电阻关系时,定值电阻和滑动变阻器两端电压都不变,由串联分压原理知,当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器的阻值也取最大值。由此可求解滑动变阻器最大阻值的最小值。
3. 当定值电阻和滑动变阻器的阻值都最大时,定值电阻两端的预设电压最小。
类题夯基
1.(2025·江苏盐城·中考真题)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为____A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换____重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,____可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:_________。
2.(2025·黑龙江·中考真题)小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
重●难●提●分●必●刷
1.(2026·陕西宝鸡·一模)小滨设计了图甲电路图来探究“并联电路中电流的规律”。
(1)根据图甲电路图连接实物电路时,开关应______;在不能估测电路中的电流大小时,电流表应先选用______(选填“大”或“小”)量程试触,然后根据情况判断电流的大小,再选用合适的量程。
(2)小滨连接的电路如图乙所示,此时电流表测量的是图甲中_____(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)小滨想要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线_______(选填“a”或“b”)与L2连接的一端改接到电流表的________(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,为_______A。
(4)小滨又进行了多次实验,实验数据如表所示,分析数据,总结出并联电路的电流规律是:并联电路中干路电流等于________。
实验次序
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
1
0.2
0.3
0.5
2
0.4
0.8
1.2
3
0.5
1.2
1.7
(5)本实验中进行多次实验的目的是___________。
2.(2026·河南周口·模拟预测)为了探究串联电路中电压的特点,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围0~3V,0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,连接电路时,开关应处于_________状态。L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的测量范围应选________(填“0~3V”或“0~15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V₁、V₂的测量范围。
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现 L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超测量范围,造成这一现象的原因可能是L1发生了________(填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.8
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
(6)评估环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是_____________。
3.(2026·安徽·二模)在研究“电流与电压的关系”实验中,小思和小乐同学设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变,定值电阻R为5Ω。请回答:
实验次数
一
二
三
U/V
1.0
1.5
2.0
I/A
0.2
0.3
0.4
(1)根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并用笔画线代替导线将这根线正确连接;
(2)正确操作获得数据如表,分析数据可得到结论是______;
(3)为了使结论更具有准确性和普遍性,小乐同学提出以下两种实施方案,其中合理的方案是______;
A.使用原有的实验器材增加实验次数 B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
(4)评估交流时,另一小组所画出的图像如图丙所示,请你分析该小组实验中可能存在的问题是______。
4.(2025·吉林长春·模拟预测)小明利用如图甲所示电路探究“电流与电压和电阻的关系”实验。
序号
电压
电流
1
2
3
(1)上表是他探究电流与______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)
(2)接下来,他用原电路依次把多个阻值不同的电阻接入电路进行实验,当把的电阻依次换成、的电阻时,滑动变阻器接入电路的阻值应______。
(3)根据收集的实验数据,同组小华绘制了如图乙所示的图像,观察图像可知,I与成______。由此可得出结论:当导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟这段导体的电阻成______。
(4)请你分析实验中控制定值电阻两端的电压恒为______V。
(5)小明提出,如果用灯泡替换图甲中的电阻R,再做这个实验,是否可以?______。为什么?_____________。
5.(2026·江苏南京·一模)小明利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格分别为“;1A”。
(1)在图乙中将实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到的实验数据如下表:其中第5次电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为________(保留一位小数);
序号
1
2
3
4
5
0.5
1
1.5
2.0
2.5
0.10
0.14
0.16
0.2
(3)第1、2两次实验,滑动变阻器接入电路电阻的改变量________(选填“大于”“小于”或“等于”)小灯泡的电阻改变量。
(4)现有一铭牌显示“**V,0.3A”的小灯泡,现利用图丁电路来测量该灯泡正常发光时的电阻,电源电压未知,、均为最大阻值为的滑动变阻器。
①将两个滑动变阻器滑片均置于最右端,闭合、,读出电压表示数为6V。
②断开,保持滑动变阻器________(选填“”或“”)滑片的位置不动,调节另一变阻器的滑片,使电压表示数为________V。
③保持、滑片的位置不动,再闭合,读出电压表示数为4V。
④小灯泡正常发光时的电阻为________。
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