专题22 中考实验之电（二）（举一反三复习讲义）（全国通用）2026年中考物理二轮复习

专题22 中考实验之电（二） 第一部分 核心考点精讲 【考点06】 测小灯泡的电阻 【考点07】 测小灯泡的电功率 【考点08】 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 【考点09】 探究通电螺线管外部磁场的分布 【考点10】 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 第二部分 题海精炼 考点 06 测小灯泡的电阻 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、导线若干。利用伏安法测量小灯泡在不同电压下的电阻，探究小灯泡电阻随温度的变化规律，掌握伏安法测灯泡电阻的特点。 情境示例：如图所示，是测小灯泡电阻的实验装置，将电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端。闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表和电流表的示数，计算额定电压下的电阻；再调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于和高于额定电压（不超过额定电压的1.2倍），分别记录电压和电流数据，计算不同电压下的电阻，分析电阻变化与温度的关系。 解题策略： 实验原理为R＝U/I，核心是测量小灯泡在不同电压下的电压和电流，重点探究电阻随温度的变化规律（与伏安法测未知电阻的区别）。 实验器材作用：小灯泡为被测对象，其电阻随温度变化；滑动变阻器用于调节小灯泡两端的电压，保护电路，实现多次测量；电流表和电压表的作用与伏安法测未知电阻一致。 实验操作时，连接电路前断开开关，滑动变阻器调至最大阻值处；电压表并联在小灯泡两端，确保正负接线柱正确，量程选择要兼顾额定电压和最大测量电压；调节滑动变阻器时，避免小灯泡两端电压过高，损坏小灯泡；记录多组数据，计算不同电压下的电阻，重点观察电阻随电压（温度）的变化。 现象与结论：小灯泡的电阻随温度的升高而增大（电压越高，小灯泡越亮，温度越高，电阻越大）；不同电压下，小灯泡的电阻不同，因此不需要求平均值（多次测量的目的是探究电阻随温度的变化规律，而非减小误差）。 拓展知识点：小灯泡的电阻是变化的，而定值电阻的电阻基本不变，这是两者的核心区别；中考常考查“为什么测小灯泡电阻不需要求平均值”，需牢记其原因是电阻随温度变化。 【典例1】（2025·河南·中考真题）某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线表示导线，将图甲中的电路连接完整。 (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______（填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是______。 (3)排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2.1V，电流表的示数如图乙所示，为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω（计算结果保留一位小数）。 (4)经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I-U图像如图所示，该图像不是一条直线，其原因是______。接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考，根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像，其中正确的是______（填“A”“B”或“C”），你判断的理由是______。 【答案】(1) (2)B 灯泡断路 (3)0.26 8.1 (4)灯的电阻随温度的升高而变大 C 见解析 【解析】（1）[1]由题知，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择小量程与灯泡并联，滑动变阻器应该与灯泡、电流表串联，变阻器按一上一下连入电路中，如图所示： （2）[1]闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即B端。 [2]闭合开关，观察到电流表无示数，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，已知导线、电表均完好且接触良好，则原因可能是灯泡断路。 （3）[1]由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.26A。 [2]此时小灯泡的电阻为 （4）[1]由于灯的电阻随温度的升高而变大，所以小灯泡的I-U图象不是一条直线。 [2][3]灯泡与滑动变阻器串联，灯泡两端电压为U灯，滑动变阻器两端电压为U变=U总−U灯 小灯泡的电阻随温度升高而增大，导致其I-U图像向上弯曲，由于U灯随I非线性增加，则U变随I的增加呈现非线性减小，且减小速率逐渐加快，最终滑动变阻器的I-U图像为一条向下弯曲的曲线（开口向下），故C符合题意。 【变式1-1】（2026·上海杨浦·二模）小华测量小灯泡发光时的电阻，他将电源、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、滑动变阻器（标有“”或“”字样）、电流表、开关串联，将电压表并联在某元件两端。闭合开关后，移动变阻器的滑片，将观察到电表示数记录在表2的序号1中。为了精确测出小灯泡正常发光时的电阻，小华改变了电路中电压表并联的位置，再次实验，并移动变阻器的滑片，将相关数据先后记录在表2的序号2和序号3中，发现上述实验中有一组数据是小灯泡正常发光时的数据。 表2 序号 电压U/V 电流I/A (1)根据上述信息 ①求电源电压U___________。 ②判断滑动变阻器的规格为______________________A，理由是___________。 ③将小灯泡三次发光时两端电压和通过电流的值分别用“×”标记在图中___________。 (2)一段时间后，小灯泡突然熄灭，电流表示数变为零。经检查，实验中小灯泡熄灭的原因是由于小灯泡和滑动变阻器中的一处发生了故障。请写出闭合开关后电压表示数及其对应的故障。___________。 【答案】(1)6V 20 2 根据序号1数据 (2)当电压表示数为时，小灯泡断路；当电压表示数为时，滑动变阻器断路。 【解析】（1）根据序号2、3数据，电源电压不变，电流表示数增大，说明电路中的等效电阻变小，滑动变阻器阻值变小，又由于电压表示数减小，因此可判断出调整后电压表并联在变阻器两端，调整前电压表并联小灯两端。若记录第3次数据时，小灯泡正常发光则电源电压 由每2组数据可知灯泡电压为 根据欧姆定律可知电流也应小于第1组数据，但此时电流 此假设不可能，舍去。 若记录第2次数据时，小灯泡正常发光则电源电压为 此时灯泡电压 根据欧姆定律可知电流也应大于第1组数据，此时电流 此假设成立，因此电源电压 滑动变阻器的规格为“”，理由是：根据序号1数据 在坐标图中标记()、()、()三个点，图像如下： （2） 电流表示数为零，说明电路断路，故障在小灯泡或滑动变阻器处：若滑动变阻器断路：电压表串联在电路中，测电源电压，示数为；若小灯泡断路：电压表无法与电源连通，示数为。 【变式1-2】（2026·北京·模拟预测）小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常工作时的电阻，在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻，电源两端电压不变。请回答下列问题： (1)添加一根导线，完成图甲所示的实验电路的连接； (2)正确连接电路后，请补充完成主要实验步骤。 ①只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器滑片P的位置，读出并记录电压表示数为2.5V； ②______________，读出并记录电压表示数（如图乙所示）； (3)计算出小灯泡L正常发光时的电阻______Ω。 【答案】(1) (2)闭合开关S、，断开开关，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变 (3)5 【解析】（1）当不考虑开关、、电压表时，定值电阻与灯泡L串联，开关的组合需要改变电压表的测量对象，闭合开关S、时，需要测量小灯泡两端的电压，故需要一根导线将开关右端与灯泡的左端相连，只闭合开关S和时，电压表测量定值电阻与灯泡L两端的总电压，据此作图。 （2）①只闭合开关S和，电压表测灯泡电压，调节滑动变阻器滑片P的位置，读出并记录电压表示数为2.5V，此时灯泡正常发光；②闭合开关S、，断开开关，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，此时电压表测定值电阻和灯泡的总电压，读出并记录电压表示数，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为7.5V。 （3）串联电路中，定值电阻两端电压 电路电流 小灯泡正常发光电阻 【变式1-3】（2026·安徽宿州·一模）在测量小灯泡电阻的实验中，小明同学设计的电路实物图如图甲所示，电源电压不变，选用的小灯泡的额定电压为，滑动变阻器的规格为“，”。 (1)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，但示数很小，接下来的操作应该是（　　）（填字母）； A．断开开关，检查电路 B．断开开关，更换灯泡 C．调节滑动变阻器，继续实验 (2)小明根据实验中测出的数据作出了图像如图乙所示，由图可知，当小灯泡两端的电压升高时，其阻值__________（选填“增大”“不变”或“减小”）；小灯泡正常发光时的电阻是__________； (3)老师看到图像中的五组数据后，指出小明在实验中的数据有一组是编造出来的，你觉得老师说的是__________（选填“A”“B”“C”“D”或“E”）组数据。 【答案】(1)C (2)增大 10 (3)A 【解析】（1）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，但示数很小，说明滑动变阻器的阻值大，故应调节滑动变阻器，观察灯泡是否亮起来。 （2）由图像可以求出A、B、C、D、E各点的电阻值 可见当小灯泡两端的电压升高时，其阻值增大。 小灯泡正常发光时的电阻就等于灯泡两端电压2.5V时的电阻，等于。 （3）灯泡两端电压最小时，变阻器两端电压最大，变阻器需要连入的阻值最大， 此时电流为，此时变阻器需要连入的阻值 此题中的变阻器最大阻值只有，故A数据是编造出来的。 考点 07 测小灯泡的电功率 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、导线若干。利用伏安法测量小灯泡的额定功率和实际功率，探究小灯泡的亮度与实际功率的关系，掌握电功率的测量方法。 情境示例：如图所示，是测小灯泡电功率的实验装置，将电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压（U额），记录此时电流表的示数（I额），根据公式P额＝U额I额计算小灯泡的额定功率；再调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于和高于额定电压，记录对应的电流，计算实际功率，观察小灯泡的亮度变化，分析亮度与实际功率的关系。 解题策略： 实验原理为P＝UI（电功率等于电压乘以电流），核心是准确测量小灯泡在额定电压和不同实际电压下的电压和电流，区分额定功率和实际功率。 实验器材作用：滑动变阻器用于调节小灯泡两端的电压，使小灯泡达到额定电压，同时保护电路，实现多次测量；电流表测通过小灯泡的电流，电压表测小灯泡两端的电压。 实验操作时，连接电路前断开开关，滑动变阻器调至最大阻值处；电压表量程选择要大于小灯泡的额定电压，电流表量程选择要合适；调节滑动变阻器时，缓慢移动滑片，使电压表的示数恰好等于额定电压，记录数据；测量实际功率时，分别调节电压至低于和高于额定电压，记录数据，观察亮度变化；实验中要避免小灯泡两端电压过高，损坏小灯泡。 现象与结论：小灯泡的额定功率是其在额定电压下的功率，实际功率随实际电压的变化而变化；实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，小灯泡较暗；实际电压高于额定电压时，实际功率大于额定功率，小灯泡较亮（易损坏）。 拓展知识点：小灯泡的亮度由实际功率决定，与额定功率无关；该实验是中考重点实验，常结合电路故障、滑动变阻器的作用、功率计算综合考查。 【典例2】（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知）、2个滑动变阻器分别标有A“10Ω  2A”、B“20Ω  2A”字样、以及待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 (1)补全实验电路图。 (2)电压表所示示数为______伏。 (3)小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 【答案】(1) (2)6.5 (3)见解析 【解析】（1）“测定小灯泡的电功率”实验中，将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联，由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V；由图可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.54A；滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，最大阻值为10Ω，则滑动变阻器两端电压 则电压表示数为6.5V，测量的是灯泡两端电压，如图所示： （2）由图可知，电压表选择0~15V量程，分度值为0.5V，电压表示数为6.5V。 （3）电压表示数为6.5V，电流表示数为0.54A时，灯泡电压超过小灯泡的额定电压；由表中数据可知，电流表示数为0.54A时，电压表示数为4V，由于通过灯泡的电流为0.54A时，灯泡两端电压为6.5V，则电压表测量滑动变阻器两端电压，则电源电压 由表中数据可知，电压表示数为4.5V时，灯泡两端电压为6V，电流表示数为0.52A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率 【变式2-1】（2026·海南·二模）如图所示是小明同学测量“小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。 (1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 _____端； (2)小明连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路的故障可能是小灯泡 _______；（选填“短路”或“断路”） (3)排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示为 ________V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 _____（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； (4)小明多次移动滑片P，记下对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率为 ________W。 【答案】(1)A (2)短路 (3)2.2 B (4)0.5 【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，需要滑动变阻器接入电路的阻值最大，即滑片P应置于A端。 （2）闭合开关后，小明发现电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，电压表无示数，所以电路的故障可能是小灯泡短路，电压表相当于测导线电压。 （3）[1]由图乙可知，电压表选用的是小量程，其最小分度值为0.1V，所以此时电压表的示数为2.2V。 [2]灯的额定电压2.5V，而电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。 （4）由图丙可知，当电压为2.5V时，对应的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 【变式2-2】（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的电路，电源电压恒为3V、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、额定电压为2.5V的待测小灯泡、导线若干、标有“20Ω0.5A”字样的滑动变阻器。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲连接完整（要求：滑片向左移动灯泡变暗）___________。电路连接无误并正确操作后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表和电流表均有较小的示数，接下来应该进行的操作是：___________。 (2)实验过程中小明绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙，则小灯泡的额定功率为___________W，通过分析图像还发现当电压表的示数增大时，小灯泡的电阻将变___________（选填“大”或“小”）。当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡实际功率___________（选填“>”“<”或“=”）。 (3)课后，小明想继续“探究电路中的电流与电阻关系”，他除利用以上实验器材外，还选用了5、10、20、30的定值电阻替换小灯泡，实验中保持定值电阻两端的电压1.5V不变，结果发现无法顺利完成实验，其原因是___________，为顺利完成该实验，定值电阻两端的电压应设定在___________范围内。 【答案】(1) 移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡发光情况 (2)0.625 大 > (3) 滑动变阻器最大阻值太小 1.8~2.5V 【解析】（1）滑片左移灯泡变暗，说明电路电流变小，滑动变阻器接入电阻变大，因此滑动变阻器接右下B接线柱；闭合开关后，电流表、电压表均有较小示数，说明电路是通路，电阻过大电流太小，这是因为闭合开关前滑片调在了最大阻值处，因此下一步移动滑片观察灯泡是否发光即可。 （2）额定电压，从图乙得对应额定电流，额定功率 从图像中还发现：当电压表的示数增大时，灯泡的电压与电流的比值变大，即小灯泡的电阻将变大。 灯丝电阻随温度升高而增大，电压增大时灯丝温度升高，故电阻变大； 当灯泡电压为额定电压的一半时，灯丝温度低，由知实际功率 （3）保持定值电阻电压1.5V时，滑动变阻器需要分压1.5V，根据串联分压得，滑动变阻器最大只有20Ω，接入30Ω定值电阻时，滑动变阻器阻值不够，无法让定值电阻电压降到1.5V，实验无法完成； 当接入的定值电阻的阻值为30Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时，定值电阻控制的电压最小，此时电路电流为 由得，定值电阻控制的最小电压为 电压表、电流表、滑动变阻器，则电路的电流最大为0.5A，当电路中电阻最小时，电路电流最大，此时接入的定值电阻的阻值为5Ω，由得，定值电阻的最大电压为 即为顺利完成该实验，定值电阻两端的电压应设定在之间。 【变式2-3】（2026·云南昭通·一模）如图甲为某实验小组测小灯泡额定功率的实验电路图，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。 (1)请根据电路图甲用笔画线代替导线把实物图乙连接完整，要求导线不能交叉； (2)闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于最_________（选填“左”或“右”）端； (3)某同学连接电路时，刚连接好最后一根导线，小灯泡就立即发光，且发现电压表的指针如图丙所示偏转，则该同学连接电路时存在的问题是： ①___________； ②___________。 (4)解决上述问题后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡________； (5)排除故障后继续进行实验，将测得的数据记录在下表中，小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率是________； 序号 电压 电流 电功率 小灯泡的发光情况 1 1.6 0.22 0.352 较暗 2 2.5 正常发光 3 3 0.32 0.96 较亮 (6)同学们完成第一组数据的测量后，要获得第二组数据，应向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。 (7)利用该实验装置，若将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与_______（选填“电压”或“电阻”）的关系。 【答案】(1) (2)右 (3)没有断开开关 电压表的正负接线柱接反了 (4)短路 (5)0.75 (6)左 (7)电压 【解析】（1）由电路图可知，电流从电源正极流出，要依次经过滑动变阻器、电流表、灯泡，最后回到电源负极，电压表需并联在灯泡两端。已知小灯泡额定电压为2.5V，小于3V，故电压表使用0−3V量程。根据欧姆定律，故电流表使用0−0.6A量程。据此作图。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大处，这样在闭合开关时，电路中的电阻最大，电流最小，可以保护电路。 （3）[1][2]连接好最后一根导线，小灯泡就立即发光，说明连接电路时开关没有断开；电压表指针反向偏转，说明电压表的正负接线柱接反了。 （4）电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，故障可能是小灯泡短路。等同于电压表测量一段导线两端的电压，示数为0。 （5）由图丁可知电流表量程为0−0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。得小灯泡的额定功率 （6）根据串联电路电压的分配规律，电阻越大，分配电压越大，此时需要将灯泡两端电压由1.6V增大到2.5V，则需要减小滑动变阻器电压，即向左移动滑动变阻器滑片。 （7）利用该实验装置，若将小灯泡换成一个定值电阻，改变滑动变阻器的阻值可以改变定值电阻两端的电压和通过它的电流，控制电阻不变，可探究电流与电压的关系。 考点 08 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、导线若干、相同的密闭容器、煤油、温度计。通过控制变量法和转换法（用煤油升高的温度反映产生的热量多少），探究电流通过导体产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间的关系。 情境示例：如图所示，是探究电流产生热量影响因素的实验装置，两个相同的密闭容器中装入质量和初温相同的煤油，各放入一个阻值不同的定值电阻，将两个电阻串联（控制电流和通电时间相同，改变电阻），闭合开关，记录一段时间后两个容器中温度计的示数变化；再将其中一个容器中的电阻换成阻值相同的电阻，改为并联（改变电流大小），闭合开关，记录温度计的示数变化；保持电路不变，改变通电时间，观察温度计的示数变化，分析实验数据得出结论。 解题策略： 实验核心是控制变量法和转换法，转换法的核心是“煤油升温越多，电流产生的热量越多”（利用煤油的比热容小，升温明显，便于观察）。 实验器材作用：密闭容器用于防止煤油散热，确保热量全部被煤油吸收；温度计用于测量煤油升高的温度，间接反映热量多少；定值电阻用于改变电阻大小；滑动变阻器用于调节电路中的电流大小；串联电路控制电流和通电时间相同，并联电路改变电流大小。实验操作时，连接电路前断开开关，确保电路连接正确，避免短路；装入煤油时，要保证两个容器中煤油的质量和初温相同； 实验过程中，要记录通电时间和温度计的示数变化，控制好单一变量；多次实验，确保结论具有普遍性。现象与结论：电流通过导体产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间有关；电阻越大、电流越大、通电时间越长，产生的热量越多；具体规律为Q＝I²Rt（焦耳定律）。 拓展知识点：焦耳定律适用于所有电流热效应的情况，生活中利用焦耳定律工作的用具有电暖器、电水壶等；同时也要注意防止电流产生的热量过多损坏用电器（如电脑的散热风扇）。 【典例3】（2024·江苏无锡·中考真题）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录下煤油的初温度，开关S接a、调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关，结果如下表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻产生的热量为______J。 序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃ ① 1 100 20 34 ② 1 200 20 48 ③ 0.5 200 20 27 ④ 0.5 200 20 34 【答案】电阻 时间 ③ 250 【解析】[1][2]比较序号①②，电阻和导体中的电流不变，通电时间越长，升高的温度越高，可以得到当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关。 [3]探究导体产生的热量与电流大小的关系，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小，R1和R2的阻值相等，所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关。 [4]开关S接b，R2和R3串联，电路中的电流是0.5A，通电时间是200s，电阻产生的热量为 Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J 【变式3-1】（2026·湖南湘潭·一模）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。 (1)若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的_____越大，产生的热量越多。 (2)小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_____越大，产生的热量越多。 (3)该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和_____。 【答案】(1)电阻 (2)电流 (3)转换法 【解析】（1）图甲中两个电阻丝串联，电流、通电时间都相同，左侧电阻为，右侧电阻为，B管液面上升更高说明右侧产生热量更多，因此结论为：电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。 （2）图乙中两个容器内电阻都是，右侧容器内电阻和容器外电阻并联后，再与左侧电阻串联，因此左侧电阻的电流更大；通电相同时间后A管液面上升更高，说明左侧产生热量更多，结论为：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。 （3）实验中电流产生的热量无法直接观察，通过U形管液面高度差反映密闭空气温度变化、间接反映产生热量的多少，这种方法叫做转换法，结合控制变量法完成实验。 【变式3-2】（2026·江西九江·一模）亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下列问题。 (1)如图甲所示是万用表测量某导体的电阻值，它的示数是_________； (2)如图乙所示是一个测量_________大小的仪表，它的分度值是_________； (3)如图丙所示在探究动能跟质量的关系时，应选择让质量_________的钢球从斜槽_________高度的位置开始运动；（均选填“相同”或“不同”） (4)如图丁所示，本实验中是通过观察两个U形管中的液面_________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；如果装置中发生了断路，在通电时间相同的情况下，与未发生断路相比较，实验现象变得_________（选填“明显”或“不明显”）。 【答案】(1)36Ω (2)电流 0.5mA (3)不同 相同 (4)高度差 不明显 【解析】（1）万用表电阻挡读数为指针示数乘倍率，题图指针指在电阻刻度的36位置，倍率为×1，因此读数为。 （2）[1]该仪表表盘单位是，是电流单位，因此是测量电流的仪表。 [2]之间分为4个小格，因此分度值为。 （3）[1][2]探究动能与质量的关系用到控制变量法，需要改变钢球质量，控制钢球到达水平面的速度相同，因此选择质量不同的钢球，从斜槽相同高度开始运动。 （4）[1]本实验利用转换法，通过观察U形管液面高度差反映电流产生热量的多少。 [2]原电路中和并联后再和​串联，的电流大于的电流，两者产生的热量差较大；若断路，电路变为与串联，两者电流相等、电阻相等，产生的热量相同，因此实验现象会变得不明显。 【变式3-3】（2026·河北沧州·模拟预测）物理小组对电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关进行研究，实验装置如图所示，透明容器中密封着等质量的空气和一段电阻丝，闭合电路开关前，U形管中液面相平。 (1)实验中，通过观察U形管中________来比较电阻丝所产生热量的多少。电流通过电阻丝时发热，通过________（选填“做功”或“热传递”）使空气的温度升高，内能增大。 (2)图-甲中B容器外部电阻丝的作用是使通过A、B容器内电阻丝的________不相等；B容器内电阻丝的阻值应为________Ω，才符合实验探究的要求。 (3)由图-乙可知，在________和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。 (4)另一小组利用-乙装置探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系时，将装置做了如下改动：将接在b接线柱上的导线改接在a接线柱上，再取一根导线连接在b、d两个接线柱之间，这样做________（填“能”或“不能”）达到探究目的。 【答案】(1)液面高度差 热传递 (2)电流 5 (3)电流 (4)不能 【解析】（1）[1]实验利用转换法：电流产生热量越多，容器内空气膨胀越明显，因此通过观察U形管液面高度差来反映电阻丝产热多少。 [2]电阻丝通电升温后，通过热传递将热量传给密封空气，使空气内能增大、温度升高。 （2）[1]甲图中B容器外的电阻和B内电阻并联，起到分流作用，目的是使A、B容器内电阻的电流不同； [2]本实验探究产热与电流的关系，根据控制变量法，需要控制电阻相同，A内电阻为5Ω，因此B内电阻也应为。 （3）乙图中两个容器内电阻串联，通过电阻的电流、通电时间都相同，只有电阻不同，因此结论为：在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 （4）按题目方法改动后，两个电阻并联，探究产热与电阻的关系需要控制电流相同，改动后两个电阻电流不同（电压相同、电阻不同，电流随电阻改变），不符合控制变量的要求，因此不能达到探究目的。 考点 09 探究通电螺线管外部磁场的分布 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、螺线管、导线、小磁针、铁屑、滑动变阻器。通过实验探究通电螺线管外部磁场的形状、方向，掌握安培定则的应用，了解电磁铁的初步特点。 情境示例：如图所示，是探究通电螺线管外部磁场分布的实验装置，将螺线管绕在铁钉上，连接电源、开关和滑动变阻器，在螺线管周围摆放若干小磁针，闭合开关，观察小磁针N极的指向，确定螺线管外部磁场的方向；在螺线管上方铺一张白纸，撒上铁屑，轻敲白纸，观察铁屑的分布情况，确定磁场的形状；调节滑动变阻器，改变电路中的电流大小，观察小磁针指向和铁屑分布的变化，探究电流大小对磁场强弱的影响。 