压轴02 电学实验(压轴题专练)(北京专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-27
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3份
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47页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电流和电路,电压和电阻,欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.14 MB |
| 发布时间 | 2026-04-27 |
| 更新时间 | 2026-04-28 |
| 作者 | 数理化精进工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57555647.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电学实验4大核心考向,以原理-操作-数据-故障为主线构建方法体系,通过对比辨析强化知识逻辑,适配中考命题趋势,培养科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|伏安法测小灯泡电功率|1题型+多题|滑动变阻器双作用、数据处理三区别、故障五情形|基于P=UI,突出温度对电阻影响,与定值电阻形成对比|
|伏安法测定值电阻|1题型+多题|多次测量求平均、误差分析两类型、图像斜率意义|基于R=U/I,强调电阻稳定性,迁移伏安法操作规范|
|探究电流与电压、电阻关系|1题型+多题|控制变量法两维度、滑动变阻器作用差异、图像规律|基于欧姆定律,构建I-U/I-R定量关系,培养科学推理|
|创新实验缺表测电阻|1题型+多题|缺表核心思想(电压/电流相等)、四类特殊方法推导|整合串并联规律,实现已知量替代未知量,提升质疑创新能力|
内容正文:
压轴02 电学实验4大核心考向
典例·靶向·突破
题型01 伏安法测小灯泡电功率
1.【答案】(1)小灯泡断路 (2)左 (3)0.625 (4)>
【详解】(1)闭合开关后,电流表没有示数,说明电路可能是断路。而电压表示数一直接近4.5V(电源电压),这表明电压表与电源的正负极之间是通路,所以故障是小灯泡断路。因为如果小灯泡断路,电压表就会串联在电路中,由于电压表内阻很大,根据串联电路电压分配规律,电压表分得了几乎全部的电源电压。
(2)灯泡的额定电压是2.5V,此时电压表示数为1.8V,要使灯泡两端电压达到额定电压,根据串联分压特点,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻。由图甲可知,向左移动滑动变阻器的滑片可以减小其接入电路的电阻。
(3)已知灯泡的额定电压2.5V,从图乙中可以看出,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流0.25A。小灯泡的额定功率
(4)假设灯泡电阻不变,当电压为额定电压的一半时,则
但实际上,灯泡的电阻随温度的降低而减小,当灯泡两端电压为额定电压的一半时,灯泡的温度降低,电阻变小,由可知,此时。
题型02 伏安法测定值电阻
2.【答案】(1)A/左 (2)C (3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V 8.3
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器需要调至接入电路的最大阻值处,保护电路。由图甲可知,滑动变阻器下接线柱接的是右端B,滑片P在A(左)端时,接入电阻丝最长,电阻最大,因此滑片放在A端。
(2)闭合开关后,电流表、电压表均有示数,说明电路是通路,不存在断路;由图甲可知,滑动变阻器与小灯泡串联,所以小灯泡不亮是因为滑动变阻器接入阻值过大,电路电流太小,所以接下来首先应该移动滑片,减小滑动变阻器接入电阻,观察灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[1]本实验要测量小灯泡额定电压下的电阻,因此连接完电路后,需要移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数等于小灯泡额定电压2.5V,此时灯泡正常发光。
[2]由图乙可知,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。此时灯泡L的电阻
题型03 探究电流与电压、电阻的关系
3.【答案】(1)
(2)电压与电流的比值 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)探究电流与电压的关系实验,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表串联在电路中测电路电流,电压表与定值电阻并联,测电阻两端电压,电路图如图所示。
(2)由表可知,随着电压的增大,电流也增大,且比值不变,即电压与电流的比值为定值,符合实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
题型04 创新实验:缺表测电阻 / 特殊方法测电阻
4.【答案】(1) (2)滑动变阻器断路 (3)C (4)
【详解】(1)电流表应串联接入电路,电源为2节干电池,未知电阻的阻值大约为52,由欧姆定律可得通过电路的最大电流
所以电流表选择0~0.6A的量程。如图所示:
(2)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路,电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(3)由图丙可知,通过电阻的电流为3A时,电阻两端的电压为3V,由欧姆定律可得
U-I图像是一条过原点的直线,也就是说电流与电压成正比,所以该电阻为定值电阻,故AB正确,也图丁可知,U-I图像是一条曲线,也就是说电流与电压不成正比,所以灯泡的电阻随温度的改变而改变,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,不可计算平均值,故C错误,D正确。
(4)①闭合开关S,调节滑片至最左端时,读出电压表的示数为,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为定值电阻的简单电路,电压表示数即电源电压;②闭合开关S,调节滑片至最右端时,读出电压表的示数为;此时定值电阻和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
由欧姆定律可得通过电路的电流
③由欧姆定律可得未知电阻
1.【答案】(1) 开关S2与触点2闭合 开关S2与触点1闭合,调节电阻箱 (2)
【详解】(1)[1][2]由电路图可知,将滑动变阻器的阻值调到最大端,闭合S1,开关S2与触点2闭合,此时滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,记录电压表的示数U;闭合S1,开关S2与触点1闭合,此时滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测滑动变阻器两端电压,此时根据串联分压,调节电阻箱,使电压表的示数仍为U,则待测电阻的值与电阻箱的阻值相同。
(2)由实验步骤可知,当待测电阻与滑动变阻器串联时,电压表测滑动变阻器两端电压,当电阻箱与滑动变阻器串联时,电压表仍测滑动变阻器两端电压,且示数不变,根据串联分压可知,待测电阻的阻值等于电阻箱的阻值,即。
2.【答案】(1)
(2)导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)在探究通过导体的电流与导体的电阻的关系的实验中,电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)[1][2]分析表中实验数据U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=……=0.05A×40Ω=2V,发现导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变。故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.【答案】(1) A 移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V 0.75 (2)<
【详解】(1)①[1]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
②[2]L1的额定电压为2.5V,为了使灯泡正常发光,闭合开关后,应移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V。
[3]由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,因此L1的额定功率为
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压增大,而滑动变阻器接入电路的阻值不变,由可知,电路中电流增大,总电阻减小,因
因此,由可知,灯泡正常发光时,。
4.【答案】(1) (2)B (3)9.6 (4)将滑片移到b端
【详解】(1)伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,电压表应并联在小灯泡两端,在图甲中,电压表并联在滑动变阻器和灯泡串联后的两端是错误的。改正电路图如图所示:
(2)电压表示数为2V,小于小灯泡的额定电压2.5V。 为使小灯泡正常发光,则应增大其两端电压。由串联分压规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片P向B端移动。
(3)如图乙所示电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.26A。根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻
(4)[1][2] 将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1。此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路中只有Rx,因此①
将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2。此时滑动变阻器接入电路的阻值为R,电路中Rx与R串联,因此②
由①②得到
解得
5.【答案】(1)改变定值电阻两端的电压 (2) 0.3 4.5
(3)导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【详解】(1)探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,由控制变量法可知,应控制电阻不变,改变导体两端电压,所以滑动变阻器除保护电路外,另一作用是改变定值电阻两端的电压。
(2)[1]由图乙可知,电流表选择的量程,分度值为,示数为。
