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淘宝:学思创想
专题 18 电学实验综合专题(原卷版)
重难点1 探究串、并联电路中各处电流的关系
重难点2 探究串、并联电路中电压的规律
重难点3 探究电流与电压和电阻的关系
重难点4 伏安法测电阻实验
重难点5 实验测量小灯泡的电功率
重难点6 探究影响电流通过导体时产生热量的因素
重难点7 探究探究什么情况下磁可以生电
重难点1 探究串、并联电路中各处电流的关系
【重难点分析】
1、实验目的:探究串并联电路中的电流特点实验
2、探究过程:
(1)将L1和L2两个不同的小灯泡组成串联电路(如图甲),用电流表分别测量出A、B、
C三处的电流,并进行比较。
(2)将电路改装成并联电路(如图乙),用电流表分别测出 a、b、c、d四处的电流,并
进行比较分析。
3、实验数据分析:淘宝:学思创想
(1)串联电路中,各处电流相等,即:I=I=I。
A B C
(2)并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,即:I=I=I+I
a d b C。
4、探究结论:串联电路中,电流处处相等;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【重难点训练】
1.(2024•长沙模拟)小明用如图甲所示电路“探究并联电路的电流规律”,实验情况如
下:
(1)小明先将电流表接在A处,闭合开关前,发现电流表的指针偏转如图乙所示,接
下来他的操作是 。
(2)小明再将电流表接在B处,闭合开关后,观察到灯L 发光,但灯L 不发光,电流
1 2
表的示数为零。若电路只存在一处故障,可能是 。
(3)小明更换规格不同的灯泡进行了三次实验,分别测出了 A、B、C三处的电流,记
录的数据如下表。
实验次数 A点电流I /A B点电流I /A C点电流I /A
A B c
1 0.24 0.20 0.44
2 0.40 0.16 0.56
3 0.30 0.20 0.50
通过分析可以得到的实验结论是:在并联电路中, 。
2.(2024•贵州一模)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。淘宝:学思创想
(1)小明同学在测量A处的电流时,开关闭合前发现电流表的指针偏转如图乙所示,
原因是 。
(2)下表中的数据是小亮同学在实验中用两盏规格 (选填“相同”或“不
同”)的灯泡得出的;接下来的操作应更换 (选填“相同”或“不同”)规格
灯 泡 进 行 多 次 实 验 , 目 的 是
。
I I I
A B C
0.16A 0.16A 0.32A
3.(2024•万山区一模)小明同学按图1所示电路图连接电路完成“探究串联电路电流规
律”的实验:
(1)闭合开关前,发现电流表的指针指在零刻度的左侧,接下来的操作是
;
(2)闭合开关S后,发现L 发光,L 不发光,请分析发生此现象的可能原因是:
1 2
;
(3)排除故障后,小明将电流表分别连接在A、B处,其指针偏转均如图2所示,请完
成表格中相应内容的填写:
序号 电流I /A 电流I /A 电流I /A
A B C
1 1.60
(4)当电流表连接在C处时,小明读取示数后填入上表中,同组同学告诉小明该数据
存在问题,请说明存在问题的原因是 ;
(5)为了使实验的结论更具有科学性,请你对该实验提出合理化的建议:
。
4.(2023•康巴什校级二模)三个探究小组选用不同规格的灯泡来验证“串联电路的电流
规律”,电路图如图甲所示。淘宝:学思创想
(1)实验室所用的电流表是两个量程,小量程的分度值是 A;
(2)闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可
能是 。
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(3)故障排除后,一小组的同学实验时根据电流表A 指针偏转角度较A 小,如图乙所
1 2
示,他们判断“串联电路中各处的电流不等”,请你指出造成他判断错误的原因是:
。
(4)第二小组的同学闭合开关发现灯L 的亮度比灯L 的亮度大,则下列说法正确的是
2 1
。
A.灯L 中的电流较大,所以L 更亮
2 2
B.电流从电源正极出来先通过灯L ,所以L 更亮
2 2
C.两灯中的电流相等,亮度不同是由于两灯规格不同所致
重难点2 探究串、并联电路中电压的规律
【重难点分析】
一、串联电路中电压的规律
1、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
2、实验分析及结论
(1)实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U=U ;当两
1 2
灯泡的规格不相同时,U≠U,但都满足U+U=U。
1 2 1 2
(2)实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U+U。
1 2
二、并联电路中电流的特点淘宝:学思创想
1、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、若干导线。
2、实验分析及结论
(1)实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格
没有关系。
(2)实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U=
U=U。
1 2
【重难点训练】
5.(2024•武汉模拟)小明同学利用如图甲所示电路探究串联电路的电压关系。