解题策略： 实验核心是转换法，通过小磁针的指向反映磁场方向，通过铁屑的分布反映磁场形状，利用控制变量法探究电流大小对磁场强弱的影响。 实验器材作用：螺线管用于产生磁场；小磁针用于判断磁场方向（小磁针N极指向即为该点磁场方向）；铁屑用于显示磁场形状；滑动变阻器用于调节电路中的电流大小，改变磁场强弱；电源提供电能，开关控制电路通断。 实验操作时，连接电路前断开开关，滑动变阻器调至最大阻值处；摆放小磁针时，要均匀分布在螺线管周围，便于观察磁场方向；撒铁屑时，要均匀，轻敲白纸使铁屑在磁场作用下排列整齐；调节滑动变阻器时，观察小磁针的偏转程度和铁屑的分布变化，判断磁场强弱的变化。 现象与结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，两端磁性最强（磁极），中间磁性最弱；磁场方向与电流方向有关，可用安培定则（右手螺旋定则）判断：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极；电流越大，螺线管的磁性越强。 拓展知识点：通电螺线管的磁性强弱还与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强；电磁铁是利用通电螺线管的原理制成的，广泛应用于电磁继电器、电磁起重机等。 【典例4】（2025·山东青岛·中考真题）小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 (1)在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。 ①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有________； ②通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似； (2)将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与________有关； (3)如图乙所示，根据小磁针静止时的指向，a端应接电源的________极；小明将一铁芯插入螺线管中，其磁场会变________；请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法：________。 【答案】(1)磁场 条形 (2)电流方向 (3)正 强 用更多匝数的线圈或增大电流 【解析】（1）[1]小磁针原指示地磁场的南北，通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场，对小磁针有磁力的作用。 [2]由图甲所示的铁屑分布情况可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。 （2）对调电源正负极，电路中电流方向改变，小磁针静止时N极所指方向也改变，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 （3）[1]如图乙所示，根据小磁针静止时的N极指向，可判断通电螺线管左端为N极，根据安培定则，可判断电流从a出，b回，因此a端应接电源的正极。 [2]在螺线管中插入一根铁芯，铁芯会被磁化，与通电螺线管的磁场叠加，其磁场会变强。 [3]电磁铁的磁性与线圈匝数有关，与电流大小有关，因此要增强电磁铁的外部磁场，还可以增加线圈匝数、增大电流等。 【变式4-1】（2026·江西吉安·模拟预测）探究通电螺线管外部的磁场方向的影响因素 实验小组的同学们在一块硬纸板上并排挖孔，然后将导线依次穿过小孔，绕成螺线管，用来探究通电螺线管外部磁场方向的影响因素。 【证据】 (1)如图甲所示，将绕制好的螺线管、电源（电压恒定）、滑动变阻器、开关连接成电路，在纸板上均匀地撒上铁屑，然后_________，轻敲纸板，观察铁屑分布情况。 (2)实验中，观察到铁屑分布规律不明显，接下来应该向________调节滑动变阻器滑片，使通电螺线管的磁性________。 (3)观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟________磁体的磁场相似；只利用铁屑的排列________（选填“能”或“不能”）判断磁场方向。 (4)在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示；调换电源正负极后，小磁针偏转方向如图丙所示。 【解释】由图乙和图丙所示实验可知：同一通电螺线管，其外部磁场的方向与螺线管中的________有关。 【交流】实验结束后，整理器材时，发现小磁针的N极均指向同一个方向，这是由于小磁针受到了________的作用。 【答案】(1)闭合开关 (2)右 增强 (3)条形 不能 (4)电流方向 地磁场 【解析】（1）如图甲所示，将绕制好的螺线管、电源（电压恒定）、滑动变阻器、开关连接成电路，在纸板上均匀地撒上铁屑，然后闭合开关，轻敲纸板，观察铁屑分布情况。通过铁屑分布情况，可以知道通电螺线管的磁场分布情况。 （2）[1][2]实验中，观察到铁屑分布规律不明显，接下来应该向右调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，通过电路的电流变大，使通电螺线管的磁性增强。 （3）[1][2]观察铁屑的排列情况可知，通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似；只利用铁屑的排列不能判断磁场方向，因为铁屑只是一堆细小铁磁颗粒，没有固定的极性指向，所以只能看出磁场分布，不能判断方向。 （4）[1]在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示；调换电源正负极后，电流方向改变，小磁针偏转方向如图丙所示，说明磁场的方向发生了改变。说明：同一通电螺线管，其外部磁场的方向与螺线管中的电流方向有关。 [2]实验结束后，整理器材时，发现小磁针的N极均指向同一个方向，这是由于小磁针受到了地磁场的作用。 【变式4-2】（2026·吉林·一模）在“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验中： (1)如图甲所示，要探究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，将体积很小且易被___________的铁屑均匀地撒在通电螺线管周围，通电后，轻敲玻璃板，观察到通电螺线管外部的磁场分布与___________磁体的磁场相似。 (2)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向___________（选填“南北”或“东西”）方向放置的。 (3)请在图乙中标出通电螺线管的N极和电流的方向。 (4)为了能增强螺线管的磁性，可采取的办法是___________（写出一个办法即可）。 【答案】(1)磁化 条形 (2)南北 (3) (4)插入铁芯/增大电流/增加线圈匝数 【解析】（1）[1]铁屑需要被磁化才能显示磁场的分布，因此选用易被磁化的铁屑。 [2]实验结论：通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。 （2）小磁针原本受地磁场影响，静止时N极沿南北方向。若通电后A、B处小磁针不偏转，说明螺线管在这两处产生的磁场方向和地磁场方向（南北方向）一致，只有螺线管沿南北方向放置时，才会满足这个特点。 （3）小磁针黑色一端为N极，小磁针N极的指向就是该点的磁场方向，通电螺线管外部磁场从N极指向S极，结合图乙中小磁针的指向可判断：螺线管右端是N极；再根据安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向就是电流方向，可得出电流从螺线管右端接线柱流出，左端流入。 （4）通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，插入铁芯、增大电流、增加线圈匝数都可以增强磁性，写出一种即可。 【变式4-3】（2026·山东青岛·一模）小华同学利用电源、开关、小磁针、螺线管、铁钉等器材，进行了如下实验。 (1)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图甲所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时螺线管的两端是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的； (2)根据图乙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； (3)将螺线管中间插入铁钉，制成电磁铁，并连接好电路，如图丙所示。闭合开关，大头针被吸起，且尾部呈散开状，主要是因为：______。此实验电路可以探究电磁铁的磁性强弱与______的关系。 【答案】(1)南北 (2) (3)同名磁极相互排斥 线圈匝数 【解析】（1）小磁针静止时在地磁场作用下是指示南北方向的。把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图甲所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，则此时螺线管的两端是向南北方向放置的。 （2）图乙中小磁针静止时左端为N极，右端为S极，根据磁极间相互作用规律可知，螺线管左端为S极，右端为N极。根据安培定则可知，电流从螺线管左端流入，从右端流出，则电源左端为正极，作图如下： （3）如图丙所示，闭合开关，大头针被吸起，且尾部呈散开状，主要是因为大头针被磁化后，尾部由于是同名磁极相互排斥而散开；图丙所示实验电路中，两个匝数不同的电磁铁串联，电流相同，可以探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，也可以通过调节变阻器的滑片来改变电路中电流，从而探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。 考点 10 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、导体棒、U型磁铁、电流表、导线若干、滑动变阻器。通过实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，了解电磁感应现象的应用，掌握感应电流的产生规律。 情境示例：如图所示，是探究感应电流产生条件的实验装置，将导体棒、电流表、开关用导线连接成闭合电路，将导体棒放入U型磁铁的磁场中（磁场方向不变），闭合开关，使导体棒沿不同方向运动（切割磁感线、不切割磁感线），观察电流表指针是否偏转；保持导体棒运动方向不变，改变磁场的方向，观察电流表指针的偏转方向；断开开关，使导体棒切割磁感线，观察电流表指针是否偏转，分析实验现象得出感应电流的产生条件。 解题策略： 实验核心是控制变量法，通过改变导体运动方向、磁场方向、电路是否闭合，探究感应电流的产生条件和方向影响因素。 实验器材作用：U型磁铁提供磁场；导体棒作为切割磁感线的导体；电流表用于检测感应电流的产生（指针偏转说明有感应电流）；开关用于控制电路是否闭合；滑动变阻器可调节电路中的电流（若接入电路），保护电路。 实验操作时，连接电路前断开开关，确保电路连接正确，形成闭合电路；导体棒放入磁场中时，要确保导体棒与磁场方向垂直（便于切割磁感线）；改变导体运动方向时，要匀速运动，便于观察电流表指针偏转；改变磁场方向时，要先断开开关，更换磁铁的磁极，再闭合开关实验；多次实验，确保结论具有普遍性。 现象与结论：导体在磁场中产生感应电流的条件是：导体是闭合电路的一部分、导体在磁场中做切割磁感线运动（两个条件缺一不可）；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关；断开电路或导体不切割磁感线时，没有感应电流产生。 拓展知识点：电磁感应现象是发电机的工作原理，将机械能转化为电能；生活中的发电机、动圈式话筒都是利用电磁感应现象制成的，这是中考高频考点。 【典例5】（2025·四川南充·中考真题）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中，某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)探究小组将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 水平左右（丁图） 偏转 水平左右（丁图） 不偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做_________运动； (2)探究小组观察到磁体不动时，导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转；若导体棒静止不动，磁体向右运动时，观察到电流表指针向_________偏转； (3)探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答：__________ （写出一种即可）。 【答案】(1)切割磁感线运动 (2)左 (3)增大导体切割磁感线的速度/换用磁场更强的U形磁铁 【解析】（1）由表中数据可知，当导体棒竖直向下、垂直里外运动时，导体棒没有切割磁感线，电流表指针不偏转，没有产生感应电流；当导体棒水平左右运动时，切割磁感线，电流表指针偏转，说明此时产生了感应电流，因此可知，开关闭合，电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。 （2）导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转，若导体棒静止不动，磁体向右运动时，相当于导体向左切割磁感线，电流表指针向左偏转。 （3）感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关，灵敏电流计指针偏转角度较小，要偏转更明显，可以增大导体切割磁感线的速度或换用磁场更强的U形磁铁。 【变式5-1】（2026·陕西咸阳·一模）小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。 实验序号 开关 磁场方向 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 闭合 上N下S 静止 不偏转 2 闭合 上N下S 上下运动 不偏转 3 闭合 上N下S 左右运动 偏转 4 断开 上N下S 左右运动 不偏转 (1)为了让实验顺利进行，导体AB应选用___________（选填“铁棒”或 “铜棒”）。 (2)实验中通过观察___________来判断电路中是否有感应电流。 (3)小强将实验中观察到的现象记录在表中。分析实验3和4可知，产生感应电流的条件之一是开关必须保持___________；分析实验1、2和3可知，产生感应电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做___________。产生感应电流时，导体棒AB相当于电路中的___________。 (4)利用该实验原理工作的装置有___________（选填“电铃”“电动机”或“发电机”）。 (5)若将装置中的灵敏电流计换成电源，___________（选填“能”或“不能”）探究“通电导体在磁场中的受力情况”。 【答案】(1)铜棒 (2)灵敏电流计的指针是否偏转 (3)闭合 切割磁感线运动 电源 (4)发电机 (5)能 【解析】（1）因为磁体能够吸引磁性材料（铁、钴、镍等），所以通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而用铜棒。 （2）由转换法，实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。 （3）[1]实验3和4中，磁场方向相同，导体AB相对磁体是运动的，第4次实验中，开关断开，第3次实验中开关闭合，只有第3次灵敏电流计指针偏转，这说明要产生电流的条件之一是开关必须闭合，形成闭合回路。 [2]实验1、2和3可知，电路中开关保持闭合，磁场方向相同，导体静止，指针不偏转，无电流产生，导体上下运动时，导体没有做切割磁感线运动时，指针不偏转，无电流产生，导体左右运动时，导体做切割磁感线运动时，指针偏转，有电流产生，故电路中要产生电流，电路中的部分导体必须做切割磁感线运动。 [3]产生感应电流时，导体棒AB相当于电路中的电源。 （4）电磁感应现象是发电机的工作原理，电铃利用的是电流的热效应，电动机利用的是通电导体在磁场中受力运动。 （5）若将装置中的灵敏电流计换成电源，就可给导体AB通电，从而探究“通电导体在磁场中的受力情况”。 【变式5-2】（2026·云南文山·一模）如图所示是某同学探究“感应电流产生条件”时进行的实验操作： (1)分析图甲、乙实验可知，导体在磁场中做________________运动时可产生感应电流。 (2)分析甲、丙实验可知，感应电流产生的另一个条件是电路要__________。 (3)实验中，该同学觉得灵敏电流计指针偏转并不明显，为使实验效果更好，下列改进措施中有效的是____________。（多选） A．将磁铁的磁极上下调换 B．换用磁性更强的磁体 C．加快导体棒的移动速度 D．将灵敏电流计换成小灯泡 (4)该同学若将实验装置中灵敏电流计换成电源，则可探究__________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。 【答案】(1)切割磁感线 (2)闭合 (3)BC (4)电动机 【解析】（1）由乙图可知，导体棒AB上下运动不切割磁感线，灵敏电流计不偏转；甲图中，导体棒AB左右运动切割磁感线，灵敏电流计偏转，可得结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流。 （2）甲丙两图中，导体棒AB都是左右运动切割磁感线，甲图中开关是闭合的，灵敏电流计指针偏转，丙图中开关是断开的，灵敏电流计指针不偏转，电路中没有感应电流产生，所以感应电流产生的另一个条件是电路要闭合。 （3）A．调换磁极方向只改变电流方向，不改变大小，故A不符合题意； B．换用磁性更强的磁体，增大磁场强度，感应电流变大，故B符合题意； C．加快导体移动速度，切割磁感线更快，感应电流更大，故C符合题意； D．小灯泡需要较大电流才能发光，感应电流通常很小，小灯泡可能不亮，不利于观察，故D不符合题意。 故选BC。 （4）将灵敏电流计换成电源，电路中有电流，导体棒在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理。 【变式5-3】（2026·北京·一模）某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是______现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是：______。实验中金属棒ab向左运动产生感应电流的过程中能量转化与______（选填：“电动机”或“发电机”）工作时相同。 【答案】电磁感应 将磁体的N、S对调，仍使金属棒ab向左做切割磁感线运动 发电机 【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流的现象，叫做电磁感应现象； 感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向、磁场方向有关，要改变灵敏电流计的偏转方向，可以将磁体的N、S对调，仍使金属棒ab向左做切割磁感线运动（或保持磁体的N、S不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动）； 发电机工作时将机械能转化为电能，电动机工作时将电能转化为机械能，实验中金属棒ab向左运动产生感应电流的过程中，消耗机械能转化为电能，该能量转化与发电机工作时的能量转化一致。 1．（2026·安徽合肥·一模）多多做“测量小灯泡的电阻”实验。实验器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、规格为“30 0.5A”的滑动变阻器、开关。 (1)图甲是多多连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)如图乙所示，多多根据实验数据绘制了小灯泡的U-I图像，则小灯泡正常发光时的电阻为___________； (3)上述实验结束后，多多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的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10，其测量过程如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V； ②闭合，断开，移动滑动变阻器使电压表读数为___________V时，小灯泡正常发光； ③ 闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V； ④ 根据上述测量，可知小灯泡的额定功率为___________W。 【答案】(1) (2)10 (3)1.5   0.75 【解析】（1）原电路中，连接小灯泡右端与滑动变阻器左上的导线错误，在该导线上打“×”，正确改法：将小灯泡的右接线柱改接到电压表的负接线柱（或电流表的正接线柱），使电压表并联在小灯泡两端，电流表串联接入电路。如图所示： （2）小灯泡额定电压为，从乙图的图像可得：电压为时，对应的电流。 由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻 （3）[1][2]步骤①中，闭合开关S、S2，断开S1，滑片在最上端，灯泡断路，电压表测电源电压，因此电源电压 步骤②中，闭合，断开，灯泡和滑动变阻器串联，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电压表示数为 步骤③中，滑片位置不变，灯泡断路，整个滑动变阻器（总电阻）接入电路，电压表示数为，此时电路电流，可得滑片下方电阻 灯泡正常发光时，滑片位置不变，仍为，串联电路电流处处相等，因此额定电流 小灯泡的额定功率 2．（2026·山东枣庄·一模）小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“2.5V”的字样。 (1)请用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。（要求：导线不允许交叉，滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮） (2)实验中滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是__________ (3)闭合开关，定向移动滑片，发现两电表示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器上，则故障可能是__________（选填字母）。 A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良 (4)排除故障后，闭合开关，小明移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为__________V，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向__________（选填“左”或“右”）移动。小明根据实验测得的数据，作出小灯泡的图像，如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为__________。 (5)兴趣小组的其中一名同学对灯泡的电阻提出了不同看法，他认为应将所测电阻取平均值，以减小误差，你同意该同学的看法吗？__________，理由是__________。 (6)小明对实验进一步拓展，在缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ②再将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式：__________（用、、表示）。 【答案】(1) (2)改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流 (3)B (4)2.3 右 10 (5)不同意 灯丝电阻随温度变化而变化，不是一个定值，求平均值无意义 (6) 【解析】（1）测量小灯泡电阻的实验中，电压表应与灯泡并联，且小灯泡L标有“2.5V”，所以电压表选择“”量程；滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，滑片向右移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器接入阻值变小，故应将其右下接线柱接入电路中，如图所示： （2）滑动变阻器在实验中有两个主要作用，一是保护电路，防止电流过大损坏元件；二是通过改变自身电阻，从而改变电路中的小灯泡两端的电压和电流。 （3）两电表示数忽大忽小且变化幅度较大，说明电路时通时断。A中滑动变阻器短路时，电路为灯泡的基本电路，两表示数稳定，不符合现象；B中滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良，会导致电路时通时断，符合题意。 （4）[1]由图乙可知，电压表量程为，分度值为0.1V，示数为2.3V。 [2]要使小灯泡正常发光，即电压达到2.5V，需增大灯泡两端电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片P向右移动。 [3]由图丙可知，小灯泡正常发光时电压，电流，根据欧姆定律，可得小灯泡正常发光时的电阻为 （5）[1][2]不同意该同学看法，因为灯丝电阻受温度影响较大，温度升高时电阻增大，不是一个定值，求平均值不能真实反映灯泡电阻的实际情况，无意义。 （6）当滑片移至端时，电压表测量定值电阻的电压为；再将滑动变阻器的滑片移至端，电压表测量总电压为，则变阻器的电压为 电路中的电流为 所以未知电阻阻值的表达式为 3．（2026·江苏徐州·一模）小华在“测量小灯泡的电功率”实验中，准备了以下器材∶电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、 电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)在开关S闭合前，应将滑片P移到_______端（选填“A”或“B”）； (2)闭合开关S，移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙为______A，记录电表示数并观察灯泡亮度； (3)继续缓慢移动滑片P，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为______W； (4)小明做该实验时，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表和电流表指针都不偏转，请你利用一根导线帮小明判断电路上可能发生的故障，简述你的做法：_____________________ 【答案】(1)B (2)0.2 (3)0.75 (4)用导线依次并联在滑动变阻器、电流表、开关等元件两端，若并联在某元件两端时，灯泡发光或电表有示数，说明该元件发生了断路 【解析】（1）在开关闭合前，滑动变阻器要调到最大阻值处，目的是保护电路，由图甲可知，滑片P应移到B端。 （2）图乙中电流表用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.2A。 （3）小灯泡的额定电压为2.5V，由图丙的U-I图像可知，此时电路电流为0.3A，小灯泡的额定功率为 （4）闭合开关后两表都无示数，灯泡不亮，说明电路可能整体断路，利用一根导线可通过“逐段并联法”排查断路位置：导线并联到断路位置时，电路会被接通，可通过灯泡发光、电表偏转判断故障位置。 4．（2026·河南·一模）小晋和小黄在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求滑片向右移时，电流表示数变小）； (2)闭合开关S，移动滑片P，发现电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为排除故障，小晋检查了开关S并拧紧两端接线柱，小黄则将小灯泡L与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，则______（选填“小晋”或“小黄”）排除故障的操作是正确的； (3)排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为1.5V，为使小灯泡L两端电压达到额定电压，应向______（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察_______（选填“小灯泡”或“电压表”），当观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L正常发光时的电功率为_______W； (4)通过实验发现，小灯泡的亮度由_________决定； (5)另一组同学设计了如图丙所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，R的阻值已知，小灯泡的额定电压为U额），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和S1，断开开关S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S₁，闭合S、S2，读出此时电压表示数为U0； ③则小灯泡额定功率的表达式：______（用U额、R、U0表示）。 【答案】(1) (2)小黄 (3)A 电压表 1.25 (4)实际功率 (5) 【解析】（1）滑片向右移电流表示数变小，说明滑动变阻器接入电阻变大，因此下接线柱接左端A，据此作图。 （2）电流表示数为零说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，故障为小灯泡断路，因此拧紧小灯泡与灯座可以排除故障，小黄操作正确。 （3）[1]灯泡电压1.5V小于额定电压2.5V，要增大灯泡两端电压，根据串联分压规律，需要减小滑动变阻器接入电阻，因此向A端移动滑片。 [2]调节滑片时，眼睛需要观察电压表，直到电压表示数等于额定电压2.5V。 [3]电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，读数为0.5A，小灯泡L额定功率 （4）实验证明，小灯泡的亮度由它的实际电功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 （5）闭合开关S和S1，断开开关S2，电压表测量灯泡两端电压，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光，保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S1，闭合S、S2，电压表测灯泡和定值电阻R的总电压，因此R两端电压为，串联电路电流相等，额定电流 因此额定功率 5．（2026·江苏南京·模拟预测）实验小组的同学进行测量小灯泡额定功率的实验，实验器材有：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压不变）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器和开关各一只，导线若干。 (1)如图甲所示是实验小组的小李连接的电路，闭合开关发现电流表的示数如图乙所示，原因是________。 (2)排除问题后继续进行实验，闭合开关后，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，小李应向________（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片P，直至电压表的示数为________V，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。 (3)另一组在原电路中将灯泡换成滑动变阻器，仅利用以下测量数据测量出小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值。 ①闭合S，调节，使电压表的示数为，电流表的示数为； ②再进行以下一次电路调节，使电压表的示数为，电流表的示数为。