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专题 35 电磁学实验专题(一)(解析版)
【内容播报】
特别说明:典例主要是2023年的中考真题,即时检测是最新的全国各地的模拟题,好题冲关
中的基础过关主要是2022年的期末考试题,能力提升主要是2023年的模拟考试题,真题感
悟主要2023年的中考真题中,所有题型经过多次筛选。知识点以挖空的形式设计,便于学生
提前预习,实验通过方法总结,知识加工,便于学生理解和记忆,好题冲关分层设计,针对
于不同的学生。
实验 好题冲关
实验1:探究串并联电路电流的特点(1典例+2即时检 基础过关(12)
测)
实验2:探究串并联电路电压的特点(1典例+2即时检 能力提升(12)
测)
实验3:探究影响电阻大小的因素(1典例+2即时检测) 真题感悟(12题)
实验4:探究电流与电压的关系(1典例+2即时检测)
实验5:探究电流与电阻的关系(1典例+2即时检测)
实验6:伏安法测定值电阻的阻值(1典例+2即时检测)
1. 掌握探究串并联电路电流的特点的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理;
2. 掌握探究串并联电流电压的特点的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理;
3. 掌握探究影响电阻大小因素的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理;
4. 掌握探究电流与电压和电阻的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理;
5. 掌握伏安法测电阻的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理;
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实验一 探究串并联电路电流的特点
实验探究 探究串联电路电流的特点 探究并联电路电流的特点
实验
电路图
(1)将电流表分别接在ABC三处,并测量其电流分别为I 、I 、I
设计方法 A B C
(2)换用两个不同规格的小灯泡,重复做三次实验(其目的是结论具有普遍性)
结论 I =I =I ,则:串联电路中,电流处处相等 I A =I B +I C ,则:并联电路中,干路电流等于各
A B C 支路电流之和
【典例1】(2023·四川甘孜·统考中考真题)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中
电流的规律。
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实
验电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”)处的电流;
(2)小覃同学要测量通过L 的电流,只需将图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到电
2
流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为
A;
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:
0.2 0.2 0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
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(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选
用规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
【答案】 C a 0.3 不相同
【详解】(1)[1]由图乙可知,电流表接在干路靠接电源负极处,此时电流表测量的是C处的电流。
(2)[2]要测量通过L 的电流,电流表与L 串联即可,只需将图乙中导线a的与灯泡L 相接的右端移动到
2 2 2
电流表的负接线柱上即可。
[3]如图丙,电流表接 量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(4)[4]由于实验次数太少,步骤3得到的实验结论不具有普遍性,应选用不同规格的灯泡,多次测量,
寻找普遍规律。
【即时检测1】(2023·广西柳州·统考一模)实验室,同学们在探究“并联电路中电流的特点”。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)实验时应选择规格 (选填“相同”或“不相同”)的两盏灯泡;某同学在闭合开关时发现
电流表指针如图乙所示,原因是 ;
(3)图丙是他们对照图甲连接的实物电路图,此时电流表测的是 (选填“A”、“B”或“C”)处
的电流;某同学发现L 发光,L 不发光,则可能的原因是: 。
1 2
(4)第2组的同学测得A、B、C三处电流如表所示,并由此得出结论,你觉得他们的做法正确吗?
,你的依据是 ;
位置 A B C
电流I/A 0.22 0.24 0.46
(5)实验结束后,第3组的同学又利用实验器材连接了如图丁所示的电路,当开关S由断开到闭合时,电
流表A 的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
1
【答案】 断开 不相同 电流表正负接线柱接反了 C L 断路 不正确 只做
2
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了一次实验就得出的结论具有偶然性 不变
【详解】(1)[1]连接电路时,为了用电安全,开关应断开。
(2)[2]实验时,为了寻找普遍规律,应选择规格不相同的两盏灯泡进行实验。
[3]如图乙所示,实验过程中电流表指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。
(3)[4]图丙,电流表在干路上,所以此时电流表测的是干路中的电流,即C处的电流。
[5]根据题意可知,L 和L 并联,并联电路中,用电器之间互不影响,所以, L 发光,L 不发光,电路故
1 2 1 2
障只能是L 断路。
2
(4)[6][7]根据表格可知,实验次数太少,实验结论具有偶然性,做法不正确。
(5)[8]如图丁,当开关S断开时,电流表A 测量通过L 的电流,当开关S闭合时,电流表A 测量干路
2 1 2
中的电流,根据并联电路各支路互不影响和在并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和可知,电
流表A 的示数变大,电流表A 示数不变。
2 1
【即时检测2】(2023·河南信阳·校联考一模)如图是小刚和小强设计的电路图,他们打算按图将元件
连接起来。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(2)小刚连接了如左图所示电路,如果合上开关,两个灯泡都将 (选填“不会发光”或“会
被烧坏”),原因是电源 (选填“断路”、“短路”或“通路”);
(3)小刚想将电路全部拆散,重新连接。小强认为只需拆除 (填字母)这一根导线,就能成
为串联电路;
(4)连接成串联电路后,若把L 的灯泡拧下来,则看到的现象是L (选填“亮”或“不
1 2
亮”),说明在串联电路中,各个用电器之间 (选填“互不”“相互”)影响。
【答案】 断开 不会发光 短路 b 不亮 相互
【详解】(1)[1]在连接电路的过程中,为了保护电路,开关应该断开。
(2)[2]小刚连接了如左图所示电路,如果合上开关,电流没有经过两灯泡,直接从电源正极流向电源负
极,两个灯泡都将不会发光。
[3]电路中电流没有经过用电器,直接从电源正极流向电源负极的现象叫电源短路。
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(3)[4]串联电路中,电路只有一条闭合回路,电流依次经过各个用电器,小强认为只需拆除b这一根导
线,就能成为串联电路。
(4)[5]串联电路中只有一条闭合回路,连接成串联电路后,若把L 的灯泡拧下来,电路出现断路现象,
1
则看到的现象是L 不亮。
2
[6]在串联电路中,一个用电器断路,另一个用电器也断路,说明串联的电路中各个用电器之间相互影响。
实验二 探究串并联电路电压的特点
实验探究 探究串联电路电压的特点 探究并联电路电压的特点
实验
原理图
(1)将电压表分别于并联在L、L 和L 与L 的两端,并记录数据;
设计方法 1 2 1 2
(2)换用两个不同规格的小灯泡,重复做三次实验(其目的是结论具有普遍性)
U =U +U , U =U =U ,
总 1 2 总 1 2
结论
则:串联电路两端的总电压等于各部分电路 则:并联电路各支路的电压相等,都等于总
两端的电压之和 电压
【典例2】(2023·四川雅安·统考中考真题)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用
器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L 和L),两只相同电压表 和 (量程均为
1 2
0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表
时,开关应处于 状态;
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(2)为测量 两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表
和 的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表 (选填“ ”或“ ”)的量程选大了,此
时电压表 和 的示数分别为 V和 V;
(4)解决问题后,小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可
以 ;
A.保持B接线不动,将电压表 连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表 连线由A改接到B
(5)为了得到更普遍的规律,下列操作最合理的是 ;
A.将灯泡 和 互换位置进行多次测量
B.换用不同规格的灯泡进行多次测量
(6)分析AB、BC、AC间的电压关系,得出结论:在串联电路中,各部分电路电压之和等于总电压。
【答案】 断开 3 B B
【详解】(1)[1]为了保护电路,每次拆接电压表时,开关应处于断开状态。
(2)[2]为了测量L 两端电压,电压表应并联在L 两端,电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,
1 1
如图所示:
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(3)[3]由图丙可知,电压表V 测的是L 两端电压,电压表V 测的是L 与L 两者的总电压,发现两电压
1 1 2 1 2
表的偏转角度相同,则可能是V 的量程选大了。
2
[4][5]由图丙可知,V 测量的是L 和L 的总电压,即电源电压,因此V 的示数为3V,大量程的示数为小
2 1 2 2
量程的5倍,因此V 的示数为0.6V。
1
(4)[6]测量BC之间的电压,电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,因此应保持C接线柱不动,将V
2
连线由A接到B,若保持B接线不动,将电压表 连线由A改接到C,则电压表的正负接线柱接反。故A
不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[7]为了的得到普遍规律,避免实验偶然性,应换不同规格的小灯泡多次测量,若将灯泡 和 互换
位置进行多次测量,得到的数据本质上还是同一次实验的数据。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【即时检测1】(2023·河南·统考模拟预测)在“探究串联电路电压规律”实验中,某同学把两只小灯
泡L、L 串联起来接到电源上,如图甲所示。
1 2
(1)闭合开关时,发现小灯泡L 亮,L 不亮,该同学于是将电压表连在图中A、B两点,此时电压表的示
1 2
数如图乙所示是 V,他又将电压表连在图中B、C两点,测得U =0V由此可知,电路中存在
BC
【7 淘宝店铺:向阳百分百】关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
的故障是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,两只小灯泡均能发光,重新测量的结果为:U =1.5V,U =1.5V,
AB BC
U =3V,根据以上测量结果可知:该同学选用的两只小灯泡的规格是 (选填“相同”或“不
AC
相同”)的,由此 (选填“能”或“不能”)得到普遍规律;
(3)通过正确的实验操作,可以得到串联电路中用电器两端的电压与电源两端的电压的关系式为
(用图中所给的符号表示);
(4)小明在研究并联电路的电流规律时,所用实验器材如图1所示,请完成下列任务:
(5)按照如图2所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图1的电路连接;
(6)下表记录了实验过程中得到的部分数据,电流表A 的示数如图3所示,请将该数据填入表格中。
3
A 的示数I/A A 的示数I/A A 的示数I/A
1 1 2 2 3 3
0.2 0.3
(7)在误差允许范围内,分析表中的数据可初步得到的结论是 ,同学们指出实验次数太少,
需要更换不同规格的灯泡进行多次实验,这样做的目的是为了 。
【答案】 3 L 短路 相同 不能 U =U +U
2 AC AB BC
0.52 见解析 使实验结论更具有普遍性
【详解】(1)[1]由图可知,电压表是0~15V的量程,分度值是0.5V,故此时的示数是3V。
[2]据题意可知,闭合开关时,发现小灯泡L 亮,L 不亮,说明电路是通路,将电压表连在图中A、B两点,
1 2
此时电压表有示数,当电压表接到B、C两点,电压表示数为零,既说明L 短路。
2
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(2)[3][4]重新测量的结果为:U =1.5V,U =1.5V,U =3V,说明两个灯泡的规格相同,这样进行的实
AB BC AC
验结论是不具有普遍性的,既不能得到普遍性的规律。
(3)[5]通过正确的实验操作,可以得到串联电路中,电源电压等于各个用电器的电压,关系式为
U =U +U
AC AB BC
(5)[6]根据电路图可知,两灯并联,A 测量L 的电流,A 测量L 的电流,A 测量干路电流,开关S控制
1 1 2 2 3
整个电路;因电路由2节干电池供电,则通过每盏灯的电流较小(不超过0.6A),所以电流表A、A 都选
1 2
用小量程,由图3可知电流表A 应选用小量程,电路连接如图所示:
3
(6)[7]电流表A 的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.52A。
3
(7)[8][9]由表中数据知,0.20A+0.30A=0.50A
故在误差允许范围内可以得出:并联电路中干路电流等于各支路电流的和,即I=I+I
1 2
更换不同规格的灯泡进行多次实验,为了使实验结论更具有普遍性。
【即时检测2】(2023·河南商丘·统考模拟预测)实验小组用如图甲所示的电路探究串联电路的电压关
系。
(1)请你按照图甲用笔画线代替导线连接图乙所示的实验电路。要求电压表测量灯L 两端的电压;
1
(2)在连接电路时,开关必须 ;
(3)实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(4)正确连接电路后,闭合开关S,电压表的示数如图丙所示,此时小灯泡L 两端的电压为 V。
1
一段时间后,L 突然熄灭,L 仍然发光,电压表无示数,原因可能是 ;
1 2
(5)小组完成了三次实验,数据如表格所示。进行多次实验的目的是 (选填“寻找普遍规律”或
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“减小实验误差”)。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是:串联电路总电压 ;
(6)另一小组在测出L 两端电压后,认为只须将与A点相连的导线改接到C点即可测出L 两端的电压,
1 2
这种办法是错误的,原因是 。
次数 L 两端电压 L 两端电压
1 2
1 1.2
2 1.4 1.6
3 1.1 1.9
【答案】 断开 不同 1.8 L 短路 寻
1
找普遍规律 等于各部分电路两端电压之和 电压表的正负接线柱接反了
【详解】(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在灯 两端,且由于电源电压是二节干
电池,所以电源电压是3V,故电压表应选择小量程,实物电路图如图所示:
(2)[2]为保护电路,连接电路时,开关要断开。
(3)[3]实验中,应选择不同规格的灯泡多做几次实验,避免实验结果具有偶然性。
(4)[4]电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为 ,电压为 。
[5]因灯 、 串联,电压表V测灯 电压,而发生故障后仍有一只灯泡正常发光,则说明电路仍然是通
路的,即不可以发生开路现象,只能为短路,因为电压表的示数为0,说明可能是 短路。
(5)[6]此题是探究串联电路的电压关系,多次测量是为了找出普遍规律,避免偶然性。
[7]分析表中数据有
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可得到串联电路的电压特点是:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。
(6)[8]因已测量出 的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱,与B点相连的为电压表的正接线柱;
在测 两端的电压时,如果电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电流从电
压表负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了。
实验三 探究影响电阻大小的因素
1. 实验器材
电源、开关、导线、电流表、灯泡、演示版(四条规格不同的金属丝)、酒精灯、火柴;镍铬合金、康铜合
金、铜合金制作的线圈各一个。
2. 实验电路
3. 实验步骤
(1)按照甲图,连接实物图。
(2)分别将A、B两根材料横截面积相同但长度不同的镍铬合金接入电路中,观察电流表读数的大小。
(3)分别将A、C两根材料长度相同但横截面积不同的镍铬合金接入电路中,观察电流表读数的大小。
(4)分别将A、D两根长度横截面积相同材料不同的镍铬合金和锰铜合金接入电路中,观察电流表读数的大
小。
(5)将镍铬合金、康铜合金、铜合金制作的线圈分别接在电路中,如图乙所示,用酒精灯加热,观察电流
表读数的大小。
5.分析与论证
(1)导体的材料和横截面积相同时,导体越长通过的电流越小,即导体的电阳与导体的长度有关。
(2)导体的长度和材料相同时,导体的横截面积越大通过的电流越大,即导体的电阳与导体的横截面积有
关。
(3)导体的长度和横截面积相同时,导体的材料不同通过的电流不同,即导体的电阳与导体的材料有关
(4)将不同材料制成的金属丝线圈接入电路中,用酒精灯加热,通过的电流都会减小,即导体的电阻与温
度有关
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6. 注意事项
(1)控制变量法的应用:探究导体的电阻与其中的一个因素是否有关时,应保持其他因素不变。
(2)转换法的应用:用电流表示数大小(或灯泡的亮度)间接反映导体电阻的大小。
(3)实验中确保电源电压保持不变
【典例3】(2023·西藏·统考中考真题)某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,设计
了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如下表所示。
导体代
长度/m 横截面积/mm2 材料 电流表示数/A
号
A 1.0 0.4 锰铜 1.4
B 0.5 0.4 锰铜 2.7
C 1.0 0.6 锰铜 2.0
镍铬合
D 1.0 0.4 0.6
金
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路 ;
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小,可通过观察 来判断;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用 两根导体进行实验;
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,
电阻越 ;
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老师想出一种方法:
(写出一种合理方法即可)。
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【答案】 电流表示数大小 A、B 小 见
解析
【详解】(1)[1]电流表应串联在电路中使用,且电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,故用导线将电
流表的负接线柱和电源负极连接,作图如下:
(2)[2]电阻的大小是无法直接观察出来的,可以通过电流表示数的大小来判断,电流表示数越大,导体
的电阻小,电流表示数越小,导体的电阻大。
(3)[3]要探究导体电阻大小与长度的关系,应控制导体的材料、横截面积相同,改变电阻的长度,由表
格数据可知,故应选用A、B两根导体进行实验。
(4)[4]由A、C两根导线长度、材料相同,横截面积不同,所以将A、C两根导体分别接入电路是探究的
是导体电阻大小与横截面积的关系。由表中数据可知,导体C比A的横截面积大,接C导体时比接A导体
时电流大,说明导体C比A电阻小,所以可得出的结论是:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,
电阻越小。
(5)[5]由(4)可知,当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。所以要改装一个滑动变阻
器使其最大阻值变小,可以增大绕制滑动变阻器电阻丝的横截面积。
【即时检测1】(2023·四川成都·校考模拟预测)实验小组同学在做“探究影响导体电阻大小的因素”
实验时,做出如下猜想:
猜想一:电阻可能与导体的长度有关;
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猜想二:电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:电阻可能与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号 材料 横截面积S/(mm2) 长度L/(m)
镍铬合
A 1.0 0.25
金
镍铬合
B 1.0 0.50
金
镍铬合
C 2.0 0.25
金
锰铜合
D 1.0 0.25
金
(1)小明设计了如图所示电路。在M、N之间分别接入不同的导体,来比较导体电阻的大小,小明认为可
以根据灯泡亮度的变化来判断接入导体电阻的大小;小梦提出应该根据电流表的示数变化来判断接入导体
电阻的大小。你赞同谁,理由是 ;
(2)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输
电线,这样就 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。为了验证该结论,应该选用编号为
的两段导体接入MN两端,进行实验;
(3)接上对应电阻丝,进行实验时发现,刚闭合开关时电流表示数较大,过一会后电流表的示数慢慢变
小,你认为造成该现象的原因可能是 。
【答案】 见解析 减小 A、C 电阻的大小受到温度的影响
【详解】(1)[1]由于电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,所以不可以
根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况,通过观察电流表的示数可以更直观地判断出接
入电路中导体电阻的大小。
(2)[2]细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,这样就减小了输电线的电阻,
导线上消耗损失的电能也就减小了。
[3]为了验证该结论,探究导线电阻与导线的横截面积的关系,应控制导线的长度和材料、温度相同,导线
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的横截面积不同,因此应该选用编号为A与C的两段导体接入MN两端,进行实验。
(3)[4]接上对应电阻丝进行实验,刚闭合开关时,电阻丝的温度较低,电阻较小,因此刚闭合开关时电
流表示数较大,过一会后电阻丝的温度升高,电阻变大,因此电流表的示数慢慢变小,说明电阻的大小受
到温度的影响。
【即时检测2】(2023·黑龙江绥化·统考模拟预测)在探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验中,采
用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导体,a、b长度相同但粗细 横截面积 不同,
b、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(3)依次将导线接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号 a b c d
电流表示
数
由上表可知,导线电阻的大小与导线的长度和横截面积都有关,用相同材料制成的导线长度越
,横截面积越 ,电阻越大;
(4)在物理实验中常用到等效替代法。例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻,下列
实验也用到了等效替代法的是 (填字母)。
A.探究平面镜成像的特点
B.探究影响压力作用效果的因素
【答案】 小 长 小 A
【详解】(1)[1]实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小。
(2)[2]图乙中,电流表的量程为 ,分度值为 ,示数为 。
(3)[3][4]根据表格中数据分析,导线a、b的材料、长度相同,a的横截面积小于b的横截面积,接入导
线a时电流表示数小于接入导线b时的电流,由此说明在相同材料制成的相同长度的导线,其横截面积越
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小,电阻越大。同理根据表格中数据分析,导线b、c的材料、横截面积相同,b的长度大于c的长度,接
入导b时电流表示数小于接入导线c时的电流,由此说明在相同材料制成的横截面积相同的导线,其长度
越长,电阻越大。综合可知:用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大。
(4)[5] .探究平面镜成像的特点,实验探究过程中用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛,使用到了等效替代
法,故A符合题意;
B.探究影响压力作用效果的因素,实验过程中为了研究多因素对压力作用效果的影响,运用了控制变量
法,同时通过接触面的形变情况判断压力作用效果,这利用了转换法,故B不符合题意。
故选A。
实验四 探究电流与电压的关系
1. 实验器材
电源、开关、导线、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器。
2. 实验电路图
3. 实验思路:应用控制变量法,控制电阻不变,改变电阻两端的电压,观察电流表的变化,记录数据,绘
制 图象,寻找电流与电压之间的关系.
4. 实验步骤
(1)按照电路图连接实物图
(2)闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,使定值电阻R两端的电压成整数倍变化,如2V、4V、6V等;
(3)根据电压表和电流表的示数,读出每次R两端的电压值和通过R的电流值,并记录。
5.分析与论证
由实验数据可以看出电流和电压有关,电流随电压的增大而增大,将实验数据通过图像的形式表示出
来,如图所示。
6.结论
在电阻一定的情况下,导体中的电流与该导体两端的电压成正比
【特别提示】
滑动变阻器的作用是:(1)保护电路;(2)改变通过R的电流和R两端的电压,便于多次测量。
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【典例4】(2023·湖南益阳·统考中考真题)小明同学想探究“通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关
系”,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,在图乙中将实物电路连接完整(要求连线不得交叉;
滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡变亮);
(2)小明同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接
下来正确的操作是 ;
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)排除电路故障后,下表是按正确的操作测得的数据,其中第一次测得的电流如图丙所示,则电流表
示数为 A。从表中数据可看出,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,其原因是 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 3.0 3.8
电流I/A 0.38 0.40
【答案】 C 0.32 灯泡的电阻随温度发生
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变化,其电阻不是定值
【详解】(1)[1]电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路;滑动变阻器“一上一下”接线柱接入
电路;如下图所示:
(2)[2]闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大,可能与电压表并联的小灯泡
断路,接下来应检查小灯泡是否接触良好或损坏。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]由图丙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值是0.02A,根据指针位置可知,其示数是0.32A。
[4]由表中数据可知,灯泡的电压增大,对应的电流也增大,灯泡的实际功率变大,灯丝温度升高,灯泡电
阻变大,灯泡的电流跟灯泡两端电压的不成正比,其原因是灯丝的电阻随着温度的升高而增大。
【即时检测1】(2023·广东清远·统考二模)为了做“探究电流与电压的关系”的实验,小明使用电压
恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻R、电流表、电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整 ,连接电路时,开关应 ;
(2)检查电路连接无误后闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表几乎无示数,电压表有
示数且不变,原因可能是 ;
(3)排除上述故障,闭合开关后,小明调节滑片使电压表示数为0.5V,记录电流表读数,再将滑片向着
靠近 端的方向移动,使电压表示数为1.0V,继续记录电流表读数;(选填“A”或“B”)
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(4)完成实验并整理器材后,小明将所得数据描点连线画出如图乙所示的R的I-U图像,并根据图像得出
结论: ;
(5)为了得到更具有普遍性的结论,小白利用小明的实验器材,仅将R更换为不同阻值的定值电阻R,
2
重新连接电路并进行相同操作,画出的I-U图像却如图丙所示:
①小明帮助小白进行分析,确认是电路连接错误,该错误为: 。
②小明还认为,即使不重新进行实验,利用小白的现有数据,也能画出R 的I-U图像。请你在图乙中画出
2
R 的I-U图像 。
2
【答案】 断开 断路 B 见解析
电压表并联在变阻器两端了
【详解】(1)[1][2]电源电压为3V,故电压表选用小量程与 并联,如下图1所示:
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连接电路时,为保护电路,开关应断开。
(2)[3]检查电路连接无误后闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表几乎无示数,电路
可能断路,电压表有示数且不变,电压表与电源连通,原因可能是 断路。
(3)[4]排除上述故障,闭合开关后,小明调节滑片使电压表示数为0.5V,记录电流表读数,要使电压表
示数变大,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,由分压原理,变阻器连入电路的电阻变小,故
将滑片向着靠近 端的方向移动,使电压表示数为1.0V,继续记录电流表读数。
(4)[5]R的 图像为一过原点的直线,故得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压
成正比。
(5)①[6]电阻 与变阻器串联,当电路的电流变小时,根据欧姆定律可知,电阻 的电压变小,根据串
联电路电压的规律,变阻器的电压变大,根据图丙可知,电压表并联在变阻器两端了。
②[7]由图丙可知,当电压表的示数为 时,电路中的电流为 ,此时定值电阻 两端的电压为
当电压表的 时,电路中的电流为 ,此时定值电阻 两端的电压为
当电压表的 时,电路中的电流为 ,此时定值电阻 两端的电压为
当电压表的 时,电路中的电流为 ,此时定值电阻 两端的电压为
当电压表的 时,电路中的电流为 ,此时定值电阻 两端的电压为
根据定值电阻 两端的电压与电流的数据画出图像,下图 所示:
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【即时检测2】(2023·江苏无锡·统考一模)小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,
电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉);
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于 (A/B)端;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是
(选填字母:A.电阻R短路/B.电阻R断路);
(4)排除故障后,小明又取了几个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关
系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个在定值电阻,图丙是
接入5Ω定值电阻并调节滑动变阻器后得到的电流大小为 A。将5Ω的定值电阻换成10Ω的定
值电阻时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)端移动,直到定值电阻两端的电
压为 V;
(5)小明为了完成整个实验,应选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
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【答案】 A B 0.4 左 2 40
【详解】(1)[1]变阻器一上一下串联接入电路中,如图所示:
(2)[2]为保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,即滑片应位于A端。
(3)[3]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路是断路,电压表有示数说明与电压表并联的部分断路了,
因此,出现的故障可能是电阻R断路,故选B。
(4)[4]由图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,读数为0.4A;则定值电阻两端的电压
U =IR=0.4A×5Ω=2V
定
[5][6]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻
关系时,要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增
大滑动变阻器电阻阻值,故应把变阻器滑片向左移动直到定值电阻两端的电压为是2V。
(5)[7]由题意可知,只更换滑动变阻器,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电
压为4V,根据串联分压原理得,R ∶R =U ∶U =2V∶4V=1∶2
定 变 定 变
已知R =20Ω,则解得R =40Ω,如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω。
定 变
实验五 探究电流与电阻的关系
1. 实验目的
研究电路中电流与电阻的关系
2. 实验器材
电源、开关、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器.