[2]由图丙可知,电压表选择的量程,分度值为,示数为。
(3)从图像可以看出,这是一条过原点的倾斜直线,说明在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
6.【答案】(1) (2)小灯泡 (3)B 电压表示数为2.5V (4)8.9
【详解】(1)“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,除电压表外,其余元件串联,电压表并在小灯泡两端。由于小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表接0~3V的量程;由乙图可知,电流表接0~0.6A量程。故作图如下:
(2)闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路中存在断路;说明电压表接到了电源两端,所以电压表有示数,则故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)[1][2]要测小灯泡正常发光时的电阻,需使小灯泡两端的电压达到2.5V,而现在电压表示数为2.2V,小于额定电压,需增大小灯泡两端的电压;根据串联正比分压可知,需减小滑动变阻器接入电阻以减小滑动变阻器分得的电压,故滑片向B端移动,直至电压表示数为2.5V。
(4)由图乙可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.28A,此时小灯泡正常发光,所以小灯泡的电阻为
7.【答案】(1) (2)小灯泡两端的实际电压等于额定电压3V (3) 0.5A 0.78
(4)< C
【详解】(1)电源(6V)、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联,由表中数据,电压增大,电流减小可知电压表并联在滑动变阻器两端,如图所示:
(2)当电压表的示数等于3V时,根据串联电路电压规律,此时小灯泡的实际电压为3V,等于小灯泡的额定电压,即小灯泡实际功率等于额定功率,此时小灯泡处于额定功率工作状态,正常发光。
(3)[1]第三次实验中,灯泡电压为3V(额定电压),此时滑动变阻器的阻值为,则“10Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值不足,故选“30Ω 0.5A”。
[2]小灯泡的额定功率:
(4)[1]根据,第1次P灯1=(6V-4V)×0.20A=0.40W,P滑1=4V×0.20A=0.80W,第2次P灯2=(6V-3.5V)×0.24A=0.60W,P滑2=3.5V×0.24A=0.84W,则变化量ΔP滑=0.04W,ΔP灯=0.20W,故ΔP滑<ΔP灯。
[2]由表中实验数据可知,小灯泡两端电压变大时,灯丝电阻变大,即小灯泡的灯丝电阻随温度升高而变大。已知小灯泡的额定电压U0=3V,额定电流I0=0.26A,其额定功率为0.78W,当小灯泡两端电压恰好为1.5V,即额定电压的一半时,因电阻变小,此时通过灯泡的电流范围为I0<I<I0,在式子两端同时乘以,可得,即,代入数据可得0.195W<P实<0.39W,故A、D不符合题意;由表中第1次数据和欧姆定律可知,当电压为1.5V时,电阻应小于10Ω,则此时小灯泡的功率,故B不符合题意,C符合题意。故选C。
8.【答案】(1) (2)保证定值电阻两端的电压不变 (3)0.08(4)3.7
【详解】(1)电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在定值电阻两端,故将电流表正接线柱与定值电阻R的右端接线柱去掉,用一根导线一端与电流表的负接线柱相连,另外一端与定值电阻的左端相连,如图所示:
(2)探究电流与电阻的关系,需要改变定值电阻的阻值,即更换不同的定值电阻,控制定值电阻两端的电压不变,故滑动变阻器的作用就是保证定值电阻两端的电压不变。
(3)分析图乙可知,定值电阻两端的电压为
当的电阻为时,电流表的示数为
(4)为了完成时实验并保证电路安全,定值电阻两端的电压为2V,定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为
一次完整的实验,电源电压是固定的,故定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比也是一个定值,定值电阻增大时,滑动变阻器接入的阻值也增大,定值电阻最大值为30Ω,滑动变阻器接入的最大值为25Ω,故
经整理可知,电源电压为。
9.【答案】(1)滑动变阻器同时接到下接线柱 灯泡断路 (2)减小 (3)1.25 (4)见解析
【详解】(1)[1]闭合开关,发现小灯泡发光暗淡,电流表和电压表均有示数,说明此时电路中电流较小,电路中的电阻较大,移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表示数均不变,则说明滑动变阻器接入了下面两个接线柱,相当于定值电阻。
[2]小华正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为0,说明此时电路有断路,电压表示数接近3V,说明电压表与电源连通,则故障可能是灯泡断路。
(2)移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数为1.8V,为使灯泡正常发光,小灯泡两端的电压应为2.5V,需要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律可知应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)由图像可知,小灯泡正常发光,即当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.5A,则小灯泡正常发光时的功率
(4)随着小灯泡两端的电压变大,功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
10.【答案】(1) (2)C (3)10 (4)左 (5)0.6
【详解】(1)测量灯泡的电阻实验中,L与滑动变阻器串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,滑动变阻器“一上一下”的接入电路中,如图所示:
(2)连接电路时,为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡亮度,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,此时灯泡的电阻约为
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,要想测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向左移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端,根据串联分压原理可知,每个灯的两端电压相等,故灯的实际电压为
由图乙知,此时通过灯的电流为0.2A,则电路消耗的总电功率为P=UI=3V×0.2A=0.6W
11.【答案】(1)A (2) B 电压表示数为2.5V (3)5 (4)0.7
【详解】(1)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处,即A端。
(2)[1][2]闭合开关,当滑片P移动到某位置时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.3V,小于灯的额定电压2.5V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,要增大灯的电压,减小变阻器的电压,由分压原理,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,同时观察电压表示数,直到电压表示数为2.5V。
(3)根据所测的数据绘制出通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像知,小灯泡两端电压为1.0V时的电流为0.2A,由欧姆定律可知电阻为
(4)根据图丙可知,电压为2.5V时的电流为0.28A,小灯泡正常发光时的电功率为 P=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W
12.【答案】(1)B (2)0.4 6 (3)
【详解】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处。由图甲可知,滑片P调至B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(2)[1]正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器接入电路中的电阻值,当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电路中电流的测量值为0.4A;
[2]由欧姆定律可得,则电阻丝的电阻测量值为
(3)如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,电流表不能正常使用,利用另一电压表和阻值已知的定值电阻组合代替电流表,所以将R0串联在电路中,电压表和R0并联,如图所示
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压轴02 电学实验4大核心考向
命题预测
2026年北京中考物理电学实验压轴,仍将以伏安法测小灯泡电功率与探究电流与电阻的关系为核心。重点考查电路连接、电表量程、滑动变阻器作用、电路故障判断、I‑U图像分析及控制变量法。趋势偏向小灯泡功率+故障+图像综合设问,同时可能出现缺表测电阻、等效替代法等创新装置,强调数据处理与实验结论规范表达,整体稳中求新,突出实验探究与实际应用。
高频考法
1、伏安法测小灯泡电功率
2、伏安法测定值电阻
3、探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律探究)
4、创新实验:缺表测电阻 / 特殊方法测电阻
知识·技法·思维
一、伏安法测小灯泡电功率
1、实验原理:
2、实验电路图:电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联;电压表并联在小灯泡两端。
3、滑动变阻器的作用:保护电路;改变灯泡两端电压,分别测出额定电压、略高于、略低于时的功率。
4、连接电路高频考点
(1)连接电路时开关必须断开
(2)闭合开关前,滑片移到最大阻值处
(3)电流表串联,电压表并联;正负接线柱“正进负出”
(4)滑动变阻器必须一上一下接:全上:相当于导线,灯很亮,易烧坏;全下:相当于定值电阻,灯很暗。
5、量程选择(必考)
(1)小灯泡一般为 2.5V 或 3.8V
(2)电压表量程:2.5V 灯泡 → 选 0~3V;3.8V 灯泡 → 选 0~15V。
(3)电流表一般选 0~0.6A
6、实验操作与读数
(1)移动滑片,使电压表示数 = 额定电压
(2)读出电流表示数 I,用计算额定功率
(3)再分别测::发光较暗;:正常发光;(一般不超过1.2倍):较亮,长时间易烧坏。
7、数据处理(考区别点)
(1)小灯泡功率不能多次测量求平均值!
