电学重点实验加练-【一战成名新中考】2026河北物理中考必考知识点题组特训

电学重点实验加练 实验1 探究影响导体电阻大小的因素 1．如图甲所示是某物理小组探究“导体的电阻大小与什么因素有关”的实验装置，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积），实验中电源电压保持不变。 （1）材料相同、粗细相同的水管，管子越长，对水的阻力越大，据此可以猜想：① ，导体的电阻可能越大；②导体电阻大小可能跟导体的横截面积有关。 （2）不同材料的导体中，其内部的自由电荷数量不同，据此可以猜想：③导体电阻大小还可能跟导体的材料有关。 （3）为了验证猜想①，应在图甲电路中的M、N之间接入图乙的 导体；若在M、N之间接入导体A、B，则可以验证猜想 。 （4）实验中过程中，在图甲电路的M、N之间接入不同导体时，是通过 来判断其电阻大小的；这样的实验方法在物理学中称为 。某次实验时，在M、N之间分别接入两段导体，闭合开关后小灯泡的亮度变化不明显，这时 （选填“能”或“不能”）利用上述方法判断导体的电阻大小，若要利用该装置比较这两段导体的电阻，你的解决办法是 。 （5）探究过程中，有同学提出“电阻大小还可能跟温度有关”的想法，为了验证该同学的想法，实验小组又进行了图丙所示的实验，他们把电路中的M、N两端与废日光灯中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这表明随着钨丝温度升高，钨丝的电阻会 。 2．在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想电阻的大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关，她利用如图1所示的实验盘进行探究： （1）她设计了如图2所示的两种方案，将电阻丝分别接入M、N之间进行探究，你认为方案 更合理，该方案通过观察 来比较电阻的大小； （2）通过观察对比，她发现A、B的长度相同粗细不同，A、C、D的粗细相同，C、D的长度相同。选择 两根电阻丝，可以探究电阻的大小与导体的长度的关系（用A、B、C、D表示，下同）； （3）利用A、B两根电阻丝，结合实验现象，她得出的结论是：其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越 ； （4）选择 两根电阻丝，可以探究导体的电阻与导体的材料有关； （5）为了使结论更有说服力，每次更换电阻丝时，电源电压 （选填“保持不变”或“及时改变”）； （6）小丽设计了方案3，利用开关、导线和电源，将电压表并联或串联，通过电压表的示数 （选填“能”或“不能”）判断电阻A、B的大小； （7）下列关于电阻的说法正确的是______（单选）。 A．铜线的电阻一定比铁线的电阻小 B．导体A、B、C、D通电后才有电阻，开关断开后电阻为0 C．滑动变阻器上方的金属杆与下方的电阻丝的材料一定不同 3．在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，小刚选取a，b，c，d四根电阻丝，其规格如表1所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 镍铬合金 1 0.4 b 锰铜合金 0.6 0.8 c 镍铬合金 0.6 0.8 d 镍铬合金 0.6 0.4 （1）小刚设计了如图甲所示的电路，他将通过 来反映电阻丝的电阻；但小刚在实验过程中，发现灯泡亮度变化不明显。于是，为了使现象更明显、对比更直观，他对电路进行了改进，如图乙所示，电阻R在电路中的作用是： ； （2）小刚利用图乙所示的电路进行实验时，他将所有开关都闭合，读出并记录下电流表的示数，如表2所示： 电流表A1示数/A 电流表A2示数/A 电流表A3示数/A 电流表A4示数/A 电流表A示数/A 0.08 0.34 0.3 0.26 0.98 ①通过比较 两个电流表的示数，可知导体的电阻与导体的材料有关； ②通过比较、两个电流表的示数，得到的结论是： ； ③通过比较、两个电流表的示数，小刚知道了为什么市场上质量好的导线都很粗，因为在材料、长度一定时，横截面积越大，导体的电阻越 。 （3）小刚通过分析电流A与其它四个电流表的示数的大小关系，发现：在并联电路中， 。 组用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。电源电压恒定不变，R为未知阻值的定值电阻。 （1）该装置中电阻R的作用是 ； （2）该小组通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表格所示；分析可知，液体的电阻和液体长度的关系为：在材料和横截面积相同时，液体的长度越长，液体的电阻越 ； L/cm 1 2 3 4 5 I/mA 4.2 3.1 3.0 2.6 2.3 （3）实验过程中当两个注射器中的液柱长度相同时，发现电流表A1示数 （选填“大于”“小于”或“等于”）A2示数，由此得到的结论是：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻越小； （4）断开开关，更换左边注射器中的导电液，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表A1的示数，可探究液体的电阻和 的关系。 实验2 探究串、并联电路中电流的特点 1．“探究串联电路的电流特点"的实验中，小虹同学选用两个规格不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。 （1）她先把电流表接在a处，闭合开关后，发现两灯的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动，故障的原因可能是________； A．某段导线断开 B．某接线柱处接触不良 C．某灯泡被短路 D．电流表被烧坏 （2）她排除故障后，重新闭合开关，电流表的指针指示位置如图乙所示，则所测的电流值为 A； （3）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，电流表应先用 （选填“大”或“小”）量程进行试触。小虹试触时电流表的指针偏转情况如图丙所示，根据你的分析，你认为原因可能是 ； （4）小虹的同学在实验时，闭合电路后发现：灯L2的亮度比灯L1的亮度大。则下列说法正确的是________； A．通过灯L2的电流较大，所以L2更亮 B．电流从电源正极出来先通过灯L2，所以L2更亮 C．通过两灯的电流相等，亮度不同是由于两灯规格不同所致 （5）小虹实验时，发现两灯都亮，由于连线较乱，无法确定电路是串联还是并联，请你帮他想出一种简单可行的判断方法 ； 2．为了探究并联电路的电流规律，小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。 （1）电流表应 （选填“串联”或“并联”）在被测电路中； （2）图乙实物图中，电流表测量图甲中 （选填“A”“B”或“C”）处电流； （3）图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流，请你在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路； （4）在测量电流的过程中，闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况，出现该现象的原因是 ； （5）在排除故障后，电流表测量C处电流的示数如图丁所示，则电流表的示数为 A； （6）小星接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中，如下表所示。他便得出结论：在并联电路中，干路电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）各支路电流之和；同组的小王认为实验次数太少，应该更换 （选填“不同”或“相同”）规格的小灯泡重复多次实验。 A点的电流/A B点的电流/A C点的电流/A 第一次测量 0.66 0.42 明明和亮亮探究“并联电路中电流的关系”，设计的实验电路图如图甲所示。 （1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他们忘了 ； （2）闭合开关S，若发现电流表指针偏转角度太大，如图乙所示，为使测量正常进行，接下来应该 ； （3）如图丙所示，测量完B点的电流之后，他们想测量C点的电流，请你在图丙中移动一根导线，使其能测量C点的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路； （4）亮亮先将电流表接在所在的支路上，闭合开关，观察到灯发光，但灯不发光，电流表无示数，电路可能存在的故障是 （选填“灯断路”或“灯短路”）； （5）明明发现两个小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，这种现象原因是（   ） A．发光微弱的灯泡被短路 B．灯泡的规格不同 C．发光微弱的灯泡灯丝断了 （6）实验数据如下表，通过表中数据的分析，可以得出结论：并联电路中干路电流等于 。 实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A 1 0.10 0.12 0.22 2 0.15 0.18 0.33 3 0.20 0.24 0.44 （7）亮亮通过实验，得到了如下数据，他由此得出结论：并联电路中各支路电流相等。为了纠正他的结论，下一步的操作是： 。 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A 0.4 0.4 0.8 实验3 探究串、并联电路中电压的特点 1．小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。 （1）图甲中要测量两端电压，请用笔画线代替导线将实物图连接完整； （2）图甲中在测量两端电压时，闭合开关前电压表如图乙所示，其原因是电压表 ；处理好问题后闭合开关，发现两灯均不亮，电压表指针明显偏转，如果是灯泡发生了故障，则故障原因可能是 ，排除故障后，用电压表分别测ab、cd、ad间的电压，每次拆接电压表时，开关应处于 状态； （3）如图甲所示，小东测量灯泡两端的电压之后， （选填“能”或“不能”）只将电压表接a点的导线改接到d点测两端的电压，理由是 ； （4）小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡、两端的电压，并更换 （选填“相同”或“不同”）规格的小灯泡多次测量后得出了串联电路中电压的规律； （5）小东按如图丙所示连接电路，电源和甲图中相同，然后用电压表分别测量小灯泡、及电源两端的电压，电压表示数均如图丁所示，为 V。按要求更换小灯泡后多次测量，发现电压表示数均如图丁所示。由得出结论：并联电路中，各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 （选填“相等”或“不相等”）； （6）细心的小敏发现，将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同，你认为小灯泡接在 （选填“甲”或“丙”）电路中会更亮些。 如图甲所示，同学们对串联电路电压规律进行了探究。 （1）实验中同学们发现：闭合开关后两灯都发光，且 比更亮，则通过的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”） 的电流。 （2）实验过程中突然左边的一盏灯熄灭，更亮，且电压表无示数，则原因可能是 。 （3）在测两端的电压时，为了节省时间，同学们采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点并改接到C接点上，他们所用的方法 （选填“能”或“不能”）测出两端的电压，原因是 。 （4）组内有同学想继续探究并联电路中电流的规律。图乙是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流，图丙是他们某次测量时连接的实物电路，此时电流表测量的是 （选填“A”、“B”或“C”）处的电流。 （5）要测量通过的电流，只需将图丙中导线 （选填“a”或“b”）的一端移动到电流表的负接线柱上；重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，则电流表的示数为 A。 行“探究串联电路电压特点”的电路图。 2.4 1.4 3.8 （1）实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （2）小芳测出两端电压后保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量两端电压。她能否测出两端电压？ ，理由是 ； （3）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小明的做法不妥之处是： ，改进方法是 ； （4）小明在实验中还发现灯比亮，那么通过两灯的电流 （选填“>”“=”或“﹤”）； （5）小华又设计了图乙电路，当闭合，断开时，电压表的读数为3V，当开关闭合，断开时，电压表的读数为1.2V，那么当和均断开时，小灯泡两端电压为 V。 实验4 探究电流与电压的关系 1．在“探究电流与电压的关系”实验中，选用的器材有：电压恒为3V的电源、阻值为的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）按图甲连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至 （选填“A”或“B”）端，目的是 。 （2）闭合开关，发现 表无示数。经检查发现，电路中有一根导线连接错误，请在图甲错误的线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （3）检查电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了如下数据。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.2 1.8 2.4 2.8 电流I/A 0.10 0.12 0.18 0.24 0.28 请在图乙中描出上表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出关系图像 。 （4）分析表中数据或图像特点，可以得到结论；当导体电阻一定时， 。得出此结论的理由是 。 （5）增加、、的定值电阻，利用上述的实验器材和电路还可以探究“电流与电阻的关系”。 ①先将的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，记录电流表的示数； ②不改变滑动变阻器滑片的位置，将的电阻换成的电阻，闭合开关，应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，移动过程中眼睛应注视 （选填“电压表”或“电流表”）的示数； ③换接和的定值电阻，重复上述实验步骤，根据记录的数据绘出图像如图所示，由图可知：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成 比。 甲所示的电路探究电流与电压的关系，实验中电源电压保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的规格为“”。 （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线； （2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是 A，这位同学实验操作的不足之处是 ；滑动变阻器滑片P向右滑动时电流 （选填“变大”或“变小”）； （3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。 电压 电流 分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 ； 【交流与反思】为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成 次。 甲为探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验中连接的部分实物图。 （1）用笔画线代替导线将图甲连接完整，要求滑片向右滑动时电流表示数变大； （2）正确连接电路后闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，则电路故障可能是 （选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路； （3）排除故障后，将实验测得的数据记录在下表中，第5次实验中电流表的示数如图乙所示，为 A。请在图丙的坐标纸中描点画出I-U图像 ； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.08 0.16 0.24 0.32 0.48 （4）分析图像可得： 时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； （5）实验结束后，同学们利用原有器材，增加了一个开关，设计了如图丁所示的电路，测出了Rx的阻值，请将下列实验步骤补充完整： ①将滑动变阻器R的滑片滑到最右端，断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数分别为U和I1； ②保持滑动变阻器R的滑片位置不变，闭合开关S2，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），调节R使电压表的示数仍为U，此时电流表的示数为I2； ③则电阻Rx= （用I1、I2和U表示）。 实验5 探究电流与电阻的关系 1．小明为探究“电流与电阻的关系”，设计了图甲所示的电路，电源由3节干电池串联组成（每节干电池的电压恒为1.5V），实验中使用的定值电阻分别为、、、、，滑动变阻器的规格为“”。 （1）图甲的电路中，有一根导线的一端接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线； （2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至 端； （3）小明先用电阻实验，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数；则电路故障可能是定值电阻R ； （4）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，直至电压表的指针位置如图乙所示，此时电压表的示数为 V；接着将电阻换成，继续实验，为保持电压表示数不变，需将滑片P向 端移动； （5）在评估交流时，老师指出图丙中的五个点对应的数据有一组是编造的，理由是测量该组数据需要滑动变阻器接入电路的阻值为 ； （6）改正错误后，重新绘制电流I随电阻R变化的图像，得出实验结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。 探究“电流与电阻的关系”实验的电路图。已知电源为2节新干电池，潜动变阻器上标有“”字样，阻值分别为、、、的定值电阻各一个。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路补充完整（要求滑片向左移动时电路电流变大）； （2）先将定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是 ；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数如图乙所示时，记录此时各表的示数： （3）将定值电阻换成定值电阻，闭合开关，为了完成探究实验，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数； （4）将定值电阻换成定值电阻，重复步（3）； （5）分析数据可得出结论： ； （6）得出实验结论后，为了验证结论的普遍性，小明用的定值电阻替换下的定值电阻继续进行实验，发现无论怎样移动滑片，总是达不到前3次的实验要求，你认为其原因是： ，不改变电路的连接，要完成四次实验数据，你认为保持的电压数至少为 V（保留一位小数）。 系时，提供的器材有：5Ω、10Ω和25Ω的定值电阻R各1个，3节新干电池串联组成的电源，“40Ω 1A”的滑动变阻器1个，电流表（量程选择0~0.6A），电压表（量程选择0~3V），开关1只，导线若干，三个实验小组均设计如图甲所示的电路，并利用提供的器材进行实验。 第1小组（乙表） 序号 R/Ω I/A 1 5 0.5 2 10 0.25 3 25 0.1 【第1小组】 （1）正确连接电路后，先将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后移动滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表的示数为0.5A； （2）断开开关，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑片P向 端移动，直至电压表示数仍为2.5V，并记下此时电流表的示数； （3）再断开开关，将25Ω的电阻接入电路，正确操作完成数据收集； （4）请根据乙表中三次实验数据，在图丙中画出I和的图像A； 【第2小组】 该小组实验过程正确，并将收集的四次数据在图丙中画出图像B； 第1、2小组交流时发现，A、B两个图像并不重合，原因是 ； 【第3小组】 （1）正确连接电路后，先将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后移动滑片，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数； （2）断开开关，再分别将10Ω和25Ω的电阻接入电路进行实验，发现 Ω的电阻不能完成数据的收集。在不增加器材的情况下，为继续完成此次数据的收集，可采取的两个办法是： 或 ； （3）完成数据收集后，在图丙中画出图像C； 【交流评价】综合3组实验数据，可得结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。 兵利用如图甲所示电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明，电源电压可调。 （1）电源电压调为3V，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最 （选填“左”或“右”）端； （2）进行实验中，断开开关，保持滑片P位置不变，用5Ω的电阻替换10Ω，闭合开关，发现电压表示数 U0（选填“大于”或“小于”），应向 （选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求； （3）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图像如图乙所示，由此可知U0= V，实验结论是： ； （4）小兵在5~25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的I与关系图线不可能是图丙中的 （选填“a”或“b”）； （5）同组的其他同学又将电源电压调至5V，电阻箱调到40Ω，发现电压表示数无法达到U0，为完成电阻箱5~40Ω的实验数据，则定值电阻两端电压的预设值范围是 ~ V（保留一位小数）。 与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源、定值电阻（、、、、）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）小明根据实验要求连接的电路如图甲所示，检查时发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路； （2）正确连接电路后，移动滑片使电压表示数为；下一步操作将电阻换成接入电路时，需按规范移动滑片，此操作的目的是： ，此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 （选填“大”、“不变”或“小”）； （3）依次改变电阻的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图乙的坐标系中描绘出图像为曲线A； ①由图像可得出的结论是： ； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器的阻值，在图乙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），其原因是对每一个电流值，滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值的倍数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）若小明用的电阻做完第一组数据后，换用电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器；测得电流表示数为0.36A，则该实验选用的电源电压为 V。 电流与电阻的关系”实验时，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，滑动变阻器滑片调到阻值最大处，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________（选填字母）； 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，根据实验数据得到的I-R图像如图乙所示； ①阴影部分面积表示的物理量是 ，其值为 ； ②由I-R图像可得出结论：通过导体的电流与导体的电阻成反比，请你对此结论作出一条评价： ； （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________（选填字母）； 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，实验小组想要测量额定电压为的灯泡正常发光时的电功率，其中一同学设计了图丙所示的电路，并连接电路进行实验。已知滑动变阻器的最大阻值为。请回答下列问题； ①小明移动滑片到端，闭合开关S，接下来操作步骤的合理顺序是 （用字母表示）； A．移动滑片P到a端 B．保持滑片位置不动 C．调节滑片使电压表的示数为 D．移动滑片P到b端，记录此时电压表的示数为U ②小灯泡的额定功率 （请用、U、表示）。 实验6 探究电流与电压、电阻的关系 1．有如下器材：电压为3V的电源、电压表、电流表、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）、标有“10Ω，1A”字样的滑动变阻器RP、开关及导线若干。 （1）在“探究电流与电压的关系”实验时： ①在连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或者“闭合”）状态； ②将图甲中的电路连接完整（要求：滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小）； ③实验过程中，若电流表无示数，电压表示数较大，原因可能是电阻R （选填“短路”或“断路”）； ④根据实验数据画出乙所示I﹣U图像，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成 ； （2）在“探究电流与电阻关系”实验时： ①将R＝5Ω的定值电阻接入电路，移动滑动变阻器，使电压表示数为2V，若将电阻R由5Ω换成10Ω，此时应将滑动变阻器的阻值向 （选填“大”或“小”）。 ②当改用30Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验，滑动变阻器的阻值至少是 Ω； 小组利用图甲电路图做实验，提供的器材有：学生电源、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、规格为“45Ω、”的滑动变阻器R、开关、导线若干。 （1）小组一探究“电流与电压的关系”，电源电压调为5V且不变 ①连接电路时，应将开关 ；将5Ω的电阻接入电路，正确操作后，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 。 ②调整电路后闭合开关，移动滑片，使两端电压由1V逐渐增大到1.5V、2V、3V，读出对应的电流值，做出U-I图线如乙图所示，由此得到的结论是 。实验中改变两端电压多次实验的目的是 。 （2）小组二探究“电流与电阻的关系”，电源电压调为15V且不变。 ①将15Ω的定值电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为5V，记下相应的电流值。将阻值用10Ω替换15Ω，闭合开关，此时电压表示数 于5V。 ②正确操作实验中，当接入10Ω电阻时，滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为，若接入15Ω电阻时，该比值为，则 （选填“＞”“=”或“＜”）。 ③为了更好地得出结论，充分利用上述电阻组合连接成串联电路，要求保持电压表示数为5V，则最多可以完成 次不同阻值下的实验。（包含①中两次实验） ④若定值电阻两端的预设电压为2V，利用R分压，将5Ω、10Ω、15Ω三个电阻分别接入电路完成三次实验，电源电压可调的范围值是 。 阻的关系”的实验中。提供的器材如下：电源电压未知（恒定不变），五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），滑动变阻器R（“100Ω 2A”）、电压表、电流表、开关各1只，导线若干。 （1）小军连接了如图甲所示的电路，请你把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上； （2）在探究“电流与电阻关系”时： ①排除故障后，将5Ω定值电阻接入接线柱E、F之间，开始探究“电流与电压的关系”实验； 闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表示数并根据实验数据在图乙中描点作出图像。分析图像，可得出的结论是 ； ②小组同学想将定值电阻换成小灯泡来“探究电流与电压的关系”，小明认为他的实验方案不可行，小明的理由是 ； （3）在探究“电流与电阻关系”时： ①滑动变阻器除具有保护电路的作用外。还起到的主要作用是 ； ②将5Ω定值电阻接入接线柱E、F之间。调节滑动变阻器划片使电压表示数为某一数值，电流表示数为0.4A，则定值电阻两端控制不变的电压为 V； ③将5Ω的电阻分别挽成10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，继续实验，每一次在调节滑动变阻器时，眼睛都要观察 （选填“电流表”或“电压表”），实验中获取数据如下表所示。细心的小明发现有一组数据是错误的，跟其他数据规律完全不同，反思后发现是某次测完后，在换接另一定值电阻并读取电流时，始终未调节滑动变阻器造成的，根据所测的数据可知电源电压为 V。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.2 0.16 0.1 0.08 实验7 测量定值电阻的阻值 1.常规方法 1．小明同学在“伏安法测电阻”的实验中，电源电压为3V。 （1）在连接电路时，开关S应处于 的状态，滑动变阻器的滑片P应划到电阻的 端（选填“A”或“B”）； （2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表 示数，电压表 示数；（两空均选填“有”或“无”） （3）他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接导线； （4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为 Ω； （5）同组小斌同学继续向 （选填“A”或“B”）端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差； （6）如果将电路中的定值电阻换成额定电压为2.5V的待测小灯泡。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图丙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“A”或“B”）； （7）通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了如图丁所示的小灯泡的I﹣U图像，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。 2.在“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中： （1）请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整； （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 ； （3）排除故障后，当电流表的示数为0.3A，电压表的示数如图丙所示为 V，R的阻值是 Ω； （4）移动滑动变阻器的滑片，多次读取数据，这样做的目的是 ； （5）在此电路的基础上，找来不同的定值电阻做“探究电流与电阻关系”的实验，得到的数据如下表所示。分析数据可知，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 。本次实验滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。 数据序号 1 2 3 4 电流I/A 0.60 0.30 0.20 0.10 电阻R/Ω 5 10 15 30 3.为测量一个阻值约为数百欧的电阻Rx，提供的器材有：电源（电压U恒为3V）、电流表（量程0-0.6A）、电压表（量程0-3V）、滑动变阻器R1（100Ω 2A）、电阻箱R2（0~9999Ω 5A）、定值电阻R3（阻值为300Ω）各一个，开关、导线若干。现利用提供的器材设计三种测量方案，请完成相关实验过程。 【方案甲】 该方案不能用伏安法测量Rx的阻值，原因是 。如将滑片P移到最右端，读出电压表的示数为U1，也可测出Rx的阻值，其表达式Rx= （用U1和已知数值表示）； 【方案乙】 闭合开关S，先将S1与 触点连接，调节R1的滑片，使电压表的示数为U0；再保持 不变，将S1与另一触点连接，调节 的电阻，使电压表的示数仍为U0，读出电阻箱R2的阻值为R，则Rx=R； 【方案丙】 闭合开关S，将S1与a连接，调节R1的滑片，读出电压表的示数为U1；保持R1的滑片位置不变，再将S1与b连接，读出电压表的示数为U2，则其表达式Rx= （用U1、U2和已知数值表示）。 2.特殊方法 4..为测量一个电阻的阻值，现有下列器材：电源，两个相同的电流表A1、A2，一个定值电阻R0（阻值为9Ω），开关，导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋，设计出了一个测量的方法。 （1）同学们设计出的测量电路图如图甲，请根据电路图用笔画线代替导线把未完成的实物图（图乙）补充完整； （2）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片应滑到 （填“a”或“b”）端； （3）调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图丙，A1、A2的读数分别为I1＝ A，I2＝ A； （4）根据两电流表读数可得出被测电阻＝ ； （5）调节滑动变阻器，使A1和A2表的读数都变大，为保证A2表不被烧坏，则A1表的读数不能超过 A； （6）有同学认为，改用图丁电路图也可以测出的值，你认为是否可行，并说明理由 。 实验8 测量小灯泡的电阻 1.小幅想知道一个标有“2.2V”的小灯泡的电阻是多少，设计了下面这个实验。 （1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转，他在连接电路时出现的错误是 ； （2）改正错误后进行实验。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）实验中当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，此时计算得出小灯泡的电阻是 Ω（保留一位小数）； （4）小福正确进行实验，收集多组数据，分析实验数据时发现不同电压下灯丝电阻不同，请分析灯丝电阻变化的原因是 ； （5）小福又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验，根据两次实验收集的数据绘制出I-U图像如图丙所示，则图线 （选填“①”或“②”）是小灯泡的I-U图像，图像中A、B两点电阻的大小关系为 （选填“>”、“=”或“<”）。 2.在“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，你会发现： （写出其中的两个现象）。请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示为 A，则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω； （3）在测完灯丝电阻后，小明发现用电阻箱替换小灯泡就可以继续进行“探究电流与电阻的关系”的实验。实验过程中，电阻箱的调节范围在5~20Ω； ①小明根据记录的实验数据绘制了如图丙①的图像。分析图像①可知，电阻箱两端的电压为 V且保持不变，为了保持上述电压表的示数不变，实验中滑动变阻器接入电路中的阻值最小为 Ω； ②小李完成相同实验绘制的图线如图丙图线②所示，与图线①比较，图线②更陡的原因是： 。 3.如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）在甲图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 端。 （2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光。若电路中只有一处故障，她又观察发现电流表示数为零，电压表有示数，小红猜想可能的原因是： 。 （3）排除故障后，小红从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，直至小灯泡正常发光，得到小灯泡图像如图乙所示，随着温度的升高，灯丝电阻 ，且小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）。 （4）小红选用的滑动变阻器的规格是下列的_________（选填字母）。 A．“5Ω，2A” B．“15Ω，2A” C．“25Ω，2A” D．“30Ω，2A” （5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下： ①闭合开关S、，断开，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V； ② （填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关S、，断开，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V： ④小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。 4.小李用电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器和导线若干，测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻。 （1）请用笔画线代替导线将电路补画完整，要求滑片向右滑动时，电路中电流变大。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到最 端（选填“左”或“右”）。闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是 。 （3）闭合开关后，滑片位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了让小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为 （保留一位小数），额定电功率是 W。 （4）根据实验数据绘制了如图丁所示小灯泡的图像，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因： 。 （5）小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻，他又找来一个电阻箱和两个开关，设计了如图戊所示的电路，两虚线框中一处接入电阻箱，另一处接入滑动变阻器，然后进行了下列操作： ①闭合开关，只闭合开关，调整处电阻，使电压表示数为； ②断开开关，再闭合开关，保持处电阻不变，调整处电阻，使电压表示数为 V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在戊图中的 （填“”或“”）位置。 5．物理课上，小薇想“测量小灯泡正常发光时的电阻”，选用器材连接了如图1所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，滑动变阻器能满足实验需要，电流表、电压表均完好。 序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.18 5.6 2 1.5 0.22 6.8 3 2.0 0.24 8.3 4 2.5 （1）连接电路时开关要断开且滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）端； （2）闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片Р过程中，小薇应注视电压表的变化情况，当停止移动滑片P时，她发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因可能是 （选填字母符号）； A．滑动变阻器接触不良 B．小灯泡短路 C．小灯泡断路 （3）排除电路故障后小薇继续进行实验，并将得到的数据记录在表格中，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示为 A，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）；细心的小薇又发现小灯泡的铭牌标有“2.5V 0.3A”，与测得的小灯泡正常发光时的电流不同，原因可能是 ； （4）在完成上述探究内容后，小薇将电路中的小灯泡替换成未知电阻，并利用伏安法成功测量出了的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后，老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值，如图电路不能成功测出未知电阻阻值的是 （R0阻值已知，电源电压不变）。 A B C D 6．小明在用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验中，连接了如图甲所示的电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到 端，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，则电压表的示数近似为 V。换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出了I-U图像，如图乙的图线A所示； 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻R/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 灯泡亮度 很暗 暗 较暗 较亮 正常发光 很亮 电阻平均值R ，m/Ω 8.1 （3）依据表格中的数据，小明求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗? 说出你的理由： 。通过对实验数据的分析，当无电流通过灯泡时，灯丝的电阻不会大于 Ω； （4）另外一组同学用相同的器材和电路也做这个实验时，把电压表与某一元件并联，根据测量的数据也绘出了I-U图像，如图乙的图线B所示，应该是电压表与 并联的图像。 （5）从实验表格中的数据分析我们可得出，灯泡发光情况，是由灯泡的 决定的，实验中灯泡的额定功率为 W； （6）在只有电流表的情况下想用如图丙所示的电路测量电阻Rx的阻值，其中电源电压未知，滑动变阻器的最大阻值为，其操作步骤是： ①闭合开关，将滑动变阻器滑片调到最左端时记下电流表示数为； ②将 ，记下电流表示数为； ③算出 Rx阻值的表达式是= 。 7．某实验小组的同学通过图甲所示的电路进行实验探究。 （1）连接电路时，开关应该处于 状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于 （选填“最左”或“最右”）端； （2）断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P。 ①发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 （填符号，2分） A．滑动变阻器断路　　B．R断路　　C．R短路 ②故障排除后断开开关S3，闭合开S1和S2，调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数。甲同学根据测量数据绘成如图乙所示图像。由图像可知通过导体R的电流与其两端电压的关系是 ，因此导体R是定值电阻。 （3）断开开关S2，闭合开关S1和S3，多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流。 ①若灯L正常发光的电压为2.0V，而某时刻电压表示数为1.6V，为测灯正常发光时的数据，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动，同时眼睛观察 ，直至 ； ②根据测量数据绘成如图丙所示的图像，可知灯在正常发光时的电阻大小为 Ω。结合图像和实验场景猜想一下，灯丝的电阻大小还与什么因素有关？ 实验9 测量小灯泡的电功率 1．小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω） （1）他在检查仪器时，发现电流表指针如图所示，则接下来的操作是 。 （2）图甲是小明画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将图乙中未完成的电路连接好，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉； （3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图所示，则此时流过小灯泡的电流是 A，灯泡两端的电压是 V，灯泡的实际功率是 W； （4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像（如图），根据图像提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为 W，小灯泡电压与电流之比发生变化的原因是 。 实验10 伏安法实验组合 1．朵朵和同学们在做电学实验过程中： （1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压 （选填“改变”或“保持不变”）。 （2）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在 。 （3）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。 （4）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下： ①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 A时，小灯泡恰好正常发光； ②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。 ③P灯＝ （用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。 实验11 探究导体产生的热量与哪些因素有关 1．甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 （1）甲、乙实验中，通过观察 来反映电阻产生热量的多少； （2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验。通过观察实验现象，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越 （选填“大”或“小”），电流通过导体时产生的热量越多； （3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值 ； （4）完成上述实验后，小明同学又设计了如图丙所示实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”，其中A、B两个电阻丝的电阻应该是 （选填“相同”或“不同”）的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强； 【拓展】在图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，但右侧U形管液面高度差不变，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是__________。 A．电阻丝断路 B．电阻丝断路 C．电阻丝断路 D．电阻丝短路 2．某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）请你用笔画线代替导线，把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中； （2）实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化，选用空气而不用水做实验，是因为相对于水，空气受热更容易 ，可使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显； （3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差变化比较大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下， 越大，所产生的热量越多； （4）移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验，此实验探究的是电流产生的热量跟 的关系，在通电一段时间后，观察到左侧U形管中液面高度差变化比较大，由此得到的结论是 ； （5）若将图乙中右侧两个电阻并联后一并放入容器内，相同时间内，U形管左右液面高度差变化之比为 （不考虑热量损失）。 3．在学习“焦耳定律”时，我们先用如图所示的装置分别探究了电流通过导体时产生的热量与电阻和电流的关系，进而学习“焦耳定律”，请你完成下列任务： 【定性实验探究】 通过图乙所示的实验，可探究电流通过导体时产生的热量与 的关系； 【课文回顾】英国物理学家焦耳于1840年最先确定了电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，随即给出了焦耳定律。即电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，此关系是 ； 【定量理论推导】 第一步：建立模型——选取一段导体进行研究，如图所示，已知导体电阻和通过导体的电流； 第二步：理论推导——在导体消耗的电能全部用来产生热量的情况下，利用电热与电能的关系进行推导； 请你写出推导过程： ； 【定律应用】小龙在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，他首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，、是电热丝，且，S为旋转式开关。则相同时间内，高温挡与低温挡位产生的热量之比是 。 实验12 探究通电螺线管外部磁场的方向 1．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中： （1）当闭合开关S后，小磁针会发生偏转，说明通电螺丝管周围存在 ，实验时同学们发现小磁针偏转不明显，为了增大通电螺线管的磁性，可行的操作是 （任写一条）。 （2）用铁屑来做实验，得到了如图乙所示的情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似，为描述磁场而引入的磁感线 （选填“是”或“不是”）真实存在的。 （3）同学们改变电源方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的 方向有关。 （4）由安培定则可知丙图中S闭合后，螺线管的左端为 极。 （5）磁悬浮列车是利用电流的磁效应来 （选填“增大”或“减小”）摩擦力的，丹麦物理学家 最先发现电流的磁效应原理。 实验13 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 1．如图所示，学习小组使用蹄形磁体、导体棒、灵敏电流计等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）请用笔画线代替导线完成实物图连接； （2）当导体棒沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计指针发生偏转。通过多次实验可得：当闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，电路中就产生感应电流； （3）当导体棒向右运动时，导体棒 （选填“受到”或“不受”）磁场对它的力的作用； （4）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论： 的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流； （5）该实验在探究过程中，是将 转化成电能，生活中的 （选填“电动机”或“发电机”）是根据这一原理制成的。 实验14 探究敏感电阻受环境影响的变化规律 1.（2025济南）某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻（阻值约为几十欧姆的阻值随温度变化的规律，并利用其制作成一个简易的高温报警装置。主要实验器材如下： 学生电源（电压为6V），热敏电阻R1、滑动变阻器R2、电阻箱R3、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线若干。 测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。 主要实验步骤如下： （1）按照如图甲所示的电路连接实物。请用笔画线代替导线，在相应位置将实物图正确连接； （2）设定温控装置内的温度为20℃，闭合开关后发现电压表的示数过小；应将图乙中滑动变阻器的滑片向　　 移动，移动后电压表的指针位置如图丙所示，则电压表的示数为　　 V，根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值； （3）依次升高温控装置内的温度，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，根据电流表和电压表的示数，依次计算出热敏电阻的阻值，作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是　　 ； （4）学习小组利用热敏电阻R1设计的高温报警装置的电路图如图戊所示，已知图中电源电压为6V，警报器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警，须将警报器并联到图戊中　　 （选填“AB”“BC”或“AC”）两端，并设置电阻箱R3接入电路的阻值为　　 Ω。 .（2025广东·揭阳市榕城区二模）周一升旗时，小明发现升旗手操作国旗上升，国歌结束时国旗还没有升到顶端，就想设计一个电动升旗装置，使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。 【初步设计】如图甲所示，用电动机带动国旗上升，调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速，定时器在计时结束时自动断开电路。 （1）图乙中，能说明电动机工作原理的是 　　 。 （2）国歌的奏唱时长是46s，若国旗上升高度为11.5m，则国旗上升的速度应为 　　 m/s。 【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降，小明使用两个单刀双掷开关改进电路，如图丙所示。开关接不同触点时，国旗的升降情况如下表所示。 开关状态 开关S1接 开关S2接 国旗的升降情况 ① a c ② a d 上升 ③ b c ④ b d （3）为使国旗下降，开关应处于 　　 状态（填序号），判断的依据是 　　 。 【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制，则升旗装置会更加智能化和便捷，于是小明再次对电路进行优化，如图丁所示。 已知控制电路中，电源电压U控是6V，保护电阻R0是2kΩ，光敏电阻R1的阻值随光照强度E的变化关系如图戊所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到1000lx时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路的电动机工作，带动国旗上升。 （4）若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，可以采用的方法是 　　 。（写出一种即可，需有数据支撑） （5）图丁电路的不足之一是 　　 。 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 电学重点实验加练 实验1 探究影响导体电阻大小的因素 1．如图甲所示是某物理小组探究“导体的电阻大小与什么因素有关”的实验装置，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积），实验中电源电压保持不变。 （1）材料相同、粗细相同的水管，管子越长，对水的阻力越大，据此可以猜想：① ，导体的电阻可能越大；②导体电阻大小可能跟导体的横截面积有关。 （2）不同材料的导体中，其内部的自由电荷数量不同，据此可以猜想：③导体电阻大小还可能跟导体的材料有关。 （3）为了验证猜想①，应在图甲电路中的M、N之间接入图乙的 导体；若在M、N之间接入导体A、B，则可以验证猜想 。 （4）实验中过程中，在图甲电路的M、N之间接入不同导体时，是通过 来判断其电阻大小的；这样的实验方法在物理学中称为 。某次实验时，在M、N之间分别接入两段导体，闭合开关后小灯泡的亮度变化不明显，这时 （选填“能”或“不能”）利用上述方法判断导体的电阻大小，若要利用该装置比较这两段导体的电阻，你的解决办法是 。 （5）探究过程中，有同学提出“电阻大小还可能跟温度有关”的想法，为了验证该同学的想法，实验小组又进行了图丙所示的实验，他们把电路中的M、N两端与废日光灯中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这表明随着钨丝温度升高，钨丝的电阻会 。 1.（1）导体长度越长 （3）B、D ③ （4）灯泡的亮暗 转换法 不能 在电路中串联一个电流表 （5）变大 【解析】（1）材料相同、粗细相同的水管，管子越长，对水的阻力越大，根据类比法，据此可以猜想：导体长度越长，其的电阻可能越大。（3）影响导体电阻大小的因素可能有：导体的材料、长度和横截面积，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。为了验证猜想①，即电阻大小与导体长度的关系，要控制材料和横截面积不变，应在图甲电路中的M、N之间接入图乙中的B、D导体。若在M、N之间接入导体A、B，因导体的长度和横截面积相同，而材料不同，则可以验证猜想③。（4）实验中过程中，在图甲电路的M、N之间接入不同导体时，因电源电压一定，是通过灯泡的亮暗来判断其电阻大小的；这样的实验方法在物理学中称为转换法。某次实验时，在M、N之间分别接入两段导体，闭合开关后小灯泡的亮度变化不明显，这时不能较这两段导体的电阻；因电流表可较准确测量电路中的电流大小，则解决办法是：在电路中串联一个电流表。（5）把电路中的M、N两端与废日光灯中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，可知导体的电阻变大，这表明随着钨丝温度升高，钨丝的电阻会变大。 2．在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想电阻的大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关，她利用如图1所示的实验盘进行探究： （1）她设计了如图2所示的两种方案，将电阻丝分别接入M、N之间进行探究，你认为方案 更合理，该方案通过观察 来比较电阻的大小； （2）通过观察对比，她发现A、B的长度相同粗细不同，A、C、D的粗细相同，C、D的长度相同。选择 两根电阻丝，可以探究电阻的大小与导体的长度的关系（用A、B、C、D表示，下同）； （3）利用A、B两根电阻丝，结合实验现象，她得出的结论是：其他条件相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越 ； （4）选择 两根电阻丝，可以探究导体的电阻与导体的材料有关； （5）为了使结论更有说服力，每次更换电阻丝时，电源电压 （选填“保持不变”或“及时改变”）； （6）小丽设计了方案3，利用开关、导线和电源，将电压表并联或串联，通过电压表的示数 （选填“能”或“不能”）判断电阻A、B的大小； （7）下列关于电阻的说法正确的是______（单选）。 A．铜线的电阻一定比铁线的电阻小 B．导体A、B、C、D通电后才有电阻，开关断开后电阻为0 C．滑动变阻器上方的金属杆与下方的电阻丝的材料一定不同 2.（1）2 电流表示数的大小 （2）A、C （3）小 （4）C、D （5）保持不变 （6）不能 （7）C 【解析】（1）选择方案2更合理，因为通过电流反映电路中电阻的大小比通过观察小灯泡的亮度反映电路的大小更可靠。（2）根据控制变量法的思想，要探究电阻的大小与导体的长度的关系，应控制材料和横截面积都相同，故选择A、C。（3）A、B两根电阻丝，材料、长度都相同，横截面积A比B大，导体的电阻与横截面积等反比，故导体的横截面积越大导体的电阻越小。（4）根据控制变量法的思想，要探究导体的电阻与导体材料的关系，要控制导体的长度和横截面积都相同，不同的材料进行实验，故选C、D。（5）根据控制变量法，实验中是通过电路中的电流来反映电阻的大小，所以要保持电源电压不变进行实验。（6）小丽设计了方案3，利用开关、导线和电源，将电压表串联电路会使电路处于断路状态，并联在电阻丝两端，电压表均为电源电压，故不能通过电压表的示数来判断电阻丝A、B的大小。 （7）铜丝和铁丝的电阻的大小还与长度和横截面积有关，故A错误；导体A、B、C、D的电阻是导体的特性，与通电是否没有关系，故B错误；滑动变阻器的工作原理是通过改变接入部分电阻丝的来改变电阻的，通常单位长度电阻较大，而滑动变阻器上方的金属杆通常电阻非常小，忽然不计，故C正确，故选C。 3．在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，小刚选取a，b，c，d四根电阻丝，其规格如表1所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 镍铬合金 1 0.4 b 锰铜合金 0.6 0.8 c 镍铬合金 0.6 0.8 d 镍铬合金 0.6 0.4 （1）小刚设计了如图甲所示的电路，他将通过 来反映电阻丝的电阻；但小刚在实验过程中，发现灯泡亮度变化不明显。于是，为了使现象更明显、对比更直观，他对电路进行了改进，如图乙所示，电阻R在电路中的作用是： ； （2）小刚利用图乙所示的电路进行实验时，他将所有开关都闭合，读出并记录下电流表的示数，如表2所示： 电流表A1示数/A 电流表A2示数/A 电流表A3示数/A 电流表A4示数/A 电流表A示数/A 0.08 0.34 0.3 0.26 0.98 ①通过比较 两个电流表的示数，可知导体的电阻与导体的材料有关； ②通过比较、两个电流表的示数，得到的结论是： ； ③通过比较、两个电流表的示数，小刚知道了为什么市场上质量好的导线都很粗，因为在材料、长度一定时，横截面积越大，导体的电阻越 。 （3）小刚通过分析电流A与其它四个电流表的示数的大小关系，发现：在并联电路中， 。 3.（1）小灯泡的亮度 保护电路 （2）①、 ②在材料和横截面积一定时，导体长度越长，电阻越大 ③小 （3）干路电流等于各支路电流之和 【解析】（1）电阻的大小无法直接观察出来，可以通过小灯泡的亮度来反映，小灯泡越亮，电阻越小。乙图中，合金丝和电流表的电阻很小，如果不串联一个电阻，电流表容易烧毁，所以电阻R在电路中的作用是保护电路。（2）①要探究导体的电阻与导体的材料的关系，需控制导体的长度和横截面积相等，改变导体的材料，由图可知，导体b、c满足条件，故比较A2、A3两个电流表的示数，A2、A3两表示数不同，说明导体的电阻与导体的材料有关。②、两个电流表分别串联的是导体a、d，由表1中数据可知，a、d的材料和横截面积相同，材料不同，所以探究的是导体的电阻与长度之间的关系，导体a更长，与之串联的电流表A1示数更小，说明电阻更多，所以得到的结论是：当导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。③由、两个电流表的示数可知，A3表示数小于A4，说明导体c的电阻小于d的电阻，而导体c、d的材料、长度相同，而c比d的横截面积大，所以材料、长度一定时，横截面积越大，导体的电阻越小。（3）由表中数据可知，A表示数等于A1、A2、A3、A4表示数之和，所以得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 4．某兴趣小组用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。电源电压恒定不变，R为未知阻值的定值电阻。 （1）该装置中电阻R的作用是 ； （2）该小组通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表格所示；分析可知，液体的电阻和液体长度的关系为：在材料和横截面积相同时，液体的长度越长，液体的电阻越 ； L/cm 1 2 3 4 5 I/mA 4.2 3.1 3.0 2.6 2.3 （3）实验过程中当两个注射器中的液柱长度相同时，发现电流表A1示数 （选填“大于”“小于”或“等于”）A2示数，由此得到的结论是：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻越小； （4）断开开关，更换左边注射器中的导电液，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表A1的示数，可探究液体的电阻和 的关系。 4.（1）保护电路 （2）大 （3）小于 （4）材料 【解析】（1）实验中，R串联接入电路中，可以避免因电路中电流过大损坏电路，可以起到保护电路的作用。