专题21 中考实验之电(一)(举一反三专项训练)(全国通用)2026年中考物理二轮复习
2026-04-27
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摘要:
**基本信息**
聚焦中考电学实验核心,以“基础探究-规律应用-真题验证”递进式构建实验能力体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|探究串并联电路电流特点|4题|电路连接、故障分析、数据归纳|从电流测量到规律总结,构建电路认知模型|
|探究串并联电路电压特点|4题|电压表使用、误差分析、结论评估|与电流特点形成电路基本量探究闭环|
|探究导体电阻影响因素|4题|控制变量法应用、现象分析|衔接电阻概念,为欧姆定律铺垫|
|探究电流与电压电阻关系|4题|图像分析、实验控制、结论推导|核心规律探究,体现科学推理过程|
|伏安法测未知电阻|4题|电路设计、数据处理、误差讨论|规律应用与实验技能综合,提升科学探究能力|
内容正文:
专题21 中考实验之电(一)
目 录
01 课标达标练 1
题型01 探究串、并联电路电流的特点 1
题型02 探究串、并联电路电压的特点 4
题型03 探究导体电阻的影响因素 7
题型04 探究导体中电流与电压、电阻的关系 9
题型05 伏安法测未知电阻 11
02 核心突破练 15
03 真题溯源练 22
01 探究串、并联电路电流的特点
1.(2026·河南洛阳·一模)为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,某小组在图甲所示的电路中、、三处各接入一个电流表,连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应该处于______状态。
(2)如图乙的实物电路中有一根导线连接有误,请你在接错的导线上画“×”,再把它改到正确位置上。
(3)改正错误后,该小组进行实验,测出、、三处的电流并记录在表格中。
处电流
处电流
处电流
0.16
0.16
0.32
根据以上实验数据可得出:并联电路中各支路的电流相等,你认为这一结论是______(选填“正确”或“错误”)的,得到这组实验数据的原因可能是______。
(4)该小组继续进行实验,第3次实验中处电流表的示数如图丙所示,其示数为______A。分析实验数据,得到的实验结论是:并联电路中,______(用文字表述)。
实验次数
处电流
处电流
处电流
1
0.16
0.16
0.32
2
0.46
0.34
0.8
3
0.2
0.52
2.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)在“探究并联电路的电流特点”实验中,小明准备实验器材并联连接电路。
实验序号
I1/A
I2/A
I/A
1
0.12
0.18
0.30
2
0.18
0.22
0.40
3
0.24
0.26
0.50
(1)检查器材时,发现电流表指针如图甲所示,接下来对该电流表应进行的操作是______。操作完成后,小明继续连接电路,当最后一根导线刚接入电路,小灯泡立即发光,导致这种现象出现的原因是_______。
(2)连好电路进行测量,图乙为测量某支路电流的状态,图中电流表测量的是通过小灯泡______(选填“L1”或“L2”)的电流。
(3)完成支路电流测量后,为使用图乙电路测量干路电流,需对电路进行改接,若只允许改接一根导线,则应将导线______(选填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的________(选填“3”“0.6”或“-”)接线柱上。连好后测量干路电流,并记录数据。
(4)换用不同规格的灯泡,多次实验,将数据记录在表格中。由此可以得出并联电路的电流特点是______(用表格中的物理量符号表示)。
3.(2026·陕西咸阳·模拟预测)为了探究并联电路中的电流规律,小明同学设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时开关应保持___________状态,此时若发现电流表指针指在“0”刻度线的左侧,接下来应对电流表进行___________。
(2)小明利用电流表分别测出了三处的电流,记录的数据如表所示,分析表格中的数据,可初步得出结论:___________(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
处的电流
处的电流
处的电流
1
0.32
0.24
0.56
(3)小明的同桌小华认为应该选不同规格的小灯泡再多做几次实验,多次实验的目的是___________。
4.(2026·四川南充·一模)某小组在“探究串联电路的电流规律”实验中,选用不同规格的小灯泡、进行实验,电路图如下图a所示。
I1/A
I2/A
I3/A
0.28
0.28
0.28
(1)闭合开关后,电流表、的示数如下图b、c所示分别为0.3A和0.28A,在后续实验中,他们最应该调整电流表的______,再继续实验。
(2)实验中,小组同学把实验数据记录在上表中。小华则认为数据不具备普遍性,需要多次进行实验。小涵说实验室的小灯泡只有“、”和“、”两种规格,已经无法再找到其它规格的小灯泡了。你认为下列做法最合理的是______。
A.直接使用以上数据得到“串联电路电流相等”的结论
B.通过多次断开闭合开关得到多组数据,再得出结论
C.把两个小灯泡位置交换后再次实验,再得出结论
D.利用阻值不同的电阻替换小灯泡多次实验后得出结论
(3)另一小组进行实验时观察到两个灯泡都不发光,但是电流表有示数,导致这种情况的原因可能是______(选填“电流表短路”“开路”“短路”或“电源电压过低”)。
02 探究串、并联电路电压的特点
5.(2026·河南周口·模拟预测)为了探究串联电路中电压的特点,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围0~3V,0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,连接电路时,开关应处于_________状态。L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的测量范围应选________(填“0~3V”或“0~15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V₁、V₂的测量范围。
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现 L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超测量范围,造成这一现象的原因可能是L1发生了________(填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.8
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
(6)评估环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是_____________。
6.(2026·广东惠州·一模)小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究,实验数据如下表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
6
1.6
2.8
2
1.3
1.5
2.8
3
1.0
2.8
(1)由实验表格数据可知小明在实验时,选择的灯泡规格________(选填“相同”“不同”)
(2)用电压表分别测出电压、和。其中第3次实验测时,电压表的示数如图乙所示为_______V。
(3)小明进行多次实验的目的是________(填序号)。
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(4)表格中有一个数据是明显错误的,这个数据是_______V,造成错误的原因是_______,改正错误后可得到的结论为:_______(用字母表示)。
7.(2026·山东济南·一模)某同学根据图(a)中的电路探究串联电路中电压的特点。
(1)连接实物时,开关应_______;
(2)用同一个电压表分别测出A与B之间、B与C之间、A与C之间的电压值 ,在如图(b)所示的电压表的3个示数中,最小的是L1两端的电压值,则电压值为______。
(3)根据以上数据可得出初步结论:______;
(4)在测量灯L1两端电压时,电压表量程的选择是否恰当?请说明理由。________。
8.(2026·陕西·模拟预测)小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究。
(1)连接好电路,闭合开关前,小明发现电压表指针指在“0”刻度线右侧,接下来应对电压表进行______。
(2)调节好电压表后,开始实验。某次测量AB间电压时,电压表指针偏转情况如图乙所示,读数为______V。
(3)用电压表分别测出AB、BC、AC之间的电压为、、,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,你可以得到的结论是:______(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)本实验进行多次测量的目的是:______________。
03 探究导体电阻的影响因素
9.(2026·陕西咸阳·一模)请完成下列填空。
(1)如图甲,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这种现象叫做光的______。
(2)如图乙,杯中装满水,用硬纸片盖住杯口后倒置,纸片不会落下说明了______的存在。
(3)如图丙,餐巾纸摩擦吸管使其一端带电,靠近另一带电物体,发现它们互相排斥,说明它们带的是______(选填“同种”或“异种”)电荷。
(4)如图丁,电阻丝、、为锰铜合金丝,为镍铬合金丝,、B、粗细相同且比细,、、长度相同且比短,要探究导体电阻大小跟导体横截面积的关系,应将______两电阻丝接入电路进行实验。
10.(2026·黑龙江绥化·一模)云云在老师的帮助下对影响导体电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
【实验过程】电路如图1所示,将合金丝以不同方式接入电路中的A、B之间,闭合开关后,记录的数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数/A
___________
0.3
0.2
1.2
1.8
请回答下列问题:
(1)图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数,其值为___________A:一根合金丝的阻值是___________Ω;
(2)实验中进行多次测量的目的是___________;
(3)对比实验次数1、2、3的数据可知,电阻的大小与长度的关系是:横截面积相同的同种导体,导体电阻的大小与导体长度___________(选填“成正比”“成反比”或“无关”);
(4)最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来较细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样___________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
11.(2026·贵州黔东南·模拟预测)小麒发现调节车灯亮度、音乐大小都需要改变电路中的电阻大小。于是,他和同学设计了“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验如图,提出了以下猜想:
A.可能与盐水浓度有关;
B.可能与盐水的液柱长度有关;
C.可能与盐水横截面积有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)实验中根据______可以判断盐水的电阻大小;
(2)探究猜想C时,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半,发现灯变暗,能否说明盐水的电阻大小与横截面积有关?__________(选填“能”或“不能”),为什么?______________;
(3)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。(两者导电性相差比较大)这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?为了探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水。小组同学除了以上实验中的器材,还准备了足量的矿泉水和_______,请你设计一个实验验证写出实验步骤及判断方法。________________。
12.(23-24九年级上·云南保山·期末)某小组学习了电阻的知识后开展对“液体电阻大小与哪些因素有关”的探究,他们猜想液体电阻大小可能与液体的浓度有关;于是利用如下器材:两端接有金属接线柱的塑料管、两节干电池、开关、小灯泡各一个,导线若干,组装成如图所示的电路进行实验。为了证明盐水的电阻大小与盐水浓度的关系,应该进行的操作是:______________;如果出现_______的现象,则说明液体电阻与液体浓度有关。
04 探究导体中电流与电压、电阻的关系
13.(2026·河北石家庄·模拟预测)实验小组在“探究电流与电压关系”的实验中,设计了如图1所示的电路,其中为定值电阻, R′为滑动变阻器,电源电压为4.5V。
(1)根据如图1所示的电路图用笔画线代替导线,将如图2所示的实物电路补充完整,要求:滑片P向右滑动时,电流变小,导线不能交叉。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(选填“最左”或“最右”)端。
(3)连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”)。
(4)电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,并将多组电流、电压值记录在表格中。其中第5次实验的电压表示数如图3所示,为______V;分析表格中的数据可得到的实验结论为:______。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(5)处理数据时发现,电压与电流的比值为R的阻值,是普遍规律吗?同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收集数据的方案。
方案一:收集电阻值均为的几个小组的数据;
方案二:收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案______更合理。
【拓展】
(6)实验结束后,小组成员进一步思考:如果将原电路中的滑动变阻器换成标有“”的另一个滑动变阻器,电源电压不变,继续探究电流与电阻的关系,且实验中始终保持电压表示数为2V不变,则可选用的定值电阻的阻值范围为______。
14.(2026·新疆·二模)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20 Ω,电源为三节新的铅蓄电池串联(一个铅蓄电池电压2 V)。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整;
(2)连接电路前,滑动变阻器应该调至最________端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是定值电阻R________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,测量并记录了几组电压表和电流表的示数。第二次实验中电压表的示数为2.2 V,电流表的示数如图乙,此时电路中消耗的总功率________W;
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。该小组通过讨论,对产生此现象的原因,提出了多种猜想。他们提出的下列猜想中,最不合理的一项是________。
A.电流表本身有电阻 B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大 D.电压表使用前未调零
15.(2026·广东东莞·一模)如图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小);
