文档内容
模块四 电学
专题10 电（磁）学实验
*知识与方法
一、初中物理实验方法
1.控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同因素的影响，为了确定该物理量与各个不
同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研
究的因素与该物理量之间的关系。
分析思路：找好自变量、因变量和控制变量。
自变量：实验中主动变化的量。
因变量：实验中被动变化的量，一般也是研究目标。
控制变量：除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量，需控制不变。
2.转换法：在科学探究中，对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象，通常改用一些非常直观的现象
去认识。
3.等效替代法：等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的
物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处
理的方法。
4.科学推理法：以可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示科学
规律的本质。
二、测定性实验
多种方法测电阻详见专题03
多种方法测电功率详见专题07
三、探究性实验
1.探究串、并联电路中的电流关系
说明：①应选择不同规格的灯泡进行实验；
②一次实验结束后，应更换灯泡规格再重复实验，获得多组数据总结规律。
（1）串联：结论：在串联电路中，各处的电流都相等。
I =I =I =∙∙∙=I
总 1 2 n
（2）并联：
结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
I =I +I+∙∙∙+I
总 1 2 n
2.探究串、并联电路中的电压关系
说明：①应选择不同规格的灯泡进行实验；
②一次实验结束后，应更换灯泡规格再重复实验，获得多组数据总结规律。
（1）串联：
结论：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
U = U =U +U+∙∙∙+U
电 总 1 2 n
（2）并联：结论：并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。
U =U =U =∙∙∙=U
电 1 2 n
3.探究影响导体电阻大小的因素
实验方法：
（1）转换法：灯泡的亮度或电流表的示数表示金属丝电阻的大小，后者更准确，但要注意避免出现电源
短路的情况。
（2）控制变量法
实验结论：
① 当导体的横截面积、材料、温度相同时，长度越长，导体的电阻越大；
② 当导体的长度、材料、温度相同时，横截面积越大，导体的电阻越小；
③ 导体的电阻和温度、材料也有关。金属导体温度越高，电阻越大。
4.探究电流与电压的关系
实验方法：控制变量法滑动变阻器的作用：
①改变R 两端电压
②保护电路
实验表格：
电压U/V
电流I/A
实验步骤：
①电流表、电压表调零；按电路图连接电路，调节滑动变阻器为最大阻值，检查电路并试触
②闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，用电压表测R两端电压U，用电流表测通过R的电流I，记入
表格
③仿照步骤2，改变滑动变阻器阻值5次，将5次U、 I，记入表格
实验结论：在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
5.探究电流与电压的关系
实验方法：控制变量法
滑动变阻器的作用：
①控制电阻R两端电压不变
②保护电路电阻R/Ω
电流I/A
实验步骤：
①电流表、电压表调零；按电路图连接电路，调节滑动变阻器为最大阻值，检查电路并试触
②闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，用电压表测R两端电压U，用电流表测通过R的电流I，将R
、 I 记入表格
③断开开关，改变R的阻值，调节滑动变阻器，使R两端电压等于U，用电流表测通过R的电流I，将R
、 I 记入表格
④仿照步骤3，改变R的阻值4次，将4次R、 I记入表格
实验结论：在电压一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电阻成反比。
6.探究影响导体产生电热的因素
实验方法：
（1）转换法：可以用U形管两侧液面高度差∆h表示电流通过导体产生的热量Q。
（2）控制变量法
实验结论：
①电流、导体电阻一定时，通电时间越长，导体产生的热量越多；
②电流、通电时间一定时，导体电阻越大，导体产生的热量越多；
③导体电阻、通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。
7.探究通电螺线管的极性与电流方向的关系实验结论：通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流的方向有关。
8.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验方法：
（1）转换法：吸引铁钉或曲别针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
（2）控制变量法
实验1：对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟电流大小的关系
实验结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
实验2：对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数的关系
实验结论：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。
9.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。
四、其他实验
安培定则
*针对训练
一、单选题