（2）根据表格中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体越长，通过导体的电流越小，则导体的电阻越大；实验中采用了转换法。（3）当两个注射器中液柱的材料和长度相同时，导体的横截面积不同，左边导体的横截面积要小于右边导体的横截面积，实验中发现电流表A1的示数小于电流表A2的示数，则表明导体的横截面积越大，通过的电流越大，导体的电阻越小。（4）断开开关，更换左边注射器中的导电液，导体的材料是不同的，横截面积相同，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表A1的示数，根据控制变量法可知，可探究液体的电阻和导体材料的关系。 实验2 探究串、并联电路中电流的特点 1．“探究串联电路的电流特点"的实验中，小虹同学选用两个规格不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。 （1）她先把电流表接在a处，闭合开关后，发现两灯的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动，故障的原因可能是________； A．某段导线断开 B．某接线柱处接触不良 C．某灯泡被短路 D．电流表被烧坏 （2）她排除故障后，重新闭合开关，电流表的指针指示位置如图乙所示，则所测的电流值为 A； （3）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，电流表应先用 （选填“大”或“小”）量程进行试触。小虹试触时电流表的指针偏转情况如图丙所示，根据你的分析，你认为原因可能是 ； （4）小虹的同学在实验时，闭合电路后发现：灯L2的亮度比灯L1的亮度大。则下列说法正确的是________； A．通过灯L2的电流较大，所以L2更亮 B．电流从电源正极出来先通过灯L2，所以L2更亮 C．通过两灯的电流相等，亮度不同是由于两灯规格不同所致 （5）小虹实验时，发现两灯都亮，由于连线较乱，无法确定电路是串联还是并联，请你帮他想出一种简单可行的判断方法 ； 1.（1）B （2）0.22 （3）大 电流表的正负接线柱接反了 （4）C （5）从灯座上取下一盏灯泡，若另一盏灯泡仍发光则是并联，反之是串联 【解析】（1）灯泡亮度不稳，且电流表示数也不稳定，说明是接触不良，故选B。（2）电流表接入了小量程，分度值为0.02A，根据指针位置读数为0.22A。（3）在选择电表量程之前需要试触，试触时选择大量程，可以避免电流表损坏。连接好电路开始使用时发现指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了。（4）两灯泡在电路中串联，根据串联电路电流的规律可知，串联电路电流处处相等，所以灯泡L1与灯泡L2电流相等，亮度不同的原因是因为灯泡规格不同，故C正确。（5）串联电路各用电器之间相互影响，将其中一个灯泡拧下，如果另一个灯泡也不发光，说明两灯串联；并联电路各用电器之间互不影响，将其中一个灯泡拧下，如果另一个灯泡正常发光，说明两灯并联。 2．为了探究并联电路的电流规律，小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。 （1）电流表应 （选填“串联”或“并联”）在被测电路中； （2）图乙实物图中，电流表测量图甲中 （选填“A”“B”或“C”）处电流； （3）图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流，请你在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路； （4）在测量电流的过程中，闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况，出现该现象的原因是 ； （5）在排除故障后，电流表测量C处电流的示数如图丁所示，则电流表的示数为 A； （6）小星接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中，如下表所示。他便得出结论：在并联电路中，干路电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）各支路电流之和；同组的小王认为实验次数太少，应该更换 （选填“不同”或“相同”）规格的小灯泡重复多次实验。 A点的电流/A B点的电流/A C点的电流/A 第一次测量 0.66 0.42 2.（1）串联 （2）A （3）如答图所示 （4）电流表未调零 （5）0.24 （6） 等于 不同 第2题答图 【解析】（1）根据电流表的使用方法可知，电流表应串联在被测电路中，测量通过被测电路的电流。（2）由图乙可知，电流表串联在干路上；图甲中，B和C处都在支路上，A处在干路上，所以图乙实物图中，电流表测量图甲中A处电流。（3）要测量C处的电流，则电流表需串联在C处所在的支路上，故可将L1和电流表连接的导线右端改接到电流表的“0.6”接线柱或者电源的正极，如答图所示。（4）在测量电流的过程中，闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况，指针指向0刻度线的左侧，电流表的指针没有与零刻度线对齐，出现该现象的原因是电流表未调零。（5）如图丁所示，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。（6）由表格数据可得，得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。一次实验得到的结论具有偶然性，为了使得实验结论具有普遍性，应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。 3．明明和亮亮探究“并联电路中电流的关系”，设计的实验电路图如图甲所示。 （1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他们忘了 ； （2）闭合开关S，若发现电流表指针偏转角度太大，如图乙所示，为使测量正常进行，接下来应该 ； （3）如图丙所示，测量完B点的电流之后，他们想测量C点的电流，请你在图丙中移动一根导线，使其能测量C点的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路； （4）亮亮先将电流表接在所在的支路上，闭合开关，观察到灯发光，但灯不发光，电流表无示数，电路可能存在的故障是 （选填“灯断路”或“灯短路”）； （5）明明发现两个小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，这种现象原因是（   ） A．发光微弱的灯泡被短路 B．灯泡的规格不同 C．发光微弱的灯泡灯丝断了 （6）实验数据如下表，通过表中数据的分析，可以得出结论：并联电路中干路电流等于 。 实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A 1 0.10 0.12 0.22 2 0.15 0.18 0.33 3 0.20 0.24 0.44 （7）亮亮通过实验，得到了如下数据，他由此得出结论：并联电路中各支路电流相等。为了纠正他的结论，下一步的操作是： 。 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A 0.4 0.4 0.8 3.（1）断开开关 （2）改用电流表0~3A的量程 （3）如答图所示 （4）灯断路 （5）B （6）各支路电流之和 （7）更换不同规格小灯泡进行多次实验 第3题答图 【解析】（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他们忘了断开开关。  （2）闭合开关S，若发现电流表指针偏转角度太大，如图乙所示，为使测量正常进行，接下来应该断开开关改接电流表大量程。（3）如图丙所示，测量完B点的电流之后，他们想测量C点的电流，即干路的电流，电流表要接在干路上，如答图所示。 （4）亮亮先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关，观察到灯L2发光，L2所在支路和和干路为通路。但灯L1不发光，电流表无示数，电路可能存在的故障是灯L1断路。（5）若灯泡被短路，这个灯不会发光微弱的光，同时会导致另一个灯也短路，另一个灯也不能发光。故A不符合题意；灯泡的规格不同，通过灯泡的电流不一样，会导致灯的亮度不同，故B符合题意；若灯泡灯丝断了，这个灯不会发微弱的光，故C不符合题意，故选B。 （6）根据表中数据有0.22A=0.10A+0.12A，0.33A=0.15A+0.18A，0.44A=0.20A+0.24A，可以得出结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。（7） 亮亮通过实验得出并联电路中各支路电流相等，是因为实验中选择的灯泡规格相同。为了纠正他的结论，下一步的操作是：换用不同规格的灯泡多次测量。 实验3 探究串、并联电路中电压的特点 1．小敏和小东用小灯泡探究“串联电路和并联电路电压规律”。 （1）图甲中要测量两端电压，请用笔画线代替导线将实物图连接完整； （2）图甲中在测量两端电压时，闭合开关前电压表如图乙所示，其原因是电压表 ；处理好问题后闭合开关，发现两灯均不亮，电压表指针明显偏转，如果是灯泡发生了故障，则故障原因可能是 ，排除故障后，用电压表分别测ab、cd、ad间的电压，每次拆接电压表时，开关应处于 状态； （3）如图甲所示，小东测量灯泡两端的电压之后， （选填“能”或“不能”）只将电压表接a点的导线改接到d点测两端的电压，理由是 ； （4）小东用电压表测出电路两端的电压和小灯泡、两端的电压，并更换 （选填“相同”或“不同”）规格的小灯泡多次测量后得出了串联电路中电压的规律； （5）小东按如图丙所示连接电路，电源和甲图中相同，然后用电压表分别测量小灯泡、及电源两端的电压，电压表示数均如图丁所示，为 V。按要求更换小灯泡后多次测量，发现电压表示数均如图丁所示。由得出结论：并联电路中，各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 （选填“相等”或“不相等”）； （6）细心的小敏发现，将同一只小灯泡分别接入图甲、丙两电路中的亮度不同，你认为小灯泡接在 （选填“甲”或“丙”）电路中会更亮些。 1.（1）如答图所示 （2）没有调零 断路 断开 （3） 不能 电压表的正负接线柱接反 （4）不同 （5） 3 相等 （6）丙 第1题答图 【解析】（1）图甲中要测量L1两端电压，电压表应该并联在L1两端，电流从电压表正极流入，负极流出，电源电压由2节干电池组成，则电压表的量程选用0～3V即可，如答图所示。（2）闭合开关前电压表如图乙，即指针没有指在0刻度线位置，说明实验前电压表没有调零。闭合开关，发现两灯均不亮，说明电路是断路，电压表指针明显偏转，电压表到电源正负极的通路，如果是灯泡发生了故障，则故障原因可能是L1断路。用电压表分别测ab、cd、ad间的电压，每次拆接电压表时，为了保护电路，开关应处于断开状态。（3）由图甲所示知道，小东测量灯泡L1两端的电压之后，只将电压表接a点的导线改接到d点测L2两端的电压，理由是此时电压表的正负接线柱接反，电流从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出，会导致电压表反偏。（4）为了得到普遍规律，应改变灯泡的规格进行多次实验。（5）小东按如图丙所示连接电路，电源和甲图中相同，然后用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压，由图丁知道，电压表用的是小量程，示数为3V。更换小灯泡后多次测量，电压不变，说明并联电路中，各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。（6）甲电路为串联电路，灯泡的电压小于电源电压；丙电路为并联电路，灯泡的电压等于电源电压，则连接在甲电路中的灯泡较暗，丙中亮些。 2．如图甲所示，同学们对串联电路电压规律进行了探究。 （1）实验中同学们发现：闭合开关后两灯都发光，且 比更亮，则通过的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”） 的电流。 （2）实验过程中突然左边的一盏灯熄灭，更亮，且电压表无示数，则原因可能是 。 （3）在测两端的电压时，为了节省时间，同学们采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点并改接到C接点上，他们所用的方法 （选填“能”或“不能”）测出两端的电压，原因是 。 （4）组内有同学想继续探究并联电路中电流的规律。图乙是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流，图丙是他们某次测量时连接的实物电路，此时电流表测量的是 （选填“A”、“B”或“C”）处的电流。 （5）要测量通过的电流，只需将图丙中导线 （选填“a”或“b”）的一端移动到电流表的负接线柱上；重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，则电流表的示数为 A。 2.（1）等于 （2）短路 （3）不能 电压表正负接线接反了 （4）C （5） a 0.3 【解析】（1）甲图中，两灯串联，根据串联电路电流的规律，则通过的电流等于的电流。（2）甲图中，电压表测的电压，实验过程中突然左边的一盏灯熄灭，更亮，可知电路为通路，且电压表无示数，则原因可能是短路。（3）已测出L1两端的电压，与B相连的为电压表正接线柱，与A相连的为电压表的负接线柱，在测两端的电压时，为了节省时间，同学们采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点并改接到C接点上，他们所用的方法不能测出两端的电压，原因是电压表正负接线接反了。（4）图乙是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流，图丙是他们某次测量时连接的实物电路，电流表与待测电路串联，故此时电流表测量的是C处的电流。（5）电流表与待测电路串联，要测量通过的电流，电流表与串联，故只需将图丙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上；重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A。 3．图甲是某实验小组进行“探究串联电路电压特点”的电路图。 2.4 1.4 3.8 （1）实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （2）小芳测出两端电压后保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量两端电压。她能否测出两端电压？ ，理由是 ； （3）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小明的做法不妥之处是： ，改进方法是 ； （4）小明在实验中还发现灯比亮，那么通过两灯的电流 （选填“>”“=”或“﹤”）； （5）小华又设计了图乙电路，当闭合，断开时，电压表的读数为3V，当开关闭合，断开时，电压表的读数为1.2V，那么当和均断开时，小灯泡两端电压为 V。 3.（1）不同 （2）不能 电压表“+”“-”接线柱接反了 （3）只有一组数据，结论具有偶然性，无法得出普遍规律 换不同规格的灯泡，多次实验 （4）= （5）1.8 【解析】（1）为了避免偶然性，得出具有普遍性的规律，实验时应选择规格不同的灯泡。（2）保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，电流将从电压表的负接线柱流进电压表，会造成电压表指针反偏，甚至损坏电压表，所以不能测量两端电压。（3）只有一组数据，结论具有偶然性，无法得出普遍规律，应换不同规格的灯泡，多次实验，获得多组数据后，再根据所得数据得出结论。（4）串联电路电流处处相等，所以经过两盏灯的电流相等，即。（5）当闭合，断开时，电路为只有L2的简单电路，电压表示数等于电源电压，故电源电压为3V，开关闭合，断开时，电路为串联电路，电压表测量L2两端电压，此时电压表的读数为1.2V，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，所以此时L1两端的电压为，当和均断开时，电路仍为串联电路，所以此时L1两端的电压为1.8V。 实验4 探究电流与电压的关系 1．在“探究电流与电压的关系”实验中，选用的器材有：电压恒为3V的电源、阻值为的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）按图甲连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至 （选填“A”或“B”）端，目的是 。 （2）闭合开关，发现 表无示数。经检查发现，电路中有一根导线连接错误，请在图甲错误的线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （3）检查电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了如下数据。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.2 1.8 2.4 2.8 电流I/A 0.10 0.12 0.18 0.24 0.28 请在图乙中描出上表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出关系图像 。 （4）分析表中数据或图像特点，可以得到结论；当导体电阻一定时， 。得出此结论的理由是 。 （5）增加、、的定值电阻，利用上述的实验器材和电路还可以探究“电流与电阻的关系”。 ①先将的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，记录电流表的示数； ②不改变滑动变阻器滑片的位置，将的电阻换成的电阻，闭合开关，应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，移动过程中眼睛应注视 （选填“电压表”或“电流表”）的示数； ③换接和的定值电阻，重复上述实验步骤，根据记录的数据绘出图像如图所示，由图可知：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成 比。 1.（1）B 保护电路 （2）电流 如答1图所示 （3）如答图2所示 （4）通过导体的电流与它两端的电压成正比 电压与电流的比值为一定值 （5）②右 电压表 ③反 第1题答图1 第1题答图2 【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，使电路电流最小，故应将滑动变阻器的滑片调至B端，滑动变阻器起到保护电路的作用。（2）电流表应与灯泡串联，图中电流表与电压表串联了，由于电压表的电阻很大，因此电流表无示数，电压表应与灯泡并联，电流表应串联在电路中，改正后的电路如答图1所示。（3）在图中描出各点，用平滑的线把各点连接起来，得到关系图像，如答图2所示。（4）由表格中数据可知，电压与电流的比值为一定值，结合（3）画出的正比例函数图像，可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比。（5）②探究电流与电阻的关系时，定值电阻两端的电压应保持不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，将的电阻换成的电阻，定值电阻分得的电压增大，故应增大滑动变阻器的电压，则滑动变阻器接入电路的电阻需变大，所以需向右移动滑片，移动过程中眼睛注视电压表的示数，直到电压表的示数为2V，然后读出电流表的示数。③换接不同的定值电阻，重复上述的实验步骤。绘制出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙，由图乙可知，图像是一条过原点的直线，说明I与成正比，I与R成反比，故可得：电压一定时，通过导体电流与导体的电阻成反比。 2．某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系，实验中电源电压保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的规格为“”。 （1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线； （2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是 A，这位同学实验操作的不足之处是 ；滑动变阻器滑片P向右滑动时电流 （选填“变大”或“变小”）； （3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。 电压 电流 分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 ； 【交流与反思】为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成 次。 2.（1）如答图所示 （2） 0.22 闭合开关前，没有将滑片移到滑动变阻器最左端 变大 （3） 成正比 1 第2题答图 【解析】（1）图中电流表没有串联在电路中，电流表不能测量电路电流，应将电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，如答图所示。（2）由图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.22A。为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。滑动变阻器滑片P向右滑动时，连入电路的阻值变小，则电流变大。（3）根据表中数据可知，在误差允许的范围内，电压和电流的比值为定值，说明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。【交流与反思】因为滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，则最大电流为0.5A，则定值电阻两端最大电压为，所以电压为1.8V的实验可以完成，电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为0.3V时，滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V，根据串联分压原理则有，解得滑动变阻器阻值，则电压表示数为0.3V的实验也无法进行，则表格里余下的4次实验中，他还能完成1次。 3．