(2)连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至______(选填“C”或“D”)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路故障可能是______;
(3)排除故障后闭合开关,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为______A,实验中所用的定值电阻的阻值大小为______Ω;
(4)根据实验记录的多组电流表和电压表示数绘制了图丙所示的图像,分析图像可以得出结论:当电阻一定时,电流与电压成______比。
16.(2026·山东青岛·一模)小明利用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”,实验器材如下:电源(电压恒为3V),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,定值电阻,导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整;
(2)实验前将滑片P调至最______端。闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在a、c两点时,电压表无示数;接在b、c两点时,电压表示数为3V;由此可判断出电路中______断路。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,其读数为______A。请利用表中数据在图丁中作出电流与电压的关系图像______。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.50
0.80
1.20
1.50
2.00
电流I/A
0.10
0.16
0.30
0.40
(4)根据图像可得出的结论是:______。
(5)根据表中数据可知定值电阻R=______Ω。
05 伏安法测未知电阻
17.(2026·湖北黄石·一模)小渝做“伏安法测电阻”的实验,电源为2节新干电池,电流表、电压表、滑动变阻器和开关各1只、1个待测电阻、导线若干。
(1)如图甲所示是实验电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应该________(选填“断开”或“闭合”),连接前发现电流表指针如图乙所示,原因是________。
(3)排除故障后,小渝同学正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表示数如图丙所示,为________A,根据三次实验数据测得待测电阻Rₓ的值________(选填“需要”或“不需要”)求平均值。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
1
1.2
0.14
2
1.8
3
2.4
0.26
(4)小渝接着利用图甲器材测另一规格为2.5V的小灯泡的电阻,记录多组数据,并绘制出图丁所示的关系图像,当小灯泡两端的电压为2.5V时,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留一位小数);分析发现,电压越高小灯泡的电阻越大,结合小灯泡的发热特性可知,主要原因是灯泡的电阻受________影响。
18.(2026·江苏连云港·一模)小明用如图甲所示的装置测量未知电阻的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器,发现电流表始终无示数,电压表有示数且等于电源电压,原因可能是______;
(3)某次测量时电压表、电流表示数如图乙所示,本次测量的电阻的阻值是______Ω;
(4)小明将电路中的电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡在不同电压下的电阻,测量的数据描绘成如图丙所示图像,小灯泡正常工作时的功率为______W;
(5)经过对图像进行分析,小明发现通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是______。
19.(2026·湖北黄冈·模拟预测)实验室有两个阻值未知的定值电阻,小雨设计了图甲所示的电路来比较它们的阻值大小。电源电压保持不变,定值电阻的阻值分别为、。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最___________端。
(3)闭合开关后,她发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终为0,的示数始终接近电源电压,若故障元件为定值电阻中的一个,则故障原因是___________。
(4)排除故障后,小雨多次实验并分别记录电压表示数如下表:
实验序号
1
2
3
电压表的示数/V
0.7
0.9
电压表的示数/V
1.8
2.1
2.7
①第1次实验电压表的示数如图丙所示,此时电阻为的定值电阻两端的电压为___________V。
②分析实验数据可知:___________(选填“”“”或“”)。
③小雨了解到实验室的定值电阻只有四种规格:5 、10 、15 和20 。进一步分析上面的实验数据,两个定值电阻的阻值均不可能是___________。
(5)小雨想用图甲所示电路测出两个定值电阻的具体电阻值,只需在电路中加装一个___________。
20.(2026·河南信阳·一模)如图所示,某小组同学利用电压表和电流表测量电阻。电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线表示导线,在图甲中完成电路连接。
(2)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至最____(填“左”或“右”)端。闭合开关后,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是电阻Rx_____(填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.1V时,电流表示数如乙图所示为________A。多次测量记录的部分数据如表所示,Rx电阻为______ Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
6
……
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
……
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.18
0.24
……
(4)若Rx为5Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的电阻范围是____Ω。
(5)某同学利用滑动变阻器RP、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了如图丙所示的测量电阻Rx的实验电路,实验步骤如下。
①将滑动变阻器滑片移动至最右端。
②闭合开关S1,将S2拨到2的位置,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记录电压表的示数U。
③闭合S1,将S2拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,___________。
④记录电阻箱的电阻R0。
⑤待测电阻Rx=_____。(用测量量表示)
1.(2026·安徽合肥·一模)某实验小组“探究并联电路电流的关系”的实验,电路图如图甲所示:
(1)按图甲连接电路时,在闭合开关前,观察电流表,发现指针指在如图乙所示的位置,他接下来的操作应该是______。
(2)闭合开关S后,两个小灯泡一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是( )(填字母)。
A.这两个灯泡两端的电压大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的规格不同 D.发光微弱的灯泡被短路
2.(2026·四川广元·一模)如图是“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验:
序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.12
0.36
0.48
2
0.24
0.32
3
0.18
0.26
0.44
(1)连接电路时,开关应处于_________状态;
(2)同学们换用不同规格的小灯泡,进行了3次的实验并将数据记录如表所示,其第二次实验中C处的电流表示数如图乙所示为_______A;结合实验数据,得到实验结论为:_______。
3.(25-26九年级上·云南文山·期末)在物理实验操作考试中,小李同学抽到了“探究串联电路电压的规律”的实验,其实验过程如下:
(1)在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示,接下来他要对电压表进行的操作是:___________。
(2)测出两端的电压后,将电压表所接的接点不动,只断开接点,并把接线改接到接点上,这个方法___________(选填“能”或“不能”)测出两端的电压。
(3)为了实验结论更有普遍性,可采用的方法是___________(填字母)。
A.换用不同规格的灯泡多次实验 B.改变电源电压多次实验
(4)小李完成实验并记录数据如下表。分析数据可得串联电路的电压规律是___________。
序号
1
2.4
0.6
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
4.(25-26九年级上·广东深圳·期中)小岭同学探究“串联电路的电压特点”,连接了如图所示的电路,电源为两节新干电池。
0.5
2.5
3
(1)小岭在闭合开关时,灯泡不发光、发光,且电压表的示数为0,此时电路中的故障可能是______;
(2)小岭排除故障并纠正错误后重新实验,在测量完两端的电压后,小岭想移动一根导线来测量两端的电压,他把电压表左侧导线的A端取下换接到D点,会出现的现象为:______,导致该现象的原因是:______;
(3)完成实验后,小岭记录的数据如表所示;由此初步得出结论:______;(文字表述)此实验在设计方案上存在的不足之处是:______,改进方法是:______。
5.(2026·江西南昌·一模)在“设计恒温电热杯”的跨学科实践活动中,同学们需要解决温度检测(获取水温信息)、电路设计(显示温度)、参数计算(优化系统性能)等关键问题。恒温电热杯的自动温度控制系统由负责检测、显示水温的温度检测系统和负责启动或停止加热的温度控制系统组成,如图甲所示。以下是实践过程中的几个核心任务,请结合所学知识回答下列问题。
【任务一】元件选择
(1)温度检测系统应选择___________(选填“压敏”“光敏”或“热敏”)元件,因为它能将温度变化转化为电阻值变化,是实现电子测温的核心元件。热敏电阻按温度系数分为两类:NTC(负温度系数热敏电阻)和PTC(正温度系数热敏电阻)。PTC的特性是温度越高,电阻值越大;NTC的特性是温度越高,电阻值越___________。
【任务二】计算参数
(2)为设计温度显示电路,同学们用图乙的串联电路进行测试。已知电源电压恒为6 V,闭合开关后电流表的示数为0.2 A,电压表的示数为4 V,则定值电阻的阻值为___________。
【任务三】电路分析
(3)图丙是温度检测电路的简化模型,为定值电阻,为NTC热敏电阻,在抹上一些常温酒精再用扇子对着扇风时,的阻值将___________,电流表示数将___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【任务四】温度校准
(4)同学们用NTC制作电子测温装置(内部电路如图丁所示,温度显示装置由图中的电流表改装而成)。测同一杯水温度时,电子测温装置显示的温度总是高于某只液体温度计测量的温度。可能的原因是___________(写出一条合理原因)。
【任务五】实际应用
(5)图丁中,电源电压为12 V,定值电阻。图戊是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。当电流表的示数为0.4 A时,所检测的水温为___________℃。
6.(25-26八年级下·重庆江津·月考)在探究影响导体电阻大小的因素时,同学们作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表,实验电路如图甲所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
1.0
(1)为了验证上述猜想①,应选用编号________的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(2)为了验证上述猜想②,分别将A和C两电阻丝依次接入电路中M、N两点间,观察到灯泡变亮了,由此可知:当材料和长度相同时,导体的横截面积越________(选填“大”或“小”),电阻越大。近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路改造,将原来较细的铜质输电线换成较粗的,目的是________(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻。
(3)同学们想进一步用“伏安法”测量导线A的电阻。除图甲所示器材外,还需再接入一个电压表和________。连接好电路并闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是导线A________(选填“断路”或“短路”)。排除故障后,同学们多次测量,绘制出导线A的I-U图像如图乙所示,并算出了导线A的电阻值。考虑到电压表中也有电流通过,该电路测得的导线A的电阻值与真实值相比偏________;
(4)同学们想探究金属导体的电阻是否随温度升高而增大,设计了如图丙所示的实验装置。实验时给金属线圈缓慢加热,观察到灯泡逐渐变暗,电流表的示数________(选填“变大”或“变小”);由此可得结论:金属导体的电阻随温度的升高而________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
7.(2026·福建福州·一模)某小组用图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验中用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω;1A”。
(1)用笔代替导线将图甲补充完整。
(2)实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像,由图像可知,定值电阻两端预设不变的电压为______V,从图像可以得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
(3)同学间进行实验的评估交流,有人指出图乙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中捏造的定值电阻进行该实验时,要求滑动变阻器的阻值为______Ω,与实际不符。
(4)完成本实验后,同学们继续探究,认为用本实验的器材不能完成的实验是______。(填字母标号)
A.测量定值电阻的阻值 B.探究电流跟电压的关系 C.探究电热跟什么因素有关
8.(2026·河北邯郸·二模)小明和小华一起进行探究“电流与电压的关系”。
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大;
(2)小明正确连接电路,闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、定值电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在定值电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 ___________,
(3)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,在误差允许范围内,得出实验结论为:___________; 实验中利用的定值电阻Rx为___________Ω。
(4)如果将定值电阻Rx换成额定电压为2.5V的小灯泡,得到的U-I图像不是直线,原因是: ___________。(填写序号即可)
A.小灯泡额定电压太小 B.灯丝电阻随温度变化而变化
C.小灯泡灯丝的电阻是定值但与原电阻的阻值不同 D.操作过程中或读数有错误造成的