其中能够测出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值的有________。 A．仅调节到某一合适值 B．仅调节到任意值 C．仅调节到任意值 【答案】(1)电流表正负接线柱接反了 (2)左 2.5 8.3 (3)AC 【解析】（1）如图甲所示的电路，闭合开关发现电流表的示数如图乙所示，即电流表指针左偏，说明电流表的正负接线柱接反了。 （2）[1]如图甲所示的电路，滑动变阻器和小灯泡串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测通过电路的电流，此时电压表的示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压增大至2.5V；根据串联电压规律可知，电源电压不变，小灯泡两端电压变大，则滑动变阻器两端电压要变小；根据串联分压规律可知，滑动变阻器接入电路中的阻值要变小，即滑片要向左端移动。 [2]小灯泡在额定电压下的电功率就是额定功率，为了测量小灯泡的额定功率，应移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压等于额定电压，即电压表示数为2.5V。 [3]如图丙所示，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，电流表读数为0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为 （3）AB．原电路中将灯泡换成滑动变阻器，闭合S，调节，使电压表的示数为，电流表的示数为，则此时 仅调节到某一合适值（0Ω），此时电压表测量电源电压（电源电压为2节电池，不超3V），示数为，即 通过解②③可以把R1即灯正常工作时滑动变阻器接入的阻值求出来，故A符合题意，B不符合题意； C．仅调节到任意值，此时 通过解②④可以把R1即灯正常工作时滑动变阻器接入的阻值求出来，故C符合题意。 故选AC。 6．（2026·辽宁盘锦·一模）某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，如图甲所示，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5V。 (1)测量小灯泡额定功率的实验原理是________；正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为________V； (2)在（2）的基础上，若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动； (3)实验时，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)某同学对实验进行了拓展，利用如图丁所示的电路，测出了另一只已知额定电流为的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤： ①闭合开关，开关连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_______； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，读出电阻箱的示数为； ③则小灯泡的额定功率表达式_________（用题中所给字母表示）。 【答案】(1) 2.4 (2)B (3)变大 (4) 【解析】（1）[1]伏安法测小灯泡电功率，用电压表测出灯泡两端电压，电流表测出流经灯泡的电流，原理为。 [2]由甲图知电压表并联在灯泡两端，电压表量程为“0~3V”，分度值为0.1V，由图乙可知，此时小灯泡两端电压为2.4V。 （2）灯泡额定电压为2.5V，此时电压为2.4V，应该减小滑动变阻器的分压，故将滑片向B端移动减小滑动变阻器接入的阻值，以减小其分压，使得灯泡两端电压达到其额定电压2.5V。 （3）在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，使得电压表直接串联在电路中，其示数接近于电源电压，故电压表的示数变大。 （4）[1][2]①闭合开关S1，开关S2连接b，此时电路中灯泡与滑动变阻器串联，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1，即灯泡正常发光； ②依旧闭合开关S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，此时电阻箱与滑动变阻器串联接入电路中，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为I1，读出电阻箱此时的示数为R2，根据等效替代法可知灯泡正常发光的阻值也是R2； ③则根据可知，小灯泡的额定功率表达式为。 7．（2026·广东梅州·一模）兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置探究电流产生的热量与哪些因素有关，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝R1是镍铬合金丝，电阻比较大，乙烧瓶中的金属丝R2是铜丝，电阻比较小，温度计显示煤油的温度。 (1)实验中，通过观察_______来判断电流产生热量的多少。图中两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与_______的关系。 (2)两烧瓶中所装煤油的质量应_______（选填“相同”或“不同”）。不用水代替煤油，原因主要有_______、_______。 (3)实验中，同学们发现甲烧瓶中温度计的示数升高得快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_______，产生的热量越多。 【答案】(1)温度计示数变化 电阻 (2)相同 水的比热容大 温度变化不明显 (3)大 【解析】（1）[1]电流产生的热量无法直接观察，实验中采用转换法，通过煤油温度的变化（温度计示数的变化）来间接反映热量多少。 [2]两根电阻丝串联，根据串联电路特点，通过它们的电流和通电时间完全相同，只有电阻不同，因此是为了探究电流产生的热量与电阻的关系。 （2）[1]根据控制变量法，两烧瓶中煤油的质量必须相同，以确保在吸收相同热量时，温度变化能真实反映热量差异。 [2][3]水的比热容较大，在吸收相同热量时温度升高不明显，实验现象难以观察，煤油比热容小、升温快，实验效果好。 （3）甲烧瓶中电阻更大，温度计示数升高更快，说明相同电流、相同通电时间下，电阻越大，电流产生的热量越多，这符合焦耳定律的结论。 8．（2026·广西钦州·模拟预测） (1)如图甲所示，小宇大胆设计了一个温度报警器，它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的________减弱直至消失，无法________（选填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警；同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器有不足之处，他设计了如图乙所示的利用水银温度计的温度报警器，与图甲方案相比有什么优点：________。 (2)如图丙是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧容器内电阻丝产生的热量更多，该装置________（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线几乎不发热”。图丁中为了使左右两个U形管内液面高度差更大，R3应选用________（选填“2Ω”或“10Ω”）的定值电阻。 【答案】(1) 磁性 吸引 可以设定报警的具体温度 (2)右 能 2Ω 【解析】（1）[1][2]图甲中，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，使电铃所在电路接通，电铃报警。 [3]图乙方案的优点：可以设定具体的报警温度，即利用水银温度计的刻度精准控制温度阈值，相比图甲方案更精准、可控。 （2）[1]由图丙可知，装置将两段阻值不同的电阻丝串联，电路中的电流相等；当电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，由于右侧容器内电阻大，所以产生的热量多。 [2]电炉丝与导线串联，电流和通电时间相等，由于电炉丝电阻大，产生的热量多，导线电阻小，产生的热量少，几乎不发热，所以该装置能解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线几乎不发热”。 [3]图丁中，为了使左右两个U形管内液面高度差异更大，应使得R3分去的电流更大，根据并联电路电流之比等于电阻倒数之比，选用较小的电阻，故选用2Ω。 9．（2026·湖北武汉·一模）某同学利用如图所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向。 (1)为了研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，他先在螺线管周围的玻璃板上均匀撒上铁屑，通电后，铁屑被通电螺线管______，就变成了一枚枚“小磁针”。轻敲玻璃板，铁屑在磁场的作用下，有规则地排列起来，我们发现，通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似。 (2)接着将小磁针放在通电螺线管的周围，用小磁针判断它的N极和S极，发现图中通电螺线管的右端为______极。改变电流方向，N极和S极正好对调，说明通电螺线管的磁场方向与_____有关。 【答案】(1)磁化 条形 (2) N 电流方向 【解析】（1）铁屑原本不显磁性，放入通电螺线管的磁场中会被磁化，磁化后成为类似小磁针的磁体，可以显示磁场的分布；根据小磁针的分布情况可知，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。 （2）通电螺线管的右端附近的小磁针的左端是S极，由异名磁极相互吸引可知螺线管的右端为N极；改变电流方向后，螺线管的N、S极对调，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 10．（2026·湖南娄底·一模）小天和小雅用小磁针逐步深入地探究通电螺线管外部的磁场方向，他们的实验步骤如下： (1)小天把一个小磁针放在通电螺线管周围不同的地方，发现小磁针的北极（小磁针的黑端）指向不同，由此可知不同位置的磁场方向是_________的。 (2)如图乙，小天和小雅在通电螺线管周围摆放了更多的小磁针，拍照记录小磁针的指向后改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生了变化（如图丙），对比乙、丙两图可知，通电螺线管外部的磁场方向与_________的方向有关。 (3)小天和小雅发现通电螺线管外部磁场方向和电流方向的关系与自然界中某些植物有着相似的规律，如图丁、戊他们找来了两张藤蔓缠绕树干的照片，若用藤蔓的生长方向代表北极，缠绕方向代表电流方向，其中能判定通电螺线管外部磁场方向的是图________。 【答案】(1)不同 (2)电流 (3)丁 【解析】（1）小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。不同位置小磁针北极指向不同，说明不同位置的磁场方向是不同的。 （2）对比乙、丙两图，螺线管的绕线方式未变，仅电流方向发生了改变，小磁针的指向随之改变。这说明通电螺线管外部的磁场方向与电流的方向有关。 （3）右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的那一端即为螺线管的N极，即磁场北极方向。观察图片，丁图中藤蔓的缠绕方向与生长方向完全符合安培定则；戊图不符合。 11．（2026·辽宁铁岭·一模）在探究“通电螺线管外部的磁场分布”时，同学们采用了图（a）的实验装置。 （1）正确连接电路，并将滑动变阻器滑片P移动到左端。 （2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移动到适当的位置，将铁粉均匀地撒在螺线管周围，再轻敲玻璃板观察到铁粉分布图（b），铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被______，仔细观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与______形磁体磁场分布形状相同，在通电螺线管内部______（填“有”或“没有”）磁场。 （3）改变滑动变阻器连入电路的阻值，观察螺线管周围铁粉分布形状，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与______无关。 （4）将4个小磁针放在螺线管周围不同的位置，是为了探究磁场的______。闭合开关后小磁针的指向如图（a），由此可知通电螺线管的左端是______极。 （5）为进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系，接下来的操作是调换电源的两极，观察______，来判断通电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。 【答案】磁化 条 有 电流大小 方向 N 小磁针静止时N极指向 【解析】[1]铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被磁化，被磁化后的铁粉相当于一个个的小磁体受螺线管磁场的作用从而在磁场中有序排列显示出磁场分布。 [2]观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与条形磁体周围磁场分布形状相同。 [3]观察图（b），螺线管内部的铁粉也呈规律分布，说明通电螺线管内部有磁场。 [4]改变滑动变阻器连入电路的阻值，通过螺线管的电流大小发生改变，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与通过的电流大小无关。 [5]将小磁针放在螺线管周围不同位置，通过小磁针的指向可探究通电螺线管周围的磁场方向。 [6]小磁针1的S极指向螺线管左端，根据磁极间的相互作用规律可知螺线管左端为N极。 [7]要探究极性与电流方向的关系，需控制其他变量不变，改变电流方向。通过观察小磁针静止时N极的指向，可判断通电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。 12．（2026·湖南长沙·一模）在“探究电与磁”实验中，实验装置如图所示： (1)用图甲所示的装置进行实验，闭合开关瞬间，观察小磁针偏转了，说明通电导线________。 (2)用图乙所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，电流表指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，电流表指针向左偏转，如图（丙）所示。探究的问题是：感应电流的方向与___________是否有关。导体切割磁感线会产生电流，利用这一原理，人们在生产生活中制成了________（选填“电动机”或“发电机”）。 【答案】(1)周围存在磁场 (2)金属棒切割磁感线运动的方向 发电机 【解析】（1）图甲是奥斯特实验，闭合开关后通电导线旁的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应。 （2）[1]乙、丙实验中，保持磁场方向不变，只改变金属棒ab切割磁感线的运动方向，观察到感应电流方向（电流表偏转方向）发生改变，因此探究的是感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。 [2]导体切割磁感线产生感应电流的现象是电磁感应现象，发电机就是利用这一原理制成的，电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动。 13．（2026·北京·模拟预测）某同学用如图所示的装置进行实验。 (1)使金属棒ab向左运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是__________现象。 (2)灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流的方向，在不拆改电路的情况下，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可以改变__________的方向。 (3)若将该实验中的灵敏电流计换成合适的学生电源，闭合开关，可观察到的现象是：__________。 【答案】(1)电磁感应 (2)金属棒ab运动 (3)金属棒ab运动起来 【解析】（1）闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。所以如图装置，当金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是电磁感应现象。 （2）感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关，所以若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是保持其他不变，只将磁体的磁极对调或使金属棒ab向右做切割磁感线运动。 （3）若将该实验中的灵敏电流计换成合适的学生电源，闭合开关，导体ab中有电流通过，磁场对电流有力的作用，导体ab会运动。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题22 中考实验之电（二） 第一部分 核心考点精讲 【考点06】 测小灯泡的电阻 【考点07】 测小灯泡的电功率 【考点08】 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 【考点09】 探究通电螺线管外部磁场的分布 【考点10】 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 第二部分 题海精炼 考点 06 测小灯泡的电阻 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、导线若干。利用伏安法测量小灯泡在不同电压下的电阻，探究小灯泡电阻随温度的变化规律，掌握伏安法测灯泡电阻的特点。 情境示例：如图所示，是测小灯泡电阻的实验装置，将电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端。闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表和电流表的示数，计算额定电压下的电阻；再调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于和高于额定电压（不超过额定电压的1.2倍），分别记录电压和电流数据，计算不同电压下的电阻，分析电阻变化与温度的关系。 解题策略： 实验原理为R＝U/I，核心是测量小灯泡在不同电压下的电压和电流，重点探究电阻随温度的变化规律（与伏安法测未知电阻的区别）。 实验器材作用：小灯泡为被测对象，其电阻随温度变化；滑动变阻器用于调节小灯泡两端的电压，保护电路，实现多次测量；电流表和电压表的作用与伏安法测未知电阻一致。 实验操作时，连接电路前断开开关，滑动变阻器调至最大阻值处；电压表并联在小灯泡两端，确保正负接线柱正确，量程选择要兼顾额定电压和最大测量电压；调节滑动变阻器时，避免小灯泡两端电压过高，损坏小灯泡；记录多组数据，计算不同电压下的电阻，重点观察电阻随电压（温度）的变化。 现象与结论：小灯泡的电阻随温度的升高而增大（电压越高，小灯泡越亮，温度越高，电阻越大）；不同电压下，小灯泡的电阻不同，因此不需要求平均值（多次测量的目的是探究电阻随温度的变化规律，而非减小误差）。 拓展知识点：小灯泡的电阻是变化的，而定值电阻的电阻基本不变，这是两者的核心区别；中考常考查“为什么测小灯泡电阻不需要求平均值”，需牢记其原因是电阻随温度变化。 【典例1】（2025·河南·中考真题）某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线表示导线，将图甲中的电路连接完整。 (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______（填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是______。 (3)排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2.1V，电流表的示数如图乙所示，为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω（计算结果保留一位小数）。 (4)经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I-U图像如图所示，该图像不是一条直线，其原因是______。接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考，根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像，其中正确的是______（填“A”“B”或“C”），你判断的理由是______。 【变式1-1】（2026·上海杨浦·二模）小华测量小灯泡发光时的电阻，他将电源、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、滑动变阻器（标有“”或“”字样）、电流表、开关串联，将电压表并联在某元件两端。闭合开关后，移动变阻器的滑片，将观察到电表示数记录在表2的序号1中。为了精确测出小灯泡正常发光时的电阻，小华改变了电路中电压表并联的位置，再次实验，并移动变阻器的滑片，将相关数据先后记录在表2的序号2和序号3中，发现上述实验中有一组数据是小灯泡正常发光时的数据。 表2 序号 电压U/V 电流I/A (1)根据上述信息 ①求电源电压U___________。 ②判断滑动变阻器的规格为______________________A，理由是___________。 ③将小灯泡三次发光时两端电压和通过电流的值分别用“×”标记在图中___________。 (2)一段时间后，小灯泡突然熄灭，电流表示数变为零。经检查，实验中小灯泡熄灭的原因是由于小灯泡和滑动变阻器中的一处发生了故障。请写出闭合开关后电压表示数及其对应的故障。___________。 【变式1-2】（2026·北京·模拟预测）小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常工作时的电阻，在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻，电源两端电压不变。请回答下列问题： (1)添加一根导线，完成图甲所示的实验电路的连接； (2)正确连接电路后，请补充完成主要实验步骤。 ①只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器滑片P的位置，读出并记录电压表示数为2.5V； ②______________，读出并记录电压表示数（如图乙所示）； (3)计算出小灯泡L正常发光时的电阻______Ω。 【变式1-3】（2026·安徽宿州·一模）在测量小灯泡电阻的实验中，小明同学设计的电路实物图如图甲所示，电源电压不变，选用的小灯泡的额定电压为，滑动变阻器的规格为“，”。 (1)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有示数，但示数很小，接下来的操作应该是（　　）（填字母）； A．断开开关，检查电路 B．断开开关，更换灯泡 C．调节滑动变阻器，继续实验 (2)小明根据实验中测出的数据作出了图像如图乙所示，由图可知，当小灯泡两端的电压升高时，其阻值__________（选填“增大”“不变”或“减小”）；小灯泡正常发光时的电阻是__________； (3)老师看到图像中的五组数据后，指出小明在实验中的数据有一组是编造出来的，你觉得老师说的是__________（选填“A”“B”“C”“D”或“E”）组数据。 考点 07 测小灯泡的电功率 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、导线若干。利用伏安法测量小灯泡的额定功率和实际功率，探究小灯泡的亮度与实际功率的关系，掌握电功率的测量方法。 情境示例：如图所示，是测小灯泡电功率的实验装置，将电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在小灯泡两端。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压（U额），记录此时电流表的示数（I额），根据公式P额＝U额I额计算小灯泡的额定功率；再调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压低于和高于额定电压，记录对应的电流，计算实际功率，观察小灯泡的亮度变化，分析亮度与实际功率的关系。 解题策略： 实验原理为P＝UI（电功率等于电压乘以电流），核心是准确测量小灯泡在额定电压和不同实际电压下的电压和电流，区分额定功率和实际功率。 实验器材作用：滑动变阻器用于调节小灯泡两端的电压，使小灯泡达到额定电压，同时保护电路，实现多次测量；电流表测通过小灯泡的电流，电压表测小灯泡两端的电压。 实验操作时，连接电路前断开开关，滑动变阻器调至最大阻值处；电压表量程选择要大于小灯泡的额定电压，电流表量程选择要合适；调节滑动变阻器时，缓慢移动滑片，使电压表的示数恰好等于额定电压，记录数据；测量实际功率时，分别调节电压至低于和高于额定电压，记录数据，观察亮度变化；实验中要避免小灯泡两端电压过高，损坏小灯泡。 现象与结论：小灯泡的额定功率是其在额定电压下的功率，实际功率随实际电压的变化而变化；实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，小灯泡较暗；实际电压高于额定电压时，实际功率大于额定功率，小灯泡较亮（易损坏）。 拓展知识点：小灯泡的亮度由实际功率决定，与额定功率无关；该实验是中考重点实验，常结合电路故障、滑动变阻器的作用、功率计算综合考查。 【典例2】（2025·上海·中考真题）物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验，现有2个电源（电源电压未知）、2个滑动变阻器分别标有A“10Ω  2A”、B“20Ω  2A”字样、以及待测小灯（标有“6.0V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路，将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此时电压表示数、电流表示数如图所示。 (1)补全实验电路图。 (2)电压表所示示数为______伏。 (3)小徐仅更换电源与滑动变阻器，重新实验，记录数据如下表，其中有一组数据，小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。（需写出主要推理和计算过程） 实验序号 电流表示数（安） 电压表示数（伏） 1 0.38 6.5 2 0.46 5.5 3 0.52 4.5 4 0.54 4.0 【变式2-1】（2026·海南·二模）如图所示是小明同学测量“小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。 (1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 _____端； (2)小明连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路的故障可能是小灯泡 _______；（选填“短路”或“断路”） (3)排除故障后，小明移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示为 ________V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 _____（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； (4)小明多次移动滑片P，记下对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率为 ________W。 【变式2-2】（2026·黑龙江齐齐哈尔·一模）如图甲是小明测量小灯泡额定功率的电路，电源电压恒为3V、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、额定电压为2.5V的待测小灯泡、导线若干、标有“20Ω0.5A”字样的滑动变阻器。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲连接完整（要求：滑片向左移动灯泡变暗）___________。电路连接无误并正确操作后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表和电流表均有较小的示数，接下来应该进行的操作是：___________。 (2)实验过程中小明绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙，则小灯泡的额定功率为___________W，通过分析图像还发现当电压表的示数增大时，小灯泡的电阻将变___________（选填“大”或“小”）。当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡实际功率___________（选填“>”“<”或“=”）。 (3)课后，小明想继续“探究电路中的电流与电阻关系”，他除利用以上实验器材外，还选用了5、10、20、30的定值电阻替换小灯泡，实验中保持定值电阻两端的电压1.5V不变，结果发现无法顺利完成实验，其原因是___________，为顺利完成该实验，定值电阻两端的电压应设定在___________范围内。 【变式2-3】（2026·云南昭通·一模）如图甲为某实验小组测小灯泡额定功率的实验电路图，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。 (1)请根据电路图甲用笔画线代替导线把实物图乙连接完整，要求导线不能交叉； (2)闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于最_________（选填“左”或“右”）端； (3)某同学连接电路时，刚连接好最后一根导线，小灯泡就立即发光，且发现电压表的指针如图丙所示偏转，则该同学连接电路时存在的问题是： ①___________； ②___________。 (4)解决上述问题后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡________； (5)排除故障后继续进行实验，将测得的数据记录在下表中，小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率是________； 序号 电压 电流 电功率 小灯泡的发光情况 1 1.6 0.22 0.352 较暗 2 2.5 正常发光 3 3 0.32 0.96 较亮 (6)同学们完成第一组数据的测量后，要获得第二组数据，应向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。 (7)利用该实验装置，若将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与_______（选填“电压”或“电阻”）的关系。 考点 08 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、导线若干、相同的密闭容器、煤油、温度计。通过控制变量法和转换法（用煤油升高的温度反映产生的热量多少），探究电流通过导体产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间的关系。 情境示例：如图所示，是探究电流产生热量影响因素的实验装置，两个相同的密闭容器中装入质量和初温相同的煤油，各放入一个阻值不同的定值电阻，将两个电阻串联（控制电流和通电时间相同，改变电阻），闭合开关，记录一段时间后两个容器中温度计的示数变化；再将其中一个容器中的电阻换成阻值相同的电阻，改为并联（改变电流大小），闭合开关，记录温度计的示数变化；保持电路不变，改变通电时间，观察温度计的示数变化，分析实验数据得出结论。 