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专题 21 电学实验（原卷版）
1．（2024•北京中考）利用两端电压不变的电源、两个电流表、两个不同规格的小灯泡、滑动变阻器、开
关和导线若干，探究在串联电路中，流入第二个灯泡的电流 与流入第一个灯泡的电流 是否相等。
(1)画出实验电路图 ；
(2)画出实验数据记录表格 。
2．（2024•北京中考）某同学进行了如下实验：
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡 的额定功率，电源两端电压保持不变；
①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 端；
②闭合开关，应 以确定小灯泡 正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则 的额定功率
W。
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡 的额定功率 与 的大小关系，他断开开关，保持滑
动变阻器滑片位置不变，将 替换为 ，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断
出 （选填“>”“=”或“<”），他继续完成了 的测量后，验证了推断。
3．（2023•北京中考）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中
两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R 和R。
1 2（1）该实验采用串联电路可以控制________相同和________相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：________。
4．（2022•北京中考）小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1） 如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至___________端；
（2） 闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，此
时通过小灯泡的电流为___________A．该小灯泡的额定功率为___________W。
5．（2021•北京中考）小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，他利用干电池、电流表、电
压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将定值电阻R
接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数，记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个
电阻后，小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
（1）请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因：___________；（2）请你画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材）___________；
（3）依据你设计的电路图，针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法___________。
6．（2020•北京中考）如图所示，手持用丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近吊起的用毛皮摩擦过的橡胶棒的一端，
发现橡胶棒的这端被吸引过来，这是由于______。
7．（2020•北京中考）某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻通电时间是否有关。他连接了
如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为R
1
和R 的电阻丝（R<R）。
2 1 2
(1)该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与______是否有关；
(2)该实验中，电流通过导体产生热量的多少用______来反映。
1．（2024·北京西城一模）如图所示是小华“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置，在甲、
乙两个相同的密封容器内都有一段阻值为5Ω的电阻丝，在乙容器的外部，将一个5Ω的电阻丝和这个容器
内的电阻并联。实验前，两个“U”形管内液面相平。（1）利用此装置可以探究电流通过导体所产生的热量跟 是否有关，在实验中应控制通电时间相
同、 相同。
（2）闭合开关S，一段时间后，观察到A和B两个U形管中的液面高度变化不同，能得出的实验结论是：
。
2．（2024·北京东城一模）小东连接了如图所示的电路，两空气盒内装有体积相同的空气，左右两侧U形