(5)【拓展】利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变), 并进行了以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入三个阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了 电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值 了,由以上数据可知:定值电阻R0的阻值为___________Ω。
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设 计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻值为 ___________Ω。
9.(2026·新疆乌鲁木齐·一模)小明设计了如图-1所示的电路测量定值电阻R的阻值。
(1)闭合开关前,小明发现电流表指针指在零刻度线左侧,原因是___________。
(2)解决问题后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图-2所示,为___________A,则定值电阻R的阻值为___________。
(3)在实验过程中,小明所使用的电流表突然坏了。在老师的指导下,小明增加了一个已知阻值的电阻R0和一个开关,设计了如图-3所示的电路测量未知定值电阻Rx的阻值。断开S2、闭合S1时电压表示数为U1,S1、S2均闭合后电压表示数为U,则电阻Rx的阻值是___________(用R0、U1和U表示)。
10.(2026·湖南长沙·一模)如图甲所示为“伏安法”测电阻的电路,实验过程中电源电压保持不变。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(不要更改原有导线,导线不能交叉);
(2)正确连接好电路后,闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表有示数,查明电路中的故障只有一处且电表没有故障,则故障可能是___________;
(3)另一小组用相同的器材连接电路并进行实验,并根据所记录的实验数据绘制了如图乙所示的图像。根据该图像计算出被测电阻为___________Ω,并请分析图像不是过原点的原因:___________。
1.(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路___________(选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即___________(选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的___________接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该___________(选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
2.(2025·广东广州·中考真题)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路______(要求:连线不要交叉:滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡(3.8V,0.4A)和(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹______(选填“a””b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为______V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,断路,短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,断路,无故障。
(5)验证猜想:取下,换上完好的灯泡(3.8V,0.4A),观察到发光,仍然不发光。由此可知,______(选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中______。
3.(2025·江苏徐州·中考真题)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为______V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:______。
4.(2025·四川成都·中考真题)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量_____两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是_____。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在两端,闭合开关,发现灯泡不亮,灯泡发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是( )
A.断路 B.短路
C.电阻比电阻小 D.电阻比电阻大
5.(2025·四川·中考真题)小严和小唐同学在探究导体中电流与电阻的关系时,选用的实验器材有:电源、电流表、电压表、三个定值电阻(阻值分别为、、)、滑动变阻器、开关以及导线若干,他们设计的电路图如图甲所示。
(1)按照图甲连接电路时,开关S应______(选填“断开”或“闭合”);接通电路前,滑动变阻器的滑片应移至其接入电路阻值最______(选填“大”或“小”)的位置。
(2)他们选择阻值为的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片到适当位置,此时电流表示数如图乙所示,读出电流值为______A,并记录在表格中。
实验次数
电阻
电流
1
10
2
15
0.2
3
30
0.1
(3)更换不同的定值电阻进行实验,调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持不变,读数并记录在表格中。
(4)分析表格中的数据可知:当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______(选填“正比”或“反比”)。
6.(2025·辽宁·中考真题)在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω 1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图甲为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最________端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.24
0.16
0.12
0.10
分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似________(选填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)利用本实验提供的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
7.(2025·海南·中考真题)某实验小组用以下电路探究电流与电压的关系,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于___________(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,发现电压表无示数,电流表示数不断变小,则电路故障可能是定值电阻发生了___________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,进行实验得到实验数据如表所示。分析数据可得出结论:___________。
实验次数
电压
电流
1
1.0
0.10
2
1.4
0.14
3
2.0
0.20
4
2.6
0.26
(4)物理实验常常需要多次测量,以下实验多次测量的目的与本实验相同的是___________(选填“①”“②”或“③”)。
①探究电流与电阻的关系 ②测量定值电阻的阻值 ③测量物体的长度
8.(2025·山东德州·中考真题)在用电流表和电压表测量小灯泡电阻的实验中,电源电压为3V,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,正常发光时阻值约为8Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡发光情况
1
1.5
0.24
较暗
2
2.5
0.30
正常发光
3
2.8
0.32
较亮
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整(导线不得交叉)______;
(2)闭合开关,移动滑片P至某位置,电压表示数如图乙所示,为______V。为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端滑动;
(3)多次实验后,实验数据如表所示,可知小灯泡L正常发光时的阻值为______Ω(结果保留一位小数);
(4)根据表中数据可推测闭合开关前小灯泡阻值可能为______;
A.0Ω B.3Ω C.6.3Ω D.10Ω
(5)根据表中数据,可得小灯泡正常发光时的电功率为______W。结合实验数据和发光情况,可知小灯泡的亮度取决于其__________。
9.(2025·江苏镇江·中考真题)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
10.(2025·黑龙江大庆·中考真题)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选______,电流表的量程应选______(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是______(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中______(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为______%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更______(选填“大”或“小”)的定值电阻。
11.(2026·安徽阜阳·一模)实验小组利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,已知图中滑动变阻器的最大阻值为。
(1)请根据图甲电路图,用笔画线代替导线完成图乙实物电路连接;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路的故障可能是__________断路;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表的示数为2.4V,此时电流表的示数如图丙,则该电阻的阻值为__________;
(4)实验结束后,小明想只用电压表,也能完成这个实验,于是他把电流表从电路中拆除,将滑片P移到端,闭合开关,读出电压表的示数为,再将滑片P移到端,读出电压表的示数为,则定值电阻__________(用和表示)。
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专题21 中考实验之电(一)
目 录
01 课标达标练 1
题型01 探究串、并联电路电流的特点 1
题型02 探究串、并联电路电压的特点 6
题型03 探究导体电阻的影响因素 10
题型04 探究导体中电流与电压、电阻的关系 13
题型05 伏安法测未知电阻 18
02 核心突破练 26
03 真题溯源练 38
01 探究串、并联电路电流的特点
1.(2026·河南洛阳·一模)为了探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,某小组在图甲所示的电路中、、三处各接入一个电流表,连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路时,开关应该处于______状态。
(2)如图乙的实物电路中有一根导线连接有误,请你在接错的导线上画“×”,再把它改到正确位置上。
(3)改正错误后,该小组进行实验,测出、、三处的电流并记录在表格中。
处电流
处电流
处电流
0.16
0.16
0.32
根据以上实验数据可得出:并联电路中各支路的电流相等,你认为这一结论是______(选填“正确”或“错误”)的,得到这组实验数据的原因可能是______。
(4)该小组继续进行实验,第3次实验中处电流表的示数如图丙所示,其示数为______A。分析实验数据,得到的实验结论是:并联电路中,______(用文字表述)。
实验次数
处电流
处电流
处电流
1
0.16
0.16
0.32
2
0.46
0.34
0.8
3
0.2
0.52
【答案】(1)断开 (2) (3)错误 和的规格相同 (4)0.32 干路电流等于各支路电流之和
【解析】(1)连接电路时,为保护电路,开关需要保持断开状态。
(2)原实物电路中,支路无电流表,将电源左端与左端的连线画×,并重新将电源左端连接下方电流表的负接线柱。据此作图。
(3)[1]“并联电路各支路电流相等”不是普遍结论,因此该结论错误。
[2]本次实验得到两支路电流相等,是因为实验选用了规格相同(电阻相同)的灯泡,且仅进行一次实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
(4)[1]丙图电流表选0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.32A;
[2]分析实验数据
最终可得到正确实验结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
2.(2026·黑龙江绥化·模拟预测)在“探究并联电路的电流特点”实验中,小明准备实验器材并联连接电路。
实验序号
I1/A
I2/A
I/A
1
0.12
0.18
0.30
2
0.18
0.22
0.40
3
0.24
0.26
0.50
(1)检查器材时,发现电流表指针如图甲所示,接下来对该电流表应进行的操作是______。操作完成后,小明继续连接电路,当最后一根导线刚接入电路,小灯泡立即发光,导致这种现象出现的原因是_______。
(2)连好电路进行测量,图乙为测量某支路电流的状态,图中电流表测量的是通过小灯泡______(选填“L1”或“L2”)的电流。
(3)完成支路电流测量后,为使用图乙电路测量干路电流,需对电路进行改接,若只允许改接一根导线,则应将导线______(选填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的________(选填“3”“0.6”或“-”)接线柱上。连好后测量干路电流,并记录数据。
(4)换用不同规格的灯泡,多次实验,将数据记录在表格中。由此可以得出并联电路的电流特点是______(用表格中的物理量符号表示)。
【答案】(1)调零 连接电路时,开关未断开 (2)L1 (3)b -(4)
【解析】(1)[1]电流表使用前指针不在零刻度线处,首先需要进行调零。
[2]连接电路时要求开关断开,若最后一根导线刚接完,灯泡就发光,说明连接电路时,开关没有断开。
(2)由图乙可知,电流表与小灯泡串联,因此测量的是的电流。
(3)[1][2]要测量干路电流,需要让电流表串联在干路中,让、的电流都经过电流表。则只需将图中导线的右端改接电流表的负“-”接线柱即可。
(4)由表格数据可知,每次实验都满足干路电流等于两支路电流之和,因此并联电路的电流特点为
3.(2026·陕西咸阳·模拟预测)为了探究并联电路中的电流规律,小明同学设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时开关应保持___________状态,此时若发现电流表指针指在“0”刻度线的左侧,接下来应对电流表进行___________。
(2)小明利用电流表分别测出了三处的电流,记录的数据如表所示,分析表格中的数据,可初步得出结论:___________(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
处的电流
处的电流
处的电流
1
0.32
0.24
0.56
(3)小明的同桌小华认为应该选不同规格的小灯泡再多做几次实验,多次实验的目的是___________。
【答案】(1)断开 调零 (2) (3)避免实验偶然性,寻找普遍规律