原因:灯丝电阻随温度升高而变大,不同电压下功率不同,求平均无意义。
(2)亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯越亮。
(3)多次测量的目的:测不同电压下功率,找规律。
8、电路故障(必考)
(1)灯不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压→ 小灯泡断路
(2)灯不亮,电流表有示数,电压表无示数→ 小灯泡短路
(3)无论怎么移滑片,灯都很暗且两表示数不变→ 滑动变阻器接了下面两个接线柱
(4)无论怎么移滑片,灯都很亮且两表示数不变→ 滑动变阻器接了上面两个接线柱
(5)指针反向偏转→ 电表正负接线柱接反
二、伏安法测定值电阻
1、实验原理:
2、实验器材:电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器
3、电路连接规范(操作题必考)
(1)连接电路时,开关必须断开
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片必须移到最大阻值处
目的:保护电路,防止电流过大损坏元件
(3)滑动变阻器必须一上一下接线:全接上面:相当于导线,电阻为0;全接下面:相当于接入一个定值电阻,无法调节。
4、量程选择原则:先试触,选择合适量程;电源电压≤3V时,电压表一般选0~3V;电流一般较小,电流表优先0~0.6A。
5、滑动变阻器的作用(必背):保护电路;改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,进行多次测量。
6、数据处理(核心考点)
(1)计算方式
每次:,,;最终阻值:
(2)多次测量的目的:测定值电阻:多次测量取平均值,减小实验误差。
(3)为什么可以求平均?定值电阻的阻值几乎不随温度变化,阻值稳定,求平均有意义。
7、图像问题(高频)
若画出 I-U 图像:定值电阻:过原点的直线;斜率倒数表示电阻:
•图像为直线,说明:电阻一定时,电流与电压成正比
8、电路故障判断(几乎次次考)
(1)电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压→ 定值电阻断路(电压表串联进电路,测电源电压)
(2)电流表有示数,电压表无示数→ 定值电阻短路(电压表被短路,无示数)
(3)无论怎么移动滑片,灯泡很暗,电表示数很小且不变→ 滑动变阻器接了下面两个接线柱
(4)无论怎么移动滑片,灯很亮,电表示数大且不变→ 滑动变阻器接了上面两个接线柱
(5)电表指针反向偏转→ 正负接线柱接反
(6)指针偏转角度很小→ 量程选过大
(7)指针超过满偏→ 量程选过小
9、常见误差分析
(1)若电压表有分流作用,电流表测的是总电流→ 测得电流偏大 → 计算出的电阻偏小
(2)若电流表有分压作用,电压表测的是总电压→ 测得电压偏大 → 计算出的电阻偏大
三、探究电流与电压、电阻的关系
1、实验方法
控制变量法(北京必考)
2、
实验原理:欧姆定律:
3、分两个探究(必考两段结论)
(1)探究电流与电压的关系
控制不变量:电阻 R 不变
改变量:电阻两端电压 U
操作:移动滑动变阻器滑片,改变电压
结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)探究电流与电阻的关系
控制不变量:电阻两端电压 U 不变
改变量:更换不同阻值的定值电阻 R
操作:换电阻后,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变
结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
4、滑动变阻器的作用(两段不同,高频考点)
(1)探究电流与电压的关系:保护电路;改变定值电阻两端电压,进行多次测量,寻找普遍规律。
(2)探究电流与电阻的关系:保护电路;控制定值电阻两端电压保持不变
(3)“换大电阻后,滑片向哪端调?”→ 向阻值大的一端调,保证电压表示数不变
5、操作细节(必考)
(1)连接电路时开关断开
(2)闭合开关前滑片调到最大阻值处
(3)电表正进负出,滑动变阻器一上一下
(4)换电阻时的操作(必考点)
把小电阻换成大电阻后:电压表示数会变大;必须将滑动变阻器滑片向阻值更大方向移动;直到电压表示数回到原来控制的数值。
6、多次测量的目的:不是求平均值,是寻找普遍规律,避免实验偶然性。
7、I-U、I-R 图像考点
(1)电阻一定,I-U 图像:过原点的直线,说明成正比。
(2)电压一定,I-R 图像:曲线(反比例函数),说明成反比。
8、电路故障(和伏安法完全通用)
四、创新实验:缺表测电阻 / 特殊方法测电阻
1、总体核心思想(一句话抓住本质)
没有电压表 → 想办法让电压相等(并联);没有电流表 → 想办法让电流相等(串联);最终都要把未知电阻 Rx 用已知量表示出来。
2、缺电流表 → 只有电压表 + 定值电阻 R0
(1)典型方案:串联分压法
电路:R0与Rx串联
用电压表分别测:R0 两端电压U0;Rx 两端电压 Ux;或总电压 U总
(2)推导(必考)
串联电流相等: →
(3)高频考点
方法本质:利用串联分压,电流相等
滑动变阻器作用:多次测量求平均值,减小误差
易错:必须串联,不能并联
3、缺电压表 → 只有电流表 + 定值电阻R0
(1)典型方案:并联分流法
电路:R0 与Rx并联
用电流表分别测:通过R0的电流 I0;通过 Rx的电流Ix
(2)推导
并联电压相等:I0R0=IxRx→
(3)高频考点
本质:并联电压相等,利用分流关系
易错:必须并联,不能串联
4、单表测电阻(只有一个电表)
(1)只有电压表(配已知阻值电阻)
电路:R0 与 Rx 串联→测 U0、Ux→结果:
(2)只有电流表(配已知阻值电阻)
电路:R0 与 Rx 并联→测 I0、Ix结果:
5、利用滑动变阻器最大阻值测电阻(超高频)
(1)典型装置:电源、开关、Rx、电流表、滑动变阻器(最大阻值为 R滑)
(2)步骤:滑片移到最左端(阻值=0),读电流 I1,U=I1Rx
滑片移到最右端(阻值最大),读电流 I2,U=I2(Rx+R滑)
联立推导:I1Rx=I2(Rx+R滑)→
6、利用已知阻值电阻 + 单刀双掷开关
(1)电路逻辑:开关切换,分别测:只接 R0;只接 Rx;或串联、并联
最终都能推出:(k 是电流或电压的比值)
典例·靶向·突破
题型01 伏安法测小灯泡电功率
1.【伏安法测小灯泡电功率】(2025·北京·三模)小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,设计了如图甲所示的电路,灯泡的额定电压是2.5V,电源电压恒为4.5V。
(1)闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数一直接近4.5V,电流表没有示数,若电路中只存在一处故障,则故障为____________;
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数为1.8V,为了测量小灯泡的额定功率,他应该将滑动变阻器向______端移动(选填“左”或“右”)。
(3)根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流和电压的关系图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)根据乙图得到的实验数据分析,当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实______(选填“>”“<”或“=”);
【答案】(1)小灯泡断路 (2)左 (3)0.625 (4)>
【详解】(1)闭合开关后,电流表没有示数,说明电路可能是断路。而电压表示数一直接近4.5V(电源电压),这表明电压表与电源的正负极之间是通路,所以故障是小灯泡断路。因为如果小灯泡断路,电压表就会串联在电路中,由于电压表内阻很大,根据串联电路电压分配规律,电压表分得了几乎全部的电源电压。
(2)灯泡的额定电压是2.5V,此时电压表示数为1.8V,要使灯泡两端电压达到额定电压,根据串联分压特点,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻。由图甲可知,向左移动滑动变阻器的滑片可以减小其接入电路的电阻。
(3)已知灯泡的额定电压2.5V,从图乙中可以看出,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流0.25A。小灯泡的额定功率
(4)假设灯泡电阻不变,当电压为额定电压的一半时,则
但实际上,灯泡的电阻随温度的降低而减小,当灯泡两端电压为额定电压的一半时,灯泡的温度降低,电阻变小,由可知,此时。