管液面都相平。闭合开关S，一段时间后观察到两侧U形管中液面出现高度差，且液面高度差不同。根据
以上实验过程可知，小东探究的问题是： 。
3．（2024·北京东城一模）小东在探究“通过导体电流跟导体两端电压的关系”时，利用符合实验要求的
器材连接如图所示的实验电路。（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）实验步骤如下，请补充完整：
①闭合开关 ，调节滑动变阻器的滑片位置，使电压表的示数为 ，读出此时电流表的示数 ，并把 、
记录在表格中；
② ，读出此时电压表、电流表的示数 、 ，并把 、 记录在表格中；
③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中。
4．（2024·北京朝阳一模）小阳为了探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，他连接了如图所示的
电路进行实验，图中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值不等的电阻丝R
1
和R。主要实验步骤如下：
2
① 如图所示，将装有R 的烧瓶连入电路，闭合开关，同时开始计时，通电时间为2min 时，停止计时，
1
断开开关，记录相关数据。
② 用装有R 的烧瓶替换装R 的烧瓶连入电路，闭合开关，同时开始计时，通电时间为2min时，停止计时，
2 1
断开开关，记录相关数据。
（1）该实验中，通过 反映电流通过导体产生热量的多少；
（2）小阳实验步骤中存在的问题是 ；
（3）针对小阳实验步骤中存在的问题，请你写出改进的方法。 (可画图辅助说明)5．（2024·北京丰台一模）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触原来不带电的验电器的金属球，两片金
属箔张开一定角度，由此得知橡胶棒是带电的。验电器的金属箔能够张开，是由于 。
6．（2024·北京丰台一模）小明想探究在并联电路中，干路的电流与各支路的电流之和的关系，他设计了
图甲所示的电路，L、L 为两个规格不同的灯泡。请回答下列问题：
1 2
（1）该实验的自变量是 ；
（2）闭合开关S后，小明发现L 亮，而L 不亮。他认为L 不亮的原因是L 被短路，你认为他的判断是
2 1 1 1
（选填“正确”或“错误”）的；
（3）排除故障后，小明首先测量并记录了A处的电流，电流表示数如图乙所示，则I = A；
A
（4）接下来小明又测量并记录了B、C处的电流分别为I 和I 。于是，他根据I 、I 和I 三个电流数值得
B C A B C
出了并联电路中，干路的电流与各支路的电流之和的关系。老师认为他的实验过程不够完整，请你针对上
述问题，写出改正措施： 。
7．（2024·北京通州一模）如图所示，电阻箱此时的阻值是 Ω。
8．（2024·北京通州一模）小燕准备用图中所示的器材，探究“电流通过电阻产生的热量与电阻大小是否有关”。请你回答下列问题：
（1）小燕要想完成实验，应选择阻值 （选填“相等”或“不相等”）的电阻 和 ，并且将它们
（选填“串”或“并”）联在电路中；
（2）实验前，小燕须检查 是否相等，这样才能通过观察 判断出两只电阻产生热量谁多谁少。
9．（2024·北京顺义一模）如图所示，电阻箱的示数为 Ω。
10．（2024·北京平谷一模）如图乙所示，电流表的示数为 A。
11．（2024·北京平谷一模）某小组同学用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。在由灯泡L、L 组成
1 2
的串联电路中，L 两端的电压用U 表示，L 两端的电压用U 表示，L 和L 两端的总电压用U表示。他猜
1 1 2 2 1 2
想，在串联电路中，U=U+U，并用实验验证猜想。
1 2（1）实验中下列操作不正确的是 ；
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
（2）小华进行实验时，测得U 为0.8V，U 为2V，U为2.8V，于是得出结论：在串联电路中，
1 2
U=U+U，同组同学指出他的实验不能实现探究目的，请你写出小华的实验不能实现探究目的的原因：
1 2
；
（3）针对小华不能实现探究目的的原因，请你写出能够完成探究目的的操作方法（可以添加适当的实验
器材） ；
（4）请你画出改进后的实验设计表格 。
12．（2024·北京房山一模）小华用图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）闭合开关S后，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，则滑动变阻器的滑片P应向 端
移动（选填“A”或“B”）；
（2）移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流
为 A，该小灯泡的额定功率为 W。
13．（2024·北京房山一模）小华探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻丝长度是否有关”。如图所示，实
验桌上有：满足要求的电源、开关、导线、三个完全相同的烧瓶。烧瓶内装有质量相等的煤油、完全相同的温度计、阻值和长度分别为：R“5Ω 3cm”， R“10Ω 5cm”，R“5Ω 5cm”的电阻丝。实验时用煤油升高的
1 2 3
温度Δt的多少表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。实验过程如下：
①将图所示的甲、乙装置串联接入电路中；
②闭合开关，分别记录温度计的示数t，通电一段时间后停止计时，分别记录此时温度计的示数t，断开开
0
关；
③根据公式 计算出Δt，并记入实验数据表格；
分析实验数据可得：电阻丝长度不同，电流通过电阻丝产生的热量也不同，由此说明电流通过电阻丝产生
的热量跟电阻丝长度有关。
（1）请你指出实验中存在的问题 ；
（2）针对实验步骤中存在的问题，写出正确的实验步骤。
14．（2024·北京门头沟一模）如图所示，家用电能表的示数为 kW·h。
15．（2024·北京门头沟一模）小海在实验室选择了符合实验要求的器材，探究通过电阻的电流与电阻两端
电压的关系，画出了实验电路图，如图所示。实验步骤如下：
①按照电路图连接电路，滑动变阻器阻值调至最大；
②调节电阻箱R的阻值为R，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，用电压表、电流表分别测
1
量R 两端的电压和电流，并将测量数据记录在表格中；
1
③断开开关S，调节电阻箱R的阻值为R，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，用电压表、
2
电流表分别测量R 两端的电压和电流，并将测量数据记录在表格中；
1
④仿照步骤③改变4次电阻箱的阻值R，用电压表、电流表分别测量R两端的电压和电流，并将测量数据
记录在表格中。
（1）小海探究的问题中，自变量是 ；
（2）小海在探究操作过程中存在的主要问题是： ；
（3）根据小海的探究问题设计出实验记录表格
16．（2024·北京燕山一模）如图2所示，电阻箱的示数为 Ω
17．（2024·北京人大附中校考一模）小明利用如图所示装置探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大
小的关系。已知甲、乙烧瓶装有质量相同的煤油，烧瓶中都浸泡着一段镍铬合金丝，且 （假设实验
过程中没有任何热量的损失）。（1）闭合开关一段时间之后，小明发现煤油的温度变化太慢，他想煤油的温度升高更快一点，以下建议
可行的是： ；
A．两烧瓶的煤油都减小相同的质量；
B．滑动变阻器的滑片P向B端滑动；
C．把 与 改为并联；
D．更换电压更高的电源；
E.增大 与 的阻值；
F.改用精确度更高的温度计
（2）通电一段时间后，小明发现乙烧瓶中温度计的示数较大，可以得到结论： ；
（3）小明将该装置改成比较不同物质吸热情况的实验装置。两个相同的烧瓶中装有质量相等的物质A和
物质B，A和B在相同时间内吸收的热量相同。每隔1min记录一次它们的温度，测得数据如下表，请回答
下列问题：
时间/min 0 1 2 3 4 5
2 3
A温度/℃ 20 28 36 40
4 2
2 2
B温度/℃ 20 24 28 30
2 6
①实验中装在烧瓶中的两段镍铬合金丝的阻值应 （选填“相同”或“不同”）；
②若物质A和B升高相同的温度，则 （选填“A”或“B”）吸热多， （选填“<”、“=”
或“>”）。
18．（2024·北京北师大附中校考一模）实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相
同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个规格完全相同的滑动变阻器，两根阻值相同的电阻丝，可探究当一定时，电流产生的热量跟 的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是
温度计（选填“A”或“B”）。
19．（2024·北京北师大附中校考一模）小亮计划做“探究通过导体的电流1跟电阻R的关系”的实验。他
根据实验电路图，在实验桌上连接了如图所示的实验电路，实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻。
小亮要利用这些器材进行实验探究。
（1）请你画出正确的实验电路图；( )
（2）若滑动变阻器的滑片P向右移动，接入电路的电阻值变小，则应将滑动变阻器的接线柱
连入电路（选填“A”或“B”）；
（3）小亮的探究实验主要步骤如下：
①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在
数据表格中。
②调节滑动变阻器的滑片，改变R两端的电压，并把U、I记录在数据表格中。
③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中。
（4）根据以上实验步骤可知，小亮实际探究的是通过导体的电流I与 的关系；
（5）针对小亮计划探究的问题，在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S，改变 ，再闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，使 ，并把R、I记录在数据表格中；
（6）在某次实验中，两电表的示数如图甲、乙所示。此时电流表的示数为 A，电阻为
Ω。
20．（2024·北京海淀二模）实验桌上有如下器材：两端电压为4.5V并保持不变的电源，规格为“15Ω 1A”
的滑动变阻器，已调零的电压表和电流表，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一
个，开关和导线。为了探究“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”，小海选
用上述器材连接了如图所示的电路，其中定值电阻的阻值为5Ω。
（1）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一合适值，此时电流表的示数为0.5A，记
录数据，断开开关；
（2）小海再将电路中的定值电阻先后更换为10Ω、15Ω，每次实验中，调节滑动变阻器的滑片，直至电压
表的示数为 V时，记录数据；
（3）当小海将电路中的定值电阻更换为20Ω后，实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表
的示数始终 （选填“大于”或“小于”）前三次实验中所记录的电压表的示数；
（4）在已完成的三次实验的基础上，为了将定值电阻分别更换为20Ω、25Ω、30Ω后，能继续完成相应的
三次实验，小海提出了如下改进措施，请你帮他补充完整；
措施一：若只更换规格不同的滑动变阻器，则更换后的滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω；
措施二：若只更换电压不同的恒压电源，则更换后的电源电压不能高于 V。21．（2024·北京西城二模）小华用细铁丝制成支架作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的轻质
吸管放在转动轴上，如图所示，吸管能在水平面内自由转动。
（1）她用餐巾纸摩擦吸管使其带电，然后将一个物体靠近吸管一端，发现吸管向物体靠近，由此现象
判断该物体已经带电。（选填“能”或“不能”）
（2）用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端，观察到吸管向玻璃棒运动，由此可知该吸管带 电荷。
（选填“正”或“负”）
22．（2024·北京西城二模）小丽做“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验。她在实验桌上连接了如
图所示的实验电路，同组的小英发现小丽连接的电路中有一根导线连接错误。
（1）请你在错接的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接线；
（2）小丽改正电路连接后，进行了探究实验。在实验过程中，应保持 不变，多次改变滑动变阻
器滑片的位置，从而改变 ，用电压表测量电阻两端的电压U，用电流表测量通过电阻的电流I，
并记录；
（3）在小丽某次移动滑动变阻器的滑片后，观察到两电表的示数如图乙、丙所示，则
电阻R的阻值为 Ω。为了使电压表的示数再变大些，她应将滑动变阻器的滑片向 端移
动。（选填“A”或“B”）
23．（2024·北京朝阳二模）小岩利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。实验过程中，与小灯泡并联的
电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 V，电流表的
示数为 A，此时所测量的小灯泡的电功率为 W。24．（2024·北京朝阳二模）在探究导体中的电流与电阻的关系实验中，小阳设计了如图所示的实验电路图，
其中电源为两节干电池，R为电阻箱。
（1）按电路图连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数总为0，电压表的示数
为3V且几乎不变，其原因可能是 ；
A．电流表断路
B．电阻R断路
C．电阻R短路
（2）排除故障后，小阳继续完成如下实验操作：
①调节电阻箱至某一阻值，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I；
②改变电阻箱的阻值5次，记录各次电阻箱的阻值R和电流表的示数I；
你认为小阳的实验操作中存在的问题是 ，针对你发现的问题写出正确的操作方法 。
25．（2024·北京丰台二模）如图所示，电阻箱的示数为 。
26．（2024·北京石景山二模）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔由于带 （选填“同种”或“异种”）电荷而张开；
27．（2024·北京石景山二模）图甲是探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实物电路。
（1）画出图甲实物电路所对应的电路图 ；
（2）实验中，当R的电阻由 更换为 时，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P应向左移动，这样操作
的目的是： ；
（3）图乙是他根据实验数据描绘出的 关系图象，根据图象可推测：当R的电阻为 时，电流表的
示数为 A。
（4）若电源电压为 ，实验中R的阻值分别为 、 、 、 、 、 ，那么滑动变阻器
的最大阻值至少为 。