(1)实验时,灯L 和灯L 的规格应 (选填“相同”或“不相同”)。
1 2
(2)下列操作错误的是 。
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适量程
C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L 两端电压
2
(3)测量灯泡L 两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,小明检查发现只有
1
灯L 和灯L 中的一盏出现故障,则故障可能是 。
1 2
(4)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,L
1
两端电压表是 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,
量程。
6.(2024•青羊区校级一模)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如
图所示的电路。
(1)小明用电压表测量L 两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,
1淘宝:学思创想
规范的操作方法是先用0~15V的量程进行 。
(2)实验过程中,小明发现,电压表示数为零,两灯都不亮,假设只有一处故障,则
故障可能是 。
(3)纠正错误,获得第一组实验数据后,他们接下来应该
。
(4)分析实验数据,发现U
1
+U
2
<U电源 ,你认为下列解释合理的一项是 。
A.实验有误差,应继续换不同规格的灯泡多次实验;
B.应反复断开、闭合开关,测出各次电压值;
C.电压表不准确,应该换一个电压表继续实验;
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻,两端有较小电压。
7.(2023•郑州一模)小明和小华在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图
所示的电路。
次数 U /V U /V U /V
AB BC AC
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(1)小明在连接电路时把一只开关和两只小灯泡连接后,最后一根导线刚接电源上,
灯泡就亮了,他在实验操作中的不当之处是: 。
(2)小明依次测量电压U 、U 、U ,并把测量的数据填入表中。分析表中数据可
AB BC AC
得出结论:串联电路电源两端的电压 各部分电路两端电压之和。
(3)本实验需要多次测量的目的是 (填字母)。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(4)在交流评估时,小华认为测出U 后,可把B点的线端改到C点测出U ,再把
AB AC
A点的线端改到 B点测出 U ,你认为这个方法 (选填“可以”或“不可
BC
以”)完成实验。淘宝:学思创想
8.(2024•绿园区校级模拟)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲
所示:
(1)连接电路时开关应处于 状态;
(2)要用电压表测量小灯泡L 两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
1
(3)闭合开关,观察到小灯泡L 发光、L 不发光,故障可能是 ;
1 2
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L 、L 及电源两端的电压,更换不同规格
1 2
的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中
。
重难点3 探究电流与电压和电阻的关系
【重难点分析】
一、电流与电压的关系
1、实验方法:控制变量法。
2、 实验器材:干电池、开关、电压表、电流表、定值电阻、若干导线、滑动变阻器。
4. 实验结论及应用
(1)同一导体,电流与电压成正比。
(2)同一导体,电压和电流的比值为定值。
(3)不同导体,电压和电流的比值不同。
二、电流与电阻的关系
1、实验方法:控制变量法。
2、实验器材:干电池、开关、电压表、电流表、不同阻值定值电阻、若干导线、滑动变阻淘宝:学思创想
器。
3、实验结论及应用:同一导体,其电阻两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
【重难点训练】
9.(2024•吴江区一模)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、
电压表(0~3V可用,0~15V损坏)、定值电阻(5 、10 、20 各一个)、开关、不
同规格的滑动变阻器三个和导线若干,利用这些器材Ω探究“Ω电压不Ω变时,电流与电阻的
关系”。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,
记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像
可以得出结论: 。
(3)上述实验中,电路连接正确且接触良好,闭合开关后,调节滑动变阻器滑片,小
强发现电压表和电流表都没有示数,经检查发现开关、电表和电源都没有问题,可能的
原因是 。排除故障后继续实验,小强用5 的电阻做完实验后,
保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10 的电阻接入电Ω路,闭合开关,调节
滑片位置,使电压表示数为 V时,读出电流表Ω的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.50 1.0A B.30 1.0A C.20 1.0A
(5)小Ω华同学想利用这些实Ω验器材测量一个阻值未知的Ω电阻,他选用了20 1.0A的滑
动变阻器,按照图甲正确连接电路,移动变阻器的滑片,观察到电压表示数Ω变化范围较淘宝:学思创想
小。然后他将电表并联在滑动变阻器两端重新实验。根据小华重新实验所记录的一组数
据(如图丁所示),该次待测电阻R 的阻值为 。他又改变滑动变阻器的阻值,
x
测了三组数据,算出电阻的平均值。若小华之前不改变电Ω压表的接入位置,则电压表示
数的变化范围是 。
10.(2024•泌阳县校级一模)如图所示,小明将电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、
电流表和开关连成电路进行实验,探究“电阻一定时电流与电压的关系”。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补画完整。
(2)连接电路时,开关应该 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于
(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是
。
(4)排除故障后进行实验。某次实验时,电压表的示数如图乙所示,示数为
V;电流表的示数如图丙所示,示数为 A。
(5)小明根据记录的实验数据画出I﹣U图像,如图丁所示,小明根据图像得出结论:
在电阻一定时,通过导体的电流与 。
(6)实验中小明所用的定值电阻的阻值为 。
11.(2024•怀化一模)小曼利用如图甲所示的实验器Ω材,探究“电流与电压的关系”。淘宝:学思创想
(1)在完成最后一根导线连接前,电路连接情况如图甲所示,请指出图中应改进的地
方 ;(写出一点即可)
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表始终无示数,
电压表示数接近电源电压不变,则故障可能是电阻 R (选填“短路”或“断
路”);
(3)排除故障后,小曼调节滑动变阻器的阻值,记录电压表和电流表的示数,并将其
绘制成如图乙所示的I﹣U 图象,分析图象可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导
体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”);
(4)在物理实验中,经常需要多次测量,下列实验中多次测量的目的与本实验多次测
量的目的相同的是 (选填字母)。
A.测量未知定值电阻的阻值 B.探究并联电路中电流的规律
12.(2024•东区校级一模)同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”的实验,设计了
如图Ⅰ所示电路图,并连接了相应的实物电路,如图Ⅱ所示,已知电源电压恒为6V。
(1)在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是 (选
填“a”“b”或“c”)。淘宝:学思创想
(2)正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V 都没示数,电压表V 有示数,电
2 1
路中只有一处故障,电路故障可能是 ;更换器材后继续实验,根据测得的
实验数据,绘制了图Ⅲ。
①根据探究目的分析图Ⅲ中的甲、乙两图线,得出的结论是
。
②由图Ⅲ可知,定值电阻R 阻值为 。
1
(3)学习小组的同学们还想由此电路“探究Ω电流与电阻的关系”,可供选择的定值电
阻的阻值为5 、10 、15 、20 、25 。
①电路连接正Ω确后Ω,先用Ω5 的Ω定值电Ω阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑
片,使电压表V 示数为2V,Ω读出了电流表的示数;再将5 的定值电阻换成10 的定
1
值电阻后,应向 移动滑片直至电压表V 示数为2V,Ω并记录电流表的示数;Ω
1
②当接入25 定值电阻时,发现无论如何移动滑动变阻器无法完成实验,原因是
Ω ,利用已给器材,你解决问题办法是
;
③5 的定值电阻更换为10 时,滑动变阻器的阻值变化量与定值电阻阻值变化量之比
为 Ω 。 Ω
13.(2024•万全区一模)小明在实验室“探究电流与电压的关系”,实验器材有:三节新
干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(始终满足实验要求)、定值电阻和开关各一个,
导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,连接图乙实物图,要求闭合开
关前滑动变阻器的滑片P在最右端。淘宝:学思创想
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针如图丙所示,且电压表指针不偏转
( 未 画 出 ) , 出 现 以 上 现 象 的 原 因 可 能 是 : ①
;② 。
(3)排除故障后,小明继续实验,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,根据实验
数据绘制图象如图丁所示。
(4)通过图象可知:当电阻一定时,通过电阻的电流与电压成 ,该定值电阻
的阻值为 。
【拓展】上述实验Ω中滑动变阻器的最大阻值为 ;小明想继续使用原电路探究电
流与电阻关系,又找到阻值为6.5 和9.5 的定值电阻Ω各一个,若要完成实验,且保证
各元件安全,电压表示数范围应为Ω Ω V。