如图甲为探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验中连接的部分实物图。 （1）用笔画线代替导线将图甲连接完整，要求滑片向右滑动时电流表示数变大； （2）正确连接电路后闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，则电路故障可能是 （选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路； （3）排除故障后，将实验测得的数据记录在下表中，第5次实验中电流表的示数如图乙所示，为 A。请在图丙的坐标纸中描点画出I-U图像 ； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.08 0.16 0.24 0.32 0.48 （4）分析图像可得： 时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； （5）实验结束后，同学们利用原有器材，增加了一个开关，设计了如图丁所示的电路，测出了Rx的阻值，请将下列实验步骤补充完整： ①将滑动变阻器R的滑片滑到最右端，断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数分别为U和I1； ②保持滑动变阻器R的滑片位置不变，闭合开关S2，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），调节R使电压表的示数仍为U，此时电流表的示数为I2； ③则电阻Rx= （用I1、I2和U表示）。 3.（1）如答图1所示 （2）滑动变阻器 （3）0.4 如答图2所示 （4）当电阻一定 正比 （5） ②变小 ③ 第1题答图1 第1题答图2 【解析】（1）滑片向右滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如答图1所示.（2）若定值电阻断路，电流表无示数，电压表与变阻器串联在电路中，电压表测电源电压，电压表有示数，不符合题意；若滑动变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，符合题意，即电路故障可能是滑动变阻器断路。（3）第5次实验中电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A。根据表中数据，利用描点法画出图像，如答图2所示.（4）由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（5）②在①中，R0与滑动变阻器的最大电阻串联，电压表测R0的电压，电流表测电路的电流。保持滑动变阻器R的滑片位置不变，闭合开关S2，待测电阻与R0并联后再与变阻器串联，电压表测并联电阻的电压，电流表测干路的电流，根据并联电阻的规律可知，R0和Rx并联后总电阻变小，根据串联分压原理可知，并联电路两端电压变小，即电压表示数变小。③调节R使电压表的示数仍为U，因R0两端电压不变，通过R0的电流不变仍为I1，根据并联电路电流规律，通过Rx的电流为Ix=I2﹣I1，则电阻Rx的电阻为。 实验5 探究电流与电阻的关系 1．小明为探究“电流与电阻的关系”，设计了图甲所示的电路，电源由3节干电池串联组成（每节干电池的电压恒为1.5V），实验中使用的定值电阻分别为、、、、，滑动变阻器的规格为“”。 （1）图甲的电路中，有一根导线的一端接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线； （2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至 端； （3）小明先用电阻实验，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数；则电路故障可能是定值电阻R ； （4）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，直至电压表的指针位置如图乙所示，此时电压表的示数为 V；接着将电阻换成，继续实验，为保持电压表示数不变，需将滑片P向 端移动； （5）在评估交流时，老师指出图丙中的五个点对应的数据有一组是编造的，理由是测量该组数据需要滑动变阻器接入电路的阻值为 ； （6）改正错误后，重新绘制电流I随电阻R变化的图像，得出实验结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。 1.（1）如答图所示 （2）B （3）断路 （4）3 B （5）12.5 （6）反比 第1题答图 【解析】（1）实验中，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如答图所示。（2）为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即B端。（3）闭合开关后，发现电流表无示数，说明发生断路，电压表有示数，则电压表两端与电源相通，则电路故障可能是定值电阻R断路。（4）如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为3V。将电阻换成，根据串联分压原理，电压表示数变大，为保持电压表示数不变，应增大变阻器的电压，则增大变阻器的阻值，所以需将滑片P向B端移动。（5）实验中保持电压表示数为3V不变，则当接入的电阻时，根据串联分压原理则有，解得此时需要滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的规格为“”，所以此时对应的数据是捏造的。（6）由图丙可知，电流与电阻的乘积为，乘积一定，可得：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 2．如图甲所示是探究“电流与电阻的关系”实验的电路图。已知电源为2节新干电池，潜动变阻器上标有“”字样，阻值分别为、、、的定值电阻各一个。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路补充完整（要求滑片向左移动时电路电流变大）； （2）先将定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是 ；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数如图乙所示时，记录此时各表的示数： （3）将定值电阻换成定值电阻，闭合开关，为了完成探究实验，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数； （4）将定值电阻换成定值电阻，重复步（3）； （5）分析数据可得出结论： ； （6）得出实验结论后，为了验证结论的普遍性，小明用的定值电阻替换下的定值电阻继续进行实验，发现无论怎样移动滑片，总是达不到前3次的实验要求，你认为其原因是： ，不改变电路的连接，要完成四次实验数据，你认为保持的电压数至少为 V（保留一位小数）。 2.（1）如答图所示 （2）定值电阻断路 （3）B （5）在导体的两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （6）滑动变阻器的电阻规格偏小 2.2 第2题答图 【解析】（1）由于电源为2节新干电池，则电源电压为3V，所以，电压表应选择小量程并联在定值电阻的两端；变阻器应与定值电阻串联在电路中，滑片向左移动时电路电流变大，说明变阻器连入电路的电阻变小，所以，变阻器的左下接线柱与开关的右接线柱相连，如答图所示。（2）发现电流表无示数，说明电路可能出现断路现象；电压表有示数，则说明与电压表并联的那部分电路可能出现断路，所以，电路中的故障可能是定值电阻断路。（3）由（2）可知，当5Ω的定值电阻接入电路时，电流表选择小量程接入电路中，分度值为0.02A，示数为0.40A，定值电阻的两端电压为，将定值电阻换成定值电阻，定值电阻的阻值变大，根据串联分压，定值电阻的两端电压变大，根据串联电路的电压规律可知，变阻器的两端电压变小，要使得定值电阻的两端电压为2V，需减小定值电阻的两端电压，增大变阻器的两端电压，根据串联分压，则需增大变阻器连入电路的电阻，所以，应将滑动变阻器的滑片P向B移动，记录此时各表的示数。（5）在进行多次实验后，得出多组数据，会发现，每次实验的定值电阻的阻值与通过其的电流的乘积是一个定值，可得出结论：在导体的两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（6）当用的定值电阻替换下的定值电阻继续进行实验时，根据串联电路特点和欧姆定律可得，即，解得此时变阻器连入电路的电阻为，大于该实验中所用的变阻器的最大阻值，所以，其原因是滑动变阻器的电阻规格偏小。不改变电路的连接，要完成四次实验数据，根据串联电路特点和欧姆定律可得，即，解得，则保持的电压数至少为2.2V。 3．在探究电流与电阻的关系时，提供的器材有：5Ω、10Ω和25Ω的定值电阻R各1个，3节新干电池串联组成的电源，“40Ω 1A”的滑动变阻器1个，电流表（量程选择0~0.6A），电压表（量程选择0~3V），开关1只，导线若干，三个实验小组均设计如图甲所示的电路，并利用提供的器材进行实验。 第1小组（乙表） 序号 R/Ω I/A 1 5 0.5 2 10 0.25 3 25 0.1 【第1小组】 （1）正确连接电路后，先将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后移动滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表的示数为0.5A； （2）断开开关，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑片P向 端移动，直至电压表示数仍为2.5V，并记下此时电流表的示数； （3）再断开开关，将25Ω的电阻接入电路，正确操作完成数据收集； （4）请根据乙表中三次实验数据，在图丙中画出I和的图像A； 【第2小组】 该小组实验过程正确，并将收集的四次数据在图丙中画出图像B； 第1、2小组交流时发现，A、B两个图像并不重合，原因是 ； 【第3小组】 （1）正确连接电路后，先将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后移动滑片，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数； （2）断开开关，再分别将10Ω和25Ω的电阻接入电路进行实验，发现 Ω的电阻不能完成数据的收集。在不增加器材的情况下，为继续完成此次数据的收集，可采取的两个办法是： 或 ； （3）完成数据收集后，在图丙中画出图像C； 【交流评价】综合3组实验数据，可得结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。 3.【第1小组】（2）右 （4）如答图所示 【第2小组】所控制的电压表示数不同 【第3小组】（2）25 串联一个10Ω的定值电阻 降低电源电压 【交流评价】反 第3题答图 【解析】【第1小组】（2）探究电流与电阻的关系时，控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路分压规律，电阻越大，分的电压越大，所以将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻时，电压表示数要大于2.5V，故滑动变阻器要增大，即滑片向右移动，直至电压表示数仍为2.5V。（4）根据表格中数据，点的坐标分别为（0.2，0.5）、（0.1，0.25）、（0.04，0.1），描点画图，如答图所示。【第2小组】第1、2小组交流时发现，A、B两个图像并不重合,原因是两个小组所控制的电压表示数不同。【第3小组】（2）由（1）可知，定值电阻两端电压保持1.5V不变，电源由3节干电池，电压为4.5V，则变阻器两端电压为U滑=U-UV=4.5V-1.5V=3V，串联电路中，电压与电阻成正比，即，所以滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻的2倍，故当把25Ω的定值电阻接入电路时，变阻器接入的阻值应是50Ω，而滑动变阻器最大阻值为40Ω，故25Ω的电阻不能完成数据的收集。在不增加器材的情况下，为继续完成此次数据的收集，由50Ω-40Ω=10Ω，可串联一个10Ω的定值电阻，以分担一部分电压，或者降低电源电压（用两节干电池），使滑动变阻器只需要分担1.5V电压，此时定值电阻两端电压仍为1.5V，可进行实验。【交流评价】综合3组实验数据，I和成正比，则电流与电阻的乘积是一个定值。可得结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 4．小兵利用如图甲所示电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明，电源电压可调。 （1）电源电压调为3V，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最 （选填“左”或“右”）端； （2）进行实验中，断开开关，保持滑片P位置不变，用5Ω的电阻替换10Ω，闭合开关，发现电压表示数 U0（选填“大于”或“小于”），应向 （选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求； （3）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图像如图乙所示，由此可知U0= V，实验结论是： ； （4）小兵在5~25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的I与关系图线不可能是图丙中的 （选填“a”或“b”）； （5）同组的其他同学又将电源电压调至5V，电阻箱调到40Ω，发现电压表示数无法达到U0，为完成电阻箱5~40Ω的实验数据，则定值电阻两端电压的预设值范围是 ~ V（保留一位小数）。 4.（1）左 （2）大于 左 （3）2 在电压一定时，电流与电阻成反比 （4）b （5）2.3 3 【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图甲知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最左端。（2）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成的10Ω电阻，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表示数大于U0；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，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才能达到实验要求。（3）由图乙可知，电阻箱两端所控制的电压为，由图乙绘制的I与关系图像为一条过原点的直线可知，在电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，结合数学知识可知，结论为：在电压一定时，电流与电阻成反比。（4）图b中当电阻为5Ω时，，此时电路中电流为0.15A，此时电阻箱两端的电压为U1=I1R1=0.15A×5Ω=0.75V，滑动变阻器的两端的电压为U滑=U-U1=3V-0.75V=2.25V，当电阻箱阻值为25Ω时，根据串联电路电压比等于电阻比则有，解得R滑=75Ω，大于滑动变阻器的最大阻值，所以I与关系图线不可能是图丙中的b。（5）由题意知，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，表示滑动变阻器允许的最大电流为1A，因电流表选用大量程0~0.6A，根据串联电路电流规律，电路中允许通过的最大电流为0.6A，由欧姆定律的变形公式可得，此时电路中的总电阻最小，所对应的电阻箱电阻最小阻值为5Ω，此时滑动变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为UV大=I大R=0.6A×5Ω=3V，当滑动变阻器的最大阻值连入电路中时，滑动变阻器分得的电压最大，根据串联电路电压的规律，电压表示数最小为UV小，滑动变阻器分得的电压为U-UV小，由分压原理可得，左边为一定值，右边也为一定值，故当滑动变阻器连入最大电阻50Ω时，对应的最大定值电阻为40Ω，故有，解得UV小=2.2V，综上所述为完成电阻箱5~40Ω的实验数据，则定值电阻两端电压的预设值范围是2.3~3V。 5．在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源、定值电阻（、、、、）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）小明根据实验要求连接的电路如图甲所示，检查时发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路； （2）正确连接电路后，移动滑片使电压表示数为；下一步操作将电阻换成接入电路时，需按规范移动滑片，此操作的目的是： ，此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 （选填“大”、“不变”或“小”）； （3）依次改变电阻的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图乙的坐标系中描绘出图像为曲线A； ①由图像可得出的结论是： ； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器的阻值，在图乙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），其原因是对每一个电流值，滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值的倍数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）若小明用的电阻做完第一组数据后，换用电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器；测得电流表示数为0.36A，则该实验选用的电源电压为 V。 5.（1）如答图所示 （2）使电压表的示数为3V 大 （3）①电阻一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ②无交点 不变 （4）4.5 第5题答图 【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，电路更改如答图所示。（2）实验中应保持定值电阻的电压不变，依题意得，定值电阻的电压控制为3V，将5Ω电阻换成10Ω接入电路，此时移动滑片，使电压表的示数为3V。电源电压不变，定值电阻的电压不变，变阻器的电压不变，由串联分压规律可得，则定值电阻增大，滑动变阻器接入电路的电阻也增大，才能时电压表的示数保持不变。（3）由图像可得，定值电阻的电压不变时，定值电阻的电流与电阻的乘积为定值，可得出的结论是：当电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。串联电路中电流处处相等，定值电阻阻值与对应变阻器接入电路中的阻值的比值不变，即滑动变阻器RP的阻值与定值电阻的阻值的倍数不变，则每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值在图乙坐标系中描成的点，这些点绘成的曲线B与曲线A无交点。（4）当接入电路中的定值电阻为5Ω的电阻时，变阻器接入电路中的电阻满足，即，换用10Ω电阻做第二次实验时忘记调节滑动变阻器，测得电流表示数为0.36A，则，由①②得，该实验选用的电源电压U=4.5V。 6．“探究电流与电阻的关系”实验时，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，滑动变阻器滑片调到阻值最大处，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________（选填字母）； 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，根据实验数据得到的I-R图像如图乙所示； ①阴影部分面积表示的物理量是 ，其值为 ； ②由I-R图像可得出结论：通过导体的电流与导体的电阻成反比，请你对此结论作出一条评价： ； （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________（选填字母）； 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，实验小组想要测量额定电压为的灯泡正常发光时的电功率，其中一同学设计了图丙所示的电路，并连接电路进行实验。已知滑动变阻器的最大阻值为。请回答下列问题； ①小明移动滑片到端，闭合开关S，接下来操作步骤的合理顺序是 （用字母表示）； A．移动滑片P到a端 B．保持滑片位置不动 C．调节滑片使电压表的示数为 D．移动滑片P到b端，记录此时电压表的示数为U ②小灯泡的额定功率 （请用、U、表示）。 6.（1）如答图所示 （2）B （3）①电压 3V ②应将控制的条件加上，即当电压一定时，电流与电阻成反比 （4）C （5）①ACBD ② 第6题答图 【解析】（1）根据实验电路是串联的，电压表测定值电阻两端电压，要求滑片P向右移动时电压表示数变大，根据可知，电路中的电流变大，说明滑动变阻器接入电路中的阻值变小，因此将变阻器右下接线柱接入电路，如答图所示。（2）串联电路中闭合开关，电流表的示数为0，电路中无电流，说明发生断路，电压表示数始终接近电源电压，则可能的故障是定值电阻发生断路，电压表串联接入电路，测电源电压，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。（3）①乙图中横坐标是电阻，纵坐标是电流，则阴影部分面积表示的是横纵坐标的乘积，即表示的是电压，则其数值为。②该实验结论成立的前提是当电压一定，因此完整的结论应该是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（4）设电源电压为U，当接入50Ω的定值电阻时，变阻器连入阻值最大为20Ω时，根据串联分压原理为，可得，则电源电压，故应该减小电源电压，故A不符合题意；将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表测量变阻器两端电压，不能改变定值电阻两端的电压，依旧不能完成实验，故B不符合题意；在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻，相当于增大滑动变阻器的电阻，则定值电阻两端的电压减小，故C符合题意，故选C。