解题策略： 实验核心是控制变量法和转换法，转换法的核心是“煤油升温越多，电流产生的热量越多”（利用煤油的比热容小，升温明显，便于观察）。 实验器材作用：密闭容器用于防止煤油散热，确保热量全部被煤油吸收；温度计用于测量煤油升高的温度，间接反映热量多少；定值电阻用于改变电阻大小；滑动变阻器用于调节电路中的电流大小；串联电路控制电流和通电时间相同，并联电路改变电流大小。实验操作时，连接电路前断开开关，确保电路连接正确，避免短路；装入煤油时，要保证两个容器中煤油的质量和初温相同； 实验过程中，要记录通电时间和温度计的示数变化，控制好单一变量；多次实验，确保结论具有普遍性。现象与结论：电流通过导体产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间有关；电阻越大、电流越大、通电时间越长，产生的热量越多；具体规律为Q＝I²Rt（焦耳定律）。 拓展知识点：焦耳定律适用于所有电流热效应的情况，生活中利用焦耳定律工作的用具有电暖器、电水壶等；同时也要注意防止电流产生的热量过多损坏用电器（如电脑的散热风扇）。 【典例3】（2024·江苏无锡·中考真题）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录下煤油的初温度，开关S接a、调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关，结果如下表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻产生的热量为______J。 序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃ ① 1 100 20 34 ② 1 200 20 48 ③ 0.5 200 20 27 ④ 0.5 200 20 34 【变式3-1】（2026·湖南湘潭·一模）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图甲所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气，U形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。 (1)若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的_____越大，产生的热量越多。 (2)小刚采用了如图乙所示的实验装置，通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的_____越大，产生的热量越多。 (3)该实验中用到的研究物理问题的方法是控制变量法和_____。 【变式3-2】（2026·江西九江·一模）亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下列问题。 (1)如图甲所示是万用表测量某导体的电阻值，它的示数是_________； (2)如图乙所示是一个测量_________大小的仪表，它的分度值是_________； (3)如图丙所示在探究动能跟质量的关系时，应选择让质量_________的钢球从斜槽_________高度的位置开始运动；（均选填“相同”或“不同”） (4)如图丁所示，本实验中是通过观察两个U形管中的液面_________的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；如果装置中发生了断路，在通电时间相同的情况下，与未发生断路相比较，实验现象变得_________（选填“明显”或“不明显”）。 【变式3-3】（2026·河北沧州·模拟预测）物理小组对电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关进行研究，实验装置如图所示，透明容器中密封着等质量的空气和一段电阻丝，闭合电路开关前，U形管中液面相平。 (1)实验中，通过观察U形管中________来比较电阻丝所产生热量的多少。电流通过电阻丝时发热，通过________（选填“做功”或“热传递”）使空气的温度升高，内能增大。 (2)图-甲中B容器外部电阻丝的作用是使通过A、B容器内电阻丝的________不相等；B容器内电阻丝的阻值应为________Ω，才符合实验探究的要求。 (3)由图-乙可知，在________和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多。 (4)另一小组利用-乙装置探究电流通过导体时产生热量与电阻的关系时，将装置做了如下改动：将接在b接线柱上的导线改接在a接线柱上，再取一根导线连接在b、d两个接线柱之间，这样做________（填“能”或“不能”）达到探究目的。 考点 09 探究通电螺线管外部磁场的分布 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、螺线管、导线、小磁针、铁屑、滑动变阻器。通过实验探究通电螺线管外部磁场的形状、方向，掌握安培定则的应用，了解电磁铁的初步特点。 情境示例：如图所示，是探究通电螺线管外部磁场分布的实验装置，将螺线管绕在铁钉上，连接电源、开关和滑动变阻器，在螺线管周围摆放若干小磁针，闭合开关，观察小磁针N极的指向，确定螺线管外部磁场的方向；在螺线管上方铺一张白纸，撒上铁屑，轻敲白纸，观察铁屑的分布情况，确定磁场的形状；调节滑动变阻器，改变电路中的电流大小，观察小磁针指向和铁屑分布的变化，探究电流大小对磁场强弱的影响。 解题策略： 实验核心是转换法，通过小磁针的指向反映磁场方向，通过铁屑的分布反映磁场形状，利用控制变量法探究电流大小对磁场强弱的影响。 实验器材作用：螺线管用于产生磁场；小磁针用于判断磁场方向（小磁针N极指向即为该点磁场方向）；铁屑用于显示磁场形状；滑动变阻器用于调节电路中的电流大小，改变磁场强弱；电源提供电能，开关控制电路通断。 实验操作时，连接电路前断开开关，滑动变阻器调至最大阻值处；摆放小磁针时，要均匀分布在螺线管周围，便于观察磁场方向；撒铁屑时，要均匀，轻敲白纸使铁屑在磁场作用下排列整齐；调节滑动变阻器时，观察小磁针的偏转程度和铁屑的分布变化，判断磁场强弱的变化。 现象与结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，两端磁性最强（磁极），中间磁性最弱；磁场方向与电流方向有关，可用安培定则（右手螺旋定则）判断：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极；电流越大，螺线管的磁性越强。 拓展知识点：通电螺线管的磁性强弱还与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强；电磁铁是利用通电螺线管的原理制成的，广泛应用于电磁继电器、电磁起重机等。 【典例4】（2025·山东青岛·中考真题）小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 (1)在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。 ①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有________； ②通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似； (2)将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与________有关； (3)如图乙所示，根据小磁针静止时的指向，a端应接电源的________极；小明将一铁芯插入螺线管中，其磁场会变________；请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法：________。 【变式4-1】（2026·江西吉安·模拟预测）探究通电螺线管外部的磁场方向的影响因素 实验小组的同学们在一块硬纸板上并排挖孔，然后将导线依次穿过小孔，绕成螺线管，用来探究通电螺线管外部磁场方向的影响因素。 【证据】 (1)如图甲所示，将绕制好的螺线管、电源（电压恒定）、滑动变阻器、开关连接成电路，在纸板上均匀地撒上铁屑，然后_________，轻敲纸板，观察铁屑分布情况。 (2)实验中，观察到铁屑分布规律不明显，接下来应该向________调节滑动变阻器滑片，使通电螺线管的磁性________。 (3)观察铁屑的排列情况可知通电螺线管外部磁场跟________磁体的磁场相似；只利用铁屑的排列________（选填“能”或“不能”）判断磁场方向。 (4)在螺线管周围放置一些小磁针，通电后，小磁针的偏转情况如图乙所示；调换电源正负极后，小磁针偏转方向如图丙所示。 【解释】由图乙和图丙所示实验可知：同一通电螺线管，其外部磁场的方向与螺线管中的________有关。 【交流】实验结束后，整理器材时，发现小磁针的N极均指向同一个方向，这是由于小磁针受到了________的作用。 【变式4-2】（2026·吉林·一模）在“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验中： (1)如图甲所示，要探究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，将体积很小且易被___________的铁屑均匀地撒在通电螺线管周围，通电后，轻敲玻璃板，观察到通电螺线管外部的磁场分布与___________磁体的磁场相似。 (2)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向___________（选填“南北”或“东西”）方向放置的。 (3)请在图乙中标出通电螺线管的N极和电流的方向。 (4)为了能增强螺线管的磁性，可采取的办法是___________（写出一个办法即可）。 【变式4-3】（2026·山东青岛·一模）小华同学利用电源、开关、小磁针、螺线管、铁钉等器材，进行了如下实验。 (1)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图甲所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时螺线管的两端是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的； (2)根据图乙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； (3)将螺线管中间插入铁钉，制成电磁铁，并连接好电路，如图丙所示。闭合开关，大头针被吸起，且尾部呈散开状，主要是因为：______。此实验电路可以探究电磁铁的磁性强弱与______的关系。 考点 10 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 常见的模型 已知实验器材：电源、开关、导体棒、U型磁铁、电流表、导线若干、滑动变阻器。通过实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，了解电磁感应现象的应用，掌握感应电流的产生规律。 情境示例：如图所示，是探究感应电流产生条件的实验装置，将导体棒、电流表、开关用导线连接成闭合电路，将导体棒放入U型磁铁的磁场中（磁场方向不变），闭合开关，使导体棒沿不同方向运动（切割磁感线、不切割磁感线），观察电流表指针是否偏转；保持导体棒运动方向不变，改变磁场的方向，观察电流表指针的偏转方向；断开开关，使导体棒切割磁感线，观察电流表指针是否偏转，分析实验现象得出感应电流的产生条件。 解题策略： 实验核心是控制变量法，通过改变导体运动方向、磁场方向、电路是否闭合，探究感应电流的产生条件和方向影响因素。 实验器材作用：U型磁铁提供磁场；导体棒作为切割磁感线的导体；电流表用于检测感应电流的产生（指针偏转说明有感应电流）；开关用于控制电路是否闭合；滑动变阻器可调节电路中的电流（若接入电路），保护电路。 实验操作时，连接电路前断开开关，确保电路连接正确，形成闭合电路；导体棒放入磁场中时，要确保导体棒与磁场方向垂直（便于切割磁感线）；改变导体运动方向时，要匀速运动，便于观察电流表指针偏转；改变磁场方向时，要先断开开关，更换磁铁的磁极，再闭合开关实验；多次实验，确保结论具有普遍性。 现象与结论：导体在磁场中产生感应电流的条件是：导体是闭合电路的一部分、导体在磁场中做切割磁感线运动（两个条件缺一不可）；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关；断开电路或导体不切割磁感线时，没有感应电流产生。 拓展知识点：电磁感应现象是发电机的工作原理，将机械能转化为电能；生活中的发电机、动圈式话筒都是利用电磁感应现象制成的，这是中考高频考点。 【典例5】（2025·四川南充·中考真题）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中，某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)探究小组将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转 水平左右（丁图） 偏转 水平左右（丁图） 不偏转 分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做_________运动； (2)探究小组观察到磁体不动时，导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转；若导体棒静止不动，磁体向右运动时，观察到电流表指针向_________偏转； (3)探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答：__________ （写出一种即可）。 【变式5-1】（2026·陕西咸阳·一模）小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。 实验序号 开关 磁场方向 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 闭合 上N下S 静止 不偏转 2 闭合 上N下S 上下运动 不偏转 3 闭合 上N下S 左右运动 偏转 4 断开 上N下S 左右运动 不偏转 (1)为了让实验顺利进行，导体AB应选用___________（选填“铁棒”或 “铜棒”）。 (2)实验中通过观察___________来判断电路中是否有感应电流。 (3)小强将实验中观察到的现象记录在表中。分析实验3和4可知，产生感应电流的条件之一是开关必须保持___________；分析实验1、2和3可知，产生感应电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做___________。产生感应电流时，导体棒AB相当于电路中的___________。 (4)利用该实验原理工作的装置有___________（选填“电铃”“电动机”或“发电机”）。 (5)若将装置中的灵敏电流计换成电源，___________（选填“能”或“不能”）探究“通电导体在磁场中的受力情况”。 【变式5-2】（2026·云南文山·一模）如图所示是某同学探究“感应电流产生条件”时进行的实验操作： (1)分析图甲、乙实验可知，导体在磁场中做________________运动时可产生感应电流。 (2)分析甲、丙实验可知，感应电流产生的另一个条件是电路要__________。 (3)实验中，该同学觉得灵敏电流计指针偏转并不明显，为使实验效果更好，下列改进措施中有效的是____________。（多选） A．将磁铁的磁极上下调换 B．换用磁性更强的磁体 C．加快导体棒的移动速度 D．将灵敏电流计换成小灯泡 (4)该同学若将实验装置中灵敏电流计换成电源，则可探究__________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。 【变式5-3】（2026·北京·一模）某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是______现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是：______。