1．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）如图所示，在探究“串联电路中电流的规律”时，小芸同学用电
流表测出A、B、C点的电流分别为IA＝0.3A，IB＝0.3A，IC＝0.3A，在表格中记录数据后，下一步应该做
的是（ ）
A．整理器材，分析数据，得出结论，交流反思
B．换用电流表的另一量程，再测出一组电流值
C．对换灯L 和L 的位置，再测出一组电流值
1 2
D．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值
【答案】D
【解析】BC．由题意可知，A、B、C三点的电流相等，所以换用另一量程、对换L 和L 的位置还会得出
1 2
A、B、C三点电流相等的结论，结论仍不具有普遍性，故BC不符合题意；AD．为了使实验结论具有普遍性，避免偶然性，应该更换不同规格的小灯泡，多测出几组数据，分析数
据，总结规律，这样的结论才具有科学性、普遍性，故A不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）如图所示，秋秋同学在探究影响电阻大小的因素实验中，将导线
ab上的夹子左右滑动，观察小灯泡的亮度变化来判断电阻的大小，关于该实验下列说法中正确的是
（ ）
A．在实验中，若灯泡越亮，则说明导线导电性能越差，导线的电阻越小
B．实验中，若灯泡不亮，一定原因是灯泡短路或开路，应立刻检查故障
C．若只利用图中所示的器材，还可探究电阻大小与导线横截面积的关系
D．若用电流表替换小灯泡，则可更好地反映电阻的大小，没有安全隐患
【答案】C
【解析】A．小灯泡越亮，表明通过小灯泡的电流越大，根据欧姆定律可知，电路的电阻越小，即被研究
导体的电阻越小，导线导电性能越好，故A错误；
B．实验中，若灯泡不亮，可能是灯泡短路或开路，也可能是灯泡的实际功率太小，所以应将导线ab上的
夹子左右滑动，观察小灯泡是否发光，故B错误；
C．若只利用图中所示的器材，可将导线ab上的夹子滑到中点，然后将导线ab对折接入电路，比较两次
灯泡的亮度探究电阻大小与导线横截面积的关系，故C正确；
D．若用电流表替换小灯泡，因电流表的内阻很小，在电路中相当于导线，所以这样改进的隐患是有可能
电路中的电流过大，烧坏电流表或电源，故D错误。
故选C。
二、填空题
3．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）如图所示，通过观察和比较电磁铁A和B吸引大头针的多少，
可以得出电磁铁______磁性更强（选填“A”或“B”），说明电磁铁磁性的强弱与线圈的______有关。【答案】 A 匝数
【解析】[1][2]由图可知，两个电磁铁串联，则通过电磁铁的电流相同，A电磁铁的线圈匝数多，吸引大头
针的个数越多，说明其磁性越强，表明电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关。
三、作图题
4．（2022·江苏扬州·校考三模）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。当开关闭合后，如要
求当滑片P从b端到a端的过程中，弹簧的长度会变长，请在图中画出电磁铁线圈的绕线方法。
【答案】
【解析】由图示知，滑片由b端向a端移动的过程中，变阻器接入电路的阻值变大，电路的总阻值变大，
电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。弹簧的长度变长，说明条形磁铁受到的斥力减小。据异名磁极相
互吸引知，电磁铁的上端为S极。电流由线圈的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁线圈的绕线
方法如下图5．（2022·山东青岛·统考二模）请你在虚线框内将电路补充完整，要求：
①电源电压恒定不变，闭合开关S，图中的小磁针旋转180°后静止；
②此电路能改变电磁铁的磁性强弱。
【答案】
【解析】如图小磁针初始状态S极在右端，要求闭合开关S小磁针旋转180°后静止，所以通电后电磁铁左
端应该为S极（同名磁极相互排斥），由安培定则可以判断出线圈可见部分的电流方向向下，所以电路中
电源的正极应该在左侧；又要求电路能够改变电磁铁的磁性强弱，即电路中还要串联一个滑动变阻器，来
改变电路中的电流，进而改变电磁铁的磁性强弱；如图所示：
四、实验题
6．（2023秋·山西晋中·九年级统考期末）小爱学习小组的同学利用如图甲所示的电路图探究“并联电路的电流规律”。
（1）连接电路时，开关应处于___________状态；
（2）从图乙可看出，他们此时用电流表测量的是流过___________（选填“A”“B”或“C”）点的电流；
（3）进行实验过程中，小爱记录了如下实验数据。
实验次数 通过A 点的电流IA/A 通过B 点的电流IB/A 通过C 点的电流IC/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 0.2 0.4
3 0.3 0.3 0.6
分析以上实验数据，小爱发现通过两条支路的电流总是相等，其原因是__________________。为了得出更
普遍的结论，请你提出一条合理建议：__________。
【答案】 断开 C 选用规格相同的灯泡进行实验 见解析
【解析】（1）[1]在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]由图乙知，两灯并联连接，电流表串联在干路上，测干路的电流。所以是用电流表测图甲中C处
的电流。
（3）[3]由表格数据知，通过A、B两点的电流，即通过两灯的电流总相等，说明实验中，选用的两个灯泡
的规格相同。
[4]选用相同规格的灯泡进行实验，结论具有偶然性，为了得到普遍性的实验结论，应选用不同规格的灯泡
进行多次实验。
7．（2023秋·河南南阳·九年级统考期末）小美和小丽用如图甲所示的电路探究“串联电路的电压关系”。（1）准备器材时，灯L 和灯L 应选用______（选填“相同”或“不同”）的规格；连接电路时，开关应
1 2
处于______状态；
（2）小美用电压表测量L 两端的电压，闭合开关后，她发现电压表出现了图乙所示的现象，出现这种现
1