题型02 伏安法测定值电阻
2.【伏安法测定值电阻】(2026·北京延庆·一模)某同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻,电源两端电压保持不变。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应放置在______端。
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是______。
A.检查电路是否断路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察灯泡L是否发光
(3)正确完成上述操作后,应________________以确定灯泡L正常发光,电流表示数如图乙所示,此时灯泡L的电阻约为________Ω。(结果保留一位小数)
【答案】(1)A/左 (2)C (3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5V 8.3
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器需要调至接入电路的最大阻值处,保护电路。由图甲可知,滑动变阻器下接线柱接的是右端B,滑片P在A(左)端时,接入电阻丝最长,电阻最大,因此滑片放在A端。
(2)闭合开关后,电流表、电压表均有示数,说明电路是通路,不存在断路;由图甲可知,滑动变阻器与小灯泡串联,所以小灯泡不亮是因为滑动变阻器接入阻值过大,电路电流太小,所以接下来首先应该移动滑片,减小滑动变阻器接入电阻,观察灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[1]本实验要测量小灯泡额定电压下的电阻,因此连接完电路后,需要移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数等于小灯泡额定电压2.5V,此时灯泡正常发光。
[2]由图乙可知,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。此时灯泡L的电阻
题型03 探究电流与电压、电阻的关系
3.【探究电流与电压、电阻的关系】(2026·北京·一模)某同学利用干电池、电流表、电压表、已知阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电压的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析如表实验数据,发现____________为定值,由此可得实验结论:__________。
U/V
1.6
2.0
2.4
3.0
3.5
4.0
I/A
0.16
0.20
0.24
0.30
0.34
0.40
【答案】(1)
(2)电压与电流的比值 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)探究电流与电压的关系实验,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表串联在电路中测电路电流,电压表与定值电阻并联,测电阻两端电压,电路图如图所示。
(2)由表可知,随着电压的增大,电流也增大,且比值不变,即电压与电流的比值为定值,符合实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
题型04 创新实验:缺表测电阻 / 特殊方法测电阻
4.【缺表测电阻 / 特殊方法测电阻】(2025·北京·一模)某班同学利用图甲所示的电路用“伏安法”测量未知电阻的阻值,阻值大约为。电源为两节新干电池,滑动变阻器规格为“;”。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整________。
(2)完成电路连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障为________。
(3)小光和小彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了的图像,如图丙、丁所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( )
A.由图丙可知,定值电阻的阻值为
B.由图丙可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
D.由图丁及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
(4)实验中小华不用电流表,而是挑选标有“”字样的滑动变阻器进行实验,小华设计了如图戊所示的电路。接下来小华的实验操作是:(电源电压不变)
①闭合开关S,调节滑片至最左端时,读出电压表的示数为;
②闭合开关S,调节滑片至最右端时,读出电压表的示数为;
③未知电阻________(用题目给出的、、表示)。
【答案】(1) (2)滑动变阻器断路 (3)C (4)
【详解】(1)电流表应串联接入电路,电源为2节干电池,未知电阻的阻值大约为52,由欧姆定律可得通过电路的最大电流
所以电流表选择0~0.6A的量程。如图所示:
(2)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路,电流表、待测电阻、c也是通路,根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(3)由图丙可知,通过电阻的电流为3A时,电阻两端的电压为3V,由欧姆定律可得
U-I图像是一条过原点的直线,也就是说电流与电压成正比,所以该电阻为定值电阻,故AB正确,也图丁可知,U-I图像是一条曲线,也就是说电流与电压不成正比,所以灯泡的电阻随温度的改变而改变,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,不可计算平均值,故C错误,D正确。
(4)①闭合开关S,调节滑片至最左端时,读出电压表的示数为,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为定值电阻的简单电路,电压表示数即电源电压;②闭合开关S,调节滑片至最右端时,读出电压表的示数为;此时定值电阻和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
由欧姆定律可得通过电路的电流
③由欧姆定律可得未知电阻
1.(2025·北京·中考真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合,________,记录电压表的示数。
③闭合,________,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值________。(用测量量表示)
【答案】(1) 开关S2与触点2闭合 开关S2与触点1闭合,调节电阻箱 (2)
【详解】(1)[1][2]由电路图可知,将滑动变阻器的阻值调到最大端,闭合S1,开关S2与触点2闭合,此时滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,记录电压表的示数U;闭合S1,开关S2与触点1闭合,此时滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测滑动变阻器两端电压,此时根据串联分压,调节电阻箱,使电压表的示数仍为U,则待测电阻的值与电阻箱的阻值相同。
(2)由实验步骤可知,当待测电阻与滑动变阻器串联时,电压表测滑动变阻器两端电压,当电阻箱与滑动变阻器串联时,电压表仍测滑动变阻器两端电压,且示数不变,根据串联分压可知,待测电阻的阻值等于电阻箱的阻值,即。
2.(2025·北京·中考真题)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻
5
10
15
20
25
40
电流
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
0.05
【答案】(1)
(2)导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)在探究通过导体的电流与导体的电阻的关系的实验中,电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)[1][2]分析表中实验数据U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=……=0.05A×40Ω=2V,发现导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变。故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.(2024·北京·中考真题)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变;