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3. 实验电路:
4. 实验思路:应用控制变量法,控制电压不变,改变定值电阻的阻值,观察电流表的变化,记录数据,绘
制图象,寻找电流与电压之间的关系.
5. 实验步骤:
(1)按照电路图连接实物图;
(2)闭合开关S后,调节滑动变阻器的划片P使定值电阻 两端的电压成整数倍地变化,如2V、4V、6V
等.
(3)根据电压表和电流表的示数,读出 每次 两端的电压值和通过 的电流值,并记录在表格中.
(4)绘制实验图象:
6. 实验结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比
【特别提示】
(1)每次更换定值电阻R时,都应先断开开关;
(2)滑动变阻器的作用:①保护电路;②控制R两端的电压不变
【典例5】(2023·四川遂宁·统考中考真题)小刚同学在探究电流与电阻的关系时,设计了如图甲所示
的电路,部分实物连接情况如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R 最大阻值为80Ω,定值电
0
阻R备有阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω各一个。
(1)请根据甲图电路图,在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整 (要求滑片P右移时接
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入阻值变大);
(2)正确连好电路,移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电流表示数为零,电压表示数接近电源
电压。故障原因是定值电阻R ;
(3)故障排除后,小刚先用5Ω电阻实验,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V,并记录此时电流
表的示数,断开开关;
(4)将5Ω电阻换成10Ω,闭合开关,将滑片P向 (选填“A”或“B”)端适当移动,使电压表示
数为2V,记录此时电流表的示数;
(5)更换其余电阻继续实验,根据4组数据作出 图像如图丙所示;
(6)分析 图像可得出:在电压一定时,电流与电阻成 ;
(7)小刚学习了伏安法测电阻后,用刻度尺、电流表和已知最大阻值为R 的滑动变阻器来测量未知电阻
1
R 的阻值。他设计了如图丁所示电路,请你帮他完成下列步骤:
x
①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝中点,并标记;
②连接电路并将滑片P移到最大阻值处,检查无误后,闭合开关,读出电流表示数I;
1
③再将滑片P移到标记处,读出电流表示数I;
2
④则未知电阻R= (用R、I、I 表示)。
x 1 1 2
【答案】 断路 B 反比
【详解】(1)[1]如电路图所示,电压表测定值电阻两端电压,所以电压表和定值电阻并联,按照“正”
进“负”出原则,将定值电阻左接线柱和电压表中间接线柱相连;题目要求滑片P右移时接入阻值变大,
故把变阻器左下接线柱和电源负极相连。实物电路连接如下图所示:
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(2)[2] 闭合开关后发现电流表示数为零,说明电路有断路的可能,电压表示数接近电源电压,说明电压
表和电源之间形成了通路。则故障原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
(4)[3]由题可知,探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路中分压特点,
电阻越大电压越大。将5Ω电阻换成10Ω,定值电阻两端的电压变大,闭合开关,为了使定值电阻两端电
压保持2V不变,应该将滑片P向B端适当移动,通过增大电阻而增大变阻器两端电压,从而实现定值电
阻两端电压不变。
(6)[4]如图丙所示, 的图像是过原点的直线,说明通过的电流和电阻倒数成正比,即在电压一定时,
通过的电流和电阻成反比。
(7)[5]如图丁所示,未知电阻与变阻器并联,变阻器阻值改变时不影响未知电阻支路的电流;当变阻器
阻值从最大变为最小时,干路电流差就等于变阻器支路电流差,即
则电源电压为
根据并联电路电路特点可知,当变阻器电阻最大时,通过未知电阻的电流为
则未知电阻的阻值为
【即时检测1】(2023·江西吉安·统考模拟预测)探究电流与电阻的关系。
【提出问题】电流与电阻有怎样的关系呢?
【猜想与假设】依据电阻对电流起阻碍作用,猜想:通过导体的电流随着导体的电阻增大而 。
【实验器材】现有下列器材:恒定电源(6V),定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个),电流表(0~
0.6A)(0~15V),开关,滑动变阻器(100Ω,1A)
【设计实验】图甲是小宇设计的实验电路图,两个虚线框内各有一个电表,请判断虚线框②内电表的符号
是 。
【进行实验】按图甲连接电路,闭合开关,保持设定的电压不变,测得的几组数据如下表所示。
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实验次
1 2 3 4
数
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.13 0.1
【分析交流】
(1)实验过程中,每次更换电阻后都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察 (选填
“电流表”或“电压表”)的示数;
(2)小宇先将10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V。断开开关,把R换
成15Ω的电阻接入电路。为了继续完成实验,闭合开关后。应将滑片向 (选填“左”或“右”)移,
直至电压表示数为 V;
(3)请在图乙的坐标轴上制定标度,根据上表中的实验数据在坐标系中描点并绘出图像 ;分析
数据可以得出结论:当电压一定时,电流与电阻成 比。
【答案】 减小 V 电压表 右 2 反
【详解】[1]电阻是导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越大,流过导体的电流越小,据此猜想可知:通过
导体的电流随着导体电阻的增大而减小。
[2]根据图甲可知,①串联接入电路中,是电流表;②与R并联,测量R两端的电压,是电压表,符号是
V。
(1)[3]探究电流与电阻关系时要使定值电阻两端的电压保持不变,更换电阻后调节滑片使电压保持不变;
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此时眼睛应注意观察电压表,是电压表的示数与前次实验相同。
(2)[4][5]将10Ω的定值电阻接入电路,电压表示数为2V,故滑动变阻器的电压为4V;串联电路中,导
体两端的电压之比等于电阻之比,故其电阻之比为1∶2,即保证电阻之比不变,滑动变阻器的阻值也需增
大以保证比例不变,故应将滑片向右移动。
(3)[6]在坐标中标上标度,依次描出各点,用平滑的线把各点连接起来,如图
分析数据可知,电阻增大为原来的几倍,电流减小为原来的几分之一;可以得出结论:当电压一定时,电
流与电阻成反比
【即时检测2】(2023·陕西咸阳·统考一模)小华在“探究电流与电阻关系”的实验中,设计了如图甲
所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)正确连好电路后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,移动滑动变阻器的滑片
P,电流表、电压表示数均无变化,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,移动滑动变阻器滑片P的过程中,眼睛应观察 (选
填“电压表”或“电流表”)的示数;当将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻进行实验时,应将滑动变阻器滑
片P适当向 (选填“左”或“右”)移动;根据记录的数据,小华画出如图乙所示的电流随
电阻R变化的图像,由图像可以得出结论: 。
【答案】 断开 定值电阻R断路 电压表 左 当电压一定时,通过导体的电流与导
体的电阻成反比
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【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关应断开。
(2)[2]电流表有示数,电路为断路,电压表有示数,说明电压表与电源的两端相连,则与电压表并联的
定值电阻断路。
(3)[3]探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻两端的电压不变,故实验过程中,需要改变定值电阻,
观察电流的变化,为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛
应注意观察电压表。
[4]将 定值电阻换成 定值电阻,闭合开关后,此时电路总电阻变大,电路电流变小,根据欧姆定律
可知滑动变阻器分压变小,定值电阻分压变大,为了保持电压表的示数不变,即定值电阻分压不变,根据
串联电路分压规律可知应该使滑动变阻器分压变大,定值电阻分压变小,使定值电阻分压减小到设定值,
所以应该向左移动滑片来调大滑动变阻器的阻值;
由图像可得出结论:在电压一定时,通过电阻的电流和导体的电阻成反比。
实验六 伏安法测定值电阻的阻值
1. 实验目的:用电压表、电流表间接测电阻.
2. 实验原理: .
3. 实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻.
4. 实验思路:利用电流表、电压表分别测得经过电阻的电流和电阻两端的电压,利用欧姆定律的变形式
计算得出电阻的值.
5. 实验电路图:
6. 实验步骤:
(1)调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物,调节滑动变阻器的滑片到阻值最大端;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录
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在表格中;
(3)根据公式 计算出 的值,并记录在表格中.
(4)调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算 的值.
(5)整理实验器材.
7. 注意事项:
(1)在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度.
(2)连接电路时开关要断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片应调到最大阻值.
(3)连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S.
(4)电压表和电流表要注意选择合适的量程,指针最好在满偏刻度的 以上.
【特别提示】
(1)滑动变阻器在实验中的作用:保护电路;改变定值电阻(灯泡)两端的电压;改变通过定值电阻
(灯泡)的电流.
(2)测灯泡电阻时不能求平均值,因为在不同电压下灯泡的温度不同,其电阻是不同的,求平均值没有
意义;测定值电阻的阻值时应该求平均值,因为定值电阻的阻值不变,求平均值可以减小误差
【典例6】(2023·湖北省直辖县级单位·统考中考真题)实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了
如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)实验的原理是 ;
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线
(导线不得交叉);
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电
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阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为 A。此时小灯泡的电阻是 Ω
(保留1位小数);
(5)小灯泡的I-U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻 (选填“增大”“减
小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受 的影响;
(6)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丁所示的电路,
测出了R 的阻值。实验步骤如下:
X
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I;
1
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I;
2
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则 = (用I、I 和R表示)
1 2
【答案】 B 0.26 9.6 增大
温度
【详解】(1)[1]用伏安法测量小灯泡的电阻,徐测出灯泡两端的电压和刘国小灯泡的电流,用 计
算灯泡的电阻,实验的原理是 。
(2)如图,测量小灯泡电阻的实验中,电压表应接在灯泡两端,图中滑动变阻器接在灯泡与滑动变阻器
两端,改正后的电路如图
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(3)[3]闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,小灯泡的额定电压为2.5V,为测量小灯泡
正常发光时的电阻,应增大灯泡两端的电压,即减小电路中的电阻,应将滑片P向B端移动,直到电压表
的示数为2.5V。
(4)[4][5]如图,电流表接 量程,分度值为0.02A,读数为0.26A,此时小灯泡的电阻是
(5)[6][7]小灯泡的I-U关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,电压的变化速度大于电流的变化速度,
由 可这,它的电阻增大;其原因是灯丝电阻受温度的影响,温度越高,灯丝的电阻越大。
(6)①将滑片移到a端,闭合开关S,电路为Rx的简单电路,读出电流表的示数,记为I,电源电压为
1
②将滑片移到b端,闭合开关S,电阻Rx与滑动变阻器串联,变阻器的最大阻值为R,读出电流表的示数,
记为I,电源电压为
2
③[8]联立以上两式解得
【即时检测1】(2023·安徽淮南·校考三模)如图甲所示是小明进行“伏安法测电阻”实验的部分电路。
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(1)用笔画线代替导线将图甲连接完整 (要求滑片向右移动时电流表示数变小);
(2)下表是测量时几组电压和电流的数据,测得该电阻为 ;(答案保留一位小数)
电压
电流
电阻
(3)小明在完成图甲实验后,对伏安法测电阻知识进行拓展。不用电流表,增加一个定值电阻 和开关
按图乙所示方法连接来测量电阻
(填写所给字母代数式)。
(4)若把图乙的实验中 换成几千欧的电阻, 约几十欧,能不能测出 阻值,简要回答你的理由:
。
【答案】 见解析 10.4 不能,因为实验中 约几千欧, 约几十欧,在开
关 闭合前,电压表串联接在电路中,电压表示数近似为电源电压
【详解】(1)[1]滑片向右移动时电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用左下接
线柱与开关右接线柱连接,如下图所示
(2)[2]根据题意可知,测得该电阻为
(3)③[3]根据串联电路电压的规律,电阻 的电压为
根据分压原理有
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待测电阻表达式为
(4)[4]不能,因为实验中 约几千欧, 约几十欧,在开关 闭合前,电压表串联接在电路中,电压表
示数近似为电源电压;在开关 闭合后,根据串联电路分压特点, 分压也近似为电源电压,电阻 两
端分压近似为零,所以无法测出 的阻值。
【即时检测2】(2023·陕西咸阳·统考三模)在“伏安法测量定值电阻”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图甲连接完整,要求滑片P向右移动时电压表的示数变小;
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电压表始终无示数、电流表有示数且发生变
化,经检查电压表完好,则出现这种情况的原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,某次测量时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,电流表读数为 A,为了减
小实验误差,应该采取的操作是 ;
(4)小林利用已知电阻 和电流表,设计并连接了如图丁所示的电路来测量未知定值电阻Rₓ的阻值,主
要步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为 ;
②当开关 、 都闭合时,电流表读数为 ;
③则待测电阻 。
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【答案】 短路 0.32 多次测量求平均值 闭
合, 断开
【详解】(1)[1]滑片P向右移动时电压表的示数变小,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电
压增大,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电
路中,如下图所示:
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表有示数且发生变化,说明电路是通路;电压表
始终无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即出现这种情况的原因可能是电阻
R短路。
(3)[3]由图乙得,电流表选用小量程,分度值 ,其示数为 。
[4]实验中可以通过多次测量,求平均值为了减小实验误差。
(4)[5][6]实验步骤:
①当开关 闭合, 断开时,电流表读数为 ;
②当开关 、 都闭合时,电流表读数为 ;
③在步骤①中, 与 的串联,电流表测串联电路电流为 ,由欧姆定律得,电源电压为
在步骤②中,电路为只有 的简单电路,电流表测通过 的电流,示数为 ;根据欧姆定律知道,电源
电压为
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因电源电压不变,故
解得
1.用如图1甲所示的实验电路探究电流与电阻的关系:
(1)连接电路时,图1甲中导线E端应与滑动变阻器的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)接
线柱相连,使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端;
(2)将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,电流表如图1乙所示,则电流表读
数为 A;
(3)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,为了保持定值电阻两端电压不变,应向
(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片P到合适位置;
(4)再将电阻换成15Ω重复操作,数据如表:
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.15 0.1
分析数据可得出结论: ;
(5)接着小伟同学利用以上器材采用伏安法测量未知电阻R 的阻值。该实验的原理是: 。在
x
实验操作中,发现电流表突然损坏了,电压表完好,于是小组的同学设计了如图2所示的电路图也完成了
实验。请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U;
1
②再使滑片处于最右端时,滑动变阻器阻值最大为R,读出此时电压表的示数,记为U;则未知电阻R=
2 x
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(用U、U、R表示)。
1 2
【答案】 B 0.3 左 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于A端,此时滑动变阻器的阻值最大,故滑动变
阻器选用右下接线柱,即B与导线E连接。
(2)[2]将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,电流表如图1乙所示,电流表选
用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A。
(3)[3]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与
电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要
增大滑动变阻器电阻阻值,故应向左调节滑动变阻器的滑片P到合适位置。
(4)[4]由表中数据可知,电流与电阻的乘积为
为一定值,故可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[5][6]在伏安法测电阻的实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,根据
求出电阻,故伏安法测电阻的实验原理为: ;实验步骤:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U;
1
②再使滑片处于最右端时,滑动变阻器阻值最大为R,读出此时电压表的示数,记为U;
2
在步骤①中,电路为只有R 的简单电路,此时电压表测电源电压为U;
x 1
在步骤②中,两电阻串联,电压表测R 两端的电压为U;根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压
x 2
通过未知电阻的电流
则未知电阻为
2.某同学用如图甲所示的电路来探究串联电路的电压规律。
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(1)实验前,开关应处于 状态;
(2)将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C上,测量电压U 、U 、U 并将测得的数据记录在表
AB BC AC
中;
实验次数 U /V U /V U /V
AB BC AC
1 2.0 2.4 4.5
2 2.4 2.1 4.5
3 3.0 4.5
改变两个小灯泡的规格,重做上述实验,其中第3次A与B两点间的电压如图乙所示,其示数是 V。分析
实验数据,可得到串联电路的电压规律是: (用题中物理量符号U 、U 、U 表示)。
AB BC AC
【答案】 断开 1.4
【详解】[1]为了保护电路,连接电路时要将开关处于断开状态。
[2]电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.4V。
[3]分析实验数据知
故得到串联电路的电压特点是:串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即
3.在探究电流与电压关系的实验中,实验器材有:电源、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器、开
关、导线若干。
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(1)如图甲所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电
路的电阻变大 。
(2)连接电路时,开关应 ;检查电路无误,闭合开关前,应该将滑动变 阻器的滑片移到
端(选填“左”或“右”)。
(3)排除故障后,完成实验。根据实验数据绘制的 I﹣U 图像如图乙所示。分析图像初步得到:电阻一
定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】 断开 左 正比
【详解】(1)[1]如图所示,在探究电流与电压关系的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定
值电阻两端电压,电流表测电流,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大,滑动变阻器
应接右下接线柱,如下图所示
(2)[2][3]连接电路时,为保护电路,开关应该断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大
处,即左端。
(3)[4]由图知,绘制出定值电阻的I﹣U图像为过原点的直线,据此可得结论:导体电阻一定时,通过导
体的电流与导体两端的电压成正比。
4.在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制
成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制
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成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示。此时电流为 A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号 a b c d
电流表的示数 1.3A 2.2A 2.7A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选
用的两根导线是 (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 ,横截面积越 ,电
阻越大。
【答案】 小 0.22 横截面积 b、d 长 小
【详解】(1)[1]实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小。
(2)[2]图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A。
(3)①[3]导线a、b的材料、长度都相同但横截面积不同,b的横截面积较大,是为了探究导线电阻的大
小与横截面积的关系。
[4]探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度、横截面积都相同,改变材料,故导线b、d符合题
意。
②[5][6]由表格数据a、b可知,通过a的电流小于b的电流,所以可以得出在材料、长度相同时,横截面积
越大,电阻越小;由表格数据a、c可知,通过a的电流小于c的电流,所以可以得出在材料、横截面积相
同时,长度越长,电阻越大;综合分析可以得出结论为:用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,
电阻越大。
5.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下
表所示。
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编
材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
号
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小,这种研究方法为 ;
(2)实验中还采用了一种常用的研究方法是 ;
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料
有关;
(4)将B、C电阻丝分别接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻与导体的 有关;
(5)将C、D电阻丝分别接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 (选填:电
压表、电流表、滑动变阻器)的工作原理中;
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成
实验。
【答案】 灯泡亮度 转换法 控制变量法 A、B 横截面积 滑动变阻器 电
流表
【详解】(1)[1][2]将不同的电阻丝接入电路,电路的电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过
观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。
(2)[3]影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,
需控制其它因素不变,因此采用控制变量法的思想。
(3)[4]要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号
为A、B的电阻丝接入电路进行实验。
(4)[5]如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验,即此时的长度和材料相同,但横截面积不同,故是为
了验证导体的电阻与横截面积的关系。
(5)[6]如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时的材料和横截面积相同,但长度不同,从而
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得出结论:在材料和横截面积相同,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作
原理中。
(6)[7]发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所
以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
6.用伏安法测电阻,实验电路图如图,电源电压保持不变。
(1)该实验的原理是 ;
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“A”或“B”);
(3)小华按如图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数、电流表示数如
图乙所示,则此时通过R 的电流为 A,加在它两端的电压为 V;
x
(4)被测电阻R= Ω。
x
【答案】 B 0.3 2.4 8
【详解】(1)[1] 用伏安法测电阻的实验中,用电压表测量电压,电流表测量电阻,根据公式 计算
出电阻,故伏安法测电阻的原理是 。
(2)[2]闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即将滑片放在B端。
(3)[3]根据图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V。