象的原因是电压表选用的量程______；
（3）她们在测量L 两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0。小美用电压表检测L 两端的电压，
2 1
示数为电源电压，由此判断出L 处的故障是______；L 是短路还是正常的？小丽在原电路中又添加了一个
1 2
电路元件，就检验出了结果，她的方法可能是______（合理即可）；
（4）她们排除故障后继续实验，得出了下表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律，
他们还应当______。
L 两端电压/V L 两端电压/V 串联后总电压/V
1 2
1.4 3.1 4.5
【答案】 不同 断开 大 断路 用导线接在L 两端，如果L
1 2
发光，则L 正常；若L 不发光，则L 短路 换用不同规格的器材（灯泡或者电源）或加滑动变阻
2 2 2
器，进行多次实验
【解析】（1）[1]实验中，为了得出普遍规律，应选用不同规格的灯泡进行实验。
[2]为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）[3]由图乙可知，指针偏转角度较小，由此可知，电压表选用的量程过大造成的。
（3）[4]在测量L 的两端电压时，两灯突然熄灭，说明电路中有断路的地方；电压表示数变为0，说明灯
2
L 短路或者此时电压表和电源连接的部分电路中出现断路；用电压表检测L 的两端电压，电压表示数为电
2 1
源电压，说明此时电压表和电源连接的部分无断路，因此出现此故障的原因可能是：灯泡L 断路。
1
[5]要判断L 是短路还是正常，可采用导线直接接在L 的两端，让其恢复通路，根据L 的发光情况进行判
2 1 2
断，因此她的方法可能是：用导线接在L 两端，如果L 发光，则L 正常；若L 不发光，则L 短路。
1 2 2 2 2
（4）[6]实验进行一次得到的规律具有偶然性，为了得出串联电路电压关系的普遍规律，可换用不同规格
的器材（灯泡或者电源）或加滑动变阻器，进行多次实验。8．（2023秋·河南郑州·九年级郑州中学校考期末）小王和同学做探究“并联电路中电流特点”的实验。
（1）实验时应选两个规格___________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡，原因是
_____________________；
（2）在闭合开关前，小王发现电流表偏转情况如图甲所示，那么他接下来的操作应该是
____________________；
（3）小王用电流表分别测出电路中3个位置的电流来寻找规律，以下所取组合不合适的是___________；
A．E、A、D B．E、B、C C．F、C、D D．F、A、D
（4）图丙是小王连接的实物图，若想只改变一根导线来测量L 的电流，请你在图中改动的导线上画“×”，
2
并补画上改动后的导线。___________
【答案】 不同 见详解 见详解 C
【解析】（1）[1][2]如图两个灯泡相同，则实验时两支路的电流始终相同，结论不同有普遍性，为了避免
结论的偶然性，应选两个规格不同的小灯泡。
（2）[3]在闭合开关前，电流表指针应指向零刻度线，如图甲所示，指针偏左，未归零，那么他接下来的
操作应该是对电流表进行调零。
（3）[4]如图所示，E、F为干路电流，A、B为L 的电流，C、D为L 的电流，实验中需要测量干路电流
1 2
及两支路电路。
A．E为干路，A为L 的电流， D为L 的电流，符合实验要求，故A不符合题意；
1 2
B．E为干路， B为L 的电流，C为L 的电流，符合实验要求，故B不符合题意；
1 2
C．F为干路， C、D同为L 的电流，不符合实验要求，故C符合题意；
2
D．F为干路， A为L 的电流，D为L 的电流，符合实验要求，故D不符合题意。
1 2
故选C。（4）[5]若想只测量L 的电流，则将电流表与L 串联，改动的方法如图所示
2 2
9．（2023秋·陕西榆林·九年级统考期末）在探究影响导体电阻大小的因素时，小明做出了如下猜想：导体
的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关；③导体的材料有关。实验室提供了4个相同的
小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如表所示。
编
材料 长度/m 横截面积/mm2
号
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）按照如图所示连接电路，在电路中分别接上不同的导体，则通过观察______来比较导体电阻的大小；
（2）为了验证上述猜想②，应该闭合______两个开关；
（3）闭合开关S 和S，观察到灯泡L 和L 发光，且L 比L 亮，初步得到的结论是：其它条件相同的情
1 3 1 3 3 1
况下，______，电阻越大。
（4）实验中发现实验现象不明，小明将灯泡换成了______（选填“电流表”或“电压表”），电表的示
数越大，说明表所在支路的导体电阻越______；
（5）接下来，小明又做了如下实验：将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬
合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同，这说明导体
的电阻与______有关。【答案】 灯泡的亮度 S S 横截面积越小 电流表 小 温
1、 3
度
【解析】（1）[1]在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻的
大小，这种方法叫转换法。
（2）[2]为了验证上述猜想②，应选择材料相同、长度相同，横截面积不同的电阻，所以应选择A、C两
电阻丝，则应闭合开关S 和S。
1 3
（3）[3]闭合开关S 和S，电阻丝A、C接入电路，它们的长度相同、材料相同，横截面积不同，观察到
1 3
灯泡L 和L 发光，且L 比L 亮，初步得到的结论是：导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，
1 3 3 1
电阻越大。
（4）[4][5]实验中观察灯泡的亮度，当导体的电阻相差不多时实验现象不明显，应将灯泡换成电流表，电
流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电流表示数越小，导体电阻越小，电流表示数越大。
（5）[6]将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍合金丝吹一段时间热风，合金丝
温度升高；再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风，合金丝温度降低，发现两次实验中电表的示数不同，说明两
种情况下合金丝的电阻不同，由此可知，导体的电阻与温度有关。
10．（2023秋·河南南阳·九年级校考期末）某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒
为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。
（1）他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图甲所示；①连接电路前，悦悦发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是______；
②检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据．测第6组数据时，电压表的示数为2.6 V，
电流表的示数如图丙所示
请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像
__________；
③分析画出的I-U图像可得出结论：在电阻一定时，__________；
（2）实验结束后，悦悦想继续探究电流与电阻的关系，他将电源电压改为4V且不变，其余连接方式不变。
将图中的定值电阻逐个依次换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为2V
不变；
①闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这
一现象的原因可能是__________；
②根据实验数据，小强作出了如图所示的I-R图像，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定
量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，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小鹏又把R换为30Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压
值，是因为___________，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器___________（选填字母）。
A．“50 Ω 1.0 A” B．“20 Ω 1.0 A”【答案】 将电流表调零 通过导体的电流与
导体两端的电压成正比 定值电阻断路 横坐标R变为 滑动变阻器的最大阻
值过小 A
【解析】（1）①[1]闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示，指针不指向零刻度线，说明电流表没
有调零，因此接下来的操作是将电流表调零。
②[2]由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.52A，根据描出的6个数据点连线，如下
所示
③[3]因为绘制出电阻R的I-U图像为过原点的直线，所以可得结论：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。
（2）①[4]电流表无示数，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，与电压表并联的定值电阻断路了。
②[5]小强作出了如图所示的I-R图像，由于此图线为曲线，不便直观判断I与R的定量关系，根据
可知，电压不变时，电流I 与电阻的倒数 成正比，故将横坐标R变为 ，从而直观判断出了I与R的关
系。
③[6][7]定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U =U-Uv=4V-2V=2V
滑
变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，根据分压原理可得，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中
的电阻为
故闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小；
为完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，应该选取“50Ω 1.0A”的滑动变阻器。故A
符合题意，B不符合题意。
故选A。
11．（2023秋·江西南昌·九年级统考期末）在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有学
生电源（4 V不变），电流表（0~0.6 A）、电压表、定值电阻三只（5 Ω、10 Ω、20 Ω各一只），滑动变
阻器M、N的规格分别为：“10 Ω 2 A”、“20 Ω 1 A”，开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。
( )
注意：连接电路的过程中开关应始终________；
(2)实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值，要控制________保持不变；
(3)某次实验中，闭合开关时，电流表示数几乎为零，电压表示数为4 V，调节滑动变阻器的阻值，两电表
示数均无明显变化，电路故障原因可能是________；
(4)排除故障后，更换不同定值电阻进行实验，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3