【解析】(1)[1]连接电路时,开关应保持断开状态,防止电路接通时电流过大损坏元件。
[2]电流表指针指在“0”刻度线左侧,说明电流表未调零,接下来应调节调零旋钮使指针指在零刻度线处。
(2)实验数据满足
即并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(3)选用不同规格的小灯泡多次实验,目的是避免实验偶然性,寻找普遍规律。
4.(2026·四川南充·一模)某小组在“探究串联电路的电流规律”实验中,选用不同规格的小灯泡、进行实验,电路图如下图a所示。
I1/A
I2/A
I3/A
0.28
0.28
0.28
(1)闭合开关后,电流表、的示数如下图b、c所示分别为0.3A和0.28A,在后续实验中,他们最应该调整电流表的______,再继续实验。
(2)实验中,小组同学把实验数据记录在上表中。小华则认为数据不具备普遍性,需要多次进行实验。小涵说实验室的小灯泡只有“、”和“、”两种规格,已经无法再找到其它规格的小灯泡了。你认为下列做法最合理的是______。
A.直接使用以上数据得到“串联电路电流相等”的结论
B.通过多次断开闭合开关得到多组数据,再得出结论
C.把两个小灯泡位置交换后再次实验,再得出结论
D.利用阻值不同的电阻替换小灯泡多次实验后得出结论
(3)另一小组进行实验时观察到两个灯泡都不发光,但是电流表有示数,导致这种情况的原因可能是______(选填“电流表短路”“开路”“短路”或“电源电压过低”)。
【答案】(1)量程 (2)D (3)电源电压过低
【解析】(1)已知电流表的示数为0.3A,的示数为0.28A,指针偏转角度较小,接的是量程,分度值为0.1A,示数为0.3A,因分度值大,读数误差大,故为了让测量更准确,后续实验应该将电流表换接的量程。
(2)探究串联电路的电流规律时,需要避免实验结论的偶然性,要更换不同规格的元件多次实验。
A.仅用一组数据得出结论,结论不具备普遍性,故A错误;
B.多次断开闭合开关,得到的是同一组条件下的数据,无法改变实验条件,故B错误;
C.交换小灯泡位置,电路中的元件规格未改变,数据本质相同,故C错误;
D.利用阻值不同的电阻替换小灯泡,能改变电路中的元件规格,多次实验后得出的结论更具普遍性,故D正确。
故选D。
(3)与串联,两灯不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,故没有开路;又因两灯都不亮,故没有短路,若短路会发光;电流表也没短路,若电流表短路,两灯都会发光,故原因可能是电源电压过低,使电路中电流过小,灯泡实际功率不足,无法发光,但电流表有示数。
02 探究串、并联电路电压的特点
5.(2026·河南周口·模拟预测)为了探究串联电路中电压的特点,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围0~3V,0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,连接电路时,开关应处于_________状态。L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的测量范围应选________(填“0~3V”或“0~15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V₁、V₂的测量范围。
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现 L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超测量范围,造成这一现象的原因可能是L1发生了________(填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.8
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想________(填“可靠”或“不可靠”),理由是_______________。
(6)评估环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是_____________。
【答案】(1)断开 0~15V (2) (3)短路 (4)2.7 (5)不可靠 实验中仅选用了规格相同的小灯泡做一次实验,未更换不同规格的小灯泡进行多次实验,结论具有偶然性 (6)电压表V1的正负接线柱接反了
【解析】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
[2]因为实验前未明确L1、L2两端电压大小,而电源电压为6V,超过了量程,所以电压表V1、V2的测量范围应选0~15V。
(2)原实物连线中电压表V连接错误,应将电压表V并联在L1和L2两端,即电压表V的负接线柱与L1右侧接线柱的连线错误,把电压表V的负接线柱与L1左侧接线柱连接。正确接法如答案图所示。
(3)闭合开关S,L1不亮,V1几乎不偏转,说明L1两端无电压;L2过亮,V2超测量范围,说明L2两端电压过大,造成这一现象的原因可能是L1发生了短路。
(4)由图丙可知,电压表选用量程,分度值为0.1V,其示数为2.7V,所以表格中V2对应的读数为2.7。
(5)[1][2]该猜想不可靠。因为实验中仅选用了相同规格的小灯泡做一次实验,得出的“在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压”这一结论具有偶然性,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
(6)实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是电压表V1的正负接线柱接反了。
6.(2026·广东惠州·一模)小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究,实验数据如下表。
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
6
1.6
2.8
2
1.3
1.5
2.8
3
1.0
2.8
(1)由实验表格数据可知小明在实验时,选择的灯泡规格________(选填“相同”“不同”)
(2)用电压表分别测出电压、和。其中第3次实验测时,电压表的示数如图乙所示为_______V。
(3)小明进行多次实验的目的是________(填序号)。
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(4)表格中有一个数据是明显错误的,这个数据是_______V,造成错误的原因是_______,改正错误后可得到的结论为:_______(用字母表示)。
【答案】(1)不同 (2)1.8 (3)① (4)6 电压表接0~3V量程却按0~15V读数
【解析】(1)串联电路中,若灯泡规格相同,其两端电压相等,由表格数据可知,每次实验两个灯泡两端电压不同,说明选择的灯泡规格不同。
(2)由图乙可知,电压表选 0∼3V 量程,分度值 0.1V ,指针示数为1.8V。
(3)该实验属于探究性实验,多次实验的目的是寻找普遍规律,故选①。
(4)[1][2]总电压仅为2.8V,因此第一次实验中是明显错误数据。根据后边实验中的电压规律可知,正确的电压值应为
当前电压值是6V,刚好是正确数值的5倍,因此错误的原因是:电压表实际用的是0~3V量程,读数时误按0∼15V量程读数了。
[3]分析实验数据,每组数据中都满足,总电压等于各用电器两端电压之和,因此可得结论为
7.(2026·山东济南·一模)某同学根据图(a)中的电路探究串联电路中电压的特点。
(1)连接实物时,开关应_______;
(2)用同一个电压表分别测出A与B之间、B与C之间、A与C之间的电压值 ,在如图(b)所示的电压表的3个示数中,最小的是L1两端的电压值,则电压值为______。
(3)根据以上数据可得出初步结论:______;
(4)在测量灯L1两端电压时,电压表量程的选择是否恰当?请说明理由。________。
【答案】(1)断开 (2)2.5V (3)串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和 (4)不恰当。L1两端的电压值小于3V,应使用小量程。使用大量程,会导致测量误差偏大。
【解析】(1)连接实物时,为保护电路,开关应断开。
(2)根据图b,电压表选择的是大量程,分度值为0.5V,最小的是L1两端的电压值,其电压值为。
(3)根据图a,A与C之间的电压值最大,由图b可知,。最小的是L1两端的电压值,,则。
由此可得出初步结论,串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和。
(4)因,小于3V,应选用小量程,小量程的分度值更小,测量精度更高。
8.(2026·陕西·模拟预测)小明利用图甲所示电路图对串联电路中电压的规律进行了探究。
(1)连接好电路,闭合开关前,小明发现电压表指针指在“0”刻度线右侧,接下来应对电压表进行______。
(2)调节好电压表后,开始实验。某次测量AB间电压时,电压表指针偏转情况如图乙所示,读数为______V。
(3)用电压表分别测出AB、BC、AC之间的电压为、、,得到的数据记录在下表中。分析实验数据,你可以得到的结论是:______(用表格中的物理量符号表示)。
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)本实验进行多次测量的目的是:______________。
【答案】(1)调零 (2)1.8 (3) (4)避免单次实验的偶然性,让结论更具普遍性
【解析】(1)闭合开关前指针不在零刻度线,需要先对电压表进行调零操作。
(2)电压表接入0~3V量程,该量程分度值为0.1V,根据指针位置读数为1.8V。
(3)分析表格数据:三次实验中,与之和都等于,因此用符号表示结论为
即串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
(4)本实验为规律探究实验,多次测量的目的是避免单次实验的偶然性,让结论更具普遍性。
03 探究导体电阻的影响因素
9.(2026·陕西咸阳·一模)请完成下列填空。
(1)如图甲,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这种现象叫做光的______。
(2)如图乙,杯中装满水,用硬纸片盖住杯口后倒置,纸片不会落下说明了______的存在。
(3)如图丙,餐巾纸摩擦吸管使其一端带电,靠近另一带电物体,发现它们互相排斥,说明它们带的是______(选填“同种”或“异种”)电荷。
(4)如图丁,电阻丝、、为锰铜合金丝,为镍铬合金丝,、B、粗细相同且比细,、、长度相同且比短,要探究导体电阻大小跟导体横截面积的关系,应将______两电阻丝接入电路进行实验。
【答案】(1)色散 (2)大气压 (3)同种 (4)A、C
【解析】(1)一束太阳光通过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象,叫做光的色散,这一现象表明太阳光是复色光。
(2)杯口的纸片受到向上的大气压力和向下水的压力,由于大气压远大于水产生的压强,纸片被紧紧压在杯口不会下落,该实验证明了大气压的存在。
(3)电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。餐巾纸摩擦带电后与另一物体排斥,说明二者带同种电荷。
(4)探究导体电阻大小与横截面积的关系,采用控制变量法,即控制材料、长度相同,改变横截面积。由题意可知:A、C为锰铜合金丝,材料相同;A、C横截面积不同且A、C长度相同。因此应选A、C两组进行实验。
10.(2026·黑龙江绥化·一模)云云在老师的帮助下对影响导体电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
【实验过程】电路如图1所示,将合金丝以不同方式接入电路中的A、B之间,闭合开关后,记录的数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数/A
___________
0.3
0.2
1.2
1.8
请回答下列问题:
(1)图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数,其值为___________A:一根合金丝的阻值是___________Ω;
(2)实验中进行多次测量的目的是___________;
(3)对比实验次数1、2、3的数据可知,电阻的大小与长度的关系是:横截面积相同的同种导体,导体电阻的大小与导体长度___________(选填“成正比”“成反比”或“无关”);
(4)最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来较细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样___________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【答案】(1)0.6 2.5 (2)寻找普遍规律 (3)成正比 (4)减小
【解析】(1)[1][2]由图1可知,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,如图2,电流表读数为0.6A。根据欧姆定律得一根合金丝的阻值是
(2)本实验是探究规律,因此进行多次测量的目的是为了分析不同连接方式下的规律,即寻找普遍规律。
(3)由表可知,实验次数1、2、3的长度逐渐增加,通过的电流逐渐减小,因此可得出结论,横截面积相同的同种导体,导体电阻的大小与导体长度成正比。
(4)由实验可知,导体电阻与横截面积成反比,因此将原来较细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,即增大导体的横截面积,是为了减小电阻。
11.(2026·贵州黔东南·模拟预测)小麒发现调节车灯亮度、音乐大小都需要改变电路中的电阻大小。于是,他和同学设计了“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验如图,提出了以下猜想:
A.可能与盐水浓度有关;
B.可能与盐水的液柱长度有关;
C.可能与盐水横截面积有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)实验中根据______可以判断盐水的电阻大小;
(2)探究猜想C时,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半,发现灯变暗,能否说明盐水的电阻大小与横截面积有关?__________(选填“能”或“不能”),为什么?______________;
(3)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。(两者导电性相差比较大)这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?为了探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水。小组同学除了以上实验中的器材,还准备了足量的矿泉水和_______,请你设计一个实验验证写出实验步骤及判断方法。________________。
【答案】(1)灯泡亮度 (2)不能 长度改变 (3)纯净水 实验步骤:
1.将玻璃管内的金属活塞位置固定,保证液柱长度、横截面积相同;
2.向玻璃管中加入矿泉水,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度;倒出矿泉水,将玻璃管清理干净后,加入纯净水,保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度。倒出纯净水,将玻璃管清理干净后,加入待测水,保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度。
判断方法:
如果待测水对应的亮度与矿泉水亮度相近,则说明饮水机中是矿泉水;如果与纯净水亮度相近,则说明是纯净水。
【解析】(1)由图可知,盐水与小灯泡串联接入电路,当盐水电阻变小时会使电路中电流变大,灯泡变亮,当盐水电阻变大时会使电路中电流变小,灯泡变暗,因此可以通过小灯泡的亮度判断盐水的电阻大小。
(2)[1][2]根据控制变量法可知,要探究盐水的电阻大小与横截面积的关系,需要控制盐水的浓度和液柱长度不变,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半的过程中,盐水的液柱长度也在改变,因此不能说明盐水的电阻大小与横截面积有关。
(3)[1]因为实验中要探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水,因此需要准备足量的矿泉水和纯净水。