实验中金属棒ab向左运动产生感应电流的过程中能量转化与______（选填：“电动机”或“发电机”）工作时相同。 1．（2026·安徽合肥·一模）多多做“测量小灯泡的电阻”实验。实验器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、规格为“30 0.5A”的滑动变阻器、开关。 (1)图甲是多多连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线； (2)如图乙所示，多多根据实验数据绘制了小灯泡的U-I图像，则小灯泡正常发光时的电阻为___________； (3)上述实验结束后，多多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的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10，其测量过程如下： ①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V； ②闭合，断开，移动滑动变阻器使电压表读数为___________V时，小灯泡正常发光； ③ 闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V； ④ 根据上述测量，可知小灯泡的额定功率为___________W。 2．（2026·山东枣庄·一模）小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“2.5V”的字样。 (1)请用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。（要求：导线不允许交叉，滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮） (2)实验中滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是__________ (3)闭合开关，定向移动滑片，发现两电表示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器上，则故障可能是__________（选填字母）。 A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良 (4)排除故障后，闭合开关，小明移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为__________V，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向__________（选填“左”或“右”）移动。小明根据实验测得的数据，作出小灯泡的图像，如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为__________。 (5)兴趣小组的其中一名同学对灯泡的电阻提出了不同看法，他认为应将所测电阻取平均值，以减小误差，你同意该同学的看法吗？__________，理由是__________。 (6)小明对实验进一步拓展，在缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ②再将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ③未知电阻阻值的表达式：__________（用、、表示）。 3．（2026·江苏徐州·一模）小华在“测量小灯泡的电功率”实验中，准备了以下器材∶电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、 电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)在开关S闭合前，应将滑片P移到_______端（选填“A”或“B”）； (2)闭合开关S，移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙为______A，记录电表示数并观察灯泡亮度； (3)继续缓慢移动滑片P，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为______W； (4)小明做该实验时，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表和电流表指针都不偏转，请你利用一根导线帮小明判断电路上可能发生的故障，简述你的做法：_____________________ 4．（2026·河南·一模）小晋和小黄在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求滑片向右移时，电流表示数变小）； (2)闭合开关S，移动滑片P，发现电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为排除故障，小晋检查了开关S并拧紧两端接线柱，小黄则将小灯泡L与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，则______（选填“小晋”或“小黄”）排除故障的操作是正确的； (3)排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为1.5V，为使小灯泡L两端电压达到额定电压，应向______（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察_______（选填“小灯泡”或“电压表”），当观察到电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L正常发光时的电功率为_______W； (4)通过实验发现，小灯泡的亮度由_________决定； (5)另一组同学设计了如图丙所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，R的阻值已知，小灯泡的额定电压为U额），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和S1，断开开关S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S₁，闭合S、S2，读出此时电压表示数为U0； ③则小灯泡额定功率的表达式：______（用U额、R、U0表示）。 5．（2026·江苏南京·模拟预测）实验小组的同学进行测量小灯泡额定功率的实验，实验器材有：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压不变）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器和开关各一只，导线若干。 (1)如图甲所示是实验小组的小李连接的电路，闭合开关发现电流表的示数如图乙所示，原因是________。 (2)排除问题后继续进行实验，闭合开关后，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，小李应向________（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片P，直至电压表的示数为________V，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。 (3)另一组在原电路中将灯泡换成滑动变阻器，仅利用以下测量数据测量出小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值。 ①闭合S，调节，使电压表的示数为，电流表的示数为； ②再进行以下一次电路调节，使电压表的示数为，电流表的示数为。其中能够测出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值的有________。 A．仅调节到某一合适值 B．仅调节到任意值 C．仅调节到任意值 6．（2026·辽宁盘锦·一模）某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，如图甲所示，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5V。 (1)测量小灯泡额定功率的实验原理是________；正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为________V； (2)在（2）的基础上，若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动； (3)实验时，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)某同学对实验进行了拓展，利用如图丁所示的电路，测出了另一只已知额定电流为的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤： ①闭合开关，开关连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_______； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，读出电阻箱的示数为； ③则小灯泡的额定功率表达式_________（用题中所给字母表示）。 7．（2026·广东梅州·一模）兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置探究电流产生的热量与哪些因素有关，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝R1是镍铬合金丝，电阻比较大，乙烧瓶中的金属丝R2是铜丝，电阻比较小，温度计显示煤油的温度。 (1)实验中，通过观察_______来判断电流产生热量的多少。图中两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与_______的关系。 (2)两烧瓶中所装煤油的质量应_______（选填“相同”或“不同”）。不用水代替煤油，原因主要有_______、_______。 (3)实验中，同学们发现甲烧瓶中温度计的示数升高得快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_______，产生的热量越多。 8．（2026·广西钦州·模拟预测） (1)如图甲所示，小宇大胆设计了一个温度报警器，它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的________减弱直至消失，无法________（选填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警；同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器有不足之处，他设计了如图乙所示的利用水银温度计的温度报警器，与图甲方案相比有什么优点：________。 (2)如图丙是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。通电一段时间后，________（选填“左”或“右”）侧容器内电阻丝产生的热量更多，该装置________（选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线几乎不发热”。图丁中为了使左右两个U形管内液面高度差更大，R3应选用________（选填“2Ω”或“10Ω”）的定值电阻。 9．（2026·湖北武汉·一模）某同学利用如图所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向。 (1)为了研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，他先在螺线管周围的玻璃板上均匀撒上铁屑，通电后，铁屑被通电螺线管______，就变成了一枚枚“小磁针”。轻敲玻璃板，铁屑在磁场的作用下，有规则地排列起来，我们发现，通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似。 (2)接着将小磁针放在通电螺线管的周围，用小磁针判断它的N极和S极，发现图中通电螺线管的右端为______极。改变电流方向，N极和S极正好对调，说明通电螺线管的磁场方向与_____有关。 10．（2026·湖南娄底·一模）小天和小雅用小磁针逐步深入地探究通电螺线管外部的磁场方向，他们的实验步骤如下： (1)小天把一个小磁针放在通电螺线管周围不同的地方，发现小磁针的北极（小磁针的黑端）指向不同，由此可知不同位置的磁场方向是_________的。 (2)如图乙，小天和小雅在通电螺线管周围摆放了更多的小磁针，拍照记录小磁针的指向后改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生了变化（如图丙），对比乙、丙两图可知，通电螺线管外部的磁场方向与_________的方向有关。 (3)小天和小雅发现通电螺线管外部磁场方向和电流方向的关系与自然界中某些植物有着相似的规律，如图丁、戊他们找来了两张藤蔓缠绕树干的照片，若用藤蔓的生长方向代表北极，缠绕方向代表电流方向，其中能判定通电螺线管外部磁场方向的是图________。 11．（2026·辽宁铁岭·一模）在探究“通电螺线管外部的磁场分布”时，同学们采用了图（a）的实验装置。 （1）正确连接电路，并将滑动变阻器滑片P移动到左端。 （2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移动到适当的位置，将铁粉均匀地撒在螺线管周围，再轻敲玻璃板观察到铁粉分布图（b），铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被______，仔细观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与______形磁体磁场分布形状相同，在通电螺线管内部______（填“有”或“没有”）磁场。 （3）改变滑动变阻器连入电路的阻值，观察螺线管周围铁粉分布形状，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与______无关。 （4）将4个小磁针放在螺线管周围不同的位置，是为了探究磁场的______。闭合开关后小磁针的指向如图（a），由此可知通电螺线管的左端是______极。 （5）为进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系，接下来的操作是调换电源的两极，观察______，来判断通电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。 12．（2026·湖南长沙·一模）在“探究电与磁”实验中，实验装置如图所示： (1)用图甲所示的装置进行实验，闭合开关瞬间，观察小磁针偏转了，说明通电导线________。 (2)用图乙所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，电流表指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，电流表指针向左偏转，如图（丙）所示。探究的问题是：感应电流的方向与___________是否有关。导体切割磁感线会产生电流，利用这一原理，人们在生产生活中制成了________（选填“电动机”或“发电机”）。 13．（2026·北京·模拟预测）某同学用如图所示的装置进行实验。 (1)使金属棒ab向左运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是__________现象。 (2)灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流的方向，在不拆改电路的情况下，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可以改变__________的方向。 (3)若将该实验中的灵敏电流计换成合适的学生电源，闭合开关，可观察到的现象是：__________。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $