压轴09 电学实验(压轴题专练)(广东专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-30
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3份
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摘要:
**基本信息**
聚焦电学实验3大核心考向,构建“原理-器材-操作-数据-误差”完整逻辑链,提炼针对性解题技法,分层培养科学探究与科学思维能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|伏安法测定值电阻|2题|电路连接规范、多次测量求平均、误差分析维度|从R=U/I原理到滑动变阻器作用,构建器材选择-操作步骤-数据处理逻辑|
|伏安法测小灯泡电功率|2题|电压调节三状态、实际功率决定亮度、图像曲线分析|基于P=UI,区分定值电阻与灯丝电阻特性,形成“原理-现象-数据”关联|
|焦耳定律探究实验|2题|控制变量法应用、转换法测热量、结论表述规范|以Q=I²Rt为核心,通过串联/并联电路设计,建立变量控制-现象观察-结论推导链条|
内容正文:
压轴09 电学实验 3大核心考向
典例·靶向·突破
1.
【答案】(1)
(2)右
(3)定值电阻R断路
(4)10
(5)滑动变阻器的滑片
(6)
【详解】(1)如图所示,电压表并联在定值电阻两端,电压表已经确定了量程,只要连接电阻与电压表正接线柱即可。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端。
(3)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,电路发生断路,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电压表与电源相通,故发生的故障可能是定值电阻R断路。
(4)由图乙可知,电压表是0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.2V;电流表的量程0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.12A,未知电阻Rx的阻值
(5)测量电阻时为了减小实验误差,应调节滑动变阻器的滑片,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)将滑动变阻器的滑片移至a端,测量定值电阻的电压,为U1;再将滑动变阻器的滑片移至b端,测量总电压为U2;变阻器两端的电压为
电路中的电流为
未知电阻Rx阻值的表达式
2.
【答案】(1)电流表调零
(2)灯丝电阻随温度的升高而增大
(3)25
【详解】(1)实验前电流表指针未指零,接下来的操作是:对电流表进行调零,调节表盘上的调零旋钮,使指针指在零刻度线处。
(2)电压表与电流表示数的比值是小灯泡的电阻()。当电压增大时,小灯泡的实际功率增大,温度升高,而灯丝电阻随温度升高而增大,因此该比值变大。
(3)探究 “电流跟电阻的关系” 时,需控制定值电阻两端的电压不变。由图丁( 图像)可知,为定值,取图像中一点(如 时,),则
电源电压,滑动变阻器两端电压
当滑动变阻器阻值 时,电路电流
因此定值电阻
3.
【答案】(1) 高度差 不同
(2)24
(3)甲
【详解】(1)[1]本实验用到转换法,电流通过电阻产生的热量越多,容器内空气膨胀越明显,U形管两侧液面的高度差就越大,因此通过观察液面高度差反映产热多少。
[2]R3与R2并联后再与R1串联,干路R1的电流等于R2与R3的电流之和,因此R3的作用是使通过R1和R2的电流不同。
(2)R1在1min内产生的热量为
(3)电炉丝和导线串联,通过它们的电流、通电时间相同,电炉丝电阻远大于导线电阻,因此产热更多,故出现“电炉丝热得发红,导线却不热”的现象,该现象对应电流和通电时间相同时,产热与电阻的关系,甲装置正
1.
【答案】(1) 断开 B 电流表正负接线柱接反了
(2) 5 减小误差
(3) 闭合开关S、S2、断开S1
【详解】(1)[1]为了保护电路安全,连接电路时开关必须处于断开状态。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端。根据图乙,滑片应置于B端。
[3]闭合开关后,若电流表指针反向偏转(向左偏),说明电流从电流表的负接线柱流入、正接线柱流出了。
(2)[1]根据图丙,电流表量程为0~0.6 A,分度值0.02 A,指针指在0.5 A处,电流。电压,由欧姆定律得电阻:
[2]在本实验中,测量的定值电阻阻值是个定值,多次测量求平均值的目的是减小误差,使测量结果更接近真实值。
(3)步骤①两电阻并联,电流表测量通过R0的电流,可得电源电压(等于定值电阻两端电压)
步骤②应为闭合开关、,断开开关使待测电阻与定值电阻并联,电流表测干路电流I2,电源电压不变,则根据并联电路电流特点,通过的电流为
电源电压不变,由并联电路电压规律及欧姆定律得:
可得未知电阻:
2.
【答案】(1)
(2) 0.32 20
(3) 有 向容器中加水时,盐水的浓度和体积同时改变,没有控制盐水的体积不变,无法单纯探究电阻与浓度的关系
(4) 将滑动变阻器的滑片移到阻值为零处
(5)
实验次数
盐水浓度
温度T/℃
电阻R/Ω
1
浓度A
20
2
浓度A
40
3
浓度A
60
4
浓度B
20
5
浓度B
40
6
浓度B
60
【详解】(1)电压表并联在盐水电阻两端,将电压表的另一接线柱连接到容器左端;滑动变阻器要求滑片右移时电流变大,即接入电阻变小,因此应接B接线柱,据此作图。
(2)[1][2]电流表接0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为 0.32A; 根据欧姆定律,盐水电阻
(3)[1][2]向容器中加水时,盐水的浓度和体积同时改变,没有控制盐水的体积不变,无法单纯探究电阻与浓度的关系,故小滨的实验过程有问题。
(4)[1][2]②操作:将滑动变阻器的滑片移到阻值为零处; ③推导:滑片在最大阻值处时,与滑动变阻器最大阻值串联,电源电压为,由串联电路规律得,整理得
(5)实验需要记录不同浓度、不同温度下的盐水电阻,表格需包含以下核心信息,据此作表。
3.
【答案】(1)
(2) 3 6
(3) 电压表示数为12V 48
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,则滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,如图所示:
(2)[1]如图乙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为3A。
[2]如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为6V。
(3)[1]图甲中,电压表测灯泡电压,灯泡额定电压为12V,所以电压表示数为12V时说明灯泡正常发光。
[2]直接闭合开关时,滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,电流表示数为3A,电压表示数为6V,则此时变阻器电压为
所以电源电压为
当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。此时电路中电流为
则灯泡的额定功率为
[3]灯泡正常发光时,滑动变阻器的滑片恰好在中点,如图所示:
4.
【答案】(1) 断开 左
(2)B
(3) 0.3 8.3 0.96
(4)>
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关必须处于断开状态;滑动变阻器滑片需要调到最大阻值处,由图甲可知滑动变阻器接右下接线柱,滑片在最左端时接入电阻最大。
(2)正确连接电路后,闭合开关时滑动变阻器处于最大阻值处,电路电流很小,灯泡实际功率过小,因此不发光,接下来最合理的操作是移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器接入的电阻,观察灯泡是否发光,不需要直接更换灯泡。
故选B。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A;小灯泡正常发光电压为2.5V,灯泡电阻为
若灯泡的电阻不变,电压为3V时灯泡的功率为
因为小灯泡电阻随温度升高而增大,所以实际功率小于1.08W;
当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流是0.3A。当灯泡两端电压变成3V时,通过灯泡的电流一定大于0.3A,所以灯泡的实际功率一定大于
因此实际功率为0.96W。
(4)在图像上过B点竖直方向上画一条虚线,与定值电阻的图线相较于C点,由于定值电阻的阻值不变,故定值电阻在A点和C点的电阻是相等的。B点和C点对应的电流相同,C点的电压较大,由可知,C点的电阻大,即A点的电阻大,故。
5.
【答案】(1)
(2)温度计
(3)多
(4) 等于 2.5 增大 26
【详解】(1)要求滑片P向B移动时,电流增大,说明电阻要减小,滑动变阻器应接D接线柱,保证连线不交叉。
(2)实验中需要测量水的温度变化,因此应安装温度计。
(3)电热丝阻值和电流不变时,通电时间越长,根据焦耳定律,电流产生的热量越 多,水温也越高。
(4)水温保持不变时,说明水吸收的热量和散失的热量达到平衡,即水每秒吸收的热量等于向外界散失的热量;由图b可知,电压U=5.0V,电流I=0.5A,每秒产生的热量:
为升高水温,需要让水每秒吸收的热量大于散失的热量,因此可增大电热丝的功率(即增大电压或电流);由图可知, 的变化量与的变化量是定值,即,k不为0,即,则
6.
【答案】(1)A
(2)断路
(3) 1.5 A
(4)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
(5)电阻
(6)左
【详解】(1)开关闭合前,滑动变阻器需要调至电阻最大处以保护电路。本电路滑动变阻器下接线柱接右端,滑片移到A端时接入电阻最大。
(2)电流表无示数说明电路断路,电压表接近电源电压,说明电压表串联在电路中测电源电压,因此故障可能是定值电阻断路。
(3)[1][2]电压表接0~3V量程,分度值0.1V,读数为1.5V;将5Ω电阻换成10Ω后,定值电阻分压增大,为保持定值电阻电压不变,需要增大滑动变阻器的分压,因此滑片向接入电阻更大的A端移动。
(4)由表格数据可得,三次实验中对应电流与电阻的乘积不变。因此得到结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(5)甲装置中两个电阻串联,电流、通电时间相等,只有电阻大小不同,因此可探究电流产生热量与电阻的关系。
(6)乙装置中,两个容器内电阻阻值相等,右侧容器外并联了一个电阻,因此左侧容器内电阻的电流更大,根据,电阻、通电时间相同时,电流越大产生热量越多,因此左侧U形管液柱高度差更大。
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压轴09 电学实验 3大核心考向
命题预测
2026 年中考物理电学实验模块整体分为常规基础与创新探究两大考查方向,题型覆盖选择、填空及实验探究大题,难度梯度分明,以中等及中等偏上为主。常规考法聚焦基础实验操作、规范步骤、数据处理、误差分析,核心围绕伏安法、小灯泡与定值电阻经典实验展开,侧重实验原理理解、操作规范、步骤补充及图像解读;创新考法侧重实验改进、器材替代、创新设计与方案评价,依托生活器材、传感器等创设情景化考题,注重原理灵活运用、改进思路分析、逻辑表达与实验综合素养、创新思维的考查。整体命题既坚守基础导向,强化实验规范性与原理落地应用,又逐步加大情景化、创新化设问比重,分层考查学生基础实验能力与高阶探究创新能力。
高频考法
1.伏安法测定值电阻
2.伏安法测小灯泡的电功率
3.焦耳定律探究实验
知识·技法·思维
一、核心考向总结
实验名称
考向
核心知识点
解题技法
1.伏安法测定值电阻
器材与电路
原理:R=U/I;器材:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻;滑动变阻器作用:保护电路、改变电流电压多次测量。
先画电路图再连线;电流表串联、电压表并联;“正进负出”、量程选择;闭合开关前滑片移到最大阻值处。
数据处理与误差分析
定值电阻阻值不变,U−I图像为过原点的直线;误差来源:电表内阻、导线电阻、读数误差。
多次测量求平均值减小误差;分析误差时从电表、导线、接触电阻入手。
2.伏安法测小灯泡的电功率
器材与电路
原理:P=UI;器材与定值电阻实验相同;滑动变阻器作用:保护电路、调节小灯泡两端电压至额定 / 高于 / 低于额定值。
多次测量求平均值减小误差;分析误差时从电表、导线、接触电阻入手。
数据处理与现象分析
小灯泡的亮度由实际功率决定;灯丝电阻随温度升高而增大,故U−I图像为曲线;额定功率是唯一值,不可求平均。
电路连接同定值电阻实验;实验需分三次:额定电压、低于额定电压、高于额定电压(不超过 1.2 倍)。
3.焦耳定律探究实验
实验原理与装置
原理:电流的热效应,
Q=I2Rt;控制变量法:探究Q与I、R、t的关系;实验装置:烧瓶 + 电阻丝 + 煤油 + 温度计(或 U 形管压强计)。
控制变量:探究与R的关系时,、不变(串联);探究与I的关系时,、不变(并联 + 滑动变阻器);转换法:用温度计示数变化(或液面高度差)反映电热
数据处理与结论分析
结论:电流越大、电阻越大、通电时间越长,产生的热量越多;纯电阻电路中Q=W,非纯电阻中Q<W。
对比不同条件下的温度变化量,得出与各变量的关系;结论表述必须说明 “在… 不变时,… 越大,产生的热量越多”。
二、高频易错点
伏安法测定值电阻:
1. 多次测量的目的是减小误差,不是寻找普遍规律。
2. 电路连接中,电流表、电压表量程选择错误或正负接线柱接反。
3. 闭合开关前,滑动变阻器未调到最大阻值处。
伏安法测小灯泡的电功率:
1. 额定功率只能在额定电压下测量,不能求多次测量的平均值。
1. 灯泡亮度由实际功率决定,不是电压或电流。
1. 灯丝电阻随温度升高而增大,U−I图像是曲线,不是直线。
焦耳定律探究实验:
1. 控制变量法的应用错误,如探究与电阻的关系时,未保证电流和时间相同。
1. 转换法的应用错误,忽略煤油质量必须相同,导致温度变化无法比较。
1. 结论表述不完整,缺少 “在… 不变时” 的前提条件。
典例·靶向·突破
题型01 伏安法测定值电阻
1.(2026·广东东莞·一模)在做“伏安法测电阻”的实验中,小林设计并连接了如图甲所示的部分电路。
(1)请用笔画线补齐图中缺失的一根导线,使电路连接完整(导线不可交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是保护电路。
(3)在实验过程中,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0,若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是______。
(4)排除故障后,小林继续进行实验,某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时,则该次测得未知电阻Rx的阻值______Ω。
(5)为了减小实验误差,应调节______,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)小林对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至a端,读出电压表的示数为U1;
②再将滑动变阻器的滑片移至b端,读出电压表的示数为U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx=______(用U1、U2、R0表示)。
题型02 伏安法测小灯泡的电功率
2.(2026·广东省深圳市·二模)小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是___________。
(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像。在多次测量中,小明发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,原因是___________。
(3)灯泡的功率测量完毕,小明用定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,根据实验数据绘制了如图丁所示的图像。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为20Ω,则所选定值电阻的阻值为___________Ω。
题型03 焦耳定律探究实验
3.(2026·广东省深圳市·一模)小明用图中的装置“探究影响电流产生的热量的因素”,a、b、c、d四个密闭容器中装有等量的空气,分别将导线1、2和3、4接到电源两端。请回答下列问题:
(1)实验中可通过观察U形管中液面的____反映电流通过容器中电阻丝产生热量的多少;乙装置中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流____(选填“相同”或“不同”);
(2)若通过c容器中R1的电流为0.2A,那么R1在1min内产生的热量为____J;
(3)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图中____(选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释。
1.(2026·广东中山·一模)小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,电路图如图甲所示,请回答以下问题。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_______端(选填“A”或“B”);闭合开关后指针如图甲原因是_____;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量,计算出R的阻值的平均值,目的是_____;
(3)实验后,小明要利用上述器材测量未知电阻的阻值,设计的实验电路如图丁所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值记为,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电流表的示数为;
②_____,读出电流表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:_____(用、和表示)。
2.(2026·广东深圳·模拟预测)【项目背景与问题提出】盐水是一种常见的电解质溶液,广泛应用于生产和生活中。本项目旨在通过测量自制盐水电阻,探究其基本电学特性。经过课堂学习,小滨同学猜想:盐水的导电能力与浓度有关。
【探究过程】于是,小滨自制了一个盐水电阻:选取一个长方体容器,倒入一定浓度的盐水,在容器两侧分别固定金属片直至底部。为了测量该盐水电阻的阻值,他利用电源(电压未知、内阻不计)、电流表、电压表、标有“20Ω,1A”的滑动变阻器R、开关和导线等器材,设计并连接如图甲所示电路。
(1)图甲中还有两处导线未画出,请在图中补画完整(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大);
(2)某次测量时电压表的示数为6.4V,电流表的示数如图乙所示,其读数为________A,则该次测得盐水的电阻为________Ω;
(3)小滨利用图甲电路研究盐水电阻与盐水浓度的关系,他向容器中分多次加入一定量的水,发现盐水电阻的阻值减小,最后得出结论。请问小滨的实验过程________(选填“有”或“无”)问题,理由是________;
(4)实验中若电流表损坏,利用余下器材还能否测出盐水电阻的阻值?小滨经过思考设计了如图的电路图,并进行如下操作:
①连接电路,闭合开关,保持电压表接在盐水电阻两端不变,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,读出电压表相应的示数;
②________,读出电压表相应的示数;
③根据测得数据求出盐水电阻的阻值为:________(用,,R表示)。
【拓展延伸】
(5)电阻是导体的基本属性,对于金属导体,电阻通常随温度升高而增大,但电解质溶液(如盐水)的导电机制与金属不同,其电阻随温度的变化规律可能有所差异。于是,小滨进行了如下实验:
①用如图所示的数字多用表分别测量20℃和60℃的盐水的电阻(盐水浓度为A);②换用另一浓度为B的盐水重复步骤①。请你设计该实验的记录表格。
实验次数
盐水浓度
温度T/℃
电阻R/Ω
1
浓度A
20
2
浓度A
40
3
浓度A
60
4
浓度B
20
5
浓度B
40
6
浓度B
60
3.(2025·黑龙江省哈尔滨市·中考真题)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,请你用笔画线代替导线连接实物图;
(2)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为______A,电压表示数为______V;
(3)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是______,灯泡的额定功率为______W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图______。
4.(2026·广东省东莞市·一模)小明利用图甲所示的装置测量“小灯泡的电阻”,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;滑动变阻器的滑片应位于最______端。
(2)如图甲所示,正确连接电路闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来最合理的操作是:______(选填“A”或“B”)。
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器的滑片
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为______A,此时小灯泡的电阻为_____(小数点后保留一位小数);若继续移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V时,根据所学知识,小灯泡的实际功率可能为_____W(选填“0.9”“0.96”或“1.08”)。
(4)他将小灯泡换成定值电阻进行多次实验,根据收集的数据绘制出小灯泡和定值电阻的图像如图丙所示,图中、两点电阻的大小关系为______。
5.(2026九·广东省广州市·中考真题)“探究电热与时间的关系”实验。
(1)在图a中用笔画线表示导线,把滑动变阻器串联接入电路,要求连线不要交叉,滑片P向B移动,电路的电流增大;
(2)安装____测量水温,通过水温变化比较电热丝产生的热量;
(3)闭合开关,观察到水温不断升高。该现象表明电热丝阻值和电流不变时,通电时间越长,电流产生的热量越____(选填“多”“少”);
(4)继续加热一段时间后,发现水未沸腾,但水温保持不变。拓展探究如下:
①从能量转化与守恒的角度分析,这一现象产生的原因是水每秒吸收的热量____(选填“大于”“小于”或“等于”)水每秒向外界散失的热量;
②用图b中电压表和电流表的示数计算,若电热丝产生的热量全部被水吸收,则为____J;
③为升高水温,可通过____(选填“增大”“减小”)电热丝的功率实现;
④移动滑片P,观测到水温上升后,仍会稳定在另一温度;
⑤重复步骤④,得到下表数据;
实验序号
1
2
3
4
5.0
10.0
15.0
20.0
0.5
1.0
1.5
2.0
____
10.0
22.5
40.0
28.5
36.0
48.5
66.0
⑥据表中数据画出图像,由图像推测实验时的室温约为____℃。
6.(2026·广东省江门市·一模)探究实验一:小红同学利用图甲设计的电路图来“探究电流与电阻关系”。
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.10
(1)开关闭合前,滑动变阻器滑片P应移至______(选“A”或“B”)端;
(2)当小红同学闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(3)小红改正错误后,将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片P,电压表的示数如图乙所示,为______V,记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)经过三次实验后,记录的数据如表所示,可得出实验结论______
探究实验二:用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”。
(5)利用甲装置可以探究导体产生的热量与______的关系;
(6)给乙装置通电一段时间后,发现______侧U形管中液柱的高度差更大。
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压轴09 电学实验 3大核心考向
命题预测
2026 年中考物理电学实验模块整体分为常规基础与创新探究两大考查方向,题型覆盖选择、填空及实验探究大题,难度梯度分明,以中等及中等偏上为主。常规考法聚焦基础实验操作、规范步骤、数据处理、误差分析,核心围绕伏安法、小灯泡与定值电阻经典实验展开,侧重实验原理理解、操作规范、步骤补充及图像解读;创新考法侧重实验改进、器材替代、创新设计与方案评价,依托生活器材、传感器等创设情景化考题,注重原理灵活运用、改进思路分析、逻辑表达与实验综合素养、创新思维的考查。整体命题既坚守基础导向,强化实验规范性与原理落地应用,又逐步加大情景化、创新化设问比重,分层考查学生基础实验能力与高阶探究创新能力。
高频考法
1.伏安法测定值电阻
2.伏安法测小灯泡的电功率
3.焦耳定律探究实验
知识·技法·思维
一、核心考向总结
实验名称
考向
核心知识点
解题技法
1.伏安法测定值电阻
器材与电路
原理:R=U/I;器材:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻;滑动变阻器作用:保护电路、改变电流电压多次测量。
先画电路图再连线;电流表串联、电压表并联;“正进负出”、量程选择;闭合开关前滑片移到最大阻值处。
数据处理与误差分析
定值电阻阻值不变,U−I图像为过原点的直线;误差来源:电表内阻、导线电阻、读数误差。
多次测量求平均值减小误差;分析误差时从电表、导线、接触电阻入手。
2.伏安法测小灯泡的电功率
器材与电路
原理:P=UI;器材与定值电阻实验相同;滑动变阻器作用:保护电路、调节小灯泡两端电压至额定 / 高于 / 低于额定值。
多次测量求平均值减小误差;分析误差时从电表、导线、接触电阻入手。
数据处理与现象分析
小灯泡的亮度由实际功率决定;灯丝电阻随温度升高而增大,故U−I图像为曲线;额定功率是唯一值,不可求平均。
电路连接同定值电阻实验;实验需分三次:额定电压、低于额定电压、高于额定电压(不超过 1.2 倍)。
3.焦耳定律探究实验
实验原理与装置
原理:电流的热效应,
Q=I2Rt;控制变量法:探究Q与I、R、t的关系;实验装置:烧瓶 + 电阻丝 + 煤油 + 温度计(或 U 形管压强计)。
控制变量:探究与R的关系时,、不变(串联);探究与I的关系时,、不变(并联 + 滑动变阻器);转换法:用温度计示数变化(或液面高度差)反映电热
数据处理与结论分析
结论:电流越大、电阻越大、通电时间越长,产生的热量越多;纯电阻电路中Q=W,非纯电阻中Q<W。
对比不同条件下的温度变化量,得出与各变量的关系;结论表述必须说明 “在… 不变时,… 越大,产生的热量越多”。
二、高频易错点
伏安法测定值电阻:
1. 多次测量的目的是减小误差,不是寻找普遍规律。
2. 电路连接中,电流表、电压表量程选择错误或正负接线柱接反。
3. 闭合开关前,滑动变阻器未调到最大阻值处。
伏安法测小灯泡的电功率:
1. 额定功率只能在额定电压下测量,不能求多次测量的平均值。
1. 灯泡亮度由实际功率决定,不是电压或电流。
1. 灯丝电阻随温度升高而增大,U−I图像是曲线,不是直线。
焦耳定律探究实验:
1. 控制变量法的应用错误,如探究与电阻的关系时,未保证电流和时间相同。
1. 转换法的应用错误,忽略煤油质量必须相同,导致温度变化无法比较。
1. 结论表述不完整,缺少 “在… 不变时” 的前提条件。
典例·靶向·突破
题型01 伏安法测定值电阻
1.(2026·广东东莞·一模)在做“伏安法测电阻”的实验中,小林设计并连接了如图甲所示的部分电路。
(1)请用笔画线补齐图中缺失的一根导线,使电路连接完整(导线不可交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是保护电路。
(3)在实验过程中,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电流表示数几乎为0,若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是______。
(4)排除故障后,小林继续进行实验,某次测量中电压表和电流表的示数如图乙所示时,则该次测得未知电阻Rx的阻值______Ω。
(5)为了减小实验误差,应调节______,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)小林对实验进一步拓展,在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至a端,读出电压表的示数为U1;
②再将滑动变阻器的滑片移至b端,读出电压表的示数为U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx=______(用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2)右
(3)定值电阻R断路
(4)10
(5)滑动变阻器的滑片
(6)
【详解】(1)如图所示,电压表并联在定值电阻两端,电压表已经确定了量程,只要连接电阻与电压表正接线柱即可。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端。
(3)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,电路发生断路,电压表指针猛然偏向表盘最右侧,电压表与电源相通,故发生的故障可能是定值电阻R断路。