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在________端;
②闭合开关,应________以确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率________W。
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出________(选填“>”“=”或“<”),他继续完成了的测量后,验证了推断。
【答案】(1) A 移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V 0.75 (2)<
【详解】(1)①[1]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
②[2]L1的额定电压为2.5V,为了使灯泡正常发光,闭合开关后,应移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V。
[3]由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,因此L1的额定功率为
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压增大,而滑动变阻器接入电路的阻值不变,由可知,电路中电流增大,总电阻减小,因
因此,由可知,灯泡正常发光时,。
4.(2025·北京平谷·二模)实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,测出了Rx的阻值。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②________,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③待测电阻________(用I1、I2和R表示)。
【答案】(1) (2)B (3)9.6 (4)将滑片移到b端
【详解】(1)伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,电压表应并联在小灯泡两端,在图甲中,电压表并联在滑动变阻器和灯泡串联后的两端是错误的。改正电路图如图所示:
(2)电压表示数为2V,小于小灯泡的额定电压2.5V。 为使小灯泡正常发光,则应增大其两端电压。由串联分压规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片P向B端移动。
(3)如图乙所示电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.26A。根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻
(4)[1][2] 将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1。此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路中只有Rx,因此①
将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2。此时滑动变阻器接入电路的阻值为R,电路中Rx与R串联,因此②
由①②得到
解得
5.(2025·北京顺义·一模)小力用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)在本实验中,滑动变阻器的作用是______和保护电路。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表示数如图乙、丙所示,此时电路中的电流为______A,电阻R两端的电压为______V。
(3)小力根据实验数据绘制出图像,如图丁所示,分析图像可得出实验结论:____________。
【答案】(1)改变定值电阻两端的电压 (2) 0.3 4.5
(3)导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【详解】(1)探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,由控制变量法可知,应控制电阻不变,改变导体两端电压,所以滑动变阻器除保护电路外,另一作用是改变定值电阻两端的电压。
(2)[1]由图乙可知,电流表选择的量程,分度值为,示数为。
[2]由图丙可知,电压表选择的量程,分度值为,示数为。
(3)从图像可以看出,这是一条过原点的倾斜直线,说明在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
6.(2025·北京·一模)小晴做“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验,所用器材有:学生电源(输出电压恒为6V),额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图甲是小晴还没有连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小晴将实物电路连接完整______;
(2)小晴正确连接电路后闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)出现断路;
(3)排除故障后闭合开关S,小晴发现电压表示数为2.2V。于是,她调节变阻器滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,直至______;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小晴测出小灯泡的电阻是______Ω。(结果保留一位小数)
【答案】(1) (2)小灯泡 (3)B 电压表示数为2.5V (4)8.9
【详解】(1)“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,除电压表外,其余元件串联,电压表并在小灯泡两端。由于小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表接0~3V的量程;由乙图可知,电流表接0~0.6A量程。故作图如下:
(2)闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,说明电路中存在断路;说明电压表接到了电源两端,所以电压表有示数,则故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)[1][2]要测小灯泡正常发光时的电阻,需使小灯泡两端的电压达到2.5V,而现在电压表示数为2.2V,小于额定电压,需增大小灯泡两端的电压;根据串联正比分压可知,需减小滑动变阻器接入电阻以减小滑动变阻器分得的电压,故滑片向B端移动,直至电压表示数为2.5V。
(4)由图乙可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.28A,此时小灯泡正常发光,所以小灯泡的电阻为
7.(2025·北京·三模)在做“测量小灯泡的电功率”实验时,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为3V)、电流表、电压表、开关、规格分别为“ 1A”和“ 0.5A”的滑动变阻器R各一个,导线若干.小明同学选择恰当的器材先正确连接好串联电路,并把电压表并联连接在电路中.实验过程中测得的实验数据记录在下表中.
次数
电压U/V
电流I/A
1
4.0
0.20
2
3.5
0.24
3
3.0
0.26
(1)画出小明的实验电路图.
(2)实验中,判断小灯泡在额定功率下正常发光工作的依据是:______.
(3)根据表中测得的数据,则小明选用的滑动变阻器为______(选填“ 1A”或“ 0.5A”).小灯泡的额定功率为______W.
(4)由表中数据可知,第2次实验与第1次实验相比,滑动变阻器电功率的变化量与小灯泡功率的变化量相比,______(选填“>”“<”或“=”).若小灯泡两端电压恰好为1.5V,则灯的功率可能是______.