电阻/Ω 5 10 20
电流/A 0.40 0.20 0.10分析表中数据可得到的结论是：____；由数据可知应选择滑动变阻器_____；（填“M”或者“N”）
(5)为使三个电阻都进行实验，则电阻R的控制电压的范围是________V。
【答案】 断开 导体R两端的电压 电
阻R断路 当电压一定时，电流和电阻成反比 N 2~3
【解析】(1)[1]将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：
[2]连接电路的过程中，为保护电路，开关应处于断开状态。
(2)[3]导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关，所以实验中要使用控制变量法，即控制导体R两端的电压保
持不变。
(3)[4]闭合开关，无论怎样移动滑片，且电压表始终为4V，电流表示数为零，说明电压表串联在了电路中，
电流太小电流表显示不出来，则故障的原因可能是R断路。
(4)[5]研究电流跟电阻之间的关系，电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：在电压一定
时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[6]电压表的示数保持不变，由表格中数据知
根据串分压的知识，当定值电阻的阻值最大为25Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中电流为
0.08A，则滑动变阻器接入的阻值为
因此选择滑动变阻器N。(5)[7]由题可知，电流表量程为0~0.6A，故电路中最大电流为0.6A；由 可得，电路中的最小电阻，
此时定值电阻为R=5Ω，则定值电阻的最大电压
1
根据串联电路电压的规律可得
------①，
因为电源电压、电压表示数不变，所以左边为定值，右边也为定值，当取最大的定值电阻R=20Ω，变阻器
3
连入电路中的电阻最大为R =20Ω时，代入①式得：
滑
解得U =2V，故为了使三个电阻都进行实验，定值电阻两端的控制电压的范围是2 3V。
表
∼
12．（2023秋·北京·九年级统考期末）小明为了探究“电流通过导体产生热量与电阻大小是否有关”，选
择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度
计，烧瓶内装入质量和初温相等的煤油，阻值为R 和R 的电阻丝，R=5Ω，R=10Ω，阻值不随温度变化，
1 2 1 2
电压不变的电源、调零的电流表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。小明设计的实验电路如图所示。
（1）实验中用___________反映电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）为完成该探究实验，还需添加的测量仪器是：___________；
（3）以下是该探究实验主要的实验步骤，请你将其补充完整：
①将图中的装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，___________；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R 的阻值和温度计的
1
示数t，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t；
0
③___________；
④利用公式Δt=t-t 计算出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中；
0
（4） 请画出该实验的实验数据记录表格；___________（5） 小红想出另一个实验方案也能完成这个实验探究，请你帮小红画出实验电路图。___________
【答案】 温度计示数变化 秒表 将滑动变阻器的滑片移到阻值最大
处 断开开关S，将图中的装置乙替换装置甲并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，闭合开关
S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R 的阻值和温度计的示数t，同时
2 0
开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t′
实验次数 电阻大小R/Ω 初温t/℃ 末温t/℃ 升高的温度Δt/℃
0
1
2
【解析】（1）[1]实验中电流通过电热丝产生的热量越多，煤油吸收的热量越多，温度升高的越高，所以
实验中用温度计示数变化表示电流通过电热丝产生热量的多少。
（2）[2]实验中需要测量加热的时间，所以需要用到秒表。
（3）①[3]为了保护电路，在连接电路时，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
③[4]探究“电流通过导体产生热量与电阻大小是否有关”实验中，根据控制变量法可知，需控制通过电阻
的电流以及通电时间相同，电阻大小不同。因此断开开关S，将图中的装置乙替换装置甲并将滑动变阻器
的滑片移到阻值最大处，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻
R 的阻值和温度计的示数t，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t′。
2 0
（4）[5]根据实验要求，控制通电时间、通过电阻丝的电流大小相同，改变电阻的大小，用煤油升高的温
度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少，据此设计记录数据的表格如下所示
实验次数 电阻大小R/Ω 初温t/℃ 末温t/℃ 升高的温度Δt/℃
0
1
2
（5）[6]根据控制变量法可知，研究电流通过导体产生的热量与电阻的大小有关，为达到通过电阻的电流
相同的目的，可以把滑动变阻器与电阻R、R 串联在电路中，电路图如下图所示
1 213．（2023秋·广东深圳·九年级统考期末）如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想