(4)由图乙可知,电压表是0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.2V;电流表的量程0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.12A,未知电阻Rx的阻值
(5)测量电阻时为了减小实验误差,应调节滑动变阻器的滑片,改变电压表、电流表的示数,记录多组电压、电流值,并算出相应的电阻值,取这些阻值的平均值记为电阻Rx的阻值。
(6)将滑动变阻器的滑片移至a端,测量定值电阻的电压,为U1;再将滑动变阻器的滑片移至b端,测量总电压为U2;变阻器两端的电压为
电路中的电流为
未知电阻Rx阻值的表达式
题型02 伏安法测小灯泡的电功率
2.(2026·广东省深圳市·二模)小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是___________。
(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像。在多次测量中,小明发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,原因是___________。
(3)灯泡的功率测量完毕,小明用定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系,根据实验数据绘制了如图丁所示的图像。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为20Ω,则所选定值电阻的阻值为___________Ω。
【答案】(1)电流表调零
(2)灯丝电阻随温度的升高而增大
(3)25
【详解】(1)实验前电流表指针未指零,接下来的操作是:对电流表进行调零,调节表盘上的调零旋钮,使指针指在零刻度线处。
(2)电压表与电流表示数的比值是小灯泡的电阻()。当电压增大时,小灯泡的实际功率增大,温度升高,而灯丝电阻随温度升高而增大,因此该比值变大。
(3)探究 “电流跟电阻的关系” 时,需控制定值电阻两端的电压不变。由图丁( 图像)可知,为定值,取图像中一点(如 时,),则
电源电压,滑动变阻器两端电压
当滑动变阻器阻值 时,电路电流
因此定值电阻
题型03 焦耳定律探究实验
3.(2026·广东省深圳市·一模)小明用图中的装置“探究影响电流产生的热量的因素”,a、b、c、d四个密闭容器中装有等量的空气,分别将导线1、2和3、4接到电源两端。请回答下列问题:
(1)实验中可通过观察U形管中液面的____反映电流通过容器中电阻丝产生热量的多少;乙装置中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流____(选填“相同”或“不同”);
(2)若通过c容器中R1的电流为0.2A,那么R1在1min内产生的热量为____J;
(3)生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图中____(选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释。
【答案】(1) 高度差 不同
(2)24
(3)甲
【详解】(1)[1]本实验用到转换法,电流通过电阻产生的热量越多,容器内空气膨胀越明显,U形管两侧液面的高度差就越大,因此通过观察液面高度差反映产热多少。
[2]R3与R2并联后再与R1串联,干路R1的电流等于R2与R3的电流之和,因此R3的作用是使通过R1和R2的电流不同。
(2)R1在1min内产生的热量为
(3)电炉丝和导线串联,通过它们的电流、通电时间相同,电炉丝电阻远大于导线电阻,因此产热更多,故出现“电炉丝热得发红,导线却不热”的现象,该现象对应电流和通电时间相同时,产热与电阻的关系,甲装置正
1.(2026·广东中山·一模)小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,电路图如图甲所示,请回答以下问题。
(1)连接电路时,开关应处于_____状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_______端(选填“A”或“B”);闭合开关后指针如图甲原因是_____;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量,计算出R的阻值的平均值,目的是_____;
(3)实验后,小明要利用上述器材测量未知电阻的阻值,设计的实验电路如图丁所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值记为,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电流表的示数为;
②_____,读出电流表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:_____(用、和表示)。
【答案】(1) 断开 B 电流表正负接线柱接反了
(2) 5 减小误差
(3) 闭合开关S、S2、断开S1
【详解】(1)[1]为了保护电路安全,连接电路时开关必须处于断开状态。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端。根据图乙,滑片应置于B端。
[3]闭合开关后,若电流表指针反向偏转(向左偏),说明电流从电流表的负接线柱流入、正接线柱流出了。
(2)[1]根据图丙,电流表量程为0~0.6 A,分度值0.02 A,指针指在0.5 A处,电流。电压,由欧姆定律得电阻:
[2]在本实验中,测量的定值电阻阻值是个定值,多次测量求平均值的目的是减小误差,使测量结果更接近真实值。
(3)步骤①两电阻并联,电流表测量通过R0的电流,可得电源电压(等于定值电阻两端电压)
步骤②应为闭合开关、,断开开关使待测电阻与定值电阻并联,电流表测干路电流I2,电源电压不变,则根据并联电路电流特点,通过的电流为
电源电压不变,由并联电路电压规律及欧姆定律得:
可得未知电阻:
2.(2026·广东深圳·模拟预测)【项目背景与问题提出】盐水是一种常见的电解质溶液,广泛应用于生产和生活中。本项目旨在通过测量自制盐水电阻,探究其基本电学特性。经过课堂学习,小滨同学猜想:盐水的导电能力与浓度有关。
【探究过程】于是,小滨自制了一个盐水电阻:选取一个长方体容器,倒入一定浓度的盐水,在容器两侧分别固定金属片直至底部。为了测量该盐水电阻的阻值,他利用电源(电压未知、内阻不计)、电流表、电压表、标有“20Ω,1A”的滑动变阻器R、开关和导线等器材,设计并连接如图甲所示电路。
(1)图甲中还有两处导线未画出,请在图中补画完整(要求:滑片向右移动时,电流表示数变大);
(2)某次测量时电压表的示数为6.4V,电流表的示数如图乙所示,其读数为________A,则该次测得盐水的电阻为________Ω;
(3)小滨利用图甲电路研究盐水电阻与盐水浓度的关系,他向容器中分多次加入一定量的水,发现盐水电阻的阻值减小,最后得出结论。请问小滨的实验过程________(选填“有”或“无”)问题,理由是________;
(4)实验中若电流表损坏,利用余下器材还能否测出盐水电阻的阻值?小滨经过思考设计了如图的电路图,并进行如下操作:
①连接电路,闭合开关,保持电压表接在盐水电阻两端不变,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,读出电压表相应的示数;
②________,读出电压表相应的示数;
③根据测得数据求出盐水电阻的阻值为:________(用,,R表示)。
【拓展延伸】
(5)电阻是导体的基本属性,对于金属导体,电阻通常随温度升高而增大,但电解质溶液(如盐水)的导电机制与金属不同,其电阻随温度的变化规律可能有所差异。于是,小滨进行了如下实验:
①用如图所示的数字多用表分别测量20℃和60℃的盐水的电阻(盐水浓度为A);②换用另一浓度为B的盐水重复步骤①。请你设计该实验的记录表格。
【答案】(1)
(2) 0.32 20
(3) 有 向容器中加水时,盐水的浓度和体积同时改变,没有控制盐水的体积不变,无法单纯探究电阻与浓度的关系
(4) 将滑动变阻器的滑片移到阻值为零处
(5)
实验次数
盐水浓度
温度T/℃
电阻R/Ω
1
浓度A
20
2
浓度A
40
3
浓度A
60
4
浓度B
20
5
浓度B
40
6
浓度B
60
【详解】(1)电压表并联在盐水电阻两端,将电压表的另一接线柱连接到容器左端;滑动变阻器要求滑片右移时电流变大,即接入电阻变小,因此应接B接线柱,据此作图。
(2)[1][2]电流表接0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为 0.32A; 根据欧姆定律,盐水电阻
(3)[1][2]向容器中加水时,盐水的浓度和体积同时改变,没有控制盐水的体积不变,无法单纯探究电阻与浓度的关系,故小滨的实验过程有问题。
(4)[1][2]②操作:将滑动变阻器的滑片移到阻值为零处; ③推导:滑片在最大阻值处时,与滑动变阻器最大阻值串联,电源电压为,由串联电路规律得,整理得
(5)实验需要记录不同浓度、不同温度下的盐水电阻,表格需包含以下核心信息,据此作表。
3.(2025·黑龙江省哈尔滨市·中考真题)为了测量标有“12V”汽车灯泡的额定功率,提供给小莹同学的器材有:学生电源(电压恒定不变)、电压表(0~3V,0~15V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、最大阻值为6Ω的滑动变阻器和开关各一个,导线若干。
(1)如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,请你用笔画线代替导线连接实物图;
(2)小莹连接完电路,刚闭合开关就观察电流表、电压表,示数如图乙所示,则电流表示数为______A,电压表示数为______V;
(3)接下来小莹边思考边实验,当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。判断灯泡正常发光的方法是______,灯泡的额定功率为______W。请在虚线框中画出灯泡正常发光时的电路图______。
【答案】(1)
(2) 3 6
(3) 电压表示数为12V 48
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,如图甲,小莹想连好最后一根导线就闭合开关进行实验,则滑动变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,如图所示:
(2)[1]如图乙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为3A。
[2]如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为6V。
(3)[1]图甲中,电压表测灯泡电压,灯泡额定电压为12V,所以电压表示数为12V时说明灯泡正常发光。
[2]直接闭合开关时,滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,电流表示数为3A,电压表示数为6V,则此时变阻器电压为
所以电源电压为
当滑动变阻器的滑片恰好在中点(此时滑动变阻器连入电路阻值为3Ω)时,灯泡正常发光。此时电路中电流为
则灯泡的额定功率为
[3]灯泡正常发光时,滑动变阻器的滑片恰好在中点,如图所示:
4.(2026·广东省东莞市·一模)小明利用图甲所示的装置测量“小灯泡的电阻”,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;滑动变阻器的滑片应位于最______端。
(2)如图甲所示,正确连接电路闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来最合理的操作是:______(选填“A”或“B”)。
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器的滑片
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为______A,此时小灯泡的电阻为_____(小数点后保留一位小数);若继续移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V时,根据所学知识,小灯泡的实际功率可能为_____W(选填“0.9”“0.96”或“1.08”)。