A.0.195W B.0.225W C.0.240W D.0.390W
【答案】(1) (2)小灯泡两端的实际电压等于额定电压3V (3) 0.5A 0.78
(4)< C
【详解】(1)电源(6V)、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联,由表中数据,电压增大,电流减小可知电压表并联在滑动变阻器两端,如图所示:
(2)当电压表的示数等于3V时,根据串联电路电压规律,此时小灯泡的实际电压为3V,等于小灯泡的额定电压,即小灯泡实际功率等于额定功率,此时小灯泡处于额定功率工作状态,正常发光。
(3)[1]第三次实验中,灯泡电压为3V(额定电压),此时滑动变阻器的阻值为,则“10Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值不足,故选“30Ω 0.5A”。
[2]小灯泡的额定功率:
(4)[1]根据,第1次P灯1=(6V-4V)×0.20A=0.40W,P滑1=4V×0.20A=0.80W,第2次P灯2=(6V-3.5V)×0.24A=0.60W,P滑2=3.5V×0.24A=0.84W,则变化量ΔP滑=0.04W,ΔP灯=0.20W,故ΔP滑<ΔP灯。
[2]由表中实验数据可知,小灯泡两端电压变大时,灯丝电阻变大,即小灯泡的灯丝电阻随温度升高而变大。已知小灯泡的额定电压U0=3V,额定电流I0=0.26A,其额定功率为0.78W,当小灯泡两端电压恰好为1.5V,即额定电压的一半时,因电阻变小,此时通过灯泡的电流范围为I0<I<I0,在式子两端同时乘以,可得,即,代入数据可得0.195W<P实<0.39W,故A、D不符合题意;由表中第1次数据和欧姆定律可知,当电压为1.5V时,电阻应小于10Ω,则此时小灯泡的功率,故B不符合题意,C符合题意。故选C。
8.(2025·北京·三模)实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V 并保持不变的电源,规格为“”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;
(2)实验中,当的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向右移动,这样操作的目的是:___________;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流随电阻大小变化的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为时,电流表的示数为___________A;
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过___________(结果保留1位小数)。
【答案】(1) (2)保证定值电阻两端的电压不变 (3)0.08(4)3.7
【详解】(1)电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在定值电阻两端,故将电流表正接线柱与定值电阻R的右端接线柱去掉,用一根导线一端与电流表的负接线柱相连,另外一端与定值电阻的左端相连,如图所示:
(2)探究电流与电阻的关系,需要改变定值电阻的阻值,即更换不同的定值电阻,控制定值电阻两端的电压不变,故滑动变阻器的作用就是保证定值电阻两端的电压不变。
(3)分析图乙可知,定值电阻两端的电压为
当的电阻为时,电流表的示数为
(4)为了完成时实验并保证电路安全,定值电阻两端的电压为2V,定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为
一次完整的实验,电源电压是固定的,故定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比也是一个定值,定值电阻增大时,滑动变阻器接入的阻值也增大,定值电阻最大值为30Ω,滑动变阻器接入的最大值为25Ω,故
经整理可知,电源电压为。
9.(2025·北京·三模)小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)小华连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P、电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是_______。小华正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,则故障可能是_______;
(2)排除故障后,小华移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数为1.8V。为了测量小灯泡正常发光时的功率,他接下来的操作应是_______接入滑动变阻器的阻值(选填“增大”或“减小”);
(3)小华将多次实验测得的电流和对应的电压绘制了如图所示的I~U图像,根据图像可知,小灯泡正常发光时的功率为_______W;
(4)小华分析图像发现:随着小灯泡的功率变大,其电阻也变大。产生这种现象的原因是_______。
【答案】(1)滑动变阻器同时接到下接线柱 灯泡断路 (2)减小 (3)1.25 (4)见解析
【详解】(1)[1]闭合开关,发现小灯泡发光暗淡,电流表和电压表均有示数,说明此时电路中电流较小,电路中的电阻较大,移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表示数均不变,则说明滑动变阻器接入了下面两个接线柱,相当于定值电阻。
[2]小华正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为0,说明此时电路有断路,电压表示数接近3V,说明电压表与电源连通,则故障可能是灯泡断路。
(2)移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数为1.8V,为使灯泡正常发光,小灯泡两端的电压应为2.5V,需要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压的规律可知应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)由图像可知,小灯泡正常发光,即当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.5A,则小灯泡正常发光时的功率
(4)随着小灯泡两端的电压变大,功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
10.(2025·北京海淀·三模)小芳测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是___________;
A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片 D.观察灯泡L是否发光
(3)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像,正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻约为_________Ω;
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,要想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向_________(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为2.5V;
(5)若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端,则电路消耗的总电功率为___________W。
【答案】(1) (2)C (3)10 (4)左 (5)0.6
【详解】(1)测量灯泡的电阻实验中,L与滑动变阻器串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,滑动变阻器“一上一下”的接入电路中,如图所示:
(2)连接电路时,为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡亮度,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,此时灯泡的电阻约为
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,要想测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片P向左移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端,根据串联分压原理可知,每个灯的两端电压相等,故灯的实际电压为
由图乙知,此时通过灯的电流为0.2A,则电路消耗的总电功率为P=UI=3V×0.2A=0.6W
11.(2025·北京房山·二模)小京利用图甲所示的电路,测量额定电压为的小灯泡在不同电压下的电阻。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在________端。(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使________。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,并利用所测的数据绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示。根据图像可得:小灯泡两端电压为时的电阻为________。
(4)利用实验数据,计算出小灯泡正常发光时的电功率为_________W。
【答案】(1)A (2) B 电压表示数为2.5V (3)5 (4)0.7
【详解】(1)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处,即A端。
(2)[1][2]闭合开关,当滑片P移动到某位置时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.3V,小于灯的额定电压2.5V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,要增大灯的电压,减小变阻器的电压,由分压原理,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,同时观察电压表示数,直到电压表示数为2.5V。
(3)根据所测的数据绘制出通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像知,小灯泡两端电压为1.0V时的电流为0.2A,由欧姆定律可知电阻为
(4)根据图丙可知,电压为2.5V时的电流为0.28A,小灯泡正常发光时的电功率为 P=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W
12.(2025·北京石景山·一模)小石用两节干电池,滑动变阻器,开关,导线,电压表和电流表,测量电阻丝的电阻值,他连接了如图甲所示电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P调至________端(选填“A”或“B”)。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为________A,则电阻丝的阻值为________Ω。
(3)若电流表不能正常使用,小石发现实验桌上还有另一块电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个开关和导线若干,请你自选一种方案选择必要器材完成测量,将替代部分的电路画在图丙所示的虚线框中。
【答案】(1)B (2)0.4 6 (3)
【详解】(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处。由图甲可知,滑片P调至B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(2)[1]正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器接入电路中的电阻值,当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电路中电流的测量值为0.4A;
[2]由欧姆定律可得,则电阻丝的电阻测量值为
(3)如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,电流表不能正常使用,利用另一电压表和阻值已知的定值电阻组合代替电流表,所以将R0串联在电路中,电压表和R0并联,如图所示
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压轴02 电学实验4大核心考向
命题预测
2026年北京中考物理电学实验压轴,仍将以伏安法测小灯泡电功率与探究电流与电阻的关系为核心。重点考查电路连接、电表量程、滑动变阻器作用、电路故障判断、I‑U图像分析及控制变量法。趋势偏向小灯泡功率+故障+图像综合设问,同时可能出现缺表测电阻、等效替代法等创新装置,强调数据处理与实验结论规范表达,整体稳中求新,突出实验探究与实际应用。
高频考法
1、伏安法测小灯泡电功率
2、伏安法测定值电阻
3、探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律探究)
4、创新实验:缺表测电阻 / 特殊方法测电阻
知识·技法·思维
一、伏安法测小灯泡电功率
1、实验原理:
2、实验电路图:电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联;电压表并联在小灯泡两端。
3、滑动变阻器的作用:保护电路;改变灯泡两端电压,分别测出额定电压、略高于、略低于时的功率。
4、连接电路高频考点
(1)连接电路时开关必须断开
(2)闭合开关前,滑片移到最大阻值处
(3)电流表串联,电压表并联;正负接线柱“正进负出”
(4)滑动变阻器必须一上一下接:全上:相当于导线,灯很亮,易烧坏;全下:相当于定值电阻,灯很暗。
5、量程选择(必考)
(1)小灯泡一般为 2.5V 或 3.8V
(2)电压表量程:2.5V 灯泡 → 选 0~3V;3.8V 灯泡 → 选 0~15V。
(3)电流表一般选 0~0.6A
6、实验操作与读数
(1)移动滑片,使电压表示数 = 额定电压
(2)读出电流表示数 I,用计算额定功率
(3)再分别测::发光较暗;:正常发光;(一般不超过1.2倍):较亮,长时间易烧坏。
7、数据处理(考区别点)
(1)小灯泡功率不能多次测量求平均值!
原因:灯丝电阻随温度升高而变大,不同电压下功率不同,求平均无意义。
(2)亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯越亮。
(3)多次测量的目的:测不同电压下功率,找规律。
8、电路故障(必考)
(1)灯不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压→ 小灯泡断路
(2)灯不亮,电流表有示数,电压表无示数→ 小灯泡短路
(3)无论怎么移滑片,灯都很暗且两表示数不变→ 滑动变阻器接了下面两个接线柱
(4)无论怎么移滑片,灯都很亮且两表示数不变→ 滑动变阻器接了上面两个接线柱
(5)指针反向偏转→ 电表正负接线柱接反
二、伏安法测定值电阻
1、实验原理:
2、实验器材:电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器
3、电路连接规范(操作题必考)
(1)连接电路时,开关必须断开
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片必须移到最大阻值处
目的:保护电路,防止电流过大损坏元件
(3)滑动变阻器必须一上一下接线:全接上面:相当于导线,电阻为0;全接下面:相当于接入一个定值电阻,无法调节。
4、量程选择原则:先试触,选择合适量程;电源电压≤3V时,电压表一般选0~3V;电流一般较小,电流表优先0~0.6A。
5、滑动变阻器的作用(必背):保护电路;改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,进行多次测量。
6、数据处理(核心考点)
(1)计算方式
每次:,,;最终阻值:
(2)多次测量的目的:测定值电阻:多次测量取平均值,减小实验误差。
(3)为什么可以求平均?定值电阻的阻值几乎不随温度变化,阻值稳定,求平均有意义。
7、图像问题(高频)
若画出 I-U 图像:定值电阻:过原点的直线;斜率倒数表示电阻:
•图像为直线,说明:电阻一定时,电流与电压成正比
8、电路故障判断(几乎次次考)
(1)电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压→ 定值电阻断路(电压表串联进电路,测电源电压)
(2)电流表有示数,电压表无示数→ 定值电阻短路(电压表被短路,无示数)
(3)无论怎么移动滑片,灯泡很暗,电表示数很小且不变→ 滑动变阻器接了下面两个接线柱
(4)无论怎么移动滑片,灯很亮,电表示数大且不变→ 滑动变阻器接了上面两个接线柱
(5)电表指针反向偏转→ 正负接线柱接反
(6)指针偏转角度很小→ 量程选过大
(7)指针超过满偏→ 量程选过小
9、常见误差分析
(1)若电压表有分流作用,电流表测的是总电流→ 测得电流偏大 → 计算出的电阻偏小
(2)若电流表有分压作用,电压表测的是总电压→ 测得电压偏大 → 计算出的电阻偏大
三、探究电流与电压、电阻的关系
1、实验方法
控制变量法(北京必考)
2、
实验原理:欧姆定律:
3、分两个探究(必考两段结论)
(1)探究电流与电压的关系
控制不变量:电阻 R 不变
改变量:电阻两端电压 U
操作:移动滑动变阻器滑片,改变电压
结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)探究电流与电阻的关系
控制不变量:电阻两端电压 U 不变
改变量:更换不同阻值的定值电阻 R
操作:换电阻后,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变
结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
4、滑动变阻器的作用(两段不同,高频考点)
(1)探究电流与电压的关系:保护电路;改变定值电阻两端电压,进行多次测量,寻找普遍规律。
(2)探究电流与电阻的关系:保护电路;控制定值电阻两端电压保持不变
(3)“换大电阻后,滑片向哪端调?”→ 向阻值大的一端调,保证电压表示数不变
5、操作细节(必考)
(1)连接电路时开关断开
(2)闭合开关前滑片调到最大阻值处
(3)电表正进负出,滑动变阻器一上一下
(4)换电阻时的操作(必考点)
把小电阻换成大电阻后:电压表示数会变大;必须将滑动变阻器滑片向阻值更大方向移动;直到电压表示数回到原来控制的数值。
6、多次测量的目的:不是求平均值,是寻找普遍规律,避免实验偶然性。
7、I-U、I-R 图像考点
(1)电阻一定,I-U 图像:过原点的直线,说明成正比。
(2)电压一定,I-R 图像:曲线(反比例函数),说明成反比。
8、电路故障(和伏安法完全通用)
四、创新实验:缺表测电阻 / 特殊方法测电阻
1、总体核心思想(一句话抓住本质)
没有电压表 → 想办法让电压相等(并联);没有电流表 → 想办法让电流相等(串联);最终都要把未知电阻 Rx 用已知量表示出来。
2、缺电流表 → 只有电压表 + 定值电阻 R0
(1)典型方案:串联分压法
电路:R0与Rx串联
用电压表分别测:R0 两端电压U0;Rx 两端电压 Ux;或总电压 U总
(2)推导(必考)
串联电流相等: →
(3)高频考点
方法本质:利用串联分压,电流相等
滑动变阻器作用:多次测量求平均值,减小误差
易错:必须串联,不能并联
3、缺电压表 → 只有电流表 + 定值电阻R0
(1)典型方案:并联分流法
电路:R0 与Rx并联
用电流表分别测:通过R0的电流 I0;通过 Rx的电流Ix
(2)推导
并联电压相等:I0R0=IxRx→
(3)高频考点
本质:并联电压相等,利用分流关系
易错:必须并联,不能串联
4、单表测电阻(只有一个电表)
(1)只有电压表(配已知阻值电阻)
电路:R0 与 Rx 串联→测 U0、Ux→结果:
(2)只有电流表(配已知阻值电阻)
电路:R0 与 Rx 并联→测 I0、Ix结果:
5、利用滑动变阻器最大阻值测电阻(超高频)
(1)典型装置:电源、开关、Rx、电流表、滑动变阻器(最大阻值为 R滑)
(2)步骤:滑片移到最左端(阻值=0),读电流 I1,U=I1Rx
滑片移到最右端(阻值最大),读电流 I2,U=I2(Rx+R滑)
联立推导:I1Rx=I2(Rx+R滑)→
6、利用已知阻值电阻 + 单刀双掷开关
(1)电路逻辑:开关切换,分别测:只接 R0;只接 Rx;或串联、并联
最终都能推出:(k 是电流或电压的比值)
典例·靶向·突破
题型01 伏安法测小灯泡电功率
1.【伏安法测小灯泡电功率】(2025·北京·三模)小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,设计了如图甲所示的电路,灯泡的额定电压是2.5V,电源电压恒为4.5V。
(1)闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数一直接近4.5V,电流表没有示数,若电路中只存在一处故障,则故障为____________;
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数为1.8V,为了测量小灯泡的额定功率,他应该将滑动变阻器向______端移动(选填“左”或“右”)。
(3)根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流和电压的关系图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)根据乙图得到的实验数据分析,当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实______(选填“>”“<”或“=”);
题型02 伏安法测定值电阻
2.【伏安法测定值电阻】(2026·北京延庆·一模)某同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻,电源两端电压保持不变。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应放置在______端。
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是______。
A.检查电路是否断路
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察灯泡L是否发光
(3)正确完成上述操作后,应________________以确定灯泡L正常发光,电流表示数如图乙所示,此时灯泡L的电阻约为________Ω。(结果保留一位小数)
题型03 探究电流与电压、电阻的关系
3.【探究电流与电压、电阻的关系】(2026·北京·一模)某同学利用干电池、电流表、电压表、已知阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电压的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析如表实验数据,发现____________为定值,由此可得实验结论:__________。
U/V
1.6
2.0
2.4
3.0
3.5
4.0
I/A
0.16
0.20
0.24
0.30
0.34
0.40
题型04 创新实验:缺表测电阻 / 特殊方法测电阻
4.【缺表测电阻 / 特殊方法测电阻】(2025·北京·一模)某班同学利用图甲所示的电路用“伏安法”测量未知电阻的阻值,阻值大约为。电源为两节新干电池,滑动变阻器规格为“;”。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整________。
(2)完成电路连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障为________。
(3)小光和小彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了的图像,如图丙、丁所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( )
A.由图丙可知,定值电阻的阻值为
B.由图丙可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
D.由图丁及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
(4)实验中小华不用电流表,而是挑选标有“”字样的滑动变阻器进行实验,小华设计了如图戊所示的电路。接下来小华的实验操作是:(电源电压不变)
①闭合开关S,调节滑片至最左端时,读出电压表的示数为;