[4]电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A。
(4)[5]由 可知,被测电阻的阻值为
7.小明用如图甲所示的电路测量未知电阻 的阻值,电源电压恒为3V。
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(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整 ;(导线不允许交叉)
(2)电路接通前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关,发现电
流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是电阻 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数如图乙所示,为 V,
电流表示数为0.3A,则测得未知电阻。 ;
(4)接下来小明应该进行的操作是 。(填字母)
A.换用不同阻值的电阻进行多次测量 B.调节滑动变阻器进行多次测量
(5)若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为 的定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,测量未
知电阻 的阻值,请将实验步骤补充完整:
①保持开关 断开,闭合开关S、 ,读出并记录电流表示数 ;
②断开开关 ,闭合开关S、 ,读出并记录电流表示数 ;
③请写出未知电阻 的阻值表达式: 。(用 、 和 表示)
【答案】 右 短路 2.7 9 B
【详解】(1)[1]根据实验目的可知,电压表要并联在未知电阻 的两端,只需要将电压表的负接线柱接
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到 的左边即可,如图所示:
(2)[2]电路接通前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[3]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是短路,电压表无示数,说明说明电压表并联的电路短路或电
压表短路,即出现此现象的原因可能是电阻 短路。
(3)[4][5]如图乙所示,电压表选用小量程, 分度值0.1V, 其示数为2.7V,则测得未知电阻为
(4)[6]实验中需要调节滑动变阻器进行多次测量求平均值减小误差,故B符合题意,A不符合题意。
故选A。
(5)[7]①保持开关 断开,闭合开关S、 ,两个电阻并联,电流表测量通过 的电流,电源电压为
②断开开关 ,闭合开关S、 ,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流的规律可知
通过定值电阻 的电流
根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得待测电阻 的表达式
8.小明用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压不变,电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)他连接完电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。为了找出故障,小明
把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,发现两表指针位置均和之前一样,通过进一
步检查,发现电流表完好,则电路的故障是( )
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A.ab间导线断路 B.bc间电阻断路 C.cd间导线断路 D.bc间电阻短路
(2)排除故障后,小明又将不同阻值的电阻分别接入电路,移动滑片,记录的数据如下表。分析表中数
据,实验中电阻两端的电压为 V,实验得出的结论是 。
实验次
1 2 3 4
数
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
【答案】 C 2 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]连接电路闭合开关,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电
压,可能电压表并联的部分断路,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,电流表无
示数,电压表示数接近电源电压,说明ac之间无断路,可能cd间导线断路。
故选C。
(2)[2]探究电流与电阻的关系,保持电压不变,由表中数据可知,电阻两端的电压
[3]由表中数据可知,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,即电阻两端的电压不变,可以得到电
压一定时,导体中的电流与其电阻值成反比。
9.如图甲所示是“探究串联电路电压关系”的实验电路。
(1)实验时, 、 应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;
(2)小明用如图乙所示的电压表测量 两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,规范的
操作方法是先用 进行试触(选填“大量程”或“小量程”);
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(3)小明正确测出了 两端的电压 ,在测L 两端的电压时,小明将电压表所接的B点不动,只
2
断开A点,并改接到C点上,此操作会导致 ;
(4)在该实验中,小刚测出了多组数据,其目的是 。(填正确选项前的字母)
A.寻找普遍规律 B.减小误差
【答案】 不同 大量程 电压表正负接线柱接反了 A
【详解】(1)[1]为得到普遍性的规律,应选用不同规格的小灯泡多测几组数据进行分析,故L、L 应该
1 2
选择不同规格的小灯泡。
(2)[2]电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用0~15V的量
程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量。
(3)[3]当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L 并联,但电压表的正
2
负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L 两端的电压。
2
(4)[4]实验中,测出了多组数据,为了寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性。
故选A。
10.小华同学在“探究串联电路中电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
1.5 1.5 3
(1)连接电路前,发现电压表的指针如图乙所示,接下来他要进行的操作是 ;
(2)电路连接好后,闭合开关,发现两灯泡都不发光,于是把电压表分别接在图甲中AB两点、BC两点
及AC两点之间,测得的数据分别是 、 、 ,若灯 、 中只有一盏出现故障,
则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,完成了实验,并把数据记录在丙表中。通过分析实验数据,得出了两个实验结论:①
串联电路中,电源两端的电压 各部分电路两端的电压之和;②串联电路中,各部分电路两端的电压
相等;
(4)实验结束后,同学们相互交流,小明指出结论②是错误的,造成结论错误的原因 。小明的实
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验存在的另一个不足之处是 。
【答案】 对电压表进行调零 灯 断路 等于 选用了两个相同规格的灯泡做实验
只测出了一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性
【详解】(1)[1]连接电路前,发现电压表的指针没有指在零刻度线,说明电压表没有调零,接下来他要
进行的操作是对电压表进行调零。
(2)[2]闭合开关,两灯泡都不发光,说明电路发生了断路, 说明AB两点之外不能断路,
说明BC两点之外断路, 说明电源完好,即AB两点之间发生断路,则故障原因可能是
灯 断路。
(3)[3]由表中数据得, ,即串联电路中,电源两端的电压等于各部分电路两端的电压之
和。
(4)[4]如果串联的灯泡规格相同,则灯泡两端电压相等,实验中选用了两个相同规格的灯泡做实验,所
以得出了结论②的错误结论。
[5]小明的实验存在的另一个不足之处是只测出了一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性,应换用不同
规格的灯泡多次实验,寻找普遍规律。
11.在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路进行实验。
实验序号
1 0.46 0.18 0.28
2 0.36 0.20 0.16
3 0.7 0.32 0.38
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)小华先将电流表接在B处,闭合开关,观察到灯 发光,但灯 不亮,电流表的示数为零,电路可
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能存在的故障是 路;
(3)排除故障后,测得A、B、C三处的电流分别为 、 、 ,更换多组 (填“相同”或“不
同”)规格的灯泡重复实验,部分实验数据如表所示;
(4)分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是 (写出关系式);
(5)小华在某次实验时,测得C处电流 为 ,观察到A处电流表指针位置如图乙所示,则A处电流
大小为 A;
(6)本实验要进行多次实验的目的是 。
【答案】 断开 断 不同 I =I ﹢I 1 寻找普遍规律
A B C
【详解】(1)[1]连接电路时开关应处于断开的状态,这样连接电路时可以避免出现短路等问题而损坏电
路元件。
(2)[2]电路为两个灯泡并联,闭合开关S后,观察到灯L 发光,但灯L 不亮,说明灯L 支路发生断路,
2 1 1
如果灯L 短路,短路类型为电源短路,灯L 不发光。
1 2
(3)[3]为使结论具有普遍性,避免结论的偶然性,应使用多组规格不同的灯泡重复实验。
(4)[4]分析表格中实验数据可得,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即IA=IB﹢IC。
(4)[5]C处电流 为 ,A处电流为干路电流,大于C处电流,所以如图乙所示电流表选用的是
的量程,分度值为0.1A,示数为1A。
(5)[6]本实验属于探究类实验,进行多次实验的目的是寻找普遍规律。
12.如图是小方在探究并联电路电流规律的实验。
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先将滑动变阻器的滑片P滑至
端,然后再进行 ,以正确选择电流表或电流表的量程;
(2)小方将滑动变阻器滑片P滑至 端后,闭合开关开始实验,发现灯泡L 和L 发光、电流表A
1 2 1
和A 有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是 ;
2
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(3)排除故障,进行实验,小方记录了如表所示数据。
实验次数 L 电流I/A L 电流I/A 干路电流I/A
1 1 2 2
1 0.1 0.1 0.2
2 0.3 0.3 0.6
3 0.4 0.4 0.8
请你根据以上的实验数据得出一个初步的结论:在该电路中干路电流等于 ,两条支路的电流
(选填“相等”或“不等”);
(4)请你对小方的这个实验进行评价: 。
【答案】 B 试触 B 电流表A短路 各支路电流之和 相等 结论不具有普
遍性,应选用两不同规格的灯泡实验
【详解】(1)[1][2]为了防止损坏电流表和灯泡,在不能事先估计电流大小的情况下,应先将滑动变阻器
的滑片P滑至阻值最大的B端,然后再进行试触判断电路中电流大小,以正确选择电流表或电流表的量程。
(2)[3][4]由图得,两灯泡并联后与变阻器串联,电流表A测量干路电流,电流表A 测量灯泡L 电流,
1 1
电流表A 测量灯泡L 电流,小方将滑动变阻器滑片P滑至阻值最大的B端后,闭合开关开始实验,发现
2 2
灯泡L 和L 发光、电流表A 和A 有示数、电流表A示数为零,则电路故障可能是电流表A短路。
1 2 1 2
(3)[5][6]由表格中实验数据得:在该电路中干路电流等于各支路电流之和,两条支路的电流相等。
(4)[7]本实验的评价是:实验中选用相同规格的灯泡进行实验,结论不具有普遍性,应选用两个不同规
格的灯泡实验。
1.(2023·山东东营·东营市胜利第一初级中学校考三模)某实验小组“探究并联电路的电流规律”实验时,
设计了如图甲所示的电路进行实验:
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(1)请你按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,在实物电路(图乙)中将未连好的电路补全;
(2)接入已调零的电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图丙所示的现象,原因
是 ;正确连接好电路,闭合开关,第二次实验电流表的示数如图丁所示,则通过 的电流为
A;
(3)实验进行到一半时,突然出现灯 熄灭,灯 仍发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是(
)
A. 断路 B. 短路 C. 断路 D. 短路
(4)排除故障后,他用电流表分别在A、B、C三处测得电流表数据如表格。比较如表数据,可以初步得
出结论:在并联电路中 (写汉字);
实验次
电流 电流 干路电流I/A
数
1 0.10 0.12 0.22
2 0.22 0.46
3 0.26 0.30 0.56
(5)该小组完成实验后又根据图戊连接好电路“探究串联电路的电压关系”,闭合开关,电压表示数如
图己所示,为了使读数更准确,接下来他应该怎么做? ;
(6)小组完成了“探究串联电路的电压关系”实验,并把数据记录在表中,分析实验数据得出两个实验
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结论:
1.4 1.4 2.8
①串联电路电源两端的电压等于各部分用电器两端电压;
②串联电路中,各部分用电器两端电压相等;
你认为结论 是错误的,造成结论错误的原因是: ;另外,小明在实验过程中的另一个不足之
处是 。
【答案】 电流表的正负接线柱接反 0.24 A 干路
电流等于各支路电流之和 断开开关,换用0~3V的量程 ② 选用灯泡的规格相同 实验
次数太少
【详解】(1)[1]甲中两灯并联,电流表测L 的电流,根据电路图连接实物电路,如图所示:
1
(2)[2]接入已调零的电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,此时有电流流过电流表,电流表指针
反偏,说明是电流表正负接线柱接反了。
[3]如图丁所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,则通过L 的电流为 0.24A。
1
(3)[4]实验进行到一半时,突然出现灯L 熄灭,灯L 仍发光,电流表的示数为零,说明L 所在的支路断
1 2 1
路,电路存在的故障可能是:灯L 断路。故选A。
1
(4)[5]根据表中数据可以发现
0.10A+0.12A=0.22A
0.22A+0.24A=0.46A
0.26A+0.30A=0.56A
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它们共同遵循的规律是
据此可以初步得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(5)[6]闭合开关,电压表示数如图己所示,指针偏转角度过小,为了使读数更准确,接下来他应该断开
开关,换接电压表0~3V的量程。
(6)[7][8]得出“串联电路中,各部分用电器两端电压相等”的结论,是因为选用灯泡的规格相同,得出
的结论有偶然性,所以②是错误的。
[9]只根据一组数据得出的结论有偶然性,所以小明的实验在设计上还存在另一个不足之处是:实验次数太
少,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性。
2.(2023·河南郑州·校考模拟预测)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图2甲是实验的电路图。
(1)请将图1实物图补充完成,连接完成后电流表只测L 的电流 ;
1
(2)实验时应该选用规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)闭合开关前,发现指针如图2乙向“0”刻度的左侧偏转,他应 ;
(4)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L 发光,但灯L 不发光,电流表的示数为零,电路可
2 1
能存在的故障是: ;
(5)排除故障后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图2丙所示,则电流表的示数为 ;
(6)在解决了以上问题在,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表
格中,立即得出了并联电路的电流规律,请你指出他们实验应改进的地方是 ;
(7)小明又利用器材连接了如图2丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时电流表A 的示数 ,
1
电流表A 的示数 (选填“变大”“等于”或“变小”),你的判断依据是 。
2
【答案】 不同 将电流表校零 电流表或 断路
0.24A 换用不同规格的小灯泡进行多次实验 不变 变大 并联电路中干路电流等于各支
路电流之和
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【详解】(1)[1]由题意可知两灯应并联,电流表测 的电流,则电流表应串联在 的支路中,如图
(2)[2]如果两个灯泡规格相同,通过两个灯泡的电流相等;为得出普遍性的规律,实验中应该选择规格
不同的小灯泡。
(3)[3]闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,说明电流表没有校零,他应对电流表校零。
(4)[4]闭合开关后,发现 亮, 不亮,说明干路和 支路完好,则该电路可能出现的故障是电流表或
断路。
(5)[5]图2丙中电流表的量程为 ,分度值为 ,电流大小为 。
(6)[6]只根据一组数据得出结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的小灯泡进行多次实
验。
(7)[7][8][9]如图2丁所示的电路图,开关S断开时,电路中只有 灯,两电流表示数相等;S闭合时,
两灯并联,电流表 测干路电流, 测灯 的电流,因灯 的电压不变 为电源电压 ,通过 的电流
大小不变;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表 的示数变大。
3.(2023·辽宁朝阳·统考模拟预测)在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (相同/不同)的小灯泡;
(2)在测L 两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可);
1
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(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L 两端电压。她能
2