28．（2024·北京石景山二模）小石猜想“两电阻并联，只将其中一条支路的电阻增大时，另一条支路的电
流不改变”，他设计了电路进行验证，将定值电阻 与电阻箱R并联，为实现实验目的，请帮他完成下面
的问题。
（1）实验中，不改变电流表位置，请用笔画线代替导线，将下图的电路补充完整 ；（2）结合上图所连接的电路，简要写出实验方案： 。
29．（2024·北京大兴二模）如图所示，电能表的示数为 kW∙h。
30．（2024·北京大兴二模）小兴用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系，图中电源两端的
电压恒为6V，图乙是他根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。
（1）小兴所探究的问题的自变量是 ；
（2）当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或
“B”）端滑动，以使R两端的电压 （选填“改变”或“不变”）；
（3）当R的电阻为10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻阻值为 Ω。
31．（2024·北京顺义二模）用图所示的装置探究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”，甲、
乙、丙三个烧瓶内盛有质量和温度都相同的食用油，温度计显示食用油的温度，每瓶食用油中都浸泡着一
段电阻丝，其中R=5Ω，R=10Ω，R=15Ω。
1 2 3（1）此实验的自变量是 ，控制变量是 ；通过实验可知，丙瓶中的温度计示数变化量最
大，则电流通过三段电阻丝产生热量最多的是 ；
（2）若探究“电流通过导体时产生的热量与导体中电流的关系”，将烧瓶中的三段电阻丝并联后接入电
路，你认为是否可行并说明理由， 。
32．（2024·北京平谷二模）某同学猜想导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量就越多。为了验证猜想，
他准备好三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并将三段阻值不同的电阻丝（R
A
＜R ＜R ）浸没在煤油中，再用装有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口，如图甲所示。实验中用温
B C
度计示数的变化 反映电阻产生热量的多少。他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶①用
导线连成如图乙所示的电路。接下来进行了如下操作：
a.闭合开关，移动滑动变阻器滑片到适当位置，电流表的示数为I，记录相关数据；
b.断开开关，用烧瓶②替换下烧瓶①，闭合开关，记录相关数据；
c.断开开关，用烧瓶③替换下烧瓶②，闭合开关，记录相关数据。
请你分析并回答下列问题：
（1）在计划探究的实验中，自变量是 ；
（2）小华认为这位同学的实验操作不能验证他的猜想，理由是： ；
（3）请你帮这位同学画出实验数据记录表 。
33．（2024·北京门头沟二模）如图所示，电阻箱的示数为 Ω。34．（2024·北京门头沟二模）为培养学生科技创新能力，某学校购置了一些小型热敏电阻（电阻值会随温
度发生明显变化的一种电子元件）。小京同学想利用一个热敏电阻制作电子温度计。他首先将做好防水处
理的热敏电阻接入电路，然后将热敏电阻浸入冰水混合物中，在缓慢加热冰水混合物的同时，用温度计监
测水温并测出热敏电阻对应的阻值，绘制了如图甲热敏电阻随阻值随温度变化的曲线。
（1）小京利用此热敏电阻组成图乙所示电路，选用选用图丙所示的电流表，电源电压为6V，并将图丙电
流表上的电流示数对应标志为温度值，由此制成一个电子温度计。这个电子温度计测量0℃冷水温度时，
0℃所对应的电流值为 A；它所能测量的最高水温是 ℃；
（2）仿照液体温度计的标注方法，将电流表上0℃所对应的刻度线和最高温度所对应的刻度线间平均分配，
标志出中间的温度值是否合理？请说出你的理由 。
35．（2024·北京燕山二模）如图所示，电能表的示数为 kW·h。36．（2024·北京燕山二模）某课外小组学习了导体电阻的知识后，对食盐溶液的导电性能与什么因素有关
提出了以下猜想：①可能与溶液的浓度有关；②可能与溶液的质量有关；③可能与溶液中两金属片间的距
离有关。为了验证猜想，他们设计了如图的实验装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁
溶液中所示位置，金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同，甲、乙、丙溶液中金属片a、b间距相同，
且大于丁中两金属片间的间距。
（1）食盐水溶液的导电性能可以通过 来判断。
（2）为了探究猜想②应选择 两图实验进行探究。
（3）将金属片a、b分别插入如图乙、丁位置，若 （选填“＝”或“≠”），就可以得到
“食盐水溶液的导电性能与溶液中两金属片间的距离有关”的结论。
（4）如图戊所示，小红在原有的实验器材上再加一个开关，就可以测量食盐水中两金属片a、b间的电阻
，实验步骤为：先闭合开关S，电流表的示数为 ；再闭合开关 电流表的示数为 ；则可计算出
（用I、I 和 表示）。
1 2