[2]见答案。
12.(23-24九年级上·云南保山·期末)某小组学习了电阻的知识后开展对“液体电阻大小与哪些因素有关”的探究,他们猜想液体电阻大小可能与液体的浓度有关;于是利用如下器材:两端接有金属接线柱的塑料管、两节干电池、开关、小灯泡各一个,导线若干,组装成如图所示的电路进行实验。为了证明盐水的电阻大小与盐水浓度的关系,应该进行的操作是:______________;如果出现_______的现象,则说明液体电阻与液体浓度有关。
【答案】见解析 灯泡亮度发生变化
【解析】[1][2]根据实验目的可知,要探究液体电阻大小可能与液体的浓度有关,断开开关,然后向塑料管中加盐,搅拌均匀后,再闭合开关,观察灯泡亮度变化,如果观察到灯泡亮度发生变化,则可以证明液体电阻与液体浓度有关。
04 探究导体中电流与电压、电阻的关系
13.(2026·河北石家庄·模拟预测)实验小组在“探究电流与电压关系”的实验中,设计了如图1所示的电路,其中为定值电阻, R′为滑动变阻器,电源电压为4.5V。
(1)根据如图1所示的电路图用笔画线代替导线,将如图2所示的实物电路补充完整,要求:滑片P向右滑动时,电流变小,导线不能交叉。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(选填“最左”或“最右”)端。
(3)连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是定值电阻R______(选填“短路”或“断路”)。
(4)电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,并将多组电流、电压值记录在表格中。其中第5次实验的电压表示数如图3所示,为______V;分析表格中的数据可得到的实验结论为:______。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(5)处理数据时发现,电压与电流的比值为R的阻值,是普遍规律吗?同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收集数据的方案。
方案一:收集电阻值均为的几个小组的数据;
方案二:收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案______更合理。
【拓展】
(6)实验结束后,小组成员进一步思考:如果将原电路中的滑动变阻器换成标有“”的另一个滑动变阻器,电源电压不变,继续探究电流与电阻的关系,且实验中始终保持电压表示数为2V不变,则可选用的定值电阻的阻值范围为______。
【答案】(1) (2)最右 (3)短路 (4)2.5 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 (5)二 (6)
【解析】(1)滑片P向右滑动时电流变小,说明滑动变阻器接入电阻变大,因此需要将左下接线柱接入电路。
(2)闭合开关前,滑动变阻器需要调到最大阻值处,因此滑片置于最右端。
(3)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明可能是和电压表并联的定值电阻短路。
(4)电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,读数为2.5V;分析表格数据:电阻不变时,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,因此结论为:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(5)要得到普遍规律,需要用不同阻值的电阻多次实验,避免结论的偶然性,因此方案二更合理。
(6)探究电流与电阻关系时,保持R两端电压为2V不变,电源电压4.5V,因此滑动变阻器两端电压为
根据串联分压,得定值电阻阻值
滑动变阻器允许最大电流为0.4A,电路最大电流不超过0.4A,因此定值电阻最小阻值
滑动变阻器最大阻值为30Ω,因此定值电阻最大阻值
因此定值电阻阻值范围为5Ω~24Ω。
14.(2026·新疆·二模)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20 Ω,电源为三节新的铅蓄电池串联(一个铅蓄电池电压2 V)。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整;
(2)连接电路前,滑动变阻器应该调至最________端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是定值电阻R________(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,测量并记录了几组电压表和电流表的示数。第二次实验中电压表的示数为2.2 V,电流表的示数如图乙,此时电路中消耗的总功率________W;
(5)实验中发现,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电压表的示数小于电源电压。该小组通过讨论,对产生此现象的原因,提出了多种猜想。他们提出的下列猜想中,最不合理的一项是________。
A.电流表本身有电阻 B.导线本身有电阻
C.电压表本身的电阻不够大 D.电压表使用前未调零
【答案】(1) (2)右 (3)短路 (4)1.32 (5)C
【解析】(1)将电压表的负接线柱与定值电阻的左接线柱连接,使电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)连接电路时,滑动变阻器需要调至最大阻值处保护电路,图中滑动变阻器接入的是左下接线柱,滑片在最右端时接入电阻丝最长,电阻最大。
(3)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明和电压表并联的定值电阻发生短路。
(4)三节铅蓄电池总电源电压
由乙图可知,此时电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,则电路电流
电路总功率
(5)电流表本身有电阻,会和定值电阻串联分压,使定值电阻两端电压小于电源电压,猜想合理,故A不符合题意;
导线本身有电阻,同理会串联分压,使定值电阻两端电压小于电源电压,猜想合理,故B不符合题意;
电压表并联在定值电阻两端,无论电压表内阻多大,电压表测量的就是定值电阻两端的真实电压,不会造成示数偏小,猜想不合理,故C符合题意;
若电压表使用前未调零,指针初始在零刻度线左方,测量的读数就会小于真实电压,会出现该现象,猜想合理,故D不符合题意。
故选C。
15.(2026·广东东莞·一模)如图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小);
(2)连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片调至______(选填“C”或“D”)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路故障可能是______;
(3)排除故障后闭合开关,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为______A,实验中所用的定值电阻的阻值大小为______Ω;
(4)根据实验记录的多组电流表和电压表示数绘制了图丙所示的图像,分析图像可以得出结论:当电阻一定时,电流与电压成______比。
【答案】(1) (2)C 定值电阻短路 (3)0.1 10 (4)正
【解析】(1)滑动变阻器按“一上一下”接线,题目要求滑片P向右滑动时接入电阻变小,说明滑片右移时接入的电阻丝长度变短,因此需要接右下接线柱,将开关的右接线柱与滑动变阻器的右下接线柱连接即可。
(2)连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处,本题接入下接线柱,滑片在端时接入电阻丝最长、电阻最大,因此滑片调至端;
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的定值电阻短路。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为;则定值电阻的阻值为
(4)由图丙可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系图线为过原点的倾斜的直线,所以可得出结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。
16.(2026·山东青岛·一模)小明利用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”,实验器材如下:电源(电压恒为3V),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,定值电阻,导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整;
(2)实验前将滑片P调至最______端。闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在a、c两点时,电压表无示数;接在b、c两点时,电压表示数为3V;由此可判断出电路中______断路。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,其读数为______A。请利用表中数据在图丁中作出电流与电压的关系图像______。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.50
0.80
1.20
1.50
2.00
电流I/A
0.10
0.16
0.30
0.40
(4)根据图像可得出的结论是:______。
(5)根据表中数据可知定值电阻R=______Ω。
【答案】(1) (2)右 开关 (3) 0.24 (4)电阻一定时,电流与电压成正比 (5)5
【解析】(1)滑动变阻器与定值电阻串联,接线应遵循“一上一下”原则,由电路图可知,向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故应把左下接线柱接入电路。据此作图。
(2)[1]为了保护电路,防止闭合开关瞬间电流过大损坏元件,实验前应将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处。根据实物连接,滑片P应调至最右端。
[2] 闭合开关,电压表、电流表均无示数,说明电路可能开路;将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V,说明b导线与电源负极连接正常;接在a、c两点时,电压表无示数,接在b、c两点时,电压表示数为3V(等于电源电压),说明开关处断路。
(3)[1]由图丙可知,电流表选用小量程(),分度值为,读数为。
[2] 根据表格数据描点连线。描点坐标分别为:、、、、。将这些点连接成一条过原点的直线。
(4)由图像可知,电流与电压的关系图像是一条过原点的直线,说明在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)根据欧姆定律,选取一组数据(如第 组)进行计算。定值电阻
05 伏安法测未知电阻
17.(2026·湖北黄石·一模)小渝做“伏安法测电阻”的实验,电源为2节新干电池,电流表、电压表、滑动变阻器和开关各1只、1个待测电阻、导线若干。
(1)如图甲所示是实验电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应该________(选填“断开”或“闭合”),连接前发现电流表指针如图乙所示,原因是________。
(3)排除故障后,小渝同学正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表示数如图丙所示,为________A,根据三次实验数据测得待测电阻Rₓ的值________(选填“需要”或“不需要”)求平均值。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
1
1.2
0.14
2
1.8
3
2.4
0.26
(4)小渝接着利用图甲器材测另一规格为2.5V的小灯泡的电阻,记录多组数据,并绘制出图丁所示的关系图像,当小灯泡两端的电压为2.5V时,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留一位小数);分析发现,电压越高小灯泡的电阻越大,结合小灯泡的发热特性可知,主要原因是灯泡的电阻受________影响。
【答案】(1) (2)断开 电流表没有调零 (3)0.2 需要
(4)8.3 温度
【解析】(1)伏安法测电阻的实验中,电压表与被测电阻并联,电源电压为3V,因此电压表选用的测量范围,将电压表“3”接线柱与滑动变阻器左下接线柱连接即可,电路如图所示:
(2)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应该断开.
[2]如图乙所示,连接电路前发现电流表指针在零刻度线左侧,原因是电流表没有调零。
(3)[1]由电路图可知电流表选用测量范围,如图丙,电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A;
[2]为了减小实验误差,根据三次实验数据测得待测电阻Rₓ的值需要求平均值。
(4)[1]小灯泡正常发光时的电压为2.5V,由图丁可知,通过灯泡的电流为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻为
[2]灯泡两端的电压越高,通过灯丝的电流越大,灯泡的温度越高,小灯泡的电阻越大,结合小灯泡的发热特性可知,主要原因是灯泡的电阻受温度影响。
18.(2026·江苏连云港·一模)小明用如图甲所示的装置测量未知电阻的阻值。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器,发现电流表始终无示数,电压表有示数且等于电源电压,原因可能是______;
(3)某次测量时电压表、电流表示数如图乙所示,本次测量的电阻的阻值是______Ω;
(4)小明将电路中的电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,测量小灯泡在不同电压下的电阻,测量的数据描绘成如图丙所示图像,小灯泡正常工作时的功率为______W;
(5)经过对图像进行分析,小明发现通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是______。
【答案】(1) (2)断路 (3)5 (4)0.625 (5)灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】(1)由图甲可知,有电流表、电压表,说明使用的是伏安法测量电阻,因此需使待测电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在待测电阻两端,电流表串联在电路中,且电源为两节干电池,所以电压表选择0~3V量程,电流表选择0~0.6A量程,如图所示:
(2)电流表无示数,说明电路中存在断路。电压表有示数,说明电压表与电源两极是连通的。电压表示数等于电源电压,说明电压表被串联在了电路中,并且它所并联的元件发生了断路。由于电压表内阻极大,导致电路中电流极小,电流表无法测出,而电压表测量的是电源两端的电压。
(3)由图乙可知,电压表量程为0~3V量程,读数为2.5V,电流表量程为0~0.6A,读数为0.5A,所以
(4)由图丙,当小灯泡两端的电压为其额定电压 时,通过的电流 ,所以灯泡正常工作时的功率
(5)小灯泡的灯丝是金属导体,其电阻会随着温度的变化而变化。当灯泡两端的电压升高时,通过的电流增大,灯丝的发热功率增大,导致灯丝的温度升高。而金属导体的电阻率会随温度的升高而增大,因此灯丝的电阻也随之增大。
19.(2026·湖北黄冈·模拟预测)实验室有两个阻值未知的定值电阻,小雨设计了图甲所示的电路来比较它们的阻值大小。电源电压保持不变,定值电阻的阻值分别为、。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最___________端。
(3)闭合开关后,她发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终为0,的示数始终接近电源电压,若故障元件为定值电阻中的一个,则故障原因是___________。
(4)排除故障后,小雨多次实验并分别记录电压表示数如下表:
实验序号
1
2
3
电压表的示数/V
0.7
0.9
电压表的示数/V
1.8
2.1
2.7
①第1次实验电压表的示数如图丙所示,此时电阻为的定值电阻两端的电压为___________V。
②分析实验数据可知:___________(选填“”“”或“”)。
③小雨了解到实验室的定值电阻只有四种规格:5 、10 、15 和20 。进一步分析上面的实验数据,两个定值电阻的阻值均不可能是___________。
(5)小雨想用图甲所示电路测出两个定值电阻的具体电阻值,只需在电路中加装一个___________。
【答案】(1)或 (2)左 (3)R2断路 (4)1.2 < 15 (5)电流表
【解析】(1)由图甲可知,两定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在两电阻两端,测其总电阻,并联在两端,所以实物图连接如下图所示:
或
(2)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,如图乙,应移至最左端。
(3)电压表的示数始终为0,说明电阻两端没有电压,可能短路或电路中无电流。电压表 的示数始终接近电源电压,说明所测量的和部分相当于直接接在了电源两端,这通常是由于该部分电路发生断路,使得内阻极大的电压表串联在电路中,测得电源电压,因此故障很可能是电阻断路。
(4)[1]根据图丙,电压表选用的是0~3V量程,其分度值为0.1V,读数为0.6V。电压表 测量的是和的总电压。根据表格,第1次实验中 ,根据串联电路的电压规律,电阻 两端的电压
[2]在串联电路中,电流相等,根据欧姆定律可知,电压与电阻成正比。由表可知,每次实验两端的电压小于两端的电压,因此。
[3]根据后两次实验数据,实验1中
实验2中
实验3
这表明
实验室提供的电阻规格为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。满足
关系的组合有, 和 。
在这两种可能的组合中,出现的电阻值有5Ω、10Ω和20Ω。规格为15Ω的电阻在两种组合中均未出现。因此,两个定值电阻的阻值均不可能是15Ω。
(5)要用图甲所示电路测出两个定值电阻的具体阻值,根据欧姆定律变形有,我们不仅需要知道电阻两端的电压,还需要知道通过电阻的电流。因此,只需在电路中串联一个电流表即可。
20.(2026·河南信阳·一模)如图所示,某小组同学利用电压表和电流表测量电阻。电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线表示导线,在图甲中完成电路连接。
(2)闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至最____(填“左”或“右”)端。闭合开关后,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是电阻Rx_____(填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.1V时,电流表示数如乙图所示为________A。多次测量记录的部分数据如表所示,Rx电阻为______ Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
6
……
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
……
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.18
0.24
……
(4)若Rx为5Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的电阻范围是____Ω。
(5)某同学利用滑动变阻器RP、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了如图丙所示的测量电阻Rx的实验电路,实验步骤如下。
①将滑动变阻器滑片移动至最右端。
②闭合开关S1,将S2拨到2的位置,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记录电压表的示数U。
③闭合S1,将S2拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,___________。
④记录电阻箱的电阻R0。
⑤待测电阻Rx=_____。(用测量量表示)
【答案】(1) (2)左 断路 (3)0.2 10 (4)5Ω-30
(5)调节电阻箱R的电阻,使电压表的示数仍为U R0
【解析】(1)电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联接入电路,如图所示:
(2)[1]闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即最左端。
[2]闭合开关后,电流表示数几乎为0,则电路可能断路,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,则电压表所并联的部分断路,若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是电阻Rx断路。
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(4)当电路中电流最大为时,电路总电阻
此时滑动变阻器接入电路的电阻
应按电压表量程考虑,当两端电压最大为时,电流
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路的电阻
当滑动变阻器接入电路的电阻最大为时,也能保证电路安全。所以在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的电阻范围是。
(5)[2]闭合,将拨到1的位置,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱R的电阻,使电压表的示数仍为U。这一步的目的是为了使电阻箱接入电路时的电阻等于步骤2中待测电阻接入电路时的电阻。记录电阻箱的电阻,待测电阻的阻值就等于电阻箱的电阻值。
1.(2026·安徽合肥·一模)某实验小组“探究并联电路电流的关系”的实验,电路图如图甲所示:
(1)按图甲连接电路时,在闭合开关前,观察电流表,发现指针指在如图乙所示的位置,他接下来的操作应该是______。
(2)闭合开关S后,两个小灯泡一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是( )(填字母)。
A.这两个灯泡两端的电压大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的规格不同 D.发光微弱的灯泡被短路
【答案】(1)将电流表指针调零 (2)C
【解析】(1)闭合开关前,电路中没有电流,若发现电流表出现如图乙所示的指针在零刻度线左侧,此时电流表指针没有对准零刻度线,因此接下来需要对电流表进行调零操作。
(2)A.两个灯泡并联,并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,故A不符合题意;
B.若发光微弱的灯泡灯丝断了,该支路断路,灯泡会完全不发光,故B不符合题意;
C.灯泡规格不同,电阻不同,并联时电压相同,根据,实际功率不同,因此亮度不同,一个很亮一个发光微弱,符合现象,故C符合题意;
D.若发光微弱的灯泡被短路,灯泡没有电流通过,不会发光。且另一个灯和电源也会发生短路,另一个灯也不亮,甚至损坏电源,故D不符合题意。
故选C。
2.(2026·四川广元·一模)如图是“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验:
序号
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.12
0.36
0.48
2
0.24
0.32
3
0.18
0.26
0.44
(1)连接电路时,开关应处于_________状态;
(2)同学们换用不同规格的小灯泡,进行了3次的实验并将数据记录如表所示,其第二次实验中C处的电流表示数如图乙所示为_______A;结合实验数据,得到实验结论为:_______。
【答案】(1)断开 (2)0.58 并联电路干路中的电流等于各并联支路中的电流之和
【解析】(1)为保护电路中各元器件,以及防止人在拆接电路时触电,在拆接电路时开关必须断开。
(2)[1]根据题图乙可知,电流表的量程为0至0.6A,分度值为0.02A,故此时电流表的示数为0.58A。
[2]小灯泡L1、L2是并联接入电路的,根据表格中数据,误差允许的范围内,在多次的测量的结果都有
故可得结论为:并联电路干路中的电流等于各并联支路中的电流之和。
3.(25-26九年级上·云南文山·期末)在物理实验操作考试中,小李同学抽到了“探究串联电路电压的规律”的实验,其实验过程如下:
(1)在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示,接下来他要对电压表进行的操作是:___________。
(2)测出两端的电压后,将电压表所接的接点不动,只断开接点,并把接线改接到接点上,这个方法___________(选填“能”或“不能”)测出两端的电压。
(3)为了实验结论更有普遍性,可采用的方法是___________(填字母)。
A.换用不同规格的灯泡多次实验 B.改变电源电压多次实验
(4)小李完成实验并记录数据如下表。分析数据可得串联电路的电压规律是___________。
序号
1
2.4
0.6
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
【答案】(1)调零 (2)不能 (3)A (4)见解析
【解析】(1)在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示,指针没有在零刻度线处,需要对电压表调零。
(2)测出两端的电压后,将电压表所接的接点不动,只断开接点,并把接线改接到接点上,这样会导致电压表的正负接线柱接反了,所以不能测出L2两端的电压。
(3)根据一组数据得出的结论有偶然性,实验中,为了避免结论的偶然性,使结论更有普遍性,可采用的方法是:换用不同规格灯泡多次实验,而改变电源电压只能让电流成倍数的变化,不合适,故选A。
(4)由表中第1组数据可知
由表中第2组数据可知
由表中第2组数据可知
可以得到串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
4.(25-26九年级上·广东深圳·期中)小岭同学探究“串联电路的电压特点”,连接了如图所示的电路,电源为两节新干电池。
0.5
2.5
3
(1)小岭在闭合开关时,灯泡不发光、发光,且电压表的示数为0,此时电路中的故障可能是______;
(2)小岭排除故障并纠正错误后重新实验,在测量完两端的电压后,小岭想移动一根导线来测量两端的电压,他把电压表左侧导线的A端取下换接到D点,会出现的现象为:______,导致该现象的原因是:______;
(3)完成实验后,小岭记录的数据如表所示;由此初步得出结论:______;(文字表述)此实验在设计方案上存在的不足之处是:______,改进方法是:______。
【答案】(1)灯泡短路 (2)电压表指针反向偏转 电压表正负接线柱接反了 (3)串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和 实验次数太少,结论不具有普遍性 应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论
【解析】(1)由图可知,两灯泡串联,电压表测量两端的电压。闭合开关时,发光,说明电路没有断路;灯泡不发光,且电压表的示数为0,说明灯泡短路。
(2)[1][2]如果将电压表左侧导线的A端取下换接到D点,来测量灯两端的电压,这样电流从电压表的“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,这一做法会导致:电压表的正负接线柱接反了,出现电压表指针反向偏转现象。
(3)[1][2][3]分析实验数据可知,串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和,由于实验次数太少,结论不具有普遍性,应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论。
5.(2026·江西南昌·一模)在“设计恒温电热杯”的跨学科实践活动中,同学们需要解决温度检测(获取水温信息)、电路设计(显示温度)、参数计算(优化系统性能)等关键问题。恒温电热杯的自动温度控制系统由负责检测、显示水温的温度检测系统和负责启动或停止加热的温度控制系统组成,如图甲所示。以下是实践过程中的几个核心任务,请结合所学知识回答下列问题。
【任务一】元件选择
(1)温度检测系统应选择___________(选填“压敏”“光敏”或“热敏”)元件,因为它能将温度变化转化为电阻值变化,是实现电子测温的核心元件。热敏电阻按温度系数分为两类:NTC(负温度系数热敏电阻)和PTC(正温度系数热敏电阻)。PTC的特性是温度越高,电阻值越大;NTC的特性是温度越高,电阻值越___________。
【任务二】计算参数
(2)为设计温度显示电路,同学们用图乙的串联电路进行测试。已知电源电压恒为6 V,闭合开关后电流表的示数为0.2 A,电压表的示数为4 V,则定值电阻的阻值为___________。
【任务三】电路分析
(3)图丙是温度检测电路的简化模型,为定值电阻,为NTC热敏电阻,在抹上一些常温酒精再用扇子对着扇风时,的阻值将___________,电流表示数将___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【任务四】温度校准
(4)同学们用NTC制作电子测温装置(内部电路如图丁所示,温度显示装置由图中的电流表改装而成)。测同一杯水温度时,电子测温装置显示的温度总是高于某只液体温度计测量的温度。可能的原因是___________(写出一条合理原因)。
【任务五】实际应用
(5)图丁中,电源电压为12 V,定值电阻。图戊是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。当电流表的示数为0.4 A时,所检测的水温为___________℃。
【答案】(1)热敏 小 (2)10 (3)增大 减小 (4)电源电压偏高,或者热敏电阻通电发热,自身温度高于水温,合理即可 (5)40
【解析】(1)[1]检测温度需要能将温度变化转化为电阻变化的元件,因此选热敏元件;
[2]NTC是负温度系数热敏电阻,特性与PTC相反:温度越高,电阻值越小。
(2)图乙中R1与R2串联,因此R1两端电压
由欧姆定律得
(3)[1][2] 酒精蒸发吸热,会使Rt温度降低;是NTC热敏电阻,温度越低电阻越大,因此阻值增大;电路总电阻增大,电源电压不变,由得,电路电流减小。
(4)显示温度偏高,说明电流比对应实际水温的电流更大,可能原因:电源实际电压偏高,导致电流偏大;或热敏电阻通电发热,自身温度高于水温,因此电阻更小、电流更大,显示温度偏高,合理即可。
(5)图丁中总电阻
因此热敏电阻阻值
结合图戊可得,对应水温为40℃。
6.(25-26八年级下·重庆江津·月考)在探究影响导体电阻大小的因素时,同学们作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表,实验电路如图甲所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
1.0
(1)为了验证上述猜想①,应选用编号________的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(2)为了验证上述猜想②,分别将A和C两电阻丝依次接入电路中M、N两点间,观察到灯泡变亮了,由此可知:当材料和长度相同时,导体的横截面积越________(选填“大”或“小”),电阻越大。近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路改造,将原来较细的铜质输电线换成较粗的,目的是________(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻。
(3)同学们想进一步用“伏安法”测量导线A的电阻。除图甲所示器材外,还需再接入一个电压表和________。连接好电路并闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是导线A________(选填“断路”或“短路”)。排除故障后,同学们多次测量,绘制出导线A的I-U图像如图乙所示,并算出了导线A的电阻值。考虑到电压表中也有电流通过,该电路测得的导线A的电阻值与真实值相比偏________;
(4)同学们想探究金属导体的电阻是否随温度升高而增大,设计了如图丙所示的实验装置。实验时给金属线圈缓慢加热,观察到灯泡逐渐变暗,电流表的示数________(选填“变大”或“变小”);由此可得结论:金属导体的电阻随温度的升高而________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】(1)A、B (2) 小 减小 (3)滑动变阻器 断路 小 (4)变小 增大
【解析】(1)验证猜想①,需要控制材料、横截面积相同,只改变长度,根据表格,A、B两根电阻丝材料、横截面积相同,长度不同,因此选A、B。
(2)验证猜想②,A横截面积小于C,接入C后灯泡变亮,说明电流更大,C电阻更小,因此结论为:材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大;将输电线换成较粗的,横截面积变大,目的是减小输电线的电阻,减少输电过程的电能损耗。
(3)伏安法测电阻需要滑动变阻器改变电路的电流和电压,实现多次测量减小误差,因此除电压表外还需要滑动变阻器;电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端能连通电源,因此故障是导线A断路;若考虑电压表分流,电流表测量的是电压表和待测电阻的总电流,测得的电流比真实流过待测电阻的电流大,根据,电压测量准确,电流偏大,因此测得的电阻值比真实值偏小。
(4)加热金属线圈后灯泡逐渐变暗,说明电路总电流变小,因此电流表示数变小;电源电压不变,电流变小说明总电阻变大,因此结论:金属导体的电阻随温度的升高而增大。
7.(2026·福建福州·一模)某小组用图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验中用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω;1A”。
(1)用笔代替导线将图甲补充完整。
(2)实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像,由图像可知,定值电阻两端预设不变的电压为______V,从图像可以得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
(3)同学间进行实验的评估交流,有人指出图乙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中捏造的定值电阻进行该实验时,要求滑动变阻器的阻值为______Ω,与实际不符。
(4)完成本实验后,同学们继续探究,认为用本实验的器材不能完成的实验是______。(填字母标号)
A.测量定值电阻的阻值 B.探究电流跟电压的关系 C.探究电热跟什么因素有关
【答案】(1) (2)2.5 反 (3)35 (4)C
【解析】(1)电压表应并联在定值电阻两端,将电压表的负接线柱和定值电阻R的右端接线柱连接。
(2)由图乙可知,定值电阻两端的电压
保持不变,可以得到导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)由图乙可知,当定值电阻阻值为25Ω时,此时电路中电流为0.1A,此时滑动变阻器两端电压
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
而滑动变阻器的最大阻值为30Ω,故可知该数据是捏造的。
(4)A.测量定值电阻的阻值,利用现有器材并结合可完成实验,故A不符合题意;
B.探究电流跟电压的关系,只需保持某一定值电阻不变,通过移动滑动变阻器滑片来改变电压、电流,利用现有器材可完成,故B不符合题意;
C.探究电热的影响因素,需要借助煤油、温度计或U形管等器材显示电热的多少,现有器材无法比较电热大小,故C符合题意。
故选C。
8.(2026·河北邯郸·二模)小明和小华一起进行探究“电流与电压的关系”。
(1)他们选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大;
(2)小明正确连接电路,闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、定值电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在定值电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 ___________,
(3)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,在误差允许范围内,得出实验结论为:___________; 实验中利用的定值电阻Rx为___________Ω。
(4)如果将定值电阻Rx换成额定电压为2.5V的小灯泡,得到的U-I图像不是直线,原因是: ___________。(填写序号即可)
A.小灯泡额定电压太小 B.灯丝电阻随温度变化而变化
C.小灯泡灯丝的电阻是定值但与原电阻的阻值不同 D.操作过程中或读数有错误造成的
(5)【拓展】利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变), 并进行了以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入三个阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了 电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值 了,由以上数据可知:定值电阻R0的阻值为___________Ω。
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设 计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻值为 ___________Ω。
【答案】(1) (2)滑动变阻器断路 (3)在电阻一定时,电流与电压成正比 5 (4)B (5)10 5
【解析】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻串联在电路中,如图所示:
(2)闭合开关,两电表均无示数,则此电路可能有断路,将电压表分别接在电源、待测电阻、滑动变阻器两端,电压表接在电源两端时,电压表有示数,说明电源、电压表是完好的,电压表接在滑动变阻器两端时有示数,说明滑动变阻器以外的电路是通路,只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,说明待测电阻以外的电路有断路,所以故障是滑动变阻器断路。
(3)[1]由图乙可知,图像为过原点的直线,则得出的结论:在电阻一定时,电流与电压成正比。
[2]由得,定值电阻为
(4)将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,得到的U−I图像不是直线,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(5)[1]由题意可知,时,,时,,由图丙电路和串联电路的电压特点可得,当测量电阻时,电源电压为①
当测量电阻时,电源电压为②
联立①②得,电源电压。
[2]小华的设计方案,电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,电源电压,电压表量程0~3V,根据串联分压的原理,当电压表示数最大为3V 时,所能测的最小电阻值最小,其两端电压最小为
此时两端的电压是能测电阻两端电压的2倍,故所能测的最小阻值为
9.(2026·新疆乌鲁木齐·一模)小明设计了如图-1所示的电路测量定值电阻R的阻值。
(1)闭合开关前,小明发现电流表指针指在零刻度线左侧,原因是___________。
(2)解决问题后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图-2所示,为___________A,则定值电阻R的阻值为___________。
(3)在实验过程中,小明所使用的电流表突然坏了。在老师的指导下,小明增加了一个已知阻值的电阻R0和一个开关,设计了如图-3所示的电路测量未知定值电阻Rx的阻值。断开S2、闭合S1时电压表示数为U1,S1、S2均闭合后电压表示数为U,则电阻Rx的阻值是___________(用R0、U1和U表示)。
【答案】(1)电流表指针未调零 (2)0.5 6 (3)
【解析】(1)闭合开关前,没有电流通过电流表,此时电流表指针指在零刻度线左侧,则其原因是电流表未调零。
(2)由图-2可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,读出示数为0.5A;因电压表示数为3V,由欧姆定律可得,R的阻值为
(3)由图-3可知,闭合开关S1、S2,电阻R0短路,只有Rx接入电路,Rx两端的电压即为电源电压,由电压表示数可得电源电压为U;
断开S2、闭合S1,电阻Rx和电阻R0串联,电压表测得Rx两端的电压为U1,根据串联电路的电压特点可知,R0两端电压为
由于两电阻串联,根据串联电路的分压规律可得
故Rx的阻值为
10.(2026·湖南长沙·一模)如图甲所示为“伏安法”测电阻的电路,实验过程中电源电压保持不变。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(不要更改原有导线,导线不能交叉);
(2)正确连接好电路后,闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表有示数,查明电路中的故障只有一处且电表没有故障,则故障可能是___________;
(3)另一小组用相同的器材连接电路并进行实验,并根据所记录的实验数据绘制了如图乙所示的图像。根据该图像计算出被测电阻为___________Ω,并请分析图像不是过原点的原因:___________。
【答案】(1) (2)断路 (3)10 电压表并联在了滑动变阻器两端
【解析】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,故应将滑动变阻器的左下接线柱连入电路中。故需将滑动变阻器左下接线柱与开关右侧接线柱连接。据此作图。
(2)闭合开关后,电流表示数为零,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,所以故障可能是与电压表并联的这部分电路断路,电路中与电压表并联,所以故障可能是断路。
(3)[1][2]由图乙可知,电流随电压的减小而增大,所以此实验中电压表测量的是滑动变阻器两端电压,当电路中电流增大时,定值电阻两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,即电压表的示数变小,此时U-I图像不过原点。
如图乙所示,电路中电流从0.1A至0.3A过程中,电流的变化量
此过程中电压表示数的变化量
定值电阻两端电压变化量
则定值电阻的阻值
1.(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路___________(选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即___________(选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的___________接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该___________(选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
【答案】(1)串联 (2)断开开关 正 (3)更换规格不同的灯泡
【解析】(1)由于电流表电阻非常小,可以忽略不计,相当于一根导线,所以要与被测对象串联,故电流表要与待测的那部分电路串联。
(2)[1][2]有电流通过电流表,电流表指针反向偏转,是因为正负接线柱接反,为保护电路,应立即断开开关。然后改变连线方式,让电流从电流表的正接线柱流入,保证指针正向偏转。
(3)为使实验结论具有普遍性,避免偶然性,测出一组数据后,应更换规格不同的灯泡,多次实验。
2.(2025·广东广州·中考真题)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路______(要求:连线不要交叉:滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡(3.8V,0.4A)和(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹______(选填“a””b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为______V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,断路,短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,断路,无故障。
(5)验证猜想:取下,换上完好的灯泡(3.8V,0.4A),观察到发光,仍然不发光。由此可知,______(选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中______。
【答案】 b 6 猜想一
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
【解析】[1]滑动变阻器应串联在电路中,滑片P向D移动时电流增大,说明接入电阻减小,故应将变阻器的B接线柱与电源负极相连。连线时注意导线不交叉,具体连接方式如图所示:
[2]电压表检测时应将鳄鱼夹b接电源"+"极,因为b连接电压表的正接线柱,这样电压表指针不会反偏。
[3]电压表前后两次接入电路中量程皆为大量程,分度值为0.5V,示数为6V。
[4]电压表两次测量均显示6V,说明从电源负极到E、G点的线路完好,可以让电压表形成回路,所以故障点在正极到G之间,可能是L1断路。换上L3后,L3发光而L2不发光,说明L1断路导致整个串联电路不通,且L2是短路的,不然L3代替断路的L1后,L2也会亮,故猜想一正确。
[5]第一次实验电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.5A。设计表格时应包含实验次数、A1表的示数IA、A2表的示数IB、A3表的示数IC等栏目,第一次数据填入对应位置。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
3.(2025·江苏徐州·中考真题)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为______V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:______。
【答案】(1) (2)D (3)5 (4)实验使用两个相同的灯泡且实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性
【解析】(1)将L1的右侧接线柱与L2的左侧接线柱连接起来,使L1、L2串联,电压表与两个灯泡并联,测量两个灯泡的电压,如图所示:
(2)AB.连接好电路,开关闭合,若两个灯泡中有一个短路,另一个灯泡会亮,现在两个灯泡都不亮,说明不是某个灯泡短路,故AB不符合题意;
C.若开关断路,电压表与电源断开,电压表将无示数,故C不符合题意;
D.若或断路,串联电路断路,两个灯泡都不亮,此时电压表测量电源电压,有示数,故D符合题意。
故选D。
(3)如图b,电压表使用的大量程,分度值为0.5V,示数为5V。
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V,是因为使用了两个相同规格的灯泡;同时只测量一组实验数据,实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性。
4.(2025·四川成都·中考真题)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量_____两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是_____。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在两端,闭合开关,发现灯泡不亮,灯泡发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是( )
A.断路 B.短路
C.电阻比电阻小 D.电阻比电阻大
【答案】(1)和 (2)电压表应与所测用电器并联 (3)C
【解析】(1)由图乙可知电压表并联在和两端,则电压表测量的是和两端的总电压。
(2)根据电压表的使用方法,电压表应并联在用电器两端,如果电压表串联在电路中,整个电路相当于断路,电压表测量电源电压。
(3)根据题意可知灯泡发光,所以电路不可能断路;电压表有较小示数,说明不可能短路;灯泡不亮,说明的实际功率太小,串联电路电流处处相等,根据可知,电阻比电阻小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.(2025·四川·中考真题)小严和小唐同学在探究导体中电流与电阻的关系时,选用的实验器材有:电源、电流表、电压表、三个定值电阻(阻值分别为、、)、滑动变阻器、开关以及导线若干,他们设计的电路图如图甲所示。
(1)按照图甲连接电路时,开关S应______(选填“断开”或“闭合”);接通电路前,滑动变阻器的滑片应移至其接入电路阻值最______(选填“大”或“小”)的位置。
(2)他们选择阻值为的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片到适当位置,此时电流表示数如图乙所示,读出电流值为______A,并记录在表格中。
实验次数
电阻
电流
1
10
2
15
0.2
3
30
0.1
(3)更换不同的定值电阻进行实验,调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持不变,读数并记录在表格中。
(4)分析表格中的数据可知:当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______(选填“正比”或“反比”)。
【答案】断开 大 0.3 反比
【解析】(1)[1]连接电路的安全操作要求:连接电路时开关必须断开,防止线路连接过程中短路损坏器材。
[2]接通电路前,滑动变阻器滑片要移到接入电路阻值最大处,使电路初始电流最小,保护电路。
(2)[3]电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.3A,因此读数为0.3A。
(4)[4]分析表格数据可知,定值电阻两端电压不变时,电流与电阻的乘积为定值,因此结论为:当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
6.(2025·辽宁·中考真题)在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω 1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图甲为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最________端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.24
0.16
0.12
0.10
分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似________(选填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)利用本实验提供的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】(1) (2)右 0.48 (3)相等 反 (4)能
【解析】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,要用电流表来测量通过电阻的电流,用电压表来测量定值电阻两端的电压,所以电压表应该与定值电阻并联。图中电压表负接线柱到电流表0.6接线柱之间的导线连接错误,应该从电压表负接线柱到定值电阻左端连接导线,如图所示:
(2)[1] 闭合开关前,滑片应移到阻值最大处。对于这个滑动变阻器,闭合开关前滑片应该移到最右端。
[2] 图乙所示的电流表连接的是0~0.6A的量程,分度值是0.02A,此时电流表的读数0.48A。
(3)计算出每一次实验所用的电阻值与对应的电流值的乘积,这个乘积相差很小,在误差允许的范围内,可认为这个电流值与其对应的电阻值的乘积相等,也就是定值电阻两端电压相等。可得出结论,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)要研究电流与电压的关系,按照控制变量的要求,需要控制电阻一定。从本实验器材中的5个定值电阻中选择其中1个定值电阻,就能探究电流与电压的关系。
7.(2025·海南·中考真题)某实验小组用以下电路探究电流与电压的关系,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于___________(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,发现电压表无示数,电流表示数不断变小,则电路故障可能是定值电阻发生了___________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,进行实验得到实验数据如表所示。分析数据可得出结论:___________。
实验次数
电压
电流
1
1.0
0.10
2
1.4
0.14
3
2.0
0.20
4
2.6
0.26
(4)物理实验常常需要多次测量,以下实验多次测量的目的与本实验相同的是___________(选填“①”“②”或“③”)。
①探究电流与电阻的关系 ②测量定值电阻的阻值 ③测量物体的长度
【答案】(1)断开 (2)短路 (3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (4)①
【解析】(1)连接电路时,为了防止电路出现短路等故障损坏仪器,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关后,向左移动滑动变阻器滑片P,电流表示数不断变小,说明电路是通路但电阻变大;同时电压表无示数,若定值电阻R短路,它相当于一根导线,则电压表相当于测 “导线电压”(示数为 0),且电路总电阻为滑动变阻器接入电路中的阻值。向左移动滑片,接入电路中的阻值变大,则电流表示数不断变小,符合题意。故故障为R短路。(若R断路,电流表无示数,电压表有示数。)
(3)分析表格数据:电压U增大时,电流I也随之增大,且的值保持不变。因此可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)本实验探究电流与电压的关系,多次测量是为了寻找普遍规律。
①探究电流与电阻的关系:需多次实验寻找 “电压一定时,电流与电阻的反比关系”,目的是寻找普遍规律,与本实验相同。
②测量定值电阻的阻值:多次测量是为了求平均值减小误差。
③测量物体的长度:多次测量是为了求平均值减小误差。
因此多次测量的目的与本实验相同的是①。
8.(2025·山东德州·中考真题)在用电流表和电压表测量小灯泡电阻的实验中,电源电压为3V,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,正常发光时阻值约为8Ω。
实验次数
电压U/V
电流I/A
灯泡发光情况
1
1.5
0.24
较暗
2
2.5
0.30
正常发光
3
2.8
0.32
较亮
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整(导线不得交叉)______;
(2)闭合开关,移动滑片P至某位置,电压表示数如图乙所示,为______V。为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端滑动;
(3)多次实验后,实验数据如表所示,可知小灯泡L正常发光时的阻值为______Ω(结果保留一位小数);
(4)根据表中数据可推测闭合开关前小灯泡阻值可能为______;
A.0Ω B.3Ω C.6.3Ω D.10Ω
(5)根据表中数据,可得小灯泡正常发光时的电功率为______W。结合实验数据和发光情况,可知小灯泡的亮度取决于其__________。
【答案】(1) (2)2.3 右 (3)8.3 (4)B (5)0.75 实际功率
【解析】(1)由题意,电源电压为 3V,小灯泡额定电压为 2.5V,正常发光时电阻约为 8Ω,所以额定电流约为
所以电流表应选 0~0.6A 量程,电压表选 0~3V 量程。滑动变阻器要串联在电路中,用来调节小灯泡两端电压。如图所示:
(2)[1][2]如图乙,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故读数为2.3V,小于小灯泡额定电压,要使灯泡电压增大到 2.5V,应减小滑动变阻器连入电阻,滑动变阻器接入右下接线柱 ,故应将滑动变阻器的滑片向右端移动。
(3)由表中第 2 次实验数据:,,则小灯泡正常发光时的电阻
(4)闭合开关前,灯丝温度低,电阻比正常发光时小。由第1次实验数据:,,对应电阻
但这是通电后较暗时的电阻,比闭合开关前小灯泡阻值大。闭合开关前小灯泡温度更低,小灯泡阻值比 6.25Ω 更小,但不会为0,故闭合开关前小灯泡阻值可能为3Ω,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)由表可知,小灯泡正常发光时的电功率
结合实验数据和发光情况可知小灯泡的亮度取决于实际功率。
9.(2025·江苏镇江·中考真题)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)右 (2) (3) 5 10 (4)15 不均匀
【解析】(1)为了电路安全,开关闭合前滑片应滑到阻值最大处,则闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最右端。
(2)由图1得,滑动变阻器滑片置于最右端时滑动变阻器的阻值最大,说明滑动变阻器接的是左下接线柱,将电源的正极与滑动变阻器的左下接线柱相连,如图所示:
(3)[1]由图1得,电压表测量铅笔芯的电压,电流表测量铅笔芯的电流;由图3得,铅笔芯的电阻为定值,且当其电压为4V时,电流为0.8A,由欧姆定律得,铅笔芯的阻值为
[2]滑动变阻器与铅笔芯串联,当变阻器接入电路中电阻最大,电路电阻最大,由欧姆定律得,此时电路电流最小,串联电路电流处处相等,由图3得,电路电流最小为0.3A,此时铅笔芯的电压为1.5V,由串联电路电压特点得,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
(4)[1]①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,此时电路为滑动变阻器的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为┄┄①
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,滑动变阻器与定值电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,由欧姆定律得,电源电压为┄┄②
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,滑动变阻器与待测电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,,由欧姆定律得,电源电压为┄┄③
由①②得,滑动变阻器接入电路中电阻为
则待测电阻的阻值大小为
[2]由第一小问得,当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
由于
即电流表指针偏转角度的改变量的比值与电阻改变量的比值不相等,说明在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是不均匀的。
10.(2025·黑龙江大庆·中考真题)小娜同学设计了如图甲所示的电路图,来测量未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为20Ω,电源电压低于10V。
(1)图甲中闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端,电流表的量程应选______,电流表的量程应选______(两空均选填“0~0.6A”或“0~3A”);
(2)图甲中闭合开关后,将滑动变阻器的滑片调到适当位置,小娜发现电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,电路可能出现的故障是______(选填“”或“”)断路;
(3)故障排除后进行测量,其中一个电流表的读数为1.2A,另一个电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A,则待测电阻的阻值为______Ω;
(4)小娜利用测出的定值电阻设计了天然气浓度检测仪,其电路图如图丙所示,电源电压为6V,气敏电阻阻值随天然气浓度变化规律如图丁所示。当电压表示数低至3V时,启动报警系统,图丙中______(选填“”或“”)是气敏电阻;当电压表示数为4V时,天然气的浓度为______%。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,需更换阻值更______(选填“大”或“小”)的定值电阻。
【答案】(1)右 0~0.6A 0~3A (2) (3)0.4 10 (4) 0.5 大
【解析】(1)[1]为保护电路,闭合开关前,小娜应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[2][3]分析图甲电路可知,、并联后与滑动变阻器串联,电流表测电流,则电流表示数最大为
所以电流表选用0~0.6A的量程,电流表测干路电流,则电流表的量程应选0~3A。
(2)电流表的指针几乎不偏转,电流表的指针有明显偏转,说明干路部分为通路,若发生的故障为断路,则是断路。
(3)[1]电流表选用0~0.6A的量程,所以电流表示数为1.2A,则图乙中是电流表,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]根据并联电流规律,的电流为
并联部分两端的电压为
则待测电阻的阻值为
(4)[1]图丙电路中,、串联,电压表测电压。当电压表示数低至3V时,启动报警系统。说明当天然气浓度增大时,电压表示数减小,根据串联分压原理,则是阻值减小,由图丁可知,气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小,所以是气敏电阻。
[2]电源电压为6V,当电压表示数低至3V时,启动报警系统,此时、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同,均为。当电压表示数为4V时,根据串联分压原理则有,解得此时气敏电阻阻值为,由图丁可知,此时天然气的浓度为。
[3]报警时,、电压相同,均为3V,根据串联分压原理,则此时、阻值相同。若要在天然气浓度更低时启动报警系统,此时气敏电阻阻值变大,则定值电阻阻值也要变大。
11.(2026·安徽阜阳·一模)实验小组利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,已知图中滑动变阻器的最大阻值为。
(1)请根据图甲电路图,用笔画线代替导线完成图乙实物电路连接;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路的故障可能是__________断路;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表的示数为2.4V,此时电流表的示数如图丙,则该电阻的阻值为__________;
(4)实验结束后,小明想只用电压表,也能完成这个实验,于是他把电流表从电路中拆除,将滑片P移到端,闭合开关,读出电压表的示数为,再将滑片P移到端,读出电压表的示数为,则定值电阻__________(用和表示)。
【答案】(1) (2)定值电阻 (3)8 (4)
【解析】(1)据甲图可知,电路是串联的,滑片向右移电阻变大,因此将滑动变阻器的A下接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路或电流表短路,电压表示数接近电源电压,则可能是定值电阻R发生断路,电压表串联接入电路,测电源电压。
(3)丙图中电流表使用的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.3A,则该电阻的阻值为
(4)将滑片P移到端,闭合开关,此时电路R单独接入,电压表测电源电压为U1,再将滑片P移到端,此时电路为定值电阻R和滑动变阻器的最大电阻串联,电压表测R两端电压,示数为,可得此时滑动变阻器两端电压为
电路中的电流为
则定值电阻的阻值为
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