否测出L 两端电压 ?理由是 ;
2
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电
压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: 。
U /V U /V U /V
AB BC AC
2.4 1.4 3.8
【答案】 6 不同 L 断路 不能 正负接线柱反接了 一次实验具有偶然性;更
2
换规格不同的灯泡进行多次实验
【详解】(1)[1]由电路图可知,共需要导线6根导线。
[2]为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验。
(2)[3]电压表示数为零,说明电路中出现了断路;若L 断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L
1 2
断路,则电压表无示数。
(3)[4][5]测出L 两端的电压,A与电压表的正接线柱相连。小芳将与A点相连的导线改接到C点,则会
1
造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的,不能测出L 两端电压。
2
(4)[6]本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得
出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
4.(2023·河南濮阳·统考三模)图甲所示是小玉探究“串联电路中电压的关系”的实验电路。
(一)实验过程
(1)图甲中有一根导线尚未连接,请你用笔画线代替导线将电路补充完整 ;
(2)连接电路完成后,闭合开关,灯泡不发光,电压表示数不为零,调节滑动变阻器滑片,电压表的示
数无变化,则电路出现的故障是 ;
(3)排除故障闭合开关,滑片P移到适当位置,电压表测出灯泡L两端的电压U,如图乙U=
1 1
V;然后保持滑片P不动用电压表测出定值电阻R两端的电压U
2;
(4)小玉接下来的操作步骤是: ;
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(5)移动滑片P的位置,多次重复上述(3)(4)实验步骤,其好处是 ;
(二)讨论交流
(6)记录完数据,在分析数据前应该 ,再分析数据得出结论;
(7)小玉通过对实验数据分析,得到结论,串联电路中的电压关系:U=U+U ,且U=U;另一小组的同
1 2 1 2
学小梅通过实验得到结论:串联电路中的电压关系:U=U+U,U 不一定等于U,你认为 的结论更
1 2 1 2
合理,理由是 ;
(三)整理器材
首先拆除 两端的导线,再拆除其他导线,器材归位。
【答案】 小灯泡断路 2.3 保持滑片P不动用电
压表测出定值电阻和小灯泡两端的总电压U 多次测量找普遍规律 断开开关 小梅 实验
中需要选用阻值不同的用电器 电源
【详解】(1)[1]滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与定值电阻串联,如下图所示:
(2)[2]灯泡不发光,可能是小灯泡断路或短路,根据电压表示数不为零,说明小灯泡没有短路,则故障
为小灯泡断路。
(3)[3]电压表的量程为 ,分度值为 ,电压表的示数为 。
(4)[4]要探究串联电路电压的规律,需要分别测量小灯泡两端的电压、定值电阻两端的电压以及它们的
总电压,所以小玉接下来的操作步骤是:保持滑片P不动用电压表测出定值电阻和小灯泡两端的总电压
U。
(5)[5]为了能多次测量找普遍规律,实验中需移动滑片P的位置,多次重复上述(3)(4)实验步骤。
(6)[6]为了保护电路,记录完数据,在分析数据前应该断开开关,再分析数据得出结论。
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(7)[7]为了得到普遍规律,实验中需要选用阻值不同的用电器,所以由实验知:并联电路的总电压等于
各用电器电压的和,但 不一定等于 ,故小梅的结论更合理。
[8]为了保护电路,拆除导线前,应先拆除电源两端导线,再拆除其他导线,器材归位。
5.(2023·广西南宁·统考二模)小明探究影响导体电阻大小的因素。他用盛着食盐水的长方体水槽、电源、
滑动变阻器、电压表及电流表进行探究。实验电路如图所示,将金属片M、N分别固定在水槽左右两侧底
部。
(1)连接电路时,开关应该 ;
(2)闭合开关后,读出电流表和电压表的示数。再向水槽中添加少量相同浓度的食盐水,调节滑动变阻
器的滑片,使电压表的示数保持不变。观察到电流表示数变大了,说明食盐水的电阻 。重复操作后,
得出实验结论:食盐水的电阻与它的 有关;
(3)小明又向水槽中加入一些水,重复上述操作后,发现容器内食盐水的电阻减小了,由此得出:食盐
水的浓度越低,电阻越小的结论。你认为这个结论应该是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因
是 ;
(4)其它条件不变,改变金属片M、N的距离,小明还能探究导体的电阻与导体 的关系;
(5)小明还发现,使用相同浓度的热食盐水和冷食盐水做实验,电流表的示数不同。据此你还能提出有
研究价值的问题是: 。
【答案】 断开 变小(减小) 横截面积 不可靠 没有控制导体的横截面积相同
长度 导体的电阻与导体的温度是否有关
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应该断开。
(2)[2]在电压一定时,观察到电流表的示数变大了,表明与电压表并联部分的电阻减小力,即食盐水的
电阻变小了。
[3]由于向水槽中添加一定量相同浓度的食盐水,水槽内食盐水的液面升高,使得食盐水的横截面积变大,
食盐水的电阻减小,这表明导体的电阻与导体的横截面积有关。
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(3)[4][5]若要探究盐水浓度对电阻大小的影响,应控制导体(食盐水)的横截面积不变,改变盐水的浓
度(可加入适量的盐);小明再次向容器中加入一定量的水,虽然降低了容器内食盐水的浓度,但同时导
体(食盐水)的横截面积改变了,不符合控制变量法的要求,所以小明得出的结论是不可靠的。
(4)[6]其它条件不变,改变电极M、N的距离,改变了食盐水接入电路中的长度,此时的电流会发生变
化,能够得出导体的电阻与导体长度的关系。
(5)[7]食盐水浓度相同,温度不同,电流表的示数不同,说明导体的电阻还与温度有关,故提出的问题
是:导体的电阻是否与温度有关。
6.(2023·天津河西·统考二模)同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关;
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
长度
编号 材料 横截面积 电流
锰铜合金
A 0.5 0.8 0.4
丝
镍铬合金
B 0.5 0.8 0.32
丝
镍铬合金
C 0.5 0.4 0.16
丝
镍铬合金
D 1.0 0.4 0.08
丝
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小;
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验;(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”、“二”或
“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: , ,电阻越大;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工
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作原理中。(选填字母)
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
【答案】 电流表的示数 A B 三 材料、长度相同的导体 横截面积越小
C
【详解】(1)[1]实验中利用了转换法,通过观察电流表的示数大小间接比较导体电阻的大小。
(2)[2][3]为了验证导体的电阻与导体的材料有关,需要保持电阻的长度和横截面积相同,改变电阻的材
料,通过观察通过电阻的电流大小来比较电阻大小,故应该选择合金丝A、B来进行实验。
(3)[4]选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,B、C合金丝的材料相同,长度相同,横截面积不同,
故可探究导体的电阻与导体的横截面积的关系,故为了验证猜想三。
[5][6]通过B、C实验数据,可知电阻材料和长度相同时,横截面积越小,电流越小,电阻越大,故可得材
料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
(4)[7]选用C、D两根导体分别接入电路进行实验,根据题意可知,C、D两根导体材料、横截面积相同,
而长度不同,所以是验证电阻与导体长度的关系;滑动变阻器是依靠改变连入电路中电阻线的长度来改变
电阻的;而电流表、电压表的工作原理与电阻大小无关,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
7.(2023·江苏无锡·江苏省锡山高级中学实验学校校考一模)小明探究电流与电压的关系,实验前他猜想:
通过导体的电流可能与其两端的电压成正比,为此,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,
已知电源电压恒为6V,电阻箱R 规格“0~999.9Ω”,滑动变阻器R 的规格“100Ω,1A”。
1 2
(1)对照电路图,在小明连接的实物图中,补画一根导线,使之成为完整实验电路;( )
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,发现电流表始终无示数,电压表示
数接近电源电压,若电路只有一处故障,则故障可能为 ;
(3)排除故障后,他调节R 和R 的阻值,进行了第一次实验,两电表的示数如图丙所示,则对应的电压
1 2
值为 V;
(4)接着他始终保持开关闭合及R 的滑片位置不动,调节R 的阻值,又测得了三组数据,如表。他分析
2 1
实验数据后发现,通过R 的电流与其两端的电压不能正比,请指出他在操作中存在的问题:①
1
;② ;
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实验次数 电压U/V 电流I/A
1
2 4.0 0.20
3 4.5 0.15
4 5.0 0.10
(5)正在小明准备重新实验时,小华巧妙处理了实验数据,作出了某个元件的I﹣U图象,顺利得出了正
确结论:
①请你帮小华在图丁中画出该图像( )
②根据图象得出的结论是 。
【答案】 电阻箱R 断路 3 开关没有断开
1
R 的滑片位置不动,调节R 的阻值 电阻一定时,通过导体的电流与
2 1
导体的电压成正比
【详解】(1)[1]由图甲可知,滑动变阻器滑片向右移动时阻值变大,故图乙中滑动变阻器选用左下接线
柱与开关串联在电路中,如下图所示
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(2)[2]正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,发现电流表始终无示数,说明电
路可能断路;电压表示数接近电源电压,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,若电路只有一处故障,则故障可能为电阻箱R 断路。
1
(3)[3]由图乙可知,电压表选用大量程,电流表选用小量程;他调节R 和R 的阻值,进行了第一次实验,
1 2
两电表的示数如图丙所示,电压表分度值0.5V,其示数为3V,电流表分度值0.02A,其示数为0.3A。
(4)[4]连接电路时,开关要断开,故他保持开关闭合是错误的;
[5]研究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,电压表并联在电阻箱的两端,电阻箱R 为研究对象,
1
故应控制电阻箱的电阻R 大小不变,通过改变变阻器R 连入电路中的电阻大小改变电阻箱的电压大小,
1 2
多次实验得出普遍性的结论;而实验中改变了R 大小,R 的滑片位置不动,故通过R 的电流与其两端的
1 2 1
电压不成正比。
(5)①[6]在原操作中,因滑动变阻器的滑片位置不动,可视为一定值电阻,作为研究对象,根据串联电
路电压的规律,滑动变阻器的电压U =U﹣U ,在实验中,滑动变阻器的电压分别为:6V﹣3V=3V;6V
滑 表
﹣4V=2V;6﹣4.5V=1.5V;6V﹣5V=1V,根据串联电路电流的规律,对应通过滑动变阻器的电流分别为
0.3A;0.2A、0.15A、0.1A,根据描点作图,可作出滑动变阻器的电流与电压的变化关系图,如下图所示
②[7]由上图可知,电阻的电流随电压的变化关系为一直线,故得出的结论:电阻一定时,通过导体的电流
与导体的电压成正比。
8.(2023·河北石家庄·校联考模拟预测)“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如
下:电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω1A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、
30Ω)、开关、导线若干。
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(1)“探究电流与电压的关系”实验
①某同学 开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,
如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
②纠正错误后开始实验,移动滑动变阻器的滑片使电阻 两端电压由 逐渐增大到2V、 ,读出所
对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为 A。实验数据如表所示。
实验次序 1 2 3
2
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成 比。
④善于预习的小辉,分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 。
(2)“探究电流与电阻的关系”实验
①将 的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。
②接下来用 的电阻替换 的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数 (选
填“大于”、“小于”或“等于”)2V时,读出电流表示数。
③将实验器材中 (选填“5Ω”或“30Ω”)定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法
完成实验。
【答案】 断开 电流表正负接线柱接反 0.2 正 10 等于 30Ω
【详解】(1)[1]在连接或拆解电路时,为了保护电路,开关必须要断开。
[2]开关闭合后,小阳发现电流表指针在零刻度线左端,其原因是电流表正负接线柱接反了。
[3]由图丙可知,电流表选用小量程,分度值为 ,其示数为 。
[4]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是,当导体电阻一定时,通过导
体的电流与导体两端的电压成正比。
[5]根据欧姆定律可得,定值电阻的阻值
(2)[6]探究电流与电阻的实验中应控制电阻的电压不变,使电压表的示数为2V。
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[7]图中电源电压为 ,当A、B间换成 的电阻时,电路的电流为
根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
即变阻器的最大阻值至少为 ,所以当A、B间换成 的电阻时,无论怎样移动滑片P,都无法完成
实验是因为滑动变阻器的电阻太小了。
9.(2023·江苏苏州·统考一模)小华在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源
电压为4.5V且保持不变,电流表(0-0.6A)、电压表(0-3V)、滑动变阻器(15Ω,1A)、五个定值电阻
(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关3个、导线若干,图甲是小华在“探究电流与电压关系”的实验中
所连接的实物图。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 3
电流
(1)经检查发现有一根导线连接错了,请在甲图错误处画“×”,并在图上改正;( )
(2)探究电流与电压的关系时,调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应电压填入
表格,其中一组数据本次实验无法得出,不合理的数据是第 次,去掉不合理的实验数据,分
析可得到的结论是: ;
(3)探究电流与电阻的关系时,只更换定值电阻,其余连接均不变,收集数据并作出了乙图所示图像,
①本实验控制定值电阻两端电压为 V;
②小华断开开关,用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后,直接闭合开关并将滑片向右移,老师指出其
操作会导致电路元件不安全,不安全的原因是 ;
③为使5个电阻均能完成实验,若只更换滑动变阻器,更换的滑动变阻器规格为 ;
(4)接着小华又在原有器材中选择了电源、电流表、定值电阻、开关、导线测量一标有“3.8V”,额定电
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流约为0.3A的小灯泡的额定电功率,请在虚线框内画出实验电路图(要求电路只连接一次)。( )
【答案】 当电阻一定时,通电导体的电流与导体两端的
电压成正比 见解析 ,1A
【详解】(1)[1]由甲图可知,电压表应并联在电阻两端,应将电阻左端的导线与电压表“-”接线柱相连,
正确的电路图如图所示
(2)[2][3]由第1次数据,电阻R两端的电压为 ,则滑动变阻器两端的电压
则接入电路的滑动变阻器阻值
故第一组数据不合理。由表中数据可知,当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
(3)①[4]由图乙可得,任选一组电流和电阻值,可得电压
②[5]由①可知电阻两端的电压为2.5V,由图可知此时电路中电流为0.5A,则滑动变阻器两端的电压为
则接入电路的滑动变阻器阻值
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用 的定值电阻替换 的定值电阻后,电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
则10Ω电阻两端分到的电压为
即10Ω电阻两端的电压大于电压表的量程电压表(0-3V),所以直接闭合开关,会超过电压表的量程,导
致电路不安全。
③[6]由于电阻R两端的电压 ,则滑动变阻器的两端的电压
当电流最小为 时,此时滑动变阻器接入的阻值为
故滑动变阻器的规格至少为“ ,1A”。
(4)[7]用电流表和定值电阻测小灯泡的额定功率,故应将定值电阻与小灯泡并联,再与电流表串联,调
节滑动变阻器使通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值乘积等于小灯泡的额定电压 ;不改变滑动变阻
器的阻值,将小灯泡与滑动变阻器串联,读出此时电流表的示数,即为小灯泡的额定电流,根据 求
额定功率,故电路图为
10.(2023·山东济宁·统考一模)用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电
源电压为6V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大);
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(2)先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验
