2019中考物理 热点考点12 电学实验题突破（含解析）

热点考点12—电学实验题专题突破

考点分析

电学实验题主要考查以下几个知识点：

1：串、并联电流与电压的规律。

2:欧姆定律即电流、电压与电阻的关系

3：探究影响电阻大小的因素

4：伏安法测电阻及测定小灯泡的功率的相关知识

5：焦耳定律的相关实验。

考点突破

考点总结如下：

1：在研究串、并联电流与电压的规律的实验中，要注意的问题有：①能正确画出相应的电路图或根据电路

图能正确连接实物图。②正确连接电流表或电压表并选择合适的量程。③在实验过程中，要更换规格不同

的小灯泡，并重复多次实验记录多组实验数据，以排除偶然性，使实验结论更加准确可靠。

2：研究电流电压及电阻三者关系实验：在此实验中当研究电流与电阻的关系时在改变连入电路的电阻时必

须不断的移动滑动变阻器以保电阻两端的电压不变，从而通过观察记录电流表的示数得出结论，注：如果

所更换的电阻值较大而选用的变阻器阻值较小时通常可以开始时控制待测电阻两端的电压较大，否则实验

中，可能无论如何移动滑片都不能使待测电阻两端的电压保持不变。在研究电流与导体两端电压的关系时,

必须保持接入电路的电阻不变，通过调节滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压并记录相应的电流值从

而得出在电阻一定时导体两端的电压与通过它的电流成正比；

注：此实验中也必须通过多次实验得结论而不能只通过一组数据得出结论，且此实验多次测量并不是为了

求平均值而是为了通过多次实验得出更有说服力的规律，与伏安法测电阻时进行多次测量求平均值是为了

减小误差是不同的实验目的。但应注意在此实验中如所选择的电阻太大，或控制电阻两端的电压太小均可

能使电流表无法读数从而使实验失败

3：探究影响电阻大小的因素的实验中，采用了控制变量法，即在研究影响电阻的某一个因素时，必须控制

其它两个因素不变，才能得出正确的结论。

4：伏安法测电阻及测灯泡的功率实验：

(1)实验原理：R^U/I,P=IU,若测小灯泡的功率乃"额

(2)实验器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表、电压表，待测电阻或待测小灯泡(共七个元件,

七根导线)

(3)实验电路图与连实物图

注：若测灯泡功率时把上述电路图中电阻换成小灯泡即可，且电路图与实物图连结应对应。

（4）在连接电路过程中，开关应是打开的。在闭合开关前，滑动变阻器应位于最大阻值处

（5）滑动变阻器在伏安法测电阻实验中作用是：改变待测电阻两端电压及电路中电流，从而进行多次测量

求平均值。在测功率实验中作用是：改变待测灯泡两端电压及电路中电流从而进行多次测量，测定额定功

率时是为了使待测灯泡两端达到额定电压，其次作用是：保护电路各元件。

（6）在连接电路中常见的连接错误①所选电源不合适如在测额定功率实验中，电源电压低于待测小灯泡的

额定电压。②变阻器连接错误，使之在电路中不起作用。③缺少实验元件。④电压表或电流表正负接线柱

接反⑤电压表或电流表量程选择不合适。⑥电压表或电流表连结位置错误。

（7）在实验中常出现的故障及判定：

①开关闭合后若无论如何移动变阻器滑片发现安伏两表示数均不改变，则必是滑动变阻器接线柱错误，若

两表示数均很小且不变，则必是变阻器整个电阻线连入了电路；若两表示数均很大（如电压表示数接近电

源电压）必是变阻器上面横杆连入了电路相当于短路，上述两种情况下滑动变阻器均不能变阻。

②闭合开关后若发现两表指针均反转则必是电源正负接线柱接反了，若只一个表指针反转则必是此表正负

接线柱反了。

③若开关闭合后发现：无论如何移动滑动变阻器滑片，电压表示数均不变，而电流表正常改变则必是电压

表与电源并联了；若发现电压表随变阻器阻值增而增，减而减则必是电压表与滑动变阻器并联了。

在测小灯泡额定功率实验中若发现无论如何移动滑动变阻器滑片电压表示数都不能达到待测灯泡的额定电

压则必是：电源电压低于待测灯泡的额定电压。

④在测小灯光功率实验中发现：小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近或等于电源电压则必是灯L