（5）利用丙图测量灯泡的电功率，电路中无电流表，但增加了一个定值电阻，则定值电阻的作用相当于电流表，因此先调节滑动变阻器，移动滑片P到a端，此时电压表测灯泡两端电压；接下来调节滑动变阻器的滑片至电压表的示数为U0，使灯泡正常发光；保持滑片位置不动，调节的滑片至b端，电路连接方式不变，此时电压表测定值电阻和灯泡的两端电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为，电路中的电流为，则小灯泡的额定功率为，因此合理的顺序为ACBD。 实验6 探究电流与电压、电阻的关系 1．有如下器材：电压为3V的电源、电压表、电流表、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）、标有“10Ω，1A”字样的滑动变阻器RP、开关及导线若干。 （1）在“探究电流与电压的关系”实验时： ①在连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或者“闭合”）状态； ②将图甲中的电路连接完整（要求：滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小）； ③实验过程中，若电流表无示数，电压表示数较大，原因可能是电阻R （选填“短路”或“断路”）； ④根据实验数据画出乙所示I﹣U图像，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成 ； （2）在“探究电流与电阻关系”实验时： ①将R＝5Ω的定值电阻接入电路，移动滑动变阻器，使电压表示数为2V，若将电阻R由5Ω换成10Ω，此时应将滑动变阻器的阻值向 （选填“大”或“小”）。 ②当改用30Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值。若要完成该实验，滑动变阻器的阻值至少是 Ω； 1.（1）①断开 ②如答图所示 ③断路 ④正比 （2）①大 ②15 第1题答图 【解析】（1）①为保证电路安全，在连接电路过程中，开关应处于断开状态。②要求滑片向左移动，变阻器连入电路阻值变小，说明是用左下接线柱将变阻器连入电路的，如答图所示。③电流表无示数，说明电路有断开之处，电压表有示数，说明电压表与电源两极间是连通的，即与电压表并联部分断路，即定值电阻断路。④I-U图像为过坐标原点的直线，说明二者成正比。（2）①将5Ω定值电阻更换为10Ω的，根据串联电路分压原理可以知道，其两端电压增大，为使两端电压减小至2V，应减小通过它的电流。即要变阻器连入电路电阻变大。 ②若能够正常实验，此时电路中电流为，变阻器两端电压为，变阻器连入电路阻值为。 2．两个小组利用图甲电路图做实验，提供的器材有：学生电源、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、规格为“45Ω、”的滑动变阻器R、开关、导线若干。 （1）小组一探究“电流与电压的关系”，电源电压调为5V且不变 ①连接电路时，应将开关 ；将5Ω的电阻接入电路，正确操作后，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 。 ②调整电路后闭合开关，移动滑片，使两端电压由1V逐渐增大到1.5V、2V、3V，读出对应的电流值，做出U-I图线如乙图所示，由此得到的结论是 。实验中改变两端电压多次实验的目的是 。 （2）小组二探究“电流与电阻的关系”，电源电压调为15V且不变。 ①将15Ω的定值电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为5V，记下相应的电流值。将阻值用10Ω替换15Ω，闭合开关，此时电压表示数 于5V。 ②正确操作实验中，当接入10Ω电阻时，滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为，若接入15Ω电阻时，该比值为，则 （选填“＞”“=”或“＜”）。 ③为了更好地得出结论，充分利用上述电阻组合连接成串联电路，要求保持电压表示数为5V，则最多可以完成 次不同阻值下的实验。（包含①中两次实验） ④若定值电阻两端的预设电压为2V，利用R分压，将5Ω、10Ω、15Ω三个电阻分别接入电路完成三次实验，电源电压可调的范围值是 。 2.（1）①断开 短路 ②在电阻一定时，电流与电压成正比 ③得到不同的电流值，以便于绘制出 U-I图线，使实验结论更具有普遍性 （2）①小 ②= ③4 ④2V~8V 【解析】（1）①为了保护电路，连接电路时，开关要断开。将5Ω的电阻接入电路，正确操作后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能与电压表并联的地方短路，即造成这一现象的原因可能是R0短路。②由乙图可知，R0的U-I图线是过原点的一条直线，则可得出的结论是：在电阻一定时，电流与电压成正比。通过改变R0 两端的电压进行多次实验，是为了得到不同的电流值，以便于绘制出 U-I图线，使实验结论更具有普遍性。（2）①将15Ω的定值电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为5V，仅将R0阻值用10Ω替换15Ω，即R0阻值变小，根据串联分压原理可，R0两端的电压变小，即电压表的示数变小。②由①可知，电压表的示数为5V，即探究“电流与电阻的关系”实验，可知定值电阻两端的电压为5V，则滑动变阻器两端的电压为，当接入10Ω电阻时，电流中的电流为，此时滑动变阻器和10Ω电阻的功率分别为，，则滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为，当接入15Ω电阻时，电流中的电流为，此时滑动变阻器和15Ω电阻的功率分别为，，则滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为，即k1=k2。③滑动变阻器的最大阻值为45Ω，且保持电压表示数为5V，根据串联电路分压原理可知，则定值电阻的最大阻值为，充分利用上述电阻组合连接成串联电路，能完成实验的有5Ω、10Ω、15Ω及5Ω+10Ω=15Ω、5Ω+15Ω=20Ω，所以最多可以完成4次不同阻值下的实验。④设该可调电压电源，电压最小值为Umin， 最大值为Umax， 要保证预设电压表示数为2V不变，可知假设该电源电压最小为2V，滑动变阻器接入电路的阻值为0，则定值电阻两端的电压就等于电源电压，符合题意，实验可以正常进行，电压不能再小了，小于2V，就不能保证预设电压表示数为2V，综上所述，该电源电压最小为2V；滑动变阻器的最大阻值为45Ω，定值电阻两端的预设电压为2V，根据串联电路分压原理可知，当15Ω定值电阻和滑动变阻器最大电阻接入电路时，电源电压最大，则，即，解得Umax=8V。综上所述，电源电压可调的范围值是2V~8V。 3．在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中。提供的器材如下：电源电压未知（恒定不变），五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），滑动变阻器R（“100Ω 2A”）、电压表、电流表、开关各1只，导线若干。 （1）小军连接了如图甲所示的电路，请你把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上； （2）在探究“电流与电阻关系”时： ①排除故障后，将5Ω定值电阻接入接线柱E、F之间，开始探究“电流与电压的关系”实验； 闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表示数并根据实验数据在图乙中描点作出图像。分析图像，可得出的结论是 ； ②小组同学想将定值电阻换成小灯泡来“探究电流与电压的关系”，小明认为他的实验方案不可行，小明的理由是 ； （3）在探究“电流与电阻关系”时： ①滑动变阻器除具有保护电路的作用外。还起到的主要作用是 ； ②将5Ω定值电阻接入接线柱E、F之间。调节滑动变阻器划片使电压表示数为某一数值，电流表示数为0.4A，则定值电阻两端控制不变的电压为 V； ③将5Ω的电阻分别挽成10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，继续实验，每一次在调节滑动变阻器时，眼睛都要观察 （选填“电流表”或“电压表”），实验中获取数据如下表所示。细心的小明发现有一组数据是错误的，跟其他数据规律完全不同，反思后发现是某次测完后，在换接另一定值电阻并读取电流时，始终未调节滑动变阻器造成的，根据所测的数据可知电源电压为 V。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.2 0.16 0.1 0.08 3.（1）如答图所示 （2）①当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比 ②在研究电流与电压的关系时，需要控制电阻的阻值一定，而灯丝的电阻随温度的变化而变化 （3）①控制定值电阻两端电压不变 ②2 ③电压表 4 第3题答图 【解析】（1）在探究电流与电压和电阻的关系，电路图是一样的，都是将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联，将电压表并联在定值电阻两端，因此图中的错误是滑动变阻器到定值电阻之间的连线，应改为滑动变阻器到电流表正接线柱上，如答图所示。（2）①由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。②在研究电流与电压的关系时，需要控制电阻的阻值一定，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，故不能灯泡代替定值电阻做此实验。（3）①在探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端电压一定，因此滑动变阻器除具有保护电路的作用外，还可以控制定值电阻两端电压不变。②由题意知，将5Ω定值电阻接入接线柱E、F之间，电流表示数为0.4A，因此定值电阻两端控制不变的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V。③因为在探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端电压一定，因此将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，继续实验，每一次在调节滑动变阻器时，眼睛都要观察电压表的示数，让其保持一定。由题意知，有一组数据是错误的，跟其他数据规律完全不同，反思后发现是某次测完后，在换接另一定值电阻并读取电流时，始终未调节滑动变阻器造成的，分析表中数据，第三次实验时U=IR=0.16A×15Ω=2.4V≠2V，因此这组数据是错误的，滑动变阻器的阻值与第二次实验时相同，根据电源电压不变可得0.2A×（10Ω+R滑）=0.16A×（15Ω+R滑），解得R滑=10Ω，则电源电压为U电源=0.2A×（10Ω+R滑）=0.2A×（10Ω+10Ω）=4V。 实验7 测量定值电阻的阻值 1.常规方法 1．小明同学在“伏安法测电阻”的实验中，电源电压为3V。 （1）在连接电路时，开关S应处于 的状态，滑动变阻器的滑片P应划到电阻的 端（选填“A”或“B”）； （2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表 示数，电压表 示数；（两空均选填“有”或“无”） （3）他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接导线； （4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为 Ω； （5）同组小斌同学继续向 （选填“A”或“B”）端移动滑片P，适当增大电阻R两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差； （6）如果将电路中的定值电阻换成额定电压为2.5V的待测小灯泡。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图丙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“A”或“B”）； （7）通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了如图丁所示的小灯泡的I﹣U图像，由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。 1.（1）断开 B （2）无 有 （3）如答图所示 （4）10 （5）A （6）A （7）12.5 第1题答图 【解析】（1）连接电路时，为了保护电路，开关需要断开。为了保护电路，滑动变阻器的滑片P需要位于阻值最大处，故滑片P需要位于B端。（2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表串联在电压表所在的电路中，电压表的内阻太大了，电流表的示数为零。电压表所在的电路是通路，故电压表有示数。（3）电流表需要串联在电路中，电压表并联在定值电阻R两端，故将滑动变阻器与电阻之间的导线去掉，用一根导线将电压表的正接线柱与电阻R的右端相连，如答图所示。（4）调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2V时，观察到电流表示数如图乙所示，电流表的示数为0.2A，电阻R的阻值为。（5）适当增大电阻R两端的电压，说明滑动变阻器分担的电压需要变小，根据串联分压，滑动变阻器的滑片P需要向A端移动。（6）电压表示数如图丙所示，示数为2.2V，为了测量小灯泡的正常发光时的电阻，小灯泡两端的电压需要变为2.5V，滑动变阻器两端的电压需要减小，故滑动变阻器的滑片P需要向A端移动。（7）由图像可知，小灯泡正常发光的电压为2.5V，通过小灯泡的电流为0.2A，小灯泡正常发光时的电阻为。 2．在“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中： （1）请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整； （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 ； （3）排除故障后，当电流表的示数为0.3A，电压表的示数如图丙所示为 V，R的阻值是 Ω； （4）移动滑动变阻器的滑片，多次读取数据，这样做的目的是 ； （5）在此电路的基础上，找来不同的定值电阻做“探究电流与电阻关系”的实验，得到的数据如下表所示。分析数据可知，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 。本次实验滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。 数据序号 1 2 3 4 电流I/A 0.60 0.30 0.20 0.10 电阻R/Ω 5 10 15 30 2.（1）如答图所示 （2）定值电阻R短路 （3）2.7 9 （4）多次测量求平均值，以减小误差 （5）成反比 15 第2题答图 【解析】（1）滑动变阻器应一下一上选择接线柱串联到电路中，如答图所示。（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，说明不是断路，发现电压表始终无示数，其原因可能是定值电阻R短路。（3）如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.7V，则R的阻值为。（4）移动滑动变阻器的滑片，多次读取数据，这样做的目的是多次测量求平均值，以减小误差。（5）由表可知，电流与电阻的乘积为，电流与电阻的乘积为定值，可得：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。由乙图可知，电源电压为4.5V，当接入的电阻后，电流最小为0.1A，此时滑动变阻器阻值最大为。 3．为测量一个阻值约为数百欧的电阻Rx，提供的器材有：电源（电压U恒为3V）、电流表（量程0-0.6A）、电压表（量程0-3V）、滑动变阻器R1（100Ω 2A）、电阻箱R2（0~9999Ω 5A）、定值电阻R3（阻值为300Ω）各一个，开关、导线若干。现利用提供的器材设计三种测量方案，请完成相关实验过程。 【方案甲】 该方案不能用伏安法测量Rx的阻值，原因是 。如将滑片P移到最右端，读出电压表的示数为U1，也可测出Rx的阻值，其表达式Rx= （用U1和已知数值表示）； 【方案乙】 闭合开关S，先将S1与 触点连接，调节R1的滑片，使电压表的示数为U0；再保持 不变，将S1与另一触点连接，调节 的电阻，使电压表的示数仍为U0，读出电阻箱R2的阻值为R，则Rx=R； 【方案丙】 闭合开关S，将S1与a连接，调节R1的滑片，读出电压表的示数为U1；保持R1的滑片位置不变，再将S1与b连接，读出电压表的示数为U2，则其表达式Rx= （用U1、U2和已知数值表示）。 3.【方案甲】电路中的最大电流小于电流表的分度值 【方案乙】2 R1滑片的位置 R2 【方案丙】 【解析】【方案甲】设数百欧的电阻的最小值Rmin为400Ω，电压U恒为3V，电流表的量程0-0.6A，分度值是0.02A，若用方案甲测电流的最大值， 可见，根据欧姆定律估算出的电路中最大电流值0.0075A，比电流表分度值 0.02A 小得多，故电流表无法测量电路中电流。将滑片P移到最右端，读出电压表的示数为U1，即为电阻Rx两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压，通过它的电流，滑动变阻器R1与电阻Rx串联，电流相等，通过电阻Rx的电流，Rx的阻值。【方案乙】闭合开关S，先将S1与2触点连接，使电压表的示数为U0，即为电阻Rx两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压，通过它的电流，滑动变阻器R1与电阻Rx串联，电流相等，通过Rx的电流，Rx的阻值，再保持R1滑片的位置不变，将S1与另一触点连接，调节R2的电阻，使电压表的示数仍为U0，即为电阻R2两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压与相同，通过它的电流与相同，滑动变阻器R1与电阻R2串联，电流相等，通过R2的电流与相同，据知读出电阻箱R2的阻值为R，则Rx=R。【方案丙】闭合开关S，将S1与a连接，调节R1的滑片，读出电压表的示数为U1，即为电阻Rx两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压，通过它的电流，滑动变阻器R1与电阻Rx串联，电流相等，通过Rx的电流，Rx的阻值          ①，保持R1的滑片位置不变，再将S1与b连接，读出电压表的示数为U2，即为电阻R3两端电压，通过电阻R3的电流，此时滑动变阻器R1两端电压，滑动变阻器R1与电阻R3串联，电流相等，通过滑动变阻器R1的电流，滑动变阻器R1接入电路的阻值       ②，把 ②带入①得表达式。 2.特殊方法 4．课外兴趣小组要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材：电源，两个相同的电流表A1、A2，一个定值电阻R0（阻值为9Ω），开关，导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋，设计出了一个测量的方法。 （1）同学们设计出的测量电路图如图甲，请根据电路图用笔画线代替导线把未完成的实物图（图乙）补充完整； （2）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片应滑到 （填“a”或“b”）端； （3）调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图丙，A1、A2的读数分别为I1＝ A，I2＝ A； （4）根据两电流表读数可得出被测电阻＝ ； （5）调节滑动变阻器，使A1和A2表的读数都变大，为保证A2表不被烧坏，则A1表的读数不能超过 A； （6）有同学认为，改用图丁电路图也可以测出的值，你认为是否可行，并说明理由 。 4.（1）如答图所示 （2）b （3） 0.32 0.48 （4） （5）0.4 （6）可行，两电阻并联，两电流表分别测两支路的电流，因各支路的电压相等，由A1、R0的大小结合U＝IR可计算得到电压大小，由A2结合可测出的值，所以该方法可行 第4题答图 【解析】（1）根据电路图可知，电流表A1测量的电流，电流表A2测量干路中的电流，电流表选用小量程，根据并联电流规律可知电流表也选用小量程，所以实物连接如答图所示。（2）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，由图可知，滑片P应滑到b端。（3）电流表、均选用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数，电流表A2示数。（4）由并联电路中电流的关系可知，电流为，则电源电压为，则阻值为。（5）为保证A2表不被烧坏，A2表的示数最大为0.6A，则此时根据并联分流规律则有，解得A1表的读数最大值。（6）图丁中，两电阻并联，两电流表分别测两支路的电流，因各支路的电压相等，由A1、R0的大小结合U＝IR可计算得到电压大小，由A2结合可测出的值，该方法可行。 实验8 测量小灯泡的电阻 1．小福同学想知道一个标有“2.2V”的小灯泡的电阻是多少，设计了下面这个实验。 （1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转，他在连接电路时出现的错误是 ； （2）改正错误后进行实验。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）实验中当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，此时计算得出小灯泡的电阻是 Ω（保留一位小数）； （4）小福正确进行实验，收集多组数据，分析实验数据时发现不同电压下灯丝电阻不同，请分析灯丝电阻变化的原因是 ； （5）小福又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验，根据两次实验收集的数据绘制出I-U图像如图丙所示，则图线 （选填“①”或“②”）是小灯泡的I-U图像，图像中A、B两点电阻的大小关系为 （选填“>”、“=”或“<”）。 1.（1）电压表的正负接线柱接反了 （2）变大 （3）8.5 （4）导体的电阻与温度有关，不同电压下灯丝的温度不同，灯丝的电阻也不同 （5）① > 【解析】（1）闭合开关后，电压表的指针向左偏转，是因为电压表的正负接线柱接反了，需要把正负接线柱上的导线调换过来。