中控制的定值电阻两端的电压为 V;
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选
填“左”或“右”)端移动,才能使电压表的示数保持不变;
(5)根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图像如图丙所示,由图像可知,电压一定时,电流与电阻成
比;
(6)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
【答案】 定值电阻短路 2 左 反 40
【详解】(1)[1]滑动变阻器要与定值电阻串联,根据滑动变阻器的接法可知,变阻器上下接线柱各需一
个接入电路中,实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,电路中的电流变大,根据欧姆定
律可知,电路的总电阻变小,滑动变阻器连入电路的电阻变小,则滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下
图所示
(2)[2]闭合开关,电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,故可能是与电压表并联的那部分电路发
生了短路,因此可能是定值电阻发生了短路。
(3)[3]由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.40A,所以此时此定值电阻两端的
电压为
则本实验中控制的定值电阻两端的电压为2V。
(4)[4]探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,实验中控制定值电阻两端的电压为
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2V,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻,定值电阻增大,其分得的电压增大,
要控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原
理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数仍为2V。
(5)[5]由图丙知,电流与电阻的乘积为
其它数据均满足此情况,即对应电流与电阻的乘积是个定值,所以可以得出结论:电阻两端电压一定时,
导体中的电流跟电阻成反比。
(6)[6]变阻器分得的电压为
滑动变阻器的电压始终为定值电阻电压的2倍,根据分压规律,滑动变阻器的电阻始终为定值电阻的2倍,
所以当接入20Ω定值电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω。
11.(2023·云南德宏·统考模拟预测)在伏安法测电阻的实验中,实验器材有:干电池3节、电流表、电
压表各一个、开关2个、滑动变阻器1个、待测电阻2个、导线若干,图甲是实验的电路图。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)连接电路时,开关应 ,①闭合开关S后,发现电流表和电压表的指针均不动。断开开关S,检
查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针
仍不动,但电压表的指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则故障是 ;
②排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,得到数据如表所示,其中第1次实
验的电流表示数如图乙所示为 A,所测电阻R 的值是 Ω。
x
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
x
1 1.0
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2 1.5 0.15
3 2.0 0.20
(3)多次测量的目的是 ;
(4)实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值为R 的滑动变阻器完成对未知电阻R 的测量,如图丙
0 x
所示是他们按照设计连接的部分实验电路。
①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(只添加一根导线)。
②实验步骤:
A.开关S 和S 都断开,将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
1 2
B.保持滑片P位置不动,只闭合开关S 时,读取电流表的示数为I;
1 1
C.再闭合开关S 时,读取电流表的示数为I (I>I)。
2 2 2 1
③请你用I、I、R 表示R,则待测电阻R= 。
1 2 0 x x
【答案】 断开 滑动变阻器R断路 0.1 10 减小误差
【详解】(1)[1]在伏安法测电阻的实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,
根据 求出电阻的阻值,故该实验的实验原理是 。
(2)[2]为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
①[3]由图甲,电压表测 两端电压,电流表和电压表的指针均不动,说明电路中有断路发生;电压表与b
点相连的那根导线改接到c点,电压表测总电压,电压表有明显偏转,说明由a、c两点到电源是通路,断
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路发生在 或R上;若是 断路,甲图中电压表应有示数,由此可知断路发生在bc间,检查线路连接无
误,则故障是滑动变阻器R断路。
②[4]其中第1次实验的电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值 ,其示数为 。
[5]三次实验电阻的阻值为
则电阻 的阻值为
(3)[6]实验中读数存在误差,为了减小误差,应多次测量取平均值。
(4)①[7]由实验步骤, ,说明R与 并联,闭合开关 、 时两者并联;只闭合开关 时,只有
R接入电路中,说明 在干路, 在支路,如图所示:
②只闭合开关 时,只有R接入电路中,且R最大阻值为 ,所以电源电压
闭合开关 、 时两者并联,通过 的电流
③[8]则待测电阻阻值
12.(2023·江西上饶·统考一模)伏安法测电阻
【实验目的】测量未知电阻。
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【实验器材】电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关各一个,导线若干。
【实验原理】根据欧姆定律 ,可知 ,只要能测出电阻 两端的 和通过 的 ,即可
计算出待测电阻 。
【实验步骤】
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将图乙实物电路图连接完整 。(要求:向右移动滑动变阻器
的滑片P时,电流表示数变小;导线不能交叉)在连接电路前,小明发现电压表的三个接线柱中,箭头所
指的接线柱标识模糊不清。他尝试连接好了电路,闭合开关试触后,发现电压表和电流表均正常偏转。由
此说明这个接线柱是 (选填“+”或“-”)接线柱。
(2)闭合开关S,调节滑片P至某位置时,电流表的示数如图丙所示,并记录在下表的第1次实验数据中,
此时的电流值为 A。接着他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值
及电阻的平均值,则电阻 的测量值为 ,计算电阻的平均值的目的是 。
实验次数 1 2 3
电压 2.0 2.4 2.7
电流 0.26 0.30
电阻 9.2 9.0
电阻的平均值
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【答案】 电压 电流 - 0.22 9.1 减小误差
【详解】[1][2]根据欧姆定律公式可以变形知道
利用电压表测出电阻R两端电压,同时利用电流表测量通过R的电流,利用 即可计算出电阻值。
(1)[3]向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小,说明滑动变阻器的滑片P在向右移动过程中接
入电路的有效电阻在增大,故应接A端,如下图
[4]如图甲所示的实物图,闭合开关后,发现电压表和电流表均正常偏转,说明电表的接线柱连接正确,箭
头所指的电压表的接线柱靠近电源的负极,由此说明这个接线柱是“-”接线柱。
(2)[5]根据题意知道,第1次实验时电流表的读数如图丙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为
0.02A,示数为0.22A;即此时通过电阻的电流为0.22A。
[6]由 知道,第1次实验测得的电阻
故电阻 的测量值为
[7]为了实验数据的精确度可以多测几组数据求平均值,从而减小误差。
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1.(2022·广西桂林·统考中考真题)小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导
线;( )
(2)在实验过程中, 突然熄灭, 亮度不变,电路可能出现的故障是 路;
(3)排除故障后,用电流表测出通过 、 和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表 指针指
在如图丙的位置,其读数应为 A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各
支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们
应该更换规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
实验次数 1 2 3
电流表 的示数/A 0.18 0.2
电流表 的示
0.18 0.2
数/A
电流表 的示数/A 0.36 0.4
(4)本实验要进行多次实验的目的是 。
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【答案】
断 0.24 不同 寻找普遍规律
【详解】(1)[1]如图甲所示,灯L、L 并联,电流表A测干路电流,电流表A 测灯L 的电流,电流A
1 2 1 1 2
测灯L 的电流,差的一根线如图所示:
2
(2)[2] 灯L、L 并联,互不干扰,在实验过程中,L 突然熄灭,L 亮度不变,若L 短路,则L 也熄灭,
1 2 2 1 2 1
故原因是L 断路,。
2
(3)[3]如图丙所示,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
[4]为使结论具有普遍性,应更换不同规格的灯泡进行实验。
(4)[5]本实验是找规律类实验,多次实验的目的是寻找普遍规律。
2.(2022·陕西·统考中考真题)在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图-1所示的电路进
行实验。
图2
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实验序
I /A I /A I /A
号 A B C
1 0.46 0.18 0.28
2 0.36 0.20 0.16
3 0.7 0.32 0.38
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程,闭合开关,测得A、B、C三处的
电流分别为I 、I 、I 。更换多组 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验,部分实验数
A B C
据如表所示;
(3)分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是 (写出关系式);
(4)小华在某次实验时,测得C处电流I 为0.30 A,观察到A处电流表指针位置如图-3所示,则A处电
C
流大小为 A。
【答案】 断开 不同 I =I +I 0.8
A B C
【详解】(1)[1]连接电路时,避免电路中电流过大,烧坏用电器,所以开关要断开。
(2)[2]为了避免实验的偶然性,需要更换不同规格的灯泡重复试验。
(3)[3]通过分析三次试验可知,C处的电流I 与B处的电流I 的和等于A处的电流I ,即并联电路中干
C B A
路电流与支路电流的关系是I =I +I
A B C
(4)[4]由表格中的数据可知,电流的最大值是0.7A,所以电流表接入电路中的量程是0~3V,此时电流表
的示数为0.8A。
3.(2023·贵州·统考中考真题)小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池
作为电源。
(1)接线时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现
(选填“电池”“关”或“灯座”)安装错误;
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙
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所示,则可判断 发生了断(开)路;
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实
验。他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用
电器两端电压相等且电之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。
请判断谁的观点更具普遍性并说理由: 。
小明实验记录:
实验次数 U /V U /V U /V
AB CD AD
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
小红实验记录:
实验次数 U /V U /V U /V
AB CD AD
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
(4)对比两表,从小明的第 次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却
不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压? (用图中字母表
示)。
【答案】 断开 电池 灯L 见解析 2 见解析
1
【详解】(1)[1]在连接电路过程中,为保护电路,开关应处于断开状态。
[2]电池不能正极对正极,电池安装错误。
(2)[3]实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙,电压表指针已经满偏为3V,与电源电压相等,说明电
压表与电源两极连通,电压表所测部分灯L 断路。
1
(3)[4]小红的结论更具有普遍性,小红选用规格不同的灯泡进行了多次实验。
(4)[5]每节新干电池电压为1.5V,结合表格可知,小红实验中电源电压与2节新干电池电压接近,小明
的第2次实验中电压2.9V与2节新干电池电压接近。
[6]串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,实际情况下导线电阻较小但不为0,导线两端也有一
部分电压,两人所测电源电压差值对应电路中导线DF、EA两端的电压。
4.(2023·海南·统考中考真题)小海和小南探究串联电路电压的特点,选用一个“2.5V 0.3A”的小灯泡和
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一个10Ω的定值电阻串联,按照图甲电路图进行实验。
(1)用笔画线代替导线,将图乙中实物电路连接完整。( )
(2)用电压表测量定值电阻ab两端电压时,闭合开关,小灯泡忽明忽暗,电压表指针摇摆不定。小海认
为电路故障是线路接触不良,小南认为是小灯泡断路。判断正确的是 (选填“小海”或“小
南”)。
(3)排除故障后,通过测量得到一组数据如下表:
实验序号
1 2.4V 2.0V 4.4V
根据数据得出结论:串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),理由是: 。
【答案】 小海 不合理 只做了一次实验,实验结论具有
偶然性
【详解】(1)[1]由电路图可知,灯泡与电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,故应将灯泡左接线
柱与电阻右接线柱相连,如图所示
(2)[2]若小灯泡断路,整个电路均处于断路状态,电表不会有示数,灯泡也不会忽明忽暗,故小南的说
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法不正确。若线路接触不良,电路时断时通,灯泡忽明忽暗,故小海的说法正确。
(3)[3][4]只做了一次实验,得到了一组数据就得出结论,存在偶然性,应多次实验,寻找普遍规律。
5.(2022·黑龙江绥化·统考中考真题)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中
使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编
材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
号
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法;
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料
有关;
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的
有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的
工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成
实验。
【答案】 小灯泡亮度 控制变量法 A、B 横截面积 C 电流表
【详解】(1)[1]在实验中,电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的,灯泡的亮度越暗,说明电阻越
大。
(2)[2]导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,因此要研究电阻大小与每一个因素
的具体关系时,要用到控制变量法;通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小,这是用到转换法,故本实验
中采用的研究方法有控制变量法和转换法。
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(3)[3]电阻大小若不考虑温度的前提下,要研究导体的电阻大小与导体的材料有关,就要使导体的长度
和横截面积保持不变,故选用编号A、B。
(4)[4]编号B、C两根电阻丝,材料、长度都相同,横截面积不同,将电阻丝分别接入电路中,灯泡的发
光情况不同,故可以得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(5)[5]编号C、D两根电阻丝,材料、横截面积都相同,长度不同,把他们分别接入电路中,灯泡的发
光情况不同,且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝,灯泡发光情况要暗,相当于改变电阻丝接入电路
中的长度来改变接入电路中电阻的大小,与滑动变阻器的工作原理相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)[6]更换电阻丝后,小灯泡的亮度不明显,说明电阻丝的电阻太大,流过小灯泡的电流太小,为了完
成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小,来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。