重难点4 伏安法测电阻实验
【重难点分析】
1、实验方法:伏安法。
2、实验原理: 。
3、实验器材:干电池、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线。
4、实验补充
(1)伏安法:分别用电压表、电流表测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,求导体的
电阻的办法叫“伏安法”。
(2)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压;③改变通过定值电阻
的电流。
【重难点训练】
14.(2024•梁山县校级一模)“测量未知电阻阻值”实验中,提供了学生电源、电流表、
电压表、滑动变阻器,一个阻值未知的定值电阻R ,一个额定电压为2.5V,阻值约为
x
8 的小灯泡,开关、导线若干。
(Ω1)如图甲,“测量定值电阻R
x
阻值”的实验电路中,接错了一根导线,请在错误的
线上打“×”,并用笔画线代替导线改接到正确位置上;淘宝:学思创想
(2)改正错误后,闭合开关前,滑片应滑至最 (选填“左”或“右”)端;
(3)试触后,选择合适量程,闭合开关,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数如图
乙,电流表示数为 A,则R 的阻值为 (结果保留1位小数);
x
(4)完成实验后,进行误差分析:考虑到电压表中也有Ω电流通过,该电路测得的 R
x
的
测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)同学们发现只用一只电表及现有的器材(忽略定值电阻R 的实验误差),也能测
x
量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 。
15.(2024•铁东区校级模拟)小明用如图甲所示电路测量标有“2.5V”字样小灯泡正常发
光时的电阻。
(1)连接电路过程中,开关应处于 状态;
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有明显示数,电压表无示数,已知导线、仪
表均完好且接触良好,则故障原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后闭合开关,滑动变阻器的滑片P滑到如图甲所示的位置,电压表的示
数如图乙所示,电压表的示数为 V。为使小灯泡正常发光,滑片P应向
(选填“A”或“B”)端移动;
(4)如果滑片P滑到端点位置时,电压表示数仍大于2.5V,应更换滑动变阻器,则更
换的滑动变阻器的最大阻值应比原来的滑动变阻器的最大阻值要 些。淘宝:学思创想
16.(2024•霍邱县模拟)小明在探究“电流与电阻的关系”实验中,设计的电路如图甲所
示,多次改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器,并记录对应的电流表示数,绘制出如图
乙所示的电流I随电阻R变化的图象。
(1)图乙中阴影部分面积表示的物理意义: 。
(2)因图乙中的图象为曲线,同组善思的小强认为不便直观判断I与R的定量关系,
于是对图象中的坐标进行了巧妙变换,把图象由曲线变为直线,从而直观判断出了I与
R的关系。你认为小强的改进方法是 。
(3)小明又找来一个定值电阻R (阻值未知),连接了如图丙所示的电路,并用该电
0
路测量R的阻值,测量步骤如下:
①闭合开关S、S ,移动滑动变阻器滑片到合适位置,读出电压表示数U 和电流表示
1 1
数I ;
1
②断开开关S ,移动滑动变阻器滑片到合适位置,读出电压表示数 U 和电流表示数
1 2
I ;
2
③计算R的阻值:R= 。(用测得物理量的符号表示)
(4)若考虑电流表本身电阻,则对测量结果 (选填“有”或“无”)影响。
17.(2024•花山区一模)某科技小组用伏安法测量小灯泡的电阻,其额定电压为3.8V,
检查器材时发现电压表“0﹣15V”量程不能用,电流表完好,电源电压恒定为 6V,于
是连接了如图甲所示的电路。淘宝:学思创想
(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 3V,为测量小灯
泡正常发光时的电阻,应将滑片P 向(选填“A”或“B”)端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为,小灯泡的电阻是 (保
留1位小数);
(5)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“0﹣3V”量程也不能
用了,就设计了如图丙所示的电路,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R = (用I ,l 和R表示)。
x 1 2
18.(2024•雁塔区校级四模)小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值,小凯将未知电阻、
电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路,电源电压恒为
3V。
(1)闭合开关,小凯发现电压表示数为3V,电流表示数为0A。小明认为只要改接一淘宝:学思创想
根导线就可以连接正确,请你检查一下电路,在错误的导线上画“×”并将改接的电路
画在图甲中;
(2)故障排除后,电阻两端的电压表示数如图乙所示,其读数为 V;
(3)小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻 R的不同电流和对应的电
压值,如下表所示:
U/V 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
由(3)中数据求出该电阻的阻值为 。并且可以得出电流与电压的关系的结论
是 Ω 。
重难点5 实验测量小灯泡的电功率
【重难点分析】
1、实验原理: 。
2、实验方法:伏安法。
3、实验器材:干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
4、实验分析
(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大。
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。
5.、实验补充
(1)实验中滑动变阻器的作用
①闭合开关前,应该先调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路中的电阻最大,电路中的电
流最小,这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏。(保护电路)
②接通电源后,移动滑动变阻器的滑片,可以调节小灯泡两端的电压。(调节电压)
(2)实验中电路故障分析
故障 现象 故障原因
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
有示数
灯泡不 闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
亮 无示数 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
数,电压表指针明显偏转 ②电流表和电压表的位置互换了淘宝:学思创想
电流表与电压表的指针向没有刻度的方
电流表和电压表的“﹢”“-”接线柱接反了
向偏转
电表问
题 电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及 滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”
灯泡的亮度无变化 的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻
滑动变 无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数
电源电压过低
阻器问 总小于灯泡的额定电压
题
闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄
灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置
灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线
于阻值最大位置
处,电压表仍有示数
【重难点训练】
19.(2024•襄州区模拟)实验室电源电压为6V,要测量小灯泡的额定功率,小强选择一
个额定电压为2.5V,电阻大约为10 的小灯泡,并设计了电路图(如图甲)。
Ω
(1)小伟看到电路图后提出一个建议:简化实验,去掉滑动变阻器直接测量小灯泡的
额定功率。请你判断小伟的实验方案 (选填“可行”或“不可行”);
理由是 。
(2)帮小强将图甲中的电压表(选用合适的量程)接入电路。
(3)正确连接电路后闭合开关,小强发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,
则电路的故障可能是 。
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,小强闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡发光,此时电
压表的示数为 2.0V,为了测量小灯泡的额定功率,应向 (选填“左”或
“右”)端移动滑片,直至电压表的示数为2.5V。
(5)小强根据测量的多组电压、电流值画出的小灯泡的 U﹣I图象如图乙所示,则小灯
泡的额定功率为 W。
20.(2024•黄山一模)图甲是测量小灯泡(额定电压为2.5V)在不同电压下的电功率的淘宝:学思创想
实物连接图。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整。(要求滑片P向左滑动时电灯变亮,导线不允
许交叉)
(2)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是
W。
(3)利用图甲测量出的小灯泡的电功率值比真实值 。(选填“偏大”“偏
小”或“等于”)
21.(2024•天山区校级一模)小马同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,用到以下器材:
额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器R “30 0.5A”、电流表(0~0.6A、0~
1
3A)、电压表(0~3V、0~15V)、学生电源、开关Ω、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整(要求滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)连接好电路,移动滑动变阻器滑片,小明发现小灯泡始终不亮,电压表、电流表
示数均为0,经检查电表完好,则故障可能是 ;
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短
路淘宝:学思创想
(3)故障排除后,正确操作,刚闭合开关时,电流表示数为0.15A,移动滑动变阻器的
滑片,改变灯泡两端电压,小马根据实验中获得的数据绘制小灯泡“I﹣U”图像如图丙
所示,当小灯泡正常发光时,电流表指针偏转如图乙所示,则小灯泡额定功率为
W;
(4)移动滑片使小灯泡正常发光的过程中,当滑动变阻器达到功率最大时,最大功率
可能是 。
A.0.5W B.0.5625W C.0.6075W D.0.675W
(5)完成上述实验后,小明又找来5 、10 、15 、20 的电阻各一个,不改变滑动变
阻器的规格和电源电压,来完成探Ω究“电Ω 流与Ω电阻Ω的关系”实验,电流表(0~
0.6A),电压表(0~3V)电压表要完成这四次实验,应控制的电压表示数的范围为
V。
22.(2024•红安县模拟)如图是某校兴趣小组的同学设计的测定“小灯泡电功率“实验的
电路图,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10 。
Ω
(1)闭合开关前,图1中滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端;
闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,故障的原因可能是:
(选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”);
(2)小明闭合开关,移动滑片到某位置时,电压表示数如图 2,此时灯泡发光
(选填“较暗”或“较亮”),若他想测量小灯泡的额定功率,应将图 1中滑片向
(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(3)继续移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图 3所示的图
象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W;观察如图3所示的I﹣U
图像不是直线的原因是 。
23.(2024•安徽模拟)在“测定小灯泡电功率”的实验中,某同学选用的器材如下:两节
干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率约1.2W)、电流表、电压表、滑动变阻淘宝:学思创想
器、开关和导线。
(1)请你用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整,要求:导线不能交
叉,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯泡变亮。
(2)他连接好电路,闭合开关S,发现电流表几乎无示数,电压表的示数接近电源电压,
则故障的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,他闭合开关S,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,则测得小灯泡的
额定功率为 W。
(4)该同学仔细思考后发现,若不用电流表,而用已知阻值的定值电阻R 、三只开关、
0
电压表、电源和滑动变阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的
电路图,实验步骤如下:
①闭合开关S、S
1
,断开开关S
2
,调节滑片P的位置使电压表的示数为U额 ,此时小灯
泡正常发光;
②闭合开关S、S ,断开开关S ,保持滑片P的位置不变,记录电压表此时的示数U;
2 1
③小灯泡额定功率的表达式P额 = (用含R
0
、U额 、U的式子表示)。
重难点6 探究影响电流通过导体时产生热量的因素
【重难点分析】
1、实验原理:根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少;
2、实验方法:控制变量法、转换法。
3、实验器材:密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
4、实验结论:
(1)在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
(3)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热
量越多。淘宝:学思创想
【重难点训练】
24.(2024•开福区校级一模)如图是探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有
关”的装置。
(1)实验中电流产生热量的多少是通过观察U形管两侧液面高度差反映出来的,这种
研究物理问题的方法叫 ;
(2)图甲通电一段时间后, 侧盒子中的电阻产生的热量多;
(3)图乙中电阻R 的作用主要是使电阻R 和R 中的电流 。
3 1 2
25.(2024•米东区一模)如图,甲、乙完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为 R甲 、R乙 的电
阻丝,瓶中插入温度计a、b。
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入
和初温均相同的煤油。闭合开关一段时间,可以通过观察 情
况,判断电阻丝产生热量的多少。
(2)若R甲 >R乙 ,则图中此方案是探究 和通电时间相同时,电流产生的热
量与 大小的关系。
26.(2024•浦北县一模)小明和小芳用如图所示装置探究“电流产生的热量与些因素有关
系”的实验。淘宝:学思创想
(1)小明猜想电流产生的热量与电阻大小有关,下列能支持他猜想的现象是 。
A.接线板上接入的用电器越多,接线板的导线越容易发热
B.电熨斗工作时发热明显,而与之相连的导线却几乎不热
(2)如图实验装置通过比较U形管内 可以比较容器内电流产生热量的
多少,这种研究方法称为 法。
(3)小劳用乙装置可探究电流产生的热量与 的关系。将此装置接到电源两端,
通电一段时间,电流在 (填“左”或“右”)侧容器中产生的热量较多。如果
乙装置中R 发生了断路,则与断路前相比较,通电相同时间,右侧 U形管中液面的高
3
度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)通过实验可知,超导材料 (填“能”或“不能”)作为电饭锅的发热部
件。
27.(2024•鹤山市校级模拟)小明和小丽利用如图甲所示的装置探究“导体产生的热量与
电阻大小的关系”。
(1)组装好装置后,小明往甲、乙两烧瓶装入初温、质量都相等的煤油,浸泡着两个淘宝:学思创想
电阻,其中R甲 <R乙 ,为了保证通过两个电阻的电流大小相等,装置中两个电阻采用
了
(选填“并联”或“串联”)的连接方式,这种研究方法是 。
(2)小明和小丽发现乙烧瓶中温度计的示数升高较快,由此可以得出实验结论:
。
(3)小丽觉得这个装置还可以用来探究比较不同物质吸热的情况,所以他们把甲、乙
两瓶内重新装上质量 的比热容不同的两种液体,并把两烧瓶中换上阻值
的电阻,通过加热时间来控制两瓶中液体吸热的多少。(均选填“相同”或“不同”)
(4)根据实验测得的数据,分别描绘出甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,
如图乙所示,分析可知 (选填“甲”或“乙”)的吸热能力更强,若不考虑加
热过程中热量损失,则甲、乙两种液体的比热容之比c甲 :c乙 = 。
重难点7 探究探究什么情况下磁可以生电
【重难点分析】
1、实验原理:利用电磁感应现象,当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路中就有
感应电流产生,灵敏电流计就会发生偏转。
2、实验器材:条形磁铁、灵敏电流计、线圈A和B、滑动变阻器、电源、开关、导线等。
3、实验分析
(1)当闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中就会产生感应电流。
(2)磁场强度越强,做切割磁感线运动时产生的电流越大。
【重难点训练】
28.(2024•宿豫区一模)在探究“产生感应电流的条件”实验中:
(1)实验中若灵敏电流计发生偏转,则电路中 (选填“有”或“没有”)感应
电流产生。
(2)保持装置不变,改变开关通断状态,让导体在磁场中沿不同方向运动,观察灵敏
电流计指针的偏转情况,记录在表格中:
实验次数 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 断开 上N下S 左右或上下运动 不偏转
2 闭合 上N下S 静止 不偏转
3 闭合 上N下S 上下运动 不偏转
4 闭合 上N下S 左右运动 偏转
分析实验 3 和 4 可知,产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做淘宝:学思创想
运动。
(3)小明想继续探究感应电流的方向与磁场方向的关系,你认为他应控制
相同,只改变 ,观察灵敏电流计的偏转情况。
(4)如果将小量程电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
29.(2024•青铜峡市一模)小明学习电和磁的相关知识时,完成了下列两个实验。
(一)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中小明制成简易电磁铁 A、B并设计
了如图甲所示的电路:
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁A、B吸引大头针的个数 (选填
“增加”或“减少”),说明 ,电磁铁磁性越强;
(2)由图示情景可知, (选填“A”或“B”)的磁性强,说明电流一定时,
,电磁铁磁性越强;
(二)如图乙所示,小明将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合
电路,并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中;
(3)让导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转;导体棒ab水平向右运动
时,指针向左偏转,说明感应电流的方向与 有关;
(4)让导体棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小;导体
棒ab水平向右快速运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大。说明感应电流的淘宝:学思创想
大小与 有关;
(5)让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,电路中 (选填“有”或“无”)感
应电流产生。
30.(2024•宽城区校级一模)在“探究导体在磁场中产生电流的条件”的实验中。
(1)如图甲所示,导体 ab 向右运动,电流表指针不发生偏转,这是因为
;
(2)如图乙所示,导体ab在蹄形磁体中竖直向下运动,电流表指针 (选填
“偏转”或“不偏转”);
(3)如图丙所示,导体ab水平向左运动,电流表指针发生偏转,说明电路中有
产生;
(4)电磁感应现象是由英国物理学家 发现的;
(5)产生感应电流时, 相当于电源。