处发生了开路（包括灯丝断了或接线柱接处不良），若发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数则

必是灯L处发生了短路。

⑤若$闭合后若移动变阻器的滑片就发现：两表示数均较大，或发现小灯泡发光很亮则必是开关闭合前，

滑片P没有移动到最大阻值处。

实验中电源及电流表与电压表量程的选择：

⑴在测小灯泡功率实验中电源电压应稍大于待测灯泡的额定电压。

⑵电流表量程选择：应使所选量程大于或等于电路中最大工作电流（当变阻器短路时电路中电流最大），电

压表量程选择，应使所选量程稍大于或等于电源电压或待测小灯泡额定电压

⑶在实验中若要求两表读数尽可能准确或要求每次实验指针均要过刻度盘中线，两表一般均选择小量程连

入电路。

在对电流表或电压表读数时应首先确定其量程，再进行读数并代入各自公式进行相应的计算，在测小灯泡

额定功率时，若电压表示数没有达到额定电压应继续移动滑动变阻器只到电压表显示额定电压再记下此时

相应电流表示数代入户独=〃，'额即可。

伏安法测电阻及测功率的实验最大区别是：伏安法测电阻须多次测量求电阻平均值，而测功率虽也可测量

多次，但不可求功率平均值，且若测灯泡额定功率时则只能测一组值即记录额定电压及对应的电流值。若

实验中给出一个已知电阻R。只有电流表无伏特表变阻器有电源开关如何测出未知电阻Rx

方法1：如图实验步骤：A:先使电流表与已知电阻的串联记下LB:：再将电流表与未知电阻后串联，闭

合开关记下L

方法2：如下图实验步骤:

A:S先断开记下LB:再闭合S记下L

注：若题中未给的但给出一个最大阻值已知的滑动变阻器实验中可用它代替的，但需将之调到已知最大阻

值处。如给出了多个开关，有滑动变阻器和已知必最常见的测量额定电压已知的小灯泡的额定功率，电

路图通常采用下图的方法：步骤是：先闭合开关S和S移动滑片使电流表示数为〃额/而然后再闭合S和S

保持滑片不动，记下此时电流表的示数为12,则两次电流之差即为待测灯泡的额定电流即可得出灯泡的尸独

若上述实验中未给电流表但给出了一电压表，其它条件未变则测未知电阻放值，电路图及对应公式如下:

LfeRp

U.

RX=(ULUQRO

Ik

注：如果实验中给出了一个已知电阻吊和待测灯泡的额定电压，及滑动变阻器要求只用电压表测量灯泡的

额定功率，同时给了多个开关，或给出一个单刀双掷的开关不用电流表只用电压表可按照下图所示的实验

方法测量灯泡的额定功率

6：研究焦耳定律的实验：

(1)由Q=/Rt知电流产生的热量与电流、电阻及通电时间有关，所以在研究焦耳定律时即电流产生的热量

与某一量的关系时必须控制其它变量不变。

①在研究电热与电流的关系时可以选择一个烧瓶里面倒入一定量的液体如煤油(选择煤油是因为它的比热

容较小在吸收相同的热量时温度变化明显便于观察)先加热一段时间观察长玻璃管中液柱或观察温度计的

变化情况，然后移动电路中滑动变阻器的滑片改变电路中的电流在通电相同时间相同时，观察液柱或温度

计的示数变化情况从而确定电流产生的热量与电流的关系；

②在研究电流产生的热量与电阻的关系时应把两个相同的烧瓶内倒入相同的同种液体，但两个电热丝的阻

值必须不同，然后串联在同一电路中通电一段时间观察两个烧瓶内玻璃管中液柱的变化情况(或温度计示数)

从面得出电热与电阻的关系。

③在研究通电时间与电热的关系时即可以用第一种装置也可以用第二种装置观察同时一个装置中在不同时

间内的液柱变化情况即可，注：必须控制电路中电流与电阻保持相同。

(2)在此实验中如果将液体更换成U型管装置，如下图所示，利用电流产生的热量使U型管内空气受热膨

胀，并通过观察两侧U型管内液柱的变化来探究电流产生的热量与电流，电阻，通电时间的关系，改进后

的优点是：气体的热胀冷缩较明显，便于观察实验现象。

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考点典例

例1:（2018四川南充中考试题）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

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分呼声/嘤

一中

（1）将甲图中电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮）

（2）正确连接电路后，闭合开关S,移动滑片只小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数

始终为3V,则故障原因为o

（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片只直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示，则

小灯泡的额定功率为凡

（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，"阻值已知）

①闭合开关S和S,断开S,并调节滑动变阻器使电压表示数为〃额。

②闭合开关S和S,断开$,滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为仇则小灯泡额定功率的表达

式灯/。（用〃额、R、〃表示）

【答案】（1）如下图；（2）灯泡断路；（3）0.75；（4）“额（U-U额）。

【解析】

（1）根据滑片P向右移灯泡变亮，说明变阻器连入阻值减小，所以应将变阻器的B接线柱接入电路，如图

所示：

（2）电流表无示数，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并

联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了；

（3）图乙中，电流表的量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,

则灯泡的额定功率：P=UI=2.5VX0.3A=0.75W；

（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R阻值已知）

①闭合开关S和S“断开S”并调节滑动变阻器使电压表示数为U枷

②闭合开关S和断开S”滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达

“ku-u额U额（U-U额）

式灯：P®=U领ISi=u瓶XIR=U8gx——曳------里」。

【点评】本题考查了实物连接，故障分析，应用功率公式P=UI、欧姆定律即可正确解题。

（1）根据滑片P向右移灯泡变亮确定变阻器的接线柱；

（2）电流表指针几乎没有偏转，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则

与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了：

（3）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据电流表的量程和分度值读出示数，根据P=UI求出

灯泡的额定功率；

（4）测灯泡功率需要测出灯泡额定电压对应的额定电流，首先使通过灯的电压为额定电压灯正常发光，根

据串联电路电流的规律和欧姆定律，通过开关的转换使电压表测小灯泡的电压，使电压表示数为2.5V,保

持滑片的位置不动，通过开关的开关转换使电压表测灯与R的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的电

压不变，由串联电路电压的规律求出灯正常工作时的电压，根据P=UI写出额定功率的表达式。

例2：（2018•宁波）实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯漆包线，小科想通过实验测定其实际长度。

他首先测得导线横截面积S为1mm2,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017Q。

（1）利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。

①实验中，小科在闭合开关前应将滑片P置于最—端。（填“左”或“右”）。

②小科通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U-I图象如图乙，

据此可以判定这卷导线的实际长度—100mo（填“大于”、“等于”或“小于”）

（2）小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m,利用铜的密度P也可以算出实际长度。请你写出这卷导线

实际长度L的计算式：L=（用字母表示）。

0.2S0,S00.757/A

用乙

【答案】(1)①右；②小于；(2)_工。

PS

【解析】

(1)①为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处即左右端；

②由图象知：R=U=0・叔=1.6Q,因为每1m的电阻为0.017Q,所以导线的总长度为L线

I0.25A

=—」6Q_-94.llm<100in；

0.0170/m

in

(2)用电子秤测出这卷导线的质量m,铜的密度。；这卷导线的体积：V=旦;这卷导线的长度：L=_P_=^^„

PSPS

【点睛】本题考查欧姆定律的运用及利用密度公式来设计实验方案，难度不是很大。(1)①为了保护电路

闭合开关前滑片在阻值最大处；②根据图象算出电阻，根据导线每米的电阻值为0.017Q,算出总长度；

(2)根据P=E^[1V=SL表示出总长度。

V

例3:(2018河北中考试题)用如图19所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。相同烧

瓶内装满了煤油(1)烧瓶中装入的煤油是(选填“导体”或“绝缘体”)。

(2)请根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图

(3)为达到实验1的,选用的两电阻丝R与R?的阻值应通过R,的电流通过R2的电流

(4)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面升的高度较大,说明

(5)小红用如图20示的装置,进一步探究”电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集

实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象,根据焦耳定律可知，图21中能正确

反映h---1关系的是

【拓展】利用Q=「Rt可以计算出电流通过任何用电器产生的热量，能用Q=UIt计算电流通过任何用电器产

生的热量吗？请用实例说明原因.

【答案】（1）“绝缘体”（2）见下图

（3）相等，小于（4）相同时间，电阻相同时，电流越大，电流产生的热量越多（5）A【拓展】不可

以，比如使用电风扇时，用Q=UIt计算出来的是电风扇整个时间消耗的电能，而电风扇将消耗的电能主要

转化成了机械能，只有少部分转化为内能，其产生的热量很少，只能根据Q=『Rt来计算其产生的热量。

【解析】（1）煤油为绝缘体（2）由实物图可看出电阻R与R。并联然后再与Rz串联，所以电路图如上，见

答案部分。（3）要探究电流产生的热量与电流的关系，必须控制两个电阻相同，所以R等于R?,由于R与

R。并联，应在干路上，所以通过R的电流小于通过通的电流；（4）在通过实验探究得出电流与电热的关系

时，必须在控制其它变量的前提下得结论，所以答案是：相同时间，电阻相同时，电流越大，电流产生的

热量越多（5）当导体中有电流通过时，电流产生热量使煤油的温度升高，开始时煤油升高较慢，液柱上

升较慢，当电流产生较多的热量后，温度升高的较快，液体上升的也较快，所以对应的图像应为A。

【拓展】对电热设备如电饭锅，如不考虑能量损耗，将电能全部转化为内能，计算电流产生的热量时，即

可用Q=『Rt计算电流产生的热量，也可以利用Q=UIt计算电热，但对于风扇类的电器，会将大部分电能转

化为其它形式的能，此时利用Q=UIt计算出的值要远大于利用Q=『Rt计算出来的值。

【点睛】此题考查了焦耳定律的相关知识，且考查了多个相关的知识，如导体、绝缘体的知识，控制变量

的实验方法，物体吸热温度变化的情况，及电能与其它形式能转化的相关知识，考查面广，而且贴近生活,

是一道非常好的实验题，取材了课本，但答案来源于生活；要正确解答此题，必须掌握控制变量法，并注

意观察平时的一些实验现象才能正确解答（5）中的图像题，然后联系生活实际如电风扇问题，才能正确解

答此题。

例4:（2018四川达州中考）某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电

源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为

12Q）,滑动变阻器两个（A：”5Q2A“；B："20。0.5A"

（1）该实验的实验原理是;实验中，应选用的滑动变阻器是（选填"A”或"B”）。

（2）如图中所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“X”标出这

根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。

（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的

示数都接近电源电压，则电路的故障是。

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该

小灯泡的额定功率为Wo

（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0〜15V量程已经损坏，0〜3V量程还可以正常使用，在不添

加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。

（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为R,小灯泡的实际电流是额定电流一半

时的电功率为巳，则PiP2（选填“大于”、“小于或“等于"）。

【答案】（1）P=UI；B；（2）如上图1；（3）灯泡断路；（4）1.14；（5）如上图2所示；（6）小于。

解：（1）该实验的实验原理是P=UI；

小灯泡额定电压为3.8V,灯丝电阻约为12C,由欧姆定律，灯的额定电流约为：I=U/R=3.8V/12Q.32A,

电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电

路中的电阻：R«t=U-Ui/I=6V-3.8V/0.32A=6.9Q,选用“20Q0.5A”的滑动变阻器B；

（2）灯的额定电压为3.8V,故电压表应选用大量程与灯并联，如下图1所示：

图1

（3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且

电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是灯泡断路。

（4）由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象知，灯的额定电压下的电流为0.3A,则该小灯泡的额定功

率为：P=UI=3.8VX0.3A=1.MW；

（5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：6V-3.8V=2.2V时，灯的电压为额定电压，故将电压

表并联在变阻器的两端，如下图2所示：

图2

（6）由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A,电功率为：

Pi=1.8VX0.22A=0.396W；小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.5A）对应的电压约为IV,灯的实际电功

率为:P2=1VXO.5A=0.5W,则巴小于P2。

例5：（2018•攀枝花）小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。

（1）为了保护电路，闭合开关Si前，应将滑片P移到动变阻器的—（“A”或"B”）端。

（2）闭合开关与，将单刀双掷开关出扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为L,

如图乙所示，I尸A；

（3）将开关S?扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为

L,此时R=5Q；则步骤（2）中小灯泡的电阻区=Q,测量小灯泡电阻的方法是（选填“控

制变量法”或“等效替代法”）；

（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P产W；

(5)若小灯泡的额定电流为L=2L,以下关于灯泡额定功率P。与实际功率R的数值关系，你认为最有可能

的是一。

A.P°=2PiB.P°=3PiC.Po=4PiD.P°=5Pi

【答案】(1)B；(2)0.2；(3)5；等效替代法；(4)0.2；(5)D。

【解析】(1)为了保护电路，闭合开关s前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端.

(2)闭合开关,,将单刀双掷开关8扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为L,

如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A,L=0.2A；

(3)将开关治扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为

L,此时R=5Q；则步骤(2)中小灯泡的电阻R=5Q,测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；

(4)步骤(2)小灯泡的实际功率PI=I/RL=(0.2A)2X5O=0.2W；

(5)若小灯泡的额定电流为I0=2L,假设灯泡的阻值不变，

22

则P额=1需=(21,)R=4I,R=4PIO由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，

所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率Po>P质=4P”所以最有可能的额定功率值为Po=5Plo

故选Do

【点睛】本题测量小灯泡的功率，考查注意事项、电流表读数、等效替代法运用、功率计算及影响电阻大

小的因素。1)为了保护电路，闭合开关，前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处；

(2)根据电流表选用的小量定分度值读数；

(3)根据等效替代法求电阻大小；

(4)根据PLNRI求小灯泡的实际功率；

(5)由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，根据P=rR分析额定功率P。的变化

例6:(2018江苏扬州中考)某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率，电源电压为6V,小灯泡标有“2.5V”