6.(2022·广西贺州·统考中考真题)在“探究影响导体电阻大小的因素”中,小明猜想导体电阻大小可能
与下列因素有关
A、导体的材料 B、导体的长度 C.导体的横截面积
为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号①②③是镍铭合金导体,④是锰铜导体。
(1)实验前开关应处于 状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想 (选填猜想因素选项“A”“B”或
“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横
截面积相同时,导体电阻大小跟导体的 有关。
(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,读数为 V,此时电路中
电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为 Ω。
【答案】 断开 B 材料 2.2 11
【详解】(1)[1]为避免误操作引起短路现象,保护电路各个原件,连接电路时要求开关断开。
(2)[2]①②两根导体的材料和模截面积相同,长度不同,根据控制变量法的要求,选择编号①②分别接
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入电路进行实验,可验证猜想导体的电阻与导体长度的关系,即验证猜想B。
(3)[3]①④两根导体的长度和横截面积相同,材料不同,分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表
的示数不同,说明电路中的电阻不同,由此可知:在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体
的材料有关。
(4)[4]如图乙,电压表使用的是 的量程,分度值为0.1V,示数是2.2V。
[5]电路中电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为
7.(2022·江苏南京·统考中考真题)用如图甲所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
(1)实验前,电流表的指针位置如图乙所示,应该 ;
(2)在研究电流与电压关系时,为了改变电阻箱R 两端的电压, (选填“需要”或“不需要”)
1
调节R 的阻值;
2
(3)在研究电流与电阻关系时,有以下步骤:
A.调节R 的阻值为3Ω;
1
B.移动滑动变阻器R 的滑片P至某一位置,记录电流表的示数为0.50A;
2
C.仅调节R 的阻值,分别为6Ω和9Ω,记录两次相应的电流值分别为0.33A和0.25A。
1
以上步骤C存在问题,要使第一次实验数据有效,步骤C中将R 的阻值由3Ω调成6Ω后,正确的操作是
1
。
【答案】 调零 需要 移动滑动变阻器R 的滑片P使电压表的示数为1.5V不变,记录电流表
2
对应的示数
【详解】(1)[1]实验前,电流表的指针位置如图乙所示,即指针没有正对零刻度线,所以,应该调零。
(2)[2]在研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化关系,为了改变电阻箱
R 两端的电压,需要调节R 的阻值,从而改变变阻器连入电路的电阻,进而改变电路的电流,达到改变电
1 2
阻箱电压的目的。
(3)[3]在研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,根据A、B知道,电阻的电压为
U=IR=0.50A×3Ω=1.5V
要使第一次实验数据有效,步骤C中将R 的阻值由3Ω调成6Ω后,正确的操作是:移动滑动变阻器R 的
1 2
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滑片P使电压表的示数为1.5V不变,记录电流表对应的示数。
8.(2023·江苏无锡·统考中考真题)用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:
干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω;3A”“20Ω;2A”“50Ω;
1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转;将与电压表“-”接线柱相连
的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,
则可能是 ;
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为 ,电流表示数
为 。移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I;以电流I为
纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出 图像,如图乙所示,依据图像,得到的结论是
,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有 字样,电源电压为 V;
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成 ,闭合
开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为 A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作
后,电流表示数应为 A。
【答案】 B BC断路 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体的电阻成正比。
“50Ω;1.5A” 4.2 0.4 0.1
【详解】(1)[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的阻值滑到最大处,即滑片P移至B端。
(2)[2]闭合开关后,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表示数为0,说明电压表与电源没有连通;
将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏
转,说明此时电压表与电源连通,电压表并联的电路断路,若电路中只有一处故障,则可能是导线BC断
路;
(3)[3]用描点的方式,画出 图像,如图乙所示,图像是一条过原点的斜线,是正比例函数图线,得
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到的结论是:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体的电阻成正比。
[4]电路中最小电流为0.07A,此时导体两端的电压为0.7V,如果电源电压为4.5V,滑动变阻器分得的电压
为
此时滑动变阻器的值
由题意可知,每节电池的电压略小于1.5V,滑动变阻器分得的电压小于3.8V,滑动变阻器的值应小于
54.3Ω,故滑动变阻器应选50Ω;1.5A的。
[5]电源电压
(4)[6]如图丙,电流表接 量程,分度值为0.02A,读数为0.4A。
[7]断开开关,将R换成 ,闭合开关,移动滑片P,电流表示数为0.4A,定值电阻两端的电压保持2V不
变;所以使用上一次的实验数据为(2V,0.2A)此时定值电阻的值为10Ω;再次断开开关,换接未使用过
的一个电阻应该是20Ω,正确操作后,电流表示数应为
9.(2023·四川德阳·统考中考真题)在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中,小明利用稳
压电源(恒为4.8V)、电阻箱(阻值可调节)、滑动变阻器(“60Ω 0.6A”)、电压表、电流表、导线若
干做了如下实验:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电
路的电阻变大 ;
(2)按照(1)问中你的连接方式,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端;(选填“左”或
“右”)
(3)小明控制电阻箱接入电路的阻值R=5Ω一定,调节滑动变阻器的阻值,进行了5次实验,测得了下表
中的数据,其中第4次实验时,电压表指针如图乙所示,其示数为 V,通过实验数据的分析可得出:
通过导体的电流与 的关系;
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实验次
1 2 3 4 5
数
U/V 0.5 1 1.5 3
I/A 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6
(4)小明实验时控制电压表的示数U=3V一定,通过移动变阻器滑片P和改变电阻箱R接入电路的阻值,
进行了5次实验,测得了下表中的数据,通过实验数据的分析可得出:通过导体的电流与 的关系,
本实验研究物理问题所用到的方法是 。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.1
(5)小明按照(4)问的实验操作进行更多的数据探究,电阻箱接入电路的阻值不能超 过 Ω。
【答案】 右 2.5 电压 电阻 控
制变量法 100
【详解】(1)[1]滑动变阻器一上一下串联接入电路,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻
变大,下面连接A接线柱,电压表和电阻箱并联,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处,即最右端。
(3)[3]由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.5V。
[4]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,电阻一定,电流与电压成正比。
(4)[5][6]由表中数据可知,保持电压U =IR=0.6A×5Ω=3V
V 1 1
不变,可以得到电压一定,电流和电阻成反比,用到控制变量法。
(5)[7]多次改变电阻箱接入电路的电阻值,移动变阻器的滑片P,保持电压表示数为3V,根据串联电路
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电压的规律,滑动变阻器分得的电压
U =U-U =4.8V-3V=1.8V
滑 V
电压表示数为滑动变阻器分得的电压的
根据分压原理,当滑动变阻器接入电路的电阻最大为60Ω时,电阻箱连入电路中的电阻为
即为完成该实验,电阻箱接入电路的阻值不能超过100Ω。
10.(2023·四川广元·统考中考真题)同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压
恒为6V的电源一个,定值电阻5个(阻值分别为 、 、 、 、 ),规格为“ 1A”的
滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压,请
你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中(导线不能交叉);( )
(2)他们先将 的电阻接在图甲中a、b间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ;保持滑
片不动,用 的电阻替换a、b间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或
“右”)端移动,才能保持a、b间的电压 不变;再依次更换a、b间电阻为 、 继续实验。他们
根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:a、b间电
压 的值为 V;a、b间电压一定时。通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比;
(3)当他们用 的电阻替换 的电阻后,发现电压表示数始终不能调为 。为继续完成此次探究,
同学们一起设计了如下方案,下列方案不正确的一项是 ;
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A.将滑动变阻器更换为“ 1A”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源,其余不变
C.只调节滑动变阻器,使 为2.3V
【答案】 右 2 反 C
【详解】(1)[1]电压表与定值电阻并联接入电路,注意接线柱正进负出,电压表选用3V的量程,如下图
所示:
(2)[2][3][4]实验中,用10Ω的电阻替换5Ω,根据分压原理,电阻两端的电压变大,即电压表示数变大;
研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原
理,要增大变阻器电阻阻值,故应向右移动滑片才能达到实验要求;根据图乙所示的图象可知,a、b两端
的电压为U=IR=0.4A×5Ω==2V
为一定值,故可得出:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[5]A.由图可知,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为
U =6V-2V=4V
变
根据串联分压原理得R ∶R =U ∶U =2V∶4V=1∶2
定 变 V 变
滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍,当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,则解得R =50Ω,如果只
变
更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω,因此该方法可行,故A正确,不符合题意;
B.如果重新开始实验,只更换电源,将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源,定值电阻两端电压
保持不变为2V,滑动变阻器两端电压为U =6V-5.2V=3.2V
变
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根据串联分压原理得R ∶R =U ∶U =2V∶3.2V=1∶1.6
定 变 V 变
滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍,当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,则解得R =40Ω,因此
变
该方法可行,故B正确,不符合题意;
C.如果重新开始实验,只改变控制电压U,使U 为2.3V,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2.3V,
0 0
滑动变阻器两端电压为U =6V-2.3V=3.7V
变
根据串联分压原理得R ∶R =U ∶U =2.3V∶3.7V=23∶37
定 变 V 变
滑动变阻器的阻值是定值电阻的 倍,当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,则解得
变阻器的最大阻值是40Ω,因此该方法不可行,故C错误,符合题意。
故选C。
11.(2023·四川巴中·统考中考真题)用“伏安法”测量已坏收音机里一个电阻的阻值,请完成下列实验
探究。
(1)连接电路时开关应处于 状态;闭合开关前,滑动变阻器应滑到 (选填“A”或“B”)
端;
(2)用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,记录每次对应电流值和电压值,多次测量的目的是
(选填“①”或“②”);
①寻找普遍规律 ②求平均值减小误差
(3)某一次测量时,电流表的指针如图乙所示,其示数为 A,电压表的指针如图丙所示,其示数
为 ,根据上述数据计算出R 的阻值为 ;
x
(4)要测量额定电压为U 的小灯泡正常工作时的电阻,设计了以下四种方案,电源电压不变,R为已知
0
电阻,在不改变电路连接的情况下可行的是 (仅一项正确)。
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A. B. C. D.
【答案】 断开 A ② 0.26 2.6 10 D
【详解】(1)[1]为了防止连接电路时错误导致电路损坏,连接电路时开关应处于断开状态。
[2]闭合开关前,为了防止电流过大而损坏电路,滑动变阻器应处于最大阻值处,即滑到A端。
(2)[3]本实验的目的是为了测量定值电阻的阻值,多次测量的目的是为了求平均值减小误差,故选填②。
(3)[4][5][6]电流表的指针如图乙所示,电流表连接的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为
0.26A,电压表的指针如图丙所示,电压表连接的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.6V,根据欧姆
定律可得R 的阻值为
x
(4)[7]AB.两种方案中都存在电流表与灯泡或定值电阻并联,会导致其短路,故AB不符合题意;
C.此方案电压表存在正负接线柱接反的情况,无法正常测量电压,故C不符合题意;
D.此方案可先将开关置于2,移动滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再将开关置于1,测出此时灯泡与R
的总电压U,则R两端电压为
此时灯泡正常发光时的电流为
故灯泡正常发光时的电阻为 ,故D符合题意。
故选D。
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12.(2022·江苏南京·统考中考真题)现有一只阻值未知的定值电阻R 。
X
(1)图甲为用伏安法测电阻R 的部分电路。
X
①用笔画线将电路补充完整,要求:滑片向B端移动时,变阻器接入电路的电阻变小;
②调节滑动变阻器可以多次实验,其目的是 ;
③请在虚线框内设计一个记录数据的表格。
④收集数据完成实验。
(2)利用如图所示电路,能测出R 的阻值。其中R为定值电阻,R′为电阻箱。请在空白处填上合适内容。
X
①闭合开关前,将滑动变阻器滑片滑到b端,电阻箱调为某一阻值R;
1
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表和电流表示数为合适的值;
③断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复调节
,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R,断开开关。
2
④待测电阻的阻值R = 。
X
【答案】 减小测量误差 见解析 R'与滑动变阻器滑片P
R-R
1 2
【详解】(1)[1]根据题意要求知道,滑片向B端移动时,连入电路的电阻变小,确定变阻器右下接线柱
连入电路中;电压表与电阻并联,如下图:
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[2]在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验,本实验测导体的电阻,调
节滑动变阻器可以多次实验,可以多次测量,目的是减小测量误差。
[3]本实验需测量电阻两端的电压、电流,并计算出电阻值,并采用多次测量求平均值的方法减小测量误差,
则实验数据记录表格如下
实验次
电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均值/Ω
数
1
2
3
(2)[4]断开开关,再将电压表与待测电阻C端间的导线改接到D端(图中虚线所示),闭合开关,反复
调节R'与滑动变阻器滑片P,使两表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值R,断开开关;
2
[5]此时电路中的电流、电流两端的电压与②中相同,即电阻箱减少的电阻就等于待测电阻R 的阻值,根据
x
等效替代法可知
R=R-R
x 1 2
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