②闭合开关S,调节滑片至最右端时,读出电压表的示数为;
③未知电阻________(用题目给出的、、表示)。
1.(2025·北京·中考真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合,________,记录电压表的示数。
③闭合,________,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值________。(用测量量表示)
2.(2025·北京·中考真题)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻
5
10
15
20
25
40
电流
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
0.05
3.(2024·北京·中考真题)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变;
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在________端;
②闭合开关,应________以确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率________W。
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出________(选填“>”“=”或“<”),他继续完成了的测量后,验证了推断。
4.(2025·北京平谷·二模)实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω(结果保留一位小数);
(4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,测出了Rx的阻值。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②________,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③待测电阻________(用I1、I2和R表示)。
5.(2025·北京顺义·一模)小力用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)在本实验中,滑动变阻器的作用是______和保护电路。
(2)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表示数如图乙、丙所示,此时电路中的电流为______A,电阻R两端的电压为______V。
(3)小力根据实验数据绘制出图像,如图丁所示,分析图像可得出实验结论:____________。
6.(2025·北京·一模)小晴做“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验,所用器材有:学生电源(输出电压恒为6V),额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图甲是小晴还没有连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小晴将实物电路连接完整______;
(2)小晴正确连接电路后闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)出现断路;
(3)排除故障后闭合开关S,小晴发现电压表示数为2.2V。于是,她调节变阻器滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,直至______;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小晴测出小灯泡的电阻是______Ω。(结果保留一位小数)
7.(2025·北京·三模)在做“测量小灯泡的电功率”实验时,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为3V)、电流表、电压表、开关、规格分别为“ 1A”和“ 0.5A”的滑动变阻器R各一个,导线若干.小明同学选择恰当的器材先正确连接好串联电路,并把电压表并联连接在电路中.实验过程中测得的实验数据记录在下表中.
次数
电压U/V
电流I/A
1
4.0
0.20
2
3.5
0.24
3
3.0
0.26
(1)画出小明的实验电路图.
(2)实验中,判断小灯泡在额定功率下正常发光工作的依据是:______.
(3)根据表中测得的数据,则小明选用的滑动变阻器为______(选填“ 1A”或“ 0.5A”).小灯泡的额定功率为______W.
(4)由表中数据可知,第2次实验与第1次实验相比,滑动变阻器电功率的变化量与小灯泡功率的变化量相比,______(选填“>”“<”或“=”).若小灯泡两端电压恰好为1.5V,则灯的功率可能是______.
A.0.195W B.0.225W C.0.240W D.0.390W
8.(2025·北京·三模)实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V 并保持不变的电源,规格为“”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;
(2)实验中,当的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向右移动,这样操作的目的是:___________;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流随电阻大小变化的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为时,电流表的示数为___________A;
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过___________(结果保留1位小数)。
9.(2025·北京·三模)小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)小华连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P、电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是_______。小华正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,则故障可能是_______;
(2)排除故障后,小华移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数为1.8V。为了测量小灯泡正常发光时的功率,他接下来的操作应是_______接入滑动变阻器的阻值(选填“增大”或“减小”);
(3)小华将多次实验测得的电流和对应的电压绘制了如图所示的I~U图像,根据图像可知,小灯泡正常发光时的功率为_______W;
(4)小华分析图像发现:随着小灯泡的功率变大,其电阻也变大。产生这种现象的原因是_______。
10.(2025·北京海淀·三模)小芳测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)电路连好后,闭合开关S,发现灯泡L不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来首先应进行的操作是___________;
A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片 D.观察灯泡L是否发光
(3)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像,正确完成上述操作后,移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻约为_________Ω;
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某位置时,电压表的示数为2V,要想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向_________(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为2.5V;
(5)若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端,则电路消耗的总电功率为___________W。
11.(2025·北京房山·二模)小京利用图甲所示的电路,测量额定电压为的小灯泡在不同电压下的电阻。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应放置在________端。(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,使________。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,并利用所测的数据绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示。根据图像可得:小灯泡两端电压为时的电阻为________。
(4)利用实验数据,计算出小灯泡正常发光时的电功率为_________W。
12.(2025·北京石景山·一模)小石用两节干电池,滑动变阻器,开关,导线,电压表和电流表,测量电阻丝的电阻值,他连接了如图甲所示电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P调至________端(选填“A”或“B”)。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为________A,则电阻丝的阻值为________Ω。
(3)若电流表不能正常使用,小石发现实验桌上还有另一块电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个开关和导线若干,请你自选一种方案选择必要器材完成测量,将替代部分的电路画在图丙所示的虚线框中。
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