(4)他将小灯泡换成定值电阻进行多次实验,根据收集的数据绘制出小灯泡和定值电阻的图像如图丙所示,图中、两点电阻的大小关系为______。
【答案】(1) 断开 左
(2)B
(3) 0.3 8.3 0.96
(4)>
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关必须处于断开状态;滑动变阻器滑片需要调到最大阻值处,由图甲可知滑动变阻器接右下接线柱,滑片在最左端时接入电阻最大。
(2)正确连接电路后,闭合开关时滑动变阻器处于最大阻值处,电路电流很小,灯泡实际功率过小,因此不发光,接下来最合理的操作是移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器接入的电阻,观察灯泡是否发光,不需要直接更换灯泡。
故选B。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A;小灯泡正常发光电压为2.5V,灯泡电阻为
若灯泡的电阻不变,电压为3V时灯泡的功率为
因为小灯泡电阻随温度升高而增大,所以实际功率小于1.08W;
当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流是0.3A。当灯泡两端电压变成3V时,通过灯泡的电流一定大于0.3A,所以灯泡的实际功率一定大于
因此实际功率为0.96W。
(4)在图像上过B点竖直方向上画一条虚线,与定值电阻的图线相较于C点,由于定值电阻的阻值不变,故定值电阻在A点和C点的电阻是相等的。B点和C点对应的电流相同,C点的电压较大,由可知,C点的电阻大,即A点的电阻大,故。
5.(2026九·广东省广州市·中考真题)“探究电热与时间的关系”实验。
(1)在图a中用笔画线表示导线,把滑动变阻器串联接入电路,要求连线不要交叉,滑片P向B移动,电路的电流增大;
(2)安装____测量水温,通过水温变化比较电热丝产生的热量;
(3)闭合开关,观察到水温不断升高。该现象表明电热丝阻值和电流不变时,通电时间越长,电流产生的热量越____(选填“多”“少”);
(4)继续加热一段时间后,发现水未沸腾,但水温保持不变。拓展探究如下:
①从能量转化与守恒的角度分析,这一现象产生的原因是水每秒吸收的热量____(选填“大于”“小于”或“等于”)水每秒向外界散失的热量;
②用图b中电压表和电流表的示数计算,若电热丝产生的热量全部被水吸收,则为____J;
③为升高水温,可通过____(选填“增大”“减小”)电热丝的功率实现;
④移动滑片P,观测到水温上升后,仍会稳定在另一温度;
⑤重复步骤④,得到下表数据;
实验序号
1
2
3
4
5.0
10.0
15.0
20.0
0.5
1.0
1.5
2.0
____
10.0
22.5
40.0
28.5
36.0
48.5
66.0
⑥据表中数据画出图像,由图像推测实验时的室温约为____℃。
【答案】(1)
(2)温度计
(3)多
(4) 等于 2.5 增大 26
【详解】(1)要求滑片P向B移动时,电流增大,说明电阻要减小,滑动变阻器应接D接线柱,保证连线不交叉。
(2)实验中需要测量水的温度变化,因此应安装温度计。
(3)电热丝阻值和电流不变时,通电时间越长,根据焦耳定律,电流产生的热量越 多,水温也越高。
(4)水温保持不变时,说明水吸收的热量和散失的热量达到平衡,即水每秒吸收的热量等于向外界散失的热量;由图b可知,电压U=5.0V,电流I=0.5A,每秒产生的热量:
为升高水温,需要让水每秒吸收的热量大于散失的热量,因此可增大电热丝的功率(即增大电压或电流);由图可知, 的变化量与的变化量是定值,即,k不为0,即,则
6.(2026·广东省江门市·一模)探究实验一:小红同学利用图甲设计的电路图来“探究电流与电阻关系”。
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.10
(1)开关闭合前,滑动变阻器滑片P应移至______(选“A”或“B”)端;
(2)当小红同学闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(3)小红改正错误后,将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片P,电压表的示数如图乙所示,为______V,记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动;
(4)经过三次实验后,记录的数据如表所示,可得出实验结论______
探究实验二:用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”。
(5)利用甲装置可以探究导体产生的热量与______的关系;
(6)给乙装置通电一段时间后,发现______侧U形管中液柱的高度差更大。
【答案】(1)A
(2)断路
(3) 1.5 A
(4)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
(5)电阻
(6)左
【详解】(1)开关闭合前,滑动变阻器需要调至电阻最大处以保护电路。本电路滑动变阻器下接线柱接右端,滑片移到A端时接入电阻最大。
(2)电流表无示数说明电路断路,电压表接近电源电压,说明电压表串联在电路中测电源电压,因此故障可能是定值电阻断路。
(3)[1][2]电压表接0~3V量程,分度值0.1V,读数为1.5V;将5Ω电阻换成10Ω后,定值电阻分压增大,为保持定值电阻电压不变,需要增大滑动变阻器的分压,因此滑片向接入电阻更大的A端移动。
(4)由表格数据可得,三次实验中对应电流与电阻的乘积不变。因此得到结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(5)甲装置中两个电阻串联,电流、通电时间相等,只有电阻大小不同,因此可探究电流产生热量与电阻的关系。
(6)乙装置中,两个容器内电阻阻值相等,右侧容器外并联了一个电阻,因此左侧容器内电阻的电流更大,根据,电阻、通电时间相同时,电流越大产生热量越多,因此左侧U形管液柱高度差更大。
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