电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻丝与这个容器内的
电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的 _____不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为
_____Ω，才能符合实验研究的要求；
（2）U形管中 _____反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，
说明：_____；
（3）本实验是研究电流的 _____效应，从能量转化的角度分析，是电能转化为 _____能。
【答案】 电流 5 液面的高度差 见解析 热 内
【解析】（1）[1][2]电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一
个因素的关系时，要控制另外两个因素不变；左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将
一个阻值为5Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，根据串联和并联电路电流的规律，通过左右两密闭
容器内电阻丝的电流不同，左右两密闭容器内电阻丝的通电时间相同，根据控制变量法，故左右两密闭容
器内电阻丝阻值应相等，即右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω，才能符合实验研究的要求（研究电流产生
热量与电流的关系）。
（2）[3]根据转换法，U形管中液面的高度差越大，电阻丝放热越多，密闭空气温度越高，故U形管中液
面的高度差反映密闭空气温度的变化。
[4]由串联和并联电路电流的规律，通过左侧容器中的电阻丝的电流大于通过右侧容器中电阻丝的电流，通
电时间相等，而两电阻丝的阻值相同，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，根据转换法，说明：当导体电阻、通电时间相同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。
（3）[5]闭合开关，电阻丝中有电流通过，电流会产生热量，这是电流的热效应。
[6]此过程中电流做功，产生热量，是电能转化为内能。
14．（2023秋·北京通州·九年级统考期末）在探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验中，小华用漆包线（表
面涂有绝缘漆的导线）绕在铁钉上做成了有五个接线柱（抽头）o、a、b、c、d的电磁铁，相邻抽头之间
线圈均为40匝。小华将它与电源、电流表、滑动变阻器、开关、导线和一些大头针，组成了如图所示的实
验电路。
（1）此实验中电磁铁磁性的强弱用___________来反映；
（2）小华实验步骤如下：
①先将抽头o、a连入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，用电磁铁的一端吸引大头针，
同时观察电流表的示数I。断开开关，将o、a间的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中；
②小华再将抽头o、b连入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数I保持不变，再用电
磁铁的一端吸引大头针。断开开关，将o、b间线圈的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中；
③仿照上一步骤，分别接入o、c和o、d，记录相关数据；
（3）根据实验步骤可知，小华探究具体问题是：___________。
【答案】 吸引大头针的个数多少 电流一定时，电磁铁的匝数越多，磁性是否越强呢？
【解析】（1）[1]电磁铁的磁性强弱不易直接观察，此实验中利用电磁铁吸引大头针数量的不同来反映磁
性强弱的不同，采用了转换法。
（3）[2]根据（2）中的实验操作可知，改变电磁铁的匝数，而控制电路电流不变，观察电磁铁吸热大头针
数量的多少，故小华探究具体问题是：电流一定时，电磁铁的匝数越多，磁性是否越强呢？
15．（2023春·九年级校联考课时练习）在“探究感应电流的产生”的实验中，某同学的四次实验情况分
别如图所示。（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法
对吗？______（选填“对”或“不对”），图 ______可支持你的结论；
（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系：
①根据图甲和图乙的实验现象可知：在磁场方向相同的情况下，感应电流的方向与 ______有关；
②根据图乙和图丁的实验现象可知：在导体的运动方向相同的情况下，感应电流的方向与 ______有关；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 ______能转化为 ______能的过程。
【答案】 不对 丙 导体运动方向 磁场方向 机械
电
【解析】（1）[1][2]要产生感应电流，闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动，如图丙，虽然
导体运动了，但导体运动时不切割磁感线，而是顺着磁感线的方向运动，电流表的指针没有偏转，即电路
中没有感应电流产生，所以此同学的说法不对。
（2）①[3]图甲导体向右运动，电流计的指针向左偏转；图乙磁场方向不变，导体向左运动，电流计的指
针向右偏转，由甲、乙两图可知，在磁场方向相同的情况下，感应电流方向与导体的运动方向有关。
②[4]图乙N极在上，导体向左运动，电流计的指针向右偏转；图丁导体运动方向不变，改变了磁场的方向，
使S极在上，电流计的指针向左偏转，由乙、丁两图可知，在导体的运动方向相同的情况下，电流的方向
与磁场（或磁感线）的方向有关。
（3）[5][6]导体做机械运动，消耗了机械能，得到了电能，所以在此过程中，机械能转化为电能。