字样(灯丝电阻约为10Q),有以下两种规格的滑动变阻器可选用：A.“50Q2A"B.“10Q1A”。

(1)应选用滑动变阻器(A/B)o

(2)连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤，立

即断开开关。遗漏的步骤是o

(3)改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，电流表和电压表指针都有较小的偏转，则小灯泡不亮的原因

是。A.小灯泡烧坏B.小灯泡短路C.小灯泡的实际功率太小

(4)排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是V；为了测量小

灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向端移动(左/右)。

(5)调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.25A,小灯泡的额定功率是肌

图甲图乙

｛答案｝(1)A；(2)将变阻器的最大电阻连入电路中；(3)C；(4)1.1；左；(5)0.625。

【解析】(1)电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Q,根据欧姆定律，灯的额定电

流约为：I=U/R=2.5V/10Q=0.25A,当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的电阻为R附

=U-Ui=6V-2.5V/0.25A=14Q,故选用“50。、2A”的变阻器A。

(2)开关闭合前为保护电路，变阻器连入电路中的电阻应最大，遗漏的步骤为：将滑动变阻器的滑片移到

阻值最大的位置。

(3)选项分析：灯的实际功率越大，灯泡越亮，改正错误后，闭合开关，电流表和电压表指针都有较小的

偏转，说明电路为通路，小灯泡不亮说明电路中电流过小，灯泡的实际功率太小，故C选项正确；

综合上述，本题正确答案应为C。

(4)灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.IV,其读数是1.IV,小于灯的额定电压

2.5V,应增大灯的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压

表示数为额定电压。

(5)调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.25A,小灯泡的额定功率是：片52.5V

X0.25A=0.625孔

【名师点睛】本题主要考查，欧姆定律及电功率的知识；(1)问中根据串联分压可求出变阻器应连入的阻

值，然后即可确定变阻器的规格；(2)问中应注意，变阻器在电路中的作用，及使用过程中应注意的事项;

(3)问中应知道，影响灯的亮度的物理量为灯泡的实际功率；(4)、(5)问中，运用串联分压规律并正确

运用功率的计算公式即可求解。

例7:(2017河北中考)小明利用图16所给实验器材“测量小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为6V,

小灯泡正常工作时的电压为3.8V,电阻约为12Q,滑动变阻器规格为“20。2A”.(1)请用笔画线代替

导线，完成实物电路的连接。

图16

（2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路中的故障是

_。（电路中只有一处故障）

（3）排除故障后，继续实验。闭合开关，移动滑片，当电压表的指针指在某电压值时（请在图17中标出

相应的电压值），小灯泡正常发光，电流表的示数如图18所示，小灯泡的额定功率是_______W。

（4）测量完灯泡的额定功率后，小明又测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,

原因是。

【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量。实验电路如图19所示。实验结束后，两

人对实验进行了交流与评估。

①小红的实验结果误差较大，理由是一」

②小明的实验更不容易操作，理由是0

【答案】（1）见下图（2）滑动变阻器断路（3）1.14（4）灯丝电阻随温度升高而增大【评估】①电压

表应选择0—15V量程，量程过大，所以电压的测量不够准确②电源电压为6V,操作中电压表先使用0-

15V量程，调节变阻器再使用0—3V量程，操作比较麻烦。

【解析】

（1）因为灯泡正常发光时的电流约为声勿产3.8V/12Q^0.32A,由此可知电流表量程应选0—0.6A,由此

可完成上图的连接。

（2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路可能有断路，电压表瞬间

满偏，说明电压表到电源间是通路，所以电路的故障是与电压表并联的滑动变阻器断路了。

（3）根据图18可知，电流表量程为0—0.6A,所以当灯泡正常发光时电流为0.3A,则灯泡的额定功率：

片小3.8VX0.3A=1.14Wo

（4）随着电压的变大，通过灯丝的电流变大，灯丝产生的热量变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻值变大,

即灯丝电阻随温度升高而增大。

【评估】由题可知，电源电压恒为6V,而小灯泡额定电压为3.8V；①由图19可知，电压表应选择0—15V

量程，量程过大，所以电压的测量不够精确。②由图16可知，小明的实验中电压表测滑动变阻器两端电压,

闭合开关前变阻器阻值要滑到最大值处，由串联电路的分压原理知U，Ui=R/Ri=20Q/12Q=5/3,则UH=5U/8=5

X6V/8=3.75V,所以电压表要使用0-15V量程，调节滑动变阻器后，因为灯泡正常发光电压为3.8V,变阻

器两端电压为6V—3.8V=2.2V,所以为了精确测量再将电压表换成0—3V量程，所以操作麻烦。

例8：(2018河北中考理综模拟试题)下列为“测量小灯泡电功率”的实验。

(1)请用笔代替导线按照下图甲所示电路图将乙中的实物电路连接完整。

(2)小红检查后，发现电路连接无误，各元件完好，已知小灯泡标有“2.5V”字样，则闭合开关后，无

论怎样移动滑片只电压表的示数均调不到2.5V,出现这种现象的原因是

(3)解决了问题后，闭合开关，灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，其示数为A,小灯

泡的额定功率为

(4)实验室购买了一批规格为“2.5V、0.75W”的小灯泡，小刚同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率

的实验时，得到了如下几组数据。

次数第一次第二次第三次

电压/V22.53

电流/A0.340.40.44

分析这几组数据，你认为该小灯泡(选填“是”或“否”)合格，原因是

【拓展】小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏，猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低引起电阻变化

造成的，于是设计了如图14所示的电路来验证自己的猜想。

(1)实验步骤：

第一步：断开S,闭合星，灯泡正常发光，灯丝温度很高。

第二步：两分钟后再断开£并立即闭合S观察电流表示数变化情况。

（2）分析结论：在第二步中，若观察到电流表示数变化情况是,就可以得出灯

丝的温度越低，其电阻越小。

【答案】（1）见下图。（2）滑动变阻器的最大阻值过小（3）0.24,0.6（4）否，当小灯泡在额定电压

下正常工作时实际功率为1.0W不等于额定功率0.75W。

【拓展】电流表从0迅速增大后又慢慢增大到某一电流后不再改变。

【解析】

（1）根据滑片的位置应该连接一上一下，保证在闭合开关前滑片在最大阻值处。

（2）因为电源电源为4.5V,则闭合开关后，无论怎样移动滑片尸，电压表的示数均调不到2.5V,原因应

是滑动变阻器的最大阻值太小，使灯泡两端电压超过了额定电压。

（3）由电流表的量程可以根据丙图直接读出电流为0.24A,根据尸瓢=〃新7=2.5VX0.24A=0.6W。

（4）根据表中第二组实验数据可知当电压为2.5V,电流为0.4A时，此时灯泡的尸实=0=1.0W不等于标注

的额定功率0.75W,所以该小灯泡不合格。

【拓展】当一步：断开S,闭合S,电源电压等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，灯丝温度很高。第二

步：两分钟后再断开S并立即闭合S时电源为6V,低于灯泡的额定电压，此时灯丝的温度较低电阻较小，

所以电流表会从0迅速增大后慢慢稳定在某一个数值，不再改变，由此就可以得出灯丝的温度越低，其电

阻越小的结论。

例9：（2015河北中考试题）学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究，器

材有：开关、电流表、电源（电压恒为L5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。

（1）回答下列问题：（1）图17—根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。

（2）导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积的关系。A.电阻的大小与长度的

关______________________________________________________________________________________

；B.电阻的大小与横截面积的关系

是:

。（3）进行多次测量的目的是

（4）此实验也可以得出电流与电阻的关系

是：。

【拓展】用上述合金材料制成常1m,横截面积lmm2的电阻丝的阻值为1。.而实验中所用合金丝的横截面

积为0.5mm2,则一根合金丝的电阻为Q,长度为nu

【实验过程】电路如图17所示.将合金丝以不同方式分别接入电路/、8之间，闭合

S后，记录的数据如下表._____________

连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联

电流表读数/A0.30.21.21.8

【答案】：【实验过程】（1）0.6（2）A.横截面积相同的同种导体，其电阻大小跟导体长度成正比B.长

度相同的同种导体，其电阻大小跟导体横截面积成反比（3）使结论具有普通性（4）电压一定时，通过导

体电流与电阻成反比【拓展】2.51.25

【解析】

（1）根据表格中所示电流表示数可知，电流表的量程为0—3A,分度值为0.1A,图中电流表指针在第6个

小格，所以电流表的读数是0.6A。

（2）采用控制变量法可以得到：横截面积相同的同种导体，电阻大小与长度成正比；长度相等的同种导体,

电阻大小与横截面积成反比。

（3）多次实验可以排除实验的偶然性，使实验结果更准确。

（4）电源电压不变，不同连接方式电阻的阻值不同，根据电阻阻值的变化可得到电流表示数的变化，从而

探究电流与电阻的关系。

（5）电源电压心1.5V,图乙中接入一根合金丝时电流表示数为0.6A,根据欧姆定律庐”/可得

於1.5V/0.6A=2.5V,用该合金丝制成长1m,横截面积为Imm3电阻丝的阻值为1Q,因为电阻阻值与横截面积

成反比，所以横截面积为0.5mm2时,阻值为20Q,根据阻值与长度成正比,实验用的一根合金丝阻值为2.5Q,

则长度为1.25Q.

例10：（2018四川绵竹中考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知待测小灯泡的额定电压为3.8V,额

定电功率估计在0.9W左右。可供选择的电流表有：Ai（量程0-0.3A）,A2（量程0-3A）。

（1）连接电路时，应选用的电流表是（选填"AJ'或"AJ）。

(2)图甲是某小组连接的实物电路图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“X”，并在图中改

正。

(3)改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器画片，当电压表示数为0.3V时，电流表示数如图乙所示，

此时小灯泡的电功率是k

(4)不用电流表，另增加两只开关和一个阻值为12Q的定值电阻R。，该小组设计了如图丙所示的电路图,

测量小灯泡的额定功率。正确连接电路后，断开S3,闭合Si、S2,调节滑动变阻器，让电压表示数为3.8V；

然后只断开再闭合S3,读出电压表示数为6.5V.则测得小灯泡的额定功率是—

【解析】解：(1)已知待测小灯泡的额定电压为3.8V,额定电功率估计在0.9W左右，根据P=UI,灯的额

定电流约为：I=E=2型七0.24A,连接电路时，应选用的电流表是A"

U3.8V

(2)原电路中，电压表与电流表串联后与灯并联是错误的，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下所

z5：

击甲

(3)当电压表示数为0.3V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.01A,电流大小为

0.18A,此时小灯泡的电功率是:

P=UI=0.3VX0.18A=0.054W；

(4)第2次操作中，电压表定值电阻与灯的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根

据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为6.5V-3.8V=2.7V,由欧姆定律可求出灯的额定电流：

1=?=21匕=0.225A,灯的额定功率：

R12Q

P=UI=3.8VX0.225A=0.855W。

【点评】本题测灯的功率，考查器材的选择、电路的连接、灯的功率计算及设计实验方案的能力。【分析】

（1）已知待测小灯泡的额定电压为3.8V,额定电功率估计在0.9W左右，根据P=UI求灯的额定电流确定选

用的电流表；（2）电压表应与灯并联，电流表与灯串联；

（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求此时小灯泡的电功率；

要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定

电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电

压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的

额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。

例11：（2018河北中考预测题）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源

电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Q）.

（1）①为了能够顺利完成实验探究，应选用（“10Q0.5A”/“50Q0.5A"）规格的滑动变阻器.②

请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整；

（2）电路连接完整后，闭合开关发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，为了迅速找出故障，他不应该

首先检查的是.A.滑动变阻器是否接触不良B.开关是否接触不良

C.电流表接线柱是否接触不良D.电压表接线柱是否接触不良

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是_____V；为了测量小灯泡

的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向（选填"A”或"B”）端移动.

（4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象

可知：小灯泡的额定功率为肌当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比.（选填“变

大，，、，，变小，，或，，不变”）.

（5）小华打算增加两只开关和一个阻值为10Q的电阻R。，只用一只电表来测量小灯泡的额定功率.方案

一和方案二是小华设计的两种不同方案的电路图.则以下判断正确的是.

方案•

A.两种方案都可行B.两种方案都不可行

C.方案一可行，方案二不可行D.方案一不可行，方案二可行

【答案1(1)“50。0.5A"(2)D(3)2.2、B(4)0.5变大(5)C

【解析】

(1)①测量小灯泡的电功率实验中，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中

电流，由题知灯泡正常发光时电路中电流约为：I=U/R^=2.5V/12Q^0.21A,由串联电路特点可知：1=品=心

=0.21A,此时变阻器连入阻值：必保上6V-2.5V/0.21A七16.7Q,所以应选择滑动变阻器的规格为

5000.5A«①由可知，7=0.21A,电流表选择小量程即可，将电流表0.6A接线柱与灯泡左端接线柱连接即

可，如下图所示：

(2)电路连接完毕，闭合开关灯泡不亮.为保护电路，必须先断开开关切断电路，进行故障检验；灯不亮,

电流表、电压表无示数，说明整个电路是断路状态，电流表、滑动变阻器、和开关都串联在电路中，这三

个元件可能断路，电压表并联到灯泡两端，若电压表断路，则电流表有示数，故选D。

(3)由图乙可知，电流表选择的量程为0〜0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A,实验过程中，要使小灯

泡正常发光，电压表的示数应等于小灯泡的额定电压2.5V,调节滑动变阻器，故滑动变阻器B端滑动。

(4)当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由丙图象此时灯泡的电流为0.2A,所以灯泡的额定功率：

P=UI=2.5VX0.2A=0.5W；由图象可知，因为灯泡电阻受温度的影响，灯泡的电流与电压不成正比，当电压

表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大。

(5)方案一中，先闭合S、S2灯与Ro并联，电流表测通过R。的电流，移动滑片P使电流表示数为户〃/曲j

时，根据并联电路电压的规律，此时灯正常发光；保持尸不动，S闭合，S断开，记下此时电流表的示数即

为灯L与R。的总电流，因电路中连接情况均没有改变，通过灯上与R。的电流均没有改变，灯仍正常发光，

根据并连电流的规律可求出通过灯上的额定电流，根据40即可求出灯上的额定功率。所以方案一能测定

小灯泡的额定电功率；方案二中，而、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S

接b时测灯和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，所以方案二不能测定小灯泡的额定电

功率，故选C。

例12：（2018重庆中考A卷）小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中，所用器材有：学生电源、

电流表、电压表、标有"20Q2A”的滑动变阻器R'、开关，导线和定值电阻R若干。

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。（要求：向右移动滑动变阻器滑片

时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）

（2）连接电路时，开关必须—；连接完电路后，小薇发现电流表和电压表的位置互换了，如果闭合开关,

则—表（选填“电压”或“电流”）的指针可能有明显偏转。

（3）排除故障后，他们先探究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片依次测得5组数据，其中第5次实

验中电压表的指针如图丙所示，其示数为—V.他们记录的数据如表1所示，分析数据可以得到的结论是:

在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成—比。

表1电流与电压关系

实验序号12345

电压/V1.01.21.82--

电流/A0.200.240.360.400.44

表2电流与电阻关系

实验序号1234

电阻/Q10152025

电流/A0.300.200.150.12

（4）他们继续探究电流与电阻的关系，先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录

如表2所示，老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第一组（选填实验序号），理由是实验所用的滑

动变阻器的最大阻值太—T（选填“大”或小”）o

（5）排除拼凑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在一定时，通过导体的电流与导体的电阻

成反比。

（6）在不更换滑动变阻器的情况下，可以采取—的措施（选填字母符号），完成这组拼凑数据所对应的

实验测量。

A.降低定值电阻两端电压B.降低电源电压C.选用更大阻值的定值电阻

【答案】（1）见上图；（2）断开；电压；（3）2.2；正；（4）4；小；（5）电压；（6）B。

【解析】

解：（1）在该实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，向右移动滑片P时电流变小,

由此可知滑动变阻器接入的阻值变大，应将其左下接线柱接入电路，如图所示：

（2）为保护电路，连接电路时，开关断开，滑动变阻器阻值应调至最大；

若电压表和电流表位置互换，则电压表串联在电路中，电压表的电阻很大，电路电流很小，此时电压表测

电源电压，电压表示数接近电源电压，即电压表指针有明显偏转；

（3）第5次实验时，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.IV,其示数为2.2V；分析

数据可以得到的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

（4）研究电流与电阻关系时，要控制电阻两端的电压不变，由表2数据可知，电压表示数为3V,根据串联

电路电压的规律，变阻器分得的电压为3V,由串联分压原理可知，变阻器接入的电阻与定值电阻的阻值相

同；由表2数据可知，所用定值电阻最大为25Q,则滑动变阻器的最大电阻也应该为25Q,而已知滑动变

阻器的最大电阻只有20Q,即变阻器的最大电阻太小，故第4组数据是拼凑的.

（5）分析表2数据可知，电流与电阻的乘积都为10QX0.30A=15QX0.20A=20Q义0.15A=3V,可以得到的

结论是：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

（6）A、由（4）知，滑动变阻器的最大电阻太小；在不更换滑动变阻器的情况下，要完成这组拼凑数据所

对应的实验测量，若降低定值电阻两端电压，则滑动变阻器分得的电压更多，滑动变阻器的电阻需要更大,

故A错误；

B、若降低电源电压，当定值电阻两端的电压不变时，根据串联电路的分压规律，滑动变阻器分的电压变少，

变阻器接入电路的阻值变小，所以这个滑动变阻器能够完成这组拼凑数据所对应的实验测量，故B正确。

C、若选用更大阻值的定值电阻，由串联电路的分压规律可知，滑动变阻器的电阻需要更大，不能完成这组

拼凑数据所对应的实验测量，故C错误。

故选Bo

例13：(2016-2017学年河北省唐山市路北区九年级期中物理试题)探究“通过导体的电流与导体电阻的关

系”实验，器材有：电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻(5Q、10Q、

15Q、20Q),三只滑动变阻器(规格分别为：“10Q1AM"20Q2A”“50Q1A”)，导线若干.

(1)小明正确连好电路，闭合开关前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图甲所示.小红认为电流表

正负接线柱接反