（2）由图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压。闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，接入电路的阻值变小，根据串联分压原理可知，滑动变阻器所分电压变小，因为电源电压不变，根据串联电路电压特点可知，灯泡两端的电压变大，则电压表的示数变大。（3）由如图乙所示，电流表所用量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流为0.26A，小灯泡的电阻为。（4）导体的电阻与温度有关，不同电压下灯丝的温度不同，那么灯丝的电阻也就不同。（5）由于灯丝电阻随温度的变化而变化，小灯泡的I-U图像是一条曲线；定值电阻的阻值不变，则定值电阻的I-U图像是一条过原点的直线，故图线①是小灯泡的I-U图像，图线②是小灯泡的I-U图像。由图像可知，B点对应的电压下，通过灯泡的电流大于定值电阻的电流，根据公式可知，B点的电阻小于对应电压下定值电阻的阻值，由于定值电阻的阻值不变，则图像中A、B两点电阻的大小关系为RA>RB。 2．在“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，你会发现： （写出其中的两个现象）。请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； （2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示为 A，则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω； （3）在测完灯丝电阻后，小明发现用电阻箱替换小灯泡就可以继续进行“探究电流与电阻的关系”的实验。实验过程中，电阻箱的调节范围在5~20Ω； ①小明根据记录的实验数据绘制了如图丙①的图像。分析图像①可知，电阻箱两端的电压为 V且保持不变，为了保持上述电压表的示数不变，实验中滑动变阻器接入电路中的阻值最小为 Ω； ②小李完成相同实验绘制的图线如图丙图线②所示，与图线①比较，图线②更陡的原因是： 。 2.（1）电流表无示数、灯泡不发光、电压表示数接近电源电压 如答图所示 （2）0.4 6.25 （3）①2 10 ②R两端不变的电压更大 第2题答图 【解析】（1）如图所示，电压表串联在电路中，相当于断路，则电流表无示数，灯泡不发光，电压表相当于测电源的电压。根据伏安法测电阻的要求，电压表应并联在灯泡两端，电流表串联在电路中测电流，如答图所示。（2）如图所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A，灯泡正常发光的电阻为。（3）①②分析图像①可知，当时，即R0=20Ω， I=0.1A，故电阻箱两端的电压为，此时电路中总电阻为，滑动变阻器接入电路中的阻值最小为。②根据图像丙可知，当时，即R0=20Ω，图线②对应的电流更大，根据欧姆定律可知，图线②R两端不变的电压更大。与图线①比较，图线②更陡的原因是R两端不变的电压更大。 3．小红用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）在甲图中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 端。 （2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光。若电路中只有一处故障，她又观察发现电流表示数为零，电压表有示数，小红猜想可能的原因是： 。 （3）排除故障后，小红从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，直至小灯泡正常发光，得到小灯泡图像如图乙所示，随着温度的升高，灯丝电阻 ，且小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）。 （4）小红选用的滑动变阻器的规格是下列的_________（选填字母）。 A．“5Ω，2A” B．“15Ω，2A” C．“25Ω，2A” D．“30Ω，2A” （5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下： ①闭合开关S、，断开，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V； ② （填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关S、，断开，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V： ④小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。 3.（1）右 （2）小灯泡断路 （3）随温度的升高而增大 8.3 （4）C （5）②闭合S、S1，断开S2 ④12.5 【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光且电流表无示数，电路中出现断路。又因为电压表有示数，所以是小灯泡的灯丝断了。（3）根据小灯泡的电流随电压变化的关系图像知灯丝的电阻随温度的升高而增大。灯的额定电压为2.5V时，通过的电流为0.3A，由欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为。（4）由图乙可知，当灯两端电压为0.5V时，通过的电流为0.1A，此时滑动变阻器接入电路阻值最大，滑动变阻器两端电压为，此时滑动变阻器的阻值为，故选C。（5）②闭合开关S、S2，断开S1，灯泡被短路，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V，此时电源电压为4.5V。要使灯泡正常工作，必须调节滑动变阻器，使得灯泡的电压为2.5V，而电压表并联在滑动变阻器两端，则要调节滑动变阻器两端电压为，所以要闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光。④闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，灯泡被短路，电路中只有变阻器，电压表示数为3V，说明滑片下部分的电压为3V，根据串联电路电压的规律，滑片以上电阻丝的电压为，根据串联电路电压之比等于电阻之比可得，即与灯泡串联的电阻为，电路中的电流为 小灯泡正常发光时的电阻为。 4．小李用电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器和导线若干，测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻。 （1）请用笔画线代替导线将电路补画完整，要求滑片向右滑动时，电路中电流变大。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到最 端（选填“左”或“右”）。闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是 。 （3）闭合开关后，滑片位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了让小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为 （保留一位小数），额定电功率是 W。 （4）根据实验数据绘制了如图丁所示小灯泡的图像，结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因： 。 （5）小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻，他又找来一个电阻箱和两个开关，设计了如图戊所示的电路，两虚线框中一处接入电阻箱，另一处接入滑动变阻器，然后进行了下列操作： ①闭合开关，只闭合开关，调整处电阻，使电压表示数为； ②断开开关，再闭合开关，保持处电阻不变，调整处电阻，使电压表示数为 V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在戊图中的 （填“”或“”）位置。 4.（1）如答图所示 （2）左 小灯泡断路 （3）右 8.9 0.7 （4）灯丝的电阻随温度的升高而增大 （5）2.5 第4题答图 【解析】（1）根据滑片向右滑动，电路中电流变大，根据知电阻变小，滑动变阻器接右下接线柱，如答图所示。（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处，即左端。闭合开关后发现小灯泡不亮，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，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，即电路中出现的故障可能是小灯泡断路。（3）电压表的分度值为0.1V，所选量程为0～3V量程，则电压表示数为2V，小于小灯泡的额定电压，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向右移动，减小变阻器接入电路中的电阻，使电压表示数为2.5V。 当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A，则此时小灯泡的电阻值为，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。（4）由图丁可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，则灯丝的电阻随温度的升高而增大。（5）闭合开关S，只闭合开关S1，调整b处电阻，使电压表示数为2.5V，此时灯泡正常发光；根据等效替代的思维，再闭合开关S2，保持滑动变阻器电阻不变，调节电阻箱，使电压表示数再次为2.5V，此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻，因此电阻箱应接在戊图中的a处。 5．物理课上，小薇想“测量小灯泡正常发光时的电阻”，选用器材连接了如图1所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，滑动变阻器能满足实验需要，电流表、电压表均完好。 序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.0 0.18 5.6 2 1.5 0.22 6.8 3 2.0 0.24 8.3 4 2.5 （1）连接电路时开关要断开且滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）端； （2）闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片Р过程中，小薇应注视电压表的变化情况，当停止移动滑片P时，她发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因可能是 （选填字母符号）； A．滑动变阻器接触不良 B．小灯泡短路 C．小灯泡断路 （3）排除电路故障后小薇继续进行实验，并将得到的数据记录在表格中，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示为 A，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）；细心的小薇又发现小灯泡的铭牌标有“2.5V 0.3A”，与测得的小灯泡正常发光时的电流不同，原因可能是 ； （4）在完成上述探究内容后，小薇将电路中的小灯泡替换成未知电阻，并利用伏安法成功测量出了的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后，老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值，如图电路不能成功测出未知电阻阻值的是 （R0阻值已知，电源电压不变）。 A B C D 5.（1）B （2）A （3）0.26 9.6 灯泡的电阻随温度升高而变大 （4）B 【解析】（1）为保护电路，连接电路时开关要断开且滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端。（2）当停止移动滑片P时，发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因是移动滑片引起的，所以原因可能是滑动变阻器接触不良，故选A。（3）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，则小灯泡正常发光时的电阻为。灯泡的电阻随温度升高而变大，所以小灯泡的铭牌上标的“2.5V 0.3A”与测得的小灯泡正常发光时的电流不同。（4）闭合，电压表测电源电压，记电压表示数为即为电源电压；断开，和串联，电压表测电压，记电压表示数为，根据串联分压原理可求得阻值，故A不符合题意；无论断开还是闭合，电压表均测电源电压，不能求得阻值，故B符合题意；与串联时，读出电流表示数为，则电源电压为；与串联时，读出电流表示数为，根据欧姆定律可求得阻值，故C不符合题意；闭合，单独接入电路，读出电流表示数为，则电源电压为   ①，断开，和串联，读出电流表示数为，则电源电压为   ②，联立①②可求得阻值，故D不符合题意。故选B。 6．小明在用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验中，连接了如图甲所示的电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到 端，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，则电压表的示数近似为 V。换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出了I-U图像，如图乙的图线A所示； 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻R/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 灯泡亮度 很暗 暗 较暗 较亮 正常发光 很亮 电阻平均值R ，m/Ω 8.1 （3）依据表格中的数据，小明求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗? 说出你的理由： 。通过对实验数据的分析，当无电流通过灯泡时，灯丝的电阻不会大于 Ω； （4）另外一组同学用相同的器材和电路也做这个实验时，把电压表与某一元件并联，根据测量的数据也绘出了I-U图像，如图乙的图线B所示，应该是电压表与 并联的图像。 （5）从实验表格中的数据分析我们可得出，灯泡发光情况，是由灯泡的 决定的，实验中灯泡的额定功率为 W； （6）在只有电流表的情况下想用如图丙所示的电路测量电阻Rx的阻值，其中电源电压未知，滑动变阻器的最大阻值为，其操作步骤是： ①闭合开关，将滑动变阻器滑片调到最左端时记下电流表示数为； ②将 ，记下电流表示数为； ③算出 Rx阻值的表达式是= 。 6.（1）最左 （2）3 （3）不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义 5 （4）滑动变阻器 （5）实际电功率 0.625 （6）②将滑动变阻器滑片调到最右端 ③ 【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处，即最左端或A端，使电路中的电流在开始测量时最小。（2）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V；测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，此时电压表串联在电路中，测电源电压，故电压表的示数近似为3V。（3）因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求不同电压下灯丝电阻的平均值。由表中数据可知，当灯泡两端电压为0.5V，通过灯泡的电流为0.1A时，灯丝电阻为5Ω，当无电流通过灯泡时，灯丝温度降低，电阻减小，故灯丝的电阻不会大于5Ω。（4）当电流变大时，根据U=IR，灯泡两端的电压应变大，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压变小；随着电流的增大，根据丙图中的B图线可知，电压减小，说明电压表接在了滑动变阻器两端。（5）由数据分析可知，灯泡的实际电压越高，电流越大，根据可知，实际功率越大，灯泡的亮度越亮，所以灯泡发光情况，是由灯泡的实际电功率决定的。由表中实验数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。（6）闭合开关，将滑动变阻器滑片调到最左端时，为Rx的简单电路，记下电流表示数为，此时有，将滑动变阻器滑片调到最右端时，为Rx与R0串联的电路，记下电流表示数为，此时有，解①②得。 7．某实验小组的同学通过图甲所示的电路进行实验探究。 （1）连接电路时，开关应该处于 状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于 （选填“最左”或“最右”）端； （2）断开开关S3，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P。 ①发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 （填符号，2分） A．滑动变阻器断路　　B．R断路　　C．R短路 ②故障排除后断开开关S3，闭合开S1和S2，调节滑动变阻器，读出多组相应的电压表和电流表的示数。甲同学根据测量数据绘成如图乙所示图像。由图像可知通过导体R的电流与其两端电压的关系是 ，因此导体R是定值电阻。 （3）断开开关S2，闭合开关S1和S3，多次调节滑动变阻器，测量灯L的电压和电流。 ①若灯L正常发光的电压为2.0V，而某时刻电压表示数为1.6V，为测灯正常发光时的数据，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动，同时眼睛观察 ，直至 ； ②根据测量数据绘成如图丙所示的图像，可知灯在正常发光时的电阻大小为 Ω。结合图像和实验场景猜想一下，灯丝的电阻大小还与什么因素有关？ 7.（1）断开 最右 （2）①C ②成正比 （3）①左 电压表 电压表示数为2V ②5 温度 【解析】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器的电阻调到最大位置，即滑片滑到最右端。（2）①断开开关S3，闭合开关S1和S2，滑动变阻器与电阻R串联，电压表并联在R两端，移动滑动变阻器滑片P发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表始终无示数，可能是电压表被短路或电压表断路，若滑动变阻器断路，则整个电路断路，故A不符合题意；若R断路，电压表串联接入电路，电流表无示数，电压表有示数，故B不符合题意；R短路，与R并联的电压表被短路，电压表无示数，电流表有示数，故C符合题意，故选C。②图像乙是过原点的直线，是正比例函数的图线，由此可知，通过导体R的电流与其两端电压的关系是：电流与电压成正比，说明电阻R的值固定不变。（3）①断开开关S2，闭合开关S1和S3，灯泡与滑动变阻器串联，若灯泡L正常发光的电压为2.0V，而某时刻电压表示数为1.6V，小于额定电压，为测灯正常发光时的数据，应减小滑动变阻器的电压；根据串联分压规律知，将滑动变阻器的滑片P向左端移动减小电阻，同时眼睛观察电压表，直至示数为2V。②由图丙可知，灯泡正常发光时的电流为0.4A，灯在正常发光时的电阻大小。灯泡的图像是曲线，说明通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，灯泡的电阻是变化的，主要原因灯丝的电阻随温度升高而变大，即灯丝的电阻大小还与温度有关。 实验9 测量小灯泡的电功率 1．小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω） （1）他在检查仪器时，发现电流表指针如图所示，则接下来的操作是 。 （2）图甲是小明画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将图乙中未完成的电路连接好，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，导线不能交叉； （3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图所示，则此时流过小灯泡的电流是 A，灯泡两端的电压是 V，灯泡的实际功率是 W； （4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像（如图），根据图像提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为 W，小灯泡电压与电流之比发生变化的原因是 。 1.（1）将电流表的指针调零 （2）如答图所示 （3） 0.22 1.8 0.396 （4）0.625 灯丝的电阻随温度的升高而增大 第1题答图 【解析】（1）由图可知，电流表指针并未指在零刻线上，因此，应先对其进行调零。（2）因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选用0～3V的量程，由欧姆定律得，所以电流表应选用0～0.6A的量程，且滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的阻值变小，所以滑动变阻器的下接线柱应选“右下”，如答图所示。（3）根据电压表选用0～3V的量程，可知U实=1.8V，电流表选用0～0.6A的量程，可知I实=0.22A，则有P实=U实I实=1.8V×0.22A=0.396W。（4）由U-I图像可知，当U额=2.5V时，I额=0.25A，所以P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W。由图丁可知，通过小灯泡的电流和电压不成正比，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。 实验10 伏安法实验组合 1．朵朵和同学们在做电学实验过程中： （1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压 （选填“改变”或“保持不变”）。 （2）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在 。 （3）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。 （4）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下： ①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 A时，小灯泡恰好正常发光； ②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。 ③P灯＝ （用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。 1.（1）电阻 改变 （2）接触不良 （3）B （4）①0.2 ③2V×（I﹣0.2A） 【解析】（1）探究电流与电压关系的实验中，要保持电阻一定，灯泡的电阻会随着温度的变化而变化，所以选择定值电阻为研究对象；给定值电阻串联一个滑动变阻器，是为了便于利用串联分压原则改变定值电阻两端的电压。（2）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动，即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。（3）探究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，当定值电阻的阻值从5Ω电阻换成10Ω时，如滑动变阻器阻值不变，则根据串联分压原则，定值电阻分得的电压会变多，所以当定值电阻阻值增大时，滑动变阻器的阻值需要增大，来保持定值电阻两端电压不变，即滑动变阻器滑片向B端移动。（4）①只闭合开关S1、S2，小灯泡与定值电阻R并联后与滑动变阻器串，电流表测量通过定值电阻R的电流，根据并联电路电压的规律可知，要想灯泡正常发光，则需要，此时电流表的示数为。②只闭合开关S1、S3，小灯泡与定值电阻R并联后与滑动变阻器串，电流表测量灯泡与电阻的总电流，开关的变化只改变了电流表接入电路的位置，并没有影响灯泡和电阻的连接方式以及通过的电流和其两端电压，根据并联电路电流规律可知，通过灯泡的电流，根据测小灯泡电功率的原理可知，灯泡的功率。 实验11 探究导体产生的热量与哪些因素有关 1．甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。 （1）甲、乙实验中，通过观察 来反映电阻产生热量的多少； （2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验。通过观察实验现象，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越 （选填“大”或“小”），电流通过导体时产生的热量越多； （3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值 ； （4）完成上述实验后，小明同学又设计了如图丙所示实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”，其中A、B两个电阻丝的电阻应该是 （选填“相同”或“不同”）的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强； 【拓展】在图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，但右侧U形管液面高度差不变，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是__________。 A．电阻丝断路 B．电阻丝断路 C．电阻丝断路 D．电阻丝短路 1.（1）U形管液面的高度差 （2）乙 大 （3）4∶1 （4）相同 水 【拓展】BD 【解析】（1）实验中运用转换法，通过观察U形管液面的高度差来表示电阻产生热量的多少。（2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，需要控制导体的阻值相同，电流不同，因此应选择乙图装置进行实验。通过观察实验现象可知，电阻丝的电流越大，U形管液面的高度差越大，产生的电热越多，因此可得结论为：当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体时产生的热量越多。（3）乙图中电路为右侧两个相同的电阻丝并联，再与左侧电阻丝串联，且并联的两个电阻丝的阻值相同，则左侧电阻丝的电流是右侧电阻丝电流的2倍，根据可得，。（4）要探究“比较不同物质的吸热能力”，应选用相同的电加热器，因此A、B两个电阻丝的电阻应该是相同的。初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，则说明水的吸热能力更强。【拓展】图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，说明没有产生热量，根据，可能是R2电阻丝断路，使得容器内没有电流，也可能是R3电阻丝短路，R2电阻丝也被短路而没有电流，如果R1电阻丝 断路，左侧没有高度差，R3电阻丝断路，则左右完全相同，都应该有高度差，故BD符合题意，AC不符合题意，故选BD。 2．某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，他们用的实验器材如图所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。 （1）请你用笔画线代替导线，把图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中； （2）实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化，选用空气而不用水做实验，是因为相对于水，空气受热更容易 ，可使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显； （3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差变化比较大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下， 越大，所产生的热量越多； （4）移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验，此实验探究的是电流产生的热量跟 的关系，在通电一段时间后，观察到左侧U形管中液面高度差变化比较大，由此得到的结论是 ； （5）若将图乙中右侧两个电阻并联后一并放入容器内，相同时间内，U形管左右液面高度差变化之比为 （不考虑热量损失）。 2.（1）如答图所示 （2）U形管两侧液面高度差 膨胀 （3）电阻 （4）电流 在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，产生的热量越多 （5）2∶1 第2题答图 【解析】（1）将滑动变阻器，两相同的透明容器中的U形管，开关，逐一顺次连接即可，滑动变阻的连线要注意一上一下，如答图所示。（2）电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，这种方法是初中物理常用的转换法；要在较短的时间内达到明显的实验效果，即要求容器内的物质的体积变化较大，而空气相对于水来说，受热更容易膨胀，可以使U形管中液柱上升更快，实验现象更明显。（3）因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；闭合开关，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度变化大，右侧电阻较大，电阻产生的热量较多，可以得到在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。（4）乙装置中左右两容器内电阻大小相等，在乙装置中一个的5Ω电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，由串并联电路电流的规律可知通过左侧容器电阻的电流比通过右侧容器电阻的电流大，所以此实验是为了探究电流产生热量与电流的关系。实验中左侧容器的U形管中液面高度变化大，产生的热量较多，故结论为：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。（5）右侧两个电阻并联后一并放入容器内，容器内总电阻，此时左侧电阻和右侧电阻是串联的，则电流和通电时间都是相同的，根据焦耳定律的公式可知，电流、通电时间相同，热量与电阻大小成正比，则产生的热量比值为，电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，即U形管左右液面高度变化之比为2∶1。 3．在学习“焦耳定律”时，我们先用如图所示的装置分别探究了电流通过导体时产生的热量与电阻和电流的关系，进而学习“焦耳定律”，请你完成下列任务： 【定性实验探究】 通过图乙所示的实验，可探究电流通过导体时产生的热量与 的关系； 【课文回顾】英国物理学家焦耳于1840年最先确定了电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，随即给出了焦耳定律。即电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，此关系是 ； 【定量理论推导】 第一步：建立模型——选取一段导体进行研究，如图所示，已知导体电阻和通过导体的电流； 第二步：理论推导——在导体消耗的电能全部用来产生热量的情况下，利用电热与电能的关系进行推导； 请你写出推导过程： ； 【定律应用】小龙在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，他首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”和“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，、是电热丝，且，S为旋转式开关。则相同时间内，高温挡与低温挡位产生的热量之比是 。 3.【定性实验研究】电流 【课文回顾】 【定量理论推导】电流通过导体时，电能全部转化为内能，则电流产生的热量Q就等于消耗的电能（或电功）W，即，再根据欧姆定律变形式U=IR，就可得 【定律应用】3∶2 【解析】【定性实验研究】如图乙所示，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同；因此可探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系。 【课文回顾】焦耳定律是：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，即。【定量理论推导】电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能（或电功）W，即，再根据欧姆定律变形式U=IR，就可得。【定律应用】根据可得，电压一定时，电阻越大，电功率越小。由电路图可知，当旋转式开关S的触片接触触点1和2时，只有电阻R1连入电路，S的触片接触触点2和3时，两电阻并联，根据电阻的串并联特点可知：并联时电阻最小，所以，当旋转触片接触触点1和2时，电路电功率最小，电熨斗处于低温挡；旋转触片接触触点2和3时，电路电功率最大，电熨斗处于高温挡。当电熨斗处于高温挡时，电路的总电阻为，根据，可得，在相同时间内，高温挡与低温挡位产生的热量之比是。 实验12 探究通电螺线管外部磁场的方向 1．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中： （1）当闭合开关S后，小磁针会发生偏转，说明通电螺丝管周围存在 ，实验时同学们发现小磁针偏转不明显，为了增大通电螺线管的磁性，可行的操作是 （任写一条）。 （2）用铁屑来做实验，得到了如图乙所示的情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似，为描述磁场而引入的磁感线 （选填“是”或“不是”）真实存在的。 （3）同学们改变电源方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的 方向有关。 （4）由安培定则可知丙图中S闭合后，螺线管的左端为 极。 （5）磁悬浮列车是利用电流的磁效应来 （选填“增大”或“减小”）摩擦力的，丹麦物理学家 最先发现电流的磁效应原理。 1.（1）磁场 增大电流 （2）条形 不是 （3）电流 （4）S （5）减小 奥斯特 【解析】（1）螺线管通电后产生磁性，周围存在磁场，通电螺线管通过磁场对小磁针产生力的作用，小磁针会发生偏转。通电螺线管的磁性大小与电流的大小有关，所以，为了增大通电螺线管的磁性，可以增大螺线管中的电流。（2）由图乙可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；磁感线是为了能形象描述磁场而引入的，不是真实存在。（3）同学们改变电源方向，则电流方向会发生变化，此时发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。（4）图丙中，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端为S极。（5）由于磁悬浮列车悬浮在轨道上，这是因为磁悬浮列车是利用电流的磁效应来减小摩擦力。丹麦物理学家奥斯特发现电流周围产生磁场，这是电流的磁效应。 实验13 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 1．如图所示，学习小组使用蹄形磁体、导体棒、灵敏电流计等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）请用笔画线代替导线完成实物图连接； （2）当导体棒沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计指针发生偏转。通过多次实验可得：当闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，电路中就产生感应电流； （3）当导体棒向右运动时，导体棒 （选填“受到”或“不受”）磁场对它的力的作用； （4）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论： 的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流； （5）该实验在探究过程中，是将 转化成电能，生活中的 （选填“电动机”或“发电机”）是根据这一原理制成的。 1.（1）如答图所示 （2）左右 切割磁感线 （3）受到 （4）闭合电路 （5）机械能 发电机 第1题答图 【解析】（1）由题可知，要完成这个实验，需要把导体棒和灵敏电流计串联起来形成闭合电路，如答图所示。（2）如图所示，蹄形磁体内磁感线方向是上下方向，导体棒要切割磁感线运动才能在线圈中产生感应电流，所以导体棒要沿左右方向运动时，灵敏电流计指针才会发生偏转。通过多次实验可得：当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流，这就是电磁感应现象。（3）当导体棒向右运动时，导体棒在磁场中做了切割磁感线运动，线圈中就产生了感应电流，此时导体棒就有电流通过，通电的导体在磁场中会受到力的作用。（4）断开开关就不是闭合电路了，所以无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流。（5）实验中，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，这就是发电机的工作原理；在实验探究过程中，是将机械能转化为电能。 实验14 探究敏感电阻受环境影响的变化规律 1.（2025济南）某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻（阻值约为几十欧姆的阻值随温度变化的规律，并利用其制作成一个简易的高温报警装置。主要实验器材如下： 学生电源（电压为6V），热敏电阻R1、滑动变阻器R2、电阻箱R3、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线若干。 测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。 主要实验步骤如下： （1）按照如图甲所示的电路连接实物。请用笔画线代替导线，在相应位置将实物图正确连接； （2）设定温控装置内的温度为20℃，闭合开关后发现电压表的示数过小；应将图乙中滑动变阻器的滑片向　　 移动，移动后电压表的指针位置如图丙所示，则电压表的示数为　　 V，根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值； （3）依次升高温控装置内的温度，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，根据电流表和电压表的示数，依次计算出热敏电阻的阻值，作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示，由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是　　 ； （4）学习小组利用热敏电阻R1设计的高温报警装置的电路图如图戊所示，已知图中电源电压为6V，警报器两端的电压超过4V就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警，须将警报器并联到图戊中　　 （选填“AB”“BC”或“AC”）两端，并设置电阻箱R3接入电路的阻值为　　 Ω。 1.（1）如答图所示 （2）右 1.7 （3）随温度变化的升高而减小 （4）BC 50 【解析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，如图所示；（2）闭合开关后发现电压表的示数过小，说明分得的电压过小，说明电路中的电流过小，需要增大电流，故减小滑动变阻器的电阻，将滑片向右移动；电压表用的是0﹣3V量程，分度值0.1V，示数为1.7V；（3）根据图像知，该热敏电阻的阻值随温度变化的升高而减小；（4）利用热敏电阻R1设计的高温报警装置，温度过高时电压超过4V而报警，根据图像知，温度升高，热敏电阻的阻值减小，分得的电压减小，故不能接在热敏电阻两端，应该接在电阻箱的两端，即BC；此时热敏电阻与电阻箱的电压之比为（6V﹣4V）：4V＝1：2；根据串联电阻之比等于电压之比，故电阻之比为1：2；而热敏电阻为25Ω，故电阻箱的电阻为50Ω。 2.（2025广东·揭阳市榕城区二模）周一升旗时，小明发现升旗手操作国旗上升，国歌结束时国旗还没有升到顶端，就想设计一个电动升旗装置，使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。 【初步设计】如图甲所示，用电动机带动国旗上升，调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速，定时器在计时结束时自动断开电路。 （1）图乙中，能说明电动机工作原理的是 　　 。 （2）国歌的奏唱时长是46s，若国旗上升高度为11.5m，则国旗上升的速度应为 　　 m/s。 【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降，小明使用两个单刀双掷开关改进电路，如图丙所示。开关接不同触点时，国旗的升降情况如下表所示。 开关状态 开关S1接 开关S2接 国旗的升降情况 ① a c ② a d 上升 ③ b c ④ b d （3）为使国旗下降，开关应处于 　　 状态（填序号），判断的依据是 　　 。 【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制，则升旗装置会更加智能化和便捷，于是小明再次对电路进行优化，如图丁所示。 已知控制电路中，电源电压U控是6V，保护电阻R0是2kΩ，光敏电阻R1的阻值随光照强度E的变化关系如图戊所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到1000lx时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路的电动机工作，带动国旗上升。 （4）若要让国旗在光照强度E达到700lx时上升，可以采用的方法是 　　 。（写出一种即可，需有数据支撑） （5）图丁电路的不足之一是 　　 。 2.（1）乙 （2）0.25 （3）③ 由表中信息可知，当开关S1接b、开关S2接c时，电流方向与国旗上升时相反，根据通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，此时电动机反转，国旗下降 （4）将保护电阻R0更换为1.5kΩ的电阻 （5）控制电路中电源电压固定，当光敏电阻损坏时，难以通过简单调整其他元件来改变电路的工作状态，可能导致整个装置无法正常工作；或者电磁铁长期工作可能会出现发热、磁性减弱等问题，影响装置的可靠性；又或者该装置只考虑了光照强度这一个因素，没有考虑其他环境因素（如天气、季节变化等）对升旗时间的影响等。（答案不唯一，合理即可）。 【解析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。图乙中，能说明电动机工作原理的是B。A 图是电磁感应现象，是发电机的工作原理；C 图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场。（2）根据速度公式可得，国旗上升的速度v0.25m/s。（3）为使国旗下降，开关应处于③状态。判断依据是：由表中信息可知，当开关S1接b、开关S2接c时，电流方向与国旗上升时相反，根据通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，此时电动机反转，国旗下降。（4）由图戊可知，光照强度为1000lx时，R1＝2kΩ，根据串联电路电阻特点和欧姆定律可得，此时控制电路中的电流I1.5mA。当光照强度E＝700lx时，R1′＝2.5kΩ，若要使电流仍为1.5mA，则R0应变为R0′1.5kΩ。所以可以采用的方法是将保护电阻R0更换为1.5kΩ的电阻。（5）图丁电路的不足之一是：控制电路中电源电压固定，当光敏电阻损坏时，难以通过简单调整其他元件来改变电路的工作状态，可能导致整个装置无法正常工作；或者电磁铁长期工作可能会出现发热、磁性减弱等问题，影响装置的可靠性；又或者该装置只考虑了光照强度这一个因素，没有考虑其他环境因素（如天气、季节变化等）对升旗时间的影响等。（答案不唯一，合理即可） 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $