2024年中考物理压轴题大揭秘专题专题09电学实验探究含解析

Page1专题09电学试验探究考点01：探究串、并电路中电流及电压的规律：1：此考点应留意的问题：①能正确画出相应的电路图并依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在试验过程中，要更换规格不同的小灯泡，并重复多次试验记录多组试验数据，以解除偶然性，使试验结论更加精确牢靠。④在探究串联电路电压规律的试验中当需测量另一个相临的灯泡两端电压时，不能干脆将电压表翻转，否则会造成电压表正、负接线柱接反，不能读数，还可能会损坏电压表。2：试验结论：串联电路中电流到处相等，串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和。（2）并联电路各支路两端电压等于电源总电压，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。例1：（2024河北石家庄一模）在探究“串联电路电压规律”的试验中,试验器材：开关1个，电压表一个，干电池2节，小灯泡2个，导线若干，小明设计了如图甲所示的电路。【试验过程】①将两个灯泡串联，用电压表测出L1两端电压；②用电压表测出L2两端电压；③用电压表测出电源两端电压；小明的试验数据如下表：L1两端电压L2两端电压电池两端电压0.9V1.2V2.1V请回答下列问题：（1）请将图甲电路连接完整，成为进行试验步骤②时的电路。(2)依据表格中的数据,小明得出以下结论:①串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和。②串联电路中各用电器两端电压相等。请你对他得出结论的缘由进行评估；为了完善此处疏漏，在不增加试验器材前提下，你认为应增加的试验操作是。(3)若考虑电压表的电阻,电压表和灯泡并联后会使待测灯泡两端电压(选填“变大”“变小”或“不变”)。（4）小明在测量电源两端电压时的电路如图乙所示，他发觉开关在断开和闭合时电压表的示数并不相同，两者竟然有0.3V的差异，他将自己的疑问告知老师，老师启发他这是由于电池内部也有很小的电阻造成的，可把电池内电阻看成一个串联在电路中的定值电阻进行分析，如图丙所示。由此我们可推断出：小明在断开开关时电压表的示数应为V。【拓展】小明完成试验后想要测量这两节干电池内电阻，他将乙图电路中的两只小灯泡取下，替换成一个5Ω的定值电阻，闭合开关,电压表示数为2V;据此小明计算出两节干电池的内电阻应为______Ω；小明手边还有3Ω和30Ω的两个定值电阻，小明应选用阻值为Ω的定值电阻再次测量，理由是。【答案】（1）见解析（2）①应更换不同的灯泡多次试验找普遍规律；减小一节干电池再测量一组试验数据（3）变小；（4）2.4V【拓展】1，3，因为电源内阻较小，选择较小的电阻可使测量更精确。【解析】（1）将电压表按“正进负出”的方法与L2并联即可，连接的实物图如下。（2）只有一组试验数据，结论具有偶然性，不增加器械，可减小干电池的节数，从而变更电源电压再测量一组试验数据。（3）电压表与L并联后，二者总电阻变小，必使待测灯泡两端电压变小。（4）开关断开是电压表测量的是电源总电压，而闭合时测量的是两个灯泡两端的总电压，由上面表格中两灯泡两端总电压为2.1V，两种状况相差0.3V，所以电源总电压即小明在断开开关时电压表的示数应为2.4V.【拓展】当开关闭合时，5Ω的定值电阻与电阻内阻串联，此时依据串联分压规律可得：2V/5Ω=0.4V/R内可得：两节干电池的内阻为1Ω，为了测量精确应选择电阻较小的定值电阻与电池串联进行试验。例2：（2024·绥化）如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的试验电路图。（1）连接电路时，开关应________。试验时，灯L1和灯L2的规格应________。（填“相同”或“不相同”）（2）闭合开关后，小明发觉两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发觉只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是________。（3）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，电压表的分度值是________V；为了使试验结果更精确，接下来小明应当：断开开关________。（4）正确试验后，小明分析多组数据得出结论________。（请运用文字叙述）【答案】（1）断开；不相同（2）L1断路或L1开路或L1接触不良；（3）0.5；电压表改接0~3V量程或电压表改接小量程；（4）由试验数据可知，串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和。【解析】(1)为了爱护电路，连接电路时，开关应断开。为了使试验结论具有普遍性，应选用不同规格的灯泡进行试验。（3）把电压表接在图甲中AB两点，UAB=3V，说明AB两点的外侧是通路，把电压表接在BC两点，UBC=0V，说明BC两点的外侧有断路，把电压表接在AC两点，UAC=3V，说明AC两点的外侧是通路，所以故障可能是L1断路。(3)电压表示数如图乙所示，电压表的量程是0-15V，电压表的分度值是0.5V。图乙中电压表的示数是2V，为了使试验结果更精确，须要选择0~3V量程。(4)由试验数据可知，串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和。

【名师点睛】（1）为了保证电路平安，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；为了使试验结论更具有普遍性，应当换不同规格的灯泡再进行试验；（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变更，分析电路存在的故障即可；（3）结合电压表选择的量程和分度值，依据指针读数即可；（4）串联电路中，总电压等于各个用电器两端电压之和。考点02：探究电流、电压及电阻的关系：（1）在探究电流与电阻的关系的试验中，在变更连入电路的电阻时必需不断的移动滑动变阻器以保证电阻两端的电压不变，从而通过视察记录电流表的示数得出结论.（2）假如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起先时限制待测电阻两端的电压较大，否则试验中，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。（3）在探讨电流与导体两端电压的关系时，必需保持接入电路的电阻不变，通过调整变阻器的滑片来变更电阻两端的电压并记录相应的电流值从而得出在电阻肯定时通过导体的电流与导体两端的电压成正比；【帮你归纳】1：此试验中也必需通过多次试验得结论而不能只通过一组数据得出结论，且此试验多次测量并不是为了求平均值而是为了通过多次试验得出的结论更具有普遍性。2：在此试验中如所选择的电阻太大，或限制电阻两端的电压太小均可能使电流表示数过小无法精确读数从而使试验失败。3：无论在得出电流与电压的规律和还是得出电流与电阻的规律时必需是在限制变量的前提下得出：即在电阻肯定时，通过导体的电流与电压成正比；在导体两端电压肯定时，通过导体的电流与电阻成反比。例1：（2024·贵州黔东南）某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”试验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）（）(2)连接好电路，闭合开关，发觉电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，则故障为滑动变阻_________；(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系试验要在电压肯定时进行，图乙是小组依据测得的试验数据绘制的电流I随电阻R变更的图像。由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压________（选填“变更”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向____（选填“左”或“右”）端滑动；若试验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成试验，则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。【答案】（1）如图；（2）被短路；（3）3；（4）不变；（5）右；（6）12.5。【解析】(1)滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示(2)连接好电路，闭合开关，电流表有示数，即电路中有电流通过，则故障类型为短路，电压表示数等于电源电压，只能是滑动变阻被短路。(3)图乙是小组依据测得的试验数据绘制的电流I随电阻R变更的图象，由图象可知R两端的电压为：U=IR=0.6A×5Ω=3V；探究电流与电阻的试验中应限制电压不变，即保持电阻两端的电压不变。依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，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应右端移动，使电压表的示数仍为3V。电压表限制的电压为3V，依据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=4.5V-3V=1.5V。变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，依据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=0.5×25Ω=12.5Ω；故为了完成整个试验，应当选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器。【变式1-1】(2024河北石家庄一模)小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。试验中,他始终保持定值电阻两端的电压为6V不变。器材如下:电源(电压恒为9V),电流表(0~0.6A),电压表(0—15V),15Ω、20Ω、25Ω、30Ω和50Ω的定值电阻各一只,滑动变阻器(20Ω,1A)。(1)请按乙图电路用笔画线代替导线,将甲图实物电路连接完整。(2)小明将定值电阻接入a、b之间进行试验,在闭合开关前,应将滑片P置于图中滑动变阻器的最(选填“左”或“右”)端。闭合开关后,小明发觉电流表有示数,电压表示数始终为零,已知导线和各处的连接完好,由此推断,电路中的故障可能。(3)小明将某定值电阻接入a、b之间进行试验,闭合开关,调整滑动变阻器,使电压表示数为6V,此时电流表的示数如图丙所示,则此时a、b间电阻大小是Ω。当小明将50Ω定值电阻接入a、b之间进行试验时,发觉无论怎样调整滑动变阻器都无法达到试验目的(电路连接完好),请提出改进方案。(4)若用电阻箱替换定值电阻接在a、b之间,其他试验条件不变,为完成上述试验,电阻箱的阻值调整范围是。【拓展】变更电源电压并换用不同规格的滑动变阻器,两电表量程可重新选择。用标有“2.5V”字样的小灯泡替换定值电阻,第1次试验时,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,闭合开关,读出两电表示数,并记录在表格中;第2次试验时,移动滑片至滑动变阻器中点,测出数据,记录在表格中。分析表格中的数据可知:小灯泡正常发光时,电路的总功率为W。试验次数123电压U/V0.91.52.5电流I/A0.360.601.00【答案】(1)如图所示(2)右，定值电阻短路(3)25换用大规格的滑动变阻器(或将电源电压调低,或限制电阻两端电压大些等)(答案合理即可给分)(4)10—40Ω【拓展】4.5。【解析】(1)将电压表并联在定值电阻两端,“15”接线柱与电阻右端接线柱连接;(2)为了爱护电路,开关闭合前应将滑片调到阻值最大处,即最右端;由现象“电流表有示数”可推断故障应为短路,又因为“电压表示数始终为零”,故应为定值电阻短路;(3)电流表读数为0.24A,则a、b间电阻R=U/I=6V/0.24=25Ω;当a、b间接入50Ω电阻时,依据串联等流分压规律,得6V/50Ω=3V/R变,可得R变=25Ω，所以为完成试验,变阻器需连入的阻值R变=25Ω,而试验器材中的变阻器最大电阻为20Ω,故怎样调整都无法达到试验目的,应更换大规格的滑动变阻器,或调低电源电压,或限制定值电阻两端电压大一些。(4)电流表示数为0.6A时,是电路平安状况下的最大电流,此时为完成上述试验,电阻箱两端电压应为6V,连入的阻值最小,R小=U/I=6V/0.6A=10Ω;当滑动变阻器连入阻值最大时,为完成上述试验,电阻箱两端电压仍为6V,连入的阻值最大,则6V/R大=3V/20Ω,则R大=40Ω;所以电阻箱的阻值调整范围是10—40Ω。【拓展】设变阻器最大阻值为R变大,由第1、2次试验数据得0.36A×R变大+0.9V=0.6A×R变大+1.5V,可解得R变大=10Ω,则电源电压U=4.5V,所以灯泡正常发光时电路的总功率P总=UI=4.5V×1A=4.5W。例2：（2024·江苏泰州）在“探究电流与电压关系”试验中，小明所用电路如图所示。(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：开关闭合前无需移动滑片________；(2)闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，小明检查发觉仅导线有故障，则故障为________；A．导线④断路B．导线③断路C．导线②断路D．导线①断路(3)解除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1V时，读出电流表示数并记录在上表中；接着移动滑片，分别读出电阻两端电压为2V和3V时电流表的示数，并依次记录在表格中。试验序号U/VI/A①1.0020②2.00.40③3.00.58(4)分析表中数据，可得出的结论是：________；(5)试验结束，小明整理器材时发觉定值电阻很热，他联想到：处理数据时，第三组数据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异，他和同组小华就此绽开探讨，认为数据差异可能是由于________造成的。由此反思试验过程：试验时每次读取数据后要________（写详细操作），再记录数据，减小此因素对测量结果的影响。【答案】(1)如图；(2)B；（3）见详解；（4）温度变更导致R变大；（5）断开开关。【解析】(1)由题意可知，开关闭合前无需移动滑片，即闭合开关前，滑动变阻器须要移动到阻值最大处，如图(2)A．若导线④断路，则电流表没有示数，故A不符合题意；B．若导线③断路则，则电流表有示数，电压表无示数，故B符合题意；C、D．若导线①②断路，则电流表没有示数，故CD不符合题意。故选B。(4)分析表中数据可知，当电阻的阻值肯定时，电流随着电压的增大而增大，即电流与电压成正比。(5)由欧姆定律可知，第三组数据测量出电阻的阻值是：，其次组数据测量出电阻的阻值是：；由于电阻受温度的影响，所以数据差异可能是由于温度变更导致R变大造成的；每次读取数据后要刚好断开开关，避开长时间通电导致电阻温度过高，从而对试验结果造成影响。【变式2-1】（2024·广东）做“探究电流与电阻的关系”试验时，可供选择的器材有：电压为6V的电源，电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），开关，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻各1个，最大阻值分别为10Ω和50Ω的滑动变阻器各1个，导线若干。（1）如图所示的试验电路中，正确的是_____，应选用最大阻值__Ω的滑动变阻器。（2）若按图乙所示电路图连接好电路后，闭合开关，可视察到电流表的指针________（选填“向右”“反向”或“几乎不”）偏转。（3）按正确电路图连接电路，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片时，两表的示数均保持不变，经推断是接线有误，错误可能是________。（4）订正错误后，依次更换定值电阻，并限制定值电阻两端电压为2.5V进行试验。请将记录试验数据的表格补充完整。①U=________V。试验序号1234②________2015105③________【答案】（1）甲；50（2）几乎不（3）滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路

（4）2.5；电阻R/Ω；电流I/A。【解析】(1)探究电流与电阻的关系，电阻、滑动变阻器、电流表串联于电路，电流表测整个电路的电流，电压表测电阻两端的电压；再依据电流表、电压表的接线方法知，试验电路中，正确的是甲。当接入阻值为20Ω的定值电阻时，其两端的电压不能超过3V，依据串联电路分压的特点可得R小/R1=UR小/U1，则变阻器接入电路的最小阻值为R小=UR小×R1/U1=（U—U1）×R1/U1=(6V—3V)×20Ω/3V=20Ω，故答案为：应选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器。(2)由图乙知，电压表串联接入了电路，因电压表的内阻很大，接入电路时，相当于电路断路，故电流表的指针几乎不动。(3)按正确电路图连接电路，闭合开关，电流表和电压表均有示数，说明电路是通路，两表连接没有问题，但移动滑动变阻器的滑片时，两表的示数均保持不变，说明滑动变阻器以最大值接入了电路，即滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路。(4)①探究电流与电阻的关系时，应保持电阻的两端的电压不变，本试验，电阻两端的电压限制在2.5V，故U=2.5V②由表格数据知，此格内容应为：电阻R/Ω③因探究的是电流与电阻的关系，为了获得电流与电阻的关系，还应记录每次通过定值电阻的电流值，故表格内容为：电流I/A。【名师点睛】（1）电压表并联运用，电流表串联运用，接线柱正入负出；依据串联电路中分压比值和电阻，计算滑动变阻器的最大电阻；（2）电压表串联接入了电路，电压表的内阻很大，电流小，电流表的指针几乎不动；（3）移动滑动变阻器的滑片时，两表的示数不变，滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路；（4）探究电流和电阻关系时，电压保持不变，运用时须要记录电阻和电流。考点03：探究影响电阻的因素：（1）此试验在探究影响电阻的三个因素时采纳了限制变量法，即在探究影响电阻的某一个因素时，必需限制其它两个因素不变。（2）在叙述电阻与其中一个因素的关系时，必须要在限制其它因素不变的前提下得出结论。（3）导体的电阻是导体本身的一种属性其大小与导体两端的电压及通过导体的电流大小无关，其大小与导体的材料、长度、横截面积及温度在关，在其它条件肯定时，导体的电阻与长度成正比与横截面积成反比，不同的导体在长度、横截面积相同时由于材料不同电阻一般不同；大部分导体电阻随温度上升而增大。【帮你归纳】此试验的探究过程还采纳了“转换法”即在探究不同导体的电阻大小时，通常在电路中串联一个小灯泡通过视察灯泡的亮度来推知电路中电流的大小从而比较电阻的大小，为了更加精确比较电阻的大小，通常还可以在电路中串联一个电流表，通过比较电路中电流的大小比较不同导体电阻的大小。例1：（2024·四川凉山）如图所示，是探究影响导体电阻大小因素的试验装置图，试验中分别把a、b、c、d四导线接入电路，其中导线a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。（1）该试验是通过视察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小，这种科学探讨问题的方法是法。（2）选用两根导线分别接入电路中进行试验，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。（3）选用a、b两根导线分别接入电路中进行试验，是为了探究电阻大小跟导体的有关。（4）选用两根导线分别接入电路中进行试验，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。【答案】（1）转换；（2）b、c；（3）材料；（4）b、d。【解析】（1）该试验中，通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小，应用了转换法；（2）探究电阻大小跟导体的长度有关时，须要限制材料和横截面积相同，所以须要将b、c两根导线分别接入电路中进行试验；（3）由图可知，导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同，因此选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关；（4）要探究电阻大小跟导体的横截面积有关，须要限制导体的材料和长度相同，横截面积不同；由图可知，导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同，因此选用导线b、d分别接入电路中。例2：（2015河北中考试题）学习了电学学问后，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1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干；请回答下列问题：（1）图18是一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系

。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）此试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长1m，横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω.而试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

Ω，长度为

m。【答案】（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）使结论具有一般性（4）电压肯定时，通过导体电流与电阻成反比【拓展】2.5

，1.25。【解析】（1）依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）采纳限制变量法可以得到：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）多次试验可以解除试验的偶然性，使试验结果更精确。（4）电源电压不变，不同连接方式电阻的阻值不同，依据电阻阻值的变更可得到电流表示数的变更，从而探究电流与电阻的关系。【拓展】电源电压U=1.5V，图乙中接入一根合金丝时电流表示数为0.6A，依据欧姆定律R=U/I可得R=1.5V/0.6A=2.5Ω，用该合金丝制成长1m，横截面积为1mm2电阻丝的阻值为1Ω,因为电阻的阻值与横截面积成反比，所以横截面积为0.5mm2时，阻值为2Ω，依据阻值与长度成正比，试验用的一根合金丝阻值为2.5Ω，则长度为1.25Ω.考点04：焦耳定律的试验探究：（1）由Q=I2Rt知电流产生的热量与电流、电阻及通电时间有关，所以在探讨焦耳定律时，在探讨电流产生的热量与某一量的关系时必需限制其它变量不变。（2）在探讨电热与电流的关系时可以选择一个烧瓶里面倒入肯定量的液体如煤油，并插入一段长玻璃管或插入温度计（选择煤油是因为它的比热容较小在汲取相同的热量时温度变更明显便于视察）并在液体里面插入与电路连通的一段电阻丝，先加热一段时间后视察插入的长玻璃管中液柱或视察温度计的变更状况，然后移动电路中滑动变阻器的滑片变更电路中的电流在通电时间相同时，视察液柱或温度计的示数变更状况从而确定电流产生的热量与电流的关系（3）在探讨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需不同，然后串联在同一电路中通电一段时间视察两个烧瓶内玻璃管中液柱的变更状况(或温度计示数)从面得出电热与电阻的关系。（4）在探讨通电时间与电热的关系时即可以用第一种装置也可以用其次种装置视察同时一个装置中在不同时间内的液柱变更状况即可，注：必需限制电路中电流与电阻保持相同。在此试验中假如将液体更换成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，并通过视察两侧U型管内液柱的变更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，便于视察试验现象。（5）如上图所示，乙中容器外侧10Ω的作用是：起分流作用，使干路电流大于支路，得出在电阻和通电时间相同，通过导体的电流越大，产生的热量越多。【帮你归纳】此试验采纳了“限制变量法”和“转换法”在探究影响电热的其中一个因素时，必需限制另外两个因素不变；此试验通过比较两侧U型管内液柱的变更来比较电流产生热量的多少。例1：（2024·山东济宁）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过电流相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其缘由，小明连接了如图所示的试验电路，其中R1>R2。(1)试验中通过______（选填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变更”）来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的试验中就用到这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块______来反映动能的大小；(2)试验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。请说明“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的缘由：。【答案】（1）温度计示数的变更；（2）滑行的距离；（3）电炉丝的电阻比导线的电阻大。【解析】(1)在探究电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热的缘由时，利用转换法将电阻丝产生热量的多少反映到温度计示数的变更来进行比较。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的试验中同样利用了转换法，将动能的大小反映到木块滑行的距离来进行比较。(2)电炉丝通过导线接到电路里，依据Q=I2Rt可知，电炉丝和导线通过的电流相同，通电时间相同，而电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，其缘由是电炉丝的电阻比导线的电阻大。【变式1-1】（2024·鄂州）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的试验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变更反映密闭空气温度的变更，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。（1）试验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的________不相等；（2）由于电流产生的热量不易干脆测量，因此在试验中是通过视察U形管中液面高度的变更来显示甲、乙容器内空气温度的变更，这里采纳的物理探讨方法是________；（3）通过对比视察，________（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越________导体产生的热量越多。【答案】（1）电流（2）转换法（3）甲；越大。【解析】(1)乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必需让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。(2)甲乙两容器内空气温度的变更不能干脆测出，而是通过U形管液面高度变更来显示，这是物理探讨中的转换法。(3)在电阻和通电时间相同时，甲容器内液面高度差较大，说明甲容器内的电阻产生较多的热量，而甲容器内电阻通过的电流较大，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。

【名师点睛】（1）串联电路中电流到处相等；（2）利用U型管中液面高度变更反应热的多少，利用了转换法；（3）探究电流产生的热量和电流大小的关系，须要时电阻和通电时间相同，电流大小不同，切电流越大产生的热量越多。例2：（2024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)请依据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图.(3)为达到试验1的目的选用的两电阻丝R1与R2的阻值应__________,通过R1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”,经多次试验测量,收集试验数据,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,依据焦耳定律可知,图21中能正确反映hI关系的是【拓展】利用Q=I2Rt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？请用实例说明缘由。【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】不行以，比如运用电风扇时，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，只能依据Q=I2Rt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R1与R0并联然后再与R2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，必需限制两个电阻相同，所以R1等于R2，由于R1与R0并联，R2在干路上，所以通过R1的电流小于通过R2的电流；（4）在通过试验探究得出电流与电热的关系时，必需在限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上升，起先时煤油升温较慢，液柱上升较慢，当电流产生较多的热量后，温度上升的较快，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=I2Rt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=I2Rt计算出来的值。考点05：伏安法测电阻的试验探究：1：试验原理：R=U/I2：试验器材：电源、开关、导线、变阻器、电流表、电压表，待测电阻3：试验电路图与实物图如下图所示。4：试验中应留意的问题：①在连接电路的过程中开关应断开，且将滑片P调到最大阻值处。②电压表与电流表应采纳试触法选择合适的量程，且正、负接线柱不能接反。③电流表必需串联在电路中，电压表应与待测电阻并联，且正、负接线柱不能接反。④试验过程中应多次调整滑片记录多组电压与电流的阻，最终计算出多个不同的电阻值并求平均值，以减小试验误差。5：在试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觉电流及电压两表示数均不变更，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即变阻器连入了下面两个接线柱；若两表示数均很大且不变（如电压表示数接近电源电压）必是变阻器上面横杆两个接线柱连入了电路相当于短路；上述两种状况下滑动变阻器均不能变更阻值为错误连法。②闭合开关后若发觉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；且应留意在电流表或电压表接入电路时可采纳“试触法”选择合适的量程，并将指针调“0”后连入电路。③若开关闭合后发觉：无论如何移动滑动变阻器滑片，电压表示数均不变，而电流表示数正常变更则必是电压表与电源并联了；若发觉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。6：若试验中给出一个已知电阻R0只有电流表无电压表有电源、开关、导线如何测出未知电阻RX。：方法1：试验电路及对应的计算公式如下图所示，试验步骤：A:先使电流表与已知电阻Ro串联闭合开关登记I1B:：再将电流表与未知电阻Rx串联，闭合开关登记I2方法2：试验电路及对应的计算公式如下图，试验步骤：A:S先断开开关S登记I1B:再闭合S登记I27：若上述试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Rx值，电路图及对应公式如下：例1：（2024·山西）实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的试验，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω、1A”。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）；（2）滑动变阻器在试验中除爱护电路外，还有________作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最终一根导线，灯泡就马上发光，发生这种现象的缘由可能是________；（3）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片，视察到________，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为________。接着向左移动滑片，则可能出现的现象有________（写出一条即可）；（4）试验结束后，小组同学依据试验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得出结论：________。【答案】（1）见下图。

（2）变更小灯泡两端的电压；电路连接过程中开关没有断开（3）电压表示数为2.5V；8.3；小灯泡变亮（4）小灯泡两端的电压和电流之比不是定值【解析】(1)由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0—3V的量程，电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连；滑动变阻器一上一下的串联在电路中；小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律知道，灯正常发光时的电流约为I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A，故电流表选用小量程且与灯串联，如下所示：(2)滑动变阻器的基本作用是爱护电路，此试验中主要作用是变更小灯泡两端的电压及通过电阻的电流，算出多组电阻；连接好最终一根导线，灯泡马上发光，可能是连接电路时没有断开开。(3)灯在额定电压下正常发光，所以检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，视察到电压表的示数为2.5V时，表明小灯泡正常发光图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的电阻为R=UL/IL=2.5V/0.3A≈8.3Ω；滑片向左移动，滑动变阻器的电阻减小，依据I=U/R知道，电路的电流增大，小灯泡两端的电压变大，依据P=UI知道，小灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。(4)由图知道，由于不是直线，表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。【名师点睛】（1）测量电阻时，电压表和灯泡并联，滑动变阻器要一上一下接入电路中；（2）电路连接时，开关要断开，滑动变阻器可以变更灯泡的电压；（3）利用电压和电流的比值计算电阻，减小滑动变阻器电阻，增大电流，灯泡变亮；（4）灯泡电阻受温度影响。【变式1-1】（2024·巴中）某学习小组测量未知电阻Rx的阻值，他们分成A、B两组用不同方法进行试验。（1）A组设计了如图甲所示的电路图。①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。②在开关闭合之前，滑动变阻器的滑片P应滑至最________端（选填“左”或“右”）；这样做的目的是。③闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后，电压表的示数为2.4V。电流表的示数I如图丙所示，则I=________A。待测电阻Rx=________Ω。（2）B组设计了如图丁所示的电路图，其中电源电压未知且不变，另肯定值电阻的阻值为R0。①闭合S1，断开S2时，电压表的示数为U1；②闭合S1、S2时，电压表的示数为U2；③电阻Rx=________（用U1、U2、R0表示）。（3）评估A、B两组试验，运用A组试验的优点是。【答案】（1）见下解析；右；爱护电路；0.24；10；（2）U2R0/（U1-U2）（3）A组试验可以通过调整滑动变阻器进行多次测量，试验结论更具有普遍性。【解析】(1)①依据滑片向左滑动，电路中电流变大，灯泡变亮，则接入电阻应变小，如图所示②为爱护电路，闭合开关前需将滑片放在阻值最大处即最右端。③由图像可知电流表运用0-0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。待测电阻阻值为RX=UX/I=2.4V/0.24A=10Ω(2)①闭合S1，断开S2时，电压表干脆串联在电路中，电压表的示数U1即为电源电压。②闭合S1、S2时，两电阻串联，电压表测Rx两端的电压，为U2。③则电阻RX=UX/I=U2R0/（U1-U2），A组试验可以通过调整滑动变阻器进行多次测量，试验结论更具有普遍性。【名师点睛】（1）串联电路中，电阻减小，电流变大；滑动变阻器的滑片远离下面的接线柱时电阻变大；滑片在电阻最大处，可以保持电路；依据电流表选择的量程和指针位置测量电流，利用电压和电流的比值计算电阻；（2）电压表和电阻串联时，测量电源电压，利用电压和电阻的比值计算电流，电压和电流的比值计算电阻。【变式1-2】（2024湖南岳阳中考）利用图甲测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定不变。（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（填“A”或“B”），目的是爱护电路。（2）闭合开关后，发觉小灯泡不亮，则接下来合理的操作是______（填字母代号）。A．断开开关，更换小灯泡

B．移动滑动变阻器，视察小灯泡是否发光

（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电流为______A，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（计算结果保留一位小数）。

（4）某同学依据记录的部分试验数据，计算出小灯泡的电阻，发觉有一组测量数据存在错误。请指出错误数据的序号并说明推断依据。序号1234U/V0.11.32.13.0I/A0.050.110.260.3R/Ω211.88.110【答案】（1）B；（2）B；（3）0.28；8.9；（4）2，灯的电阻随温度的上升而变大【解析】（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片p置于阻值最大处的B端，目的是爱护电路。（2）闭合开关后，发觉小灯泡不亮，则接下来合理的操作是移动滑动变阻器，视察小灯泡是否发光，选B；（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡正常发光时的电流为0.28A，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻为：R=U/I=2.5V/0.28A≈8.9Ω；（4）灯的电阻随温度的上升而变大，但表中第2组数据明显违反这个特点，故是错误的。【名师点睛】（1）闭合开关前，为爱护电路，应将滑动变阻器的滑片p置于阻值最大处；（2）依据（1）分析；（3）依据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻；（4）灯的电阻随温度的上升而变大，据此分析。例2：（2024·山东聊城）小明做“测量小灯泡的电阻”试验时，运用的小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为3V。小明现已连接了部分电路，如图甲所示。(1)在已连接的电路中，有一不当之处是；(2)请用笔画线代答导线。将图甲中的电路连接完整；(3)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流大小为A。小灯泡正常发光时的电阻为Ω（电阻的计算结果保留一位小数）；(4)小明的试验记录和有关计算如下表所示。从表格设计看，小明安排把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值。他认为这样可以减小误差。你认为小明的做法是（选填“正确”或“错误”）的。从表中数据看，不同电压下小灯泡的电阻值不同，这是灯丝电阻影响导致的。试验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω12.522.10.268.131.70.247.141.30.216.2【答案】（1）开关闭合；（2）如图：(3)0.28；（4）8.9；错误；温度。【解析】(1)连接电路时，为了爱护电路，开关要断开，图甲中开关是闭合的，是错误的。(2)电压表和灯泡并联，如图所示：(3)电流表的示数如图乙所示，选择小量程，分度值是0.02A，电流大小为0.28A。灯泡正常发光时的电阻为：R=U/I=2.5V/0.28A≈8.9Ω.(4)由表中数据可知，不同电压下小灯泡的电阻值不同，由于灯丝的电阻与温度有关，所以不能将四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，小明的做法是错误的。考点06：测定小灯泡的功率的试验探究：（1）试验原理：P=IU，若测小灯泡的额定功率P额=IU额（2）试验器材：电源、开关、导线、变阻器、电流表、电压表，待测小灯泡(共七个元件，七根导线)。（3）试验电路图与实物图连接如下图所示。注：若测灯泡功率时把上述电路中电阻换成小灯泡即可，且电路图与实物图各元件的连接依次应对应。（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）滑动变阻器在测功率试验中作用是：变更待测灯泡两端电压及电路中电流从而进行多次测量（但小灯泡的功率不能求平均值），测定小灯泡的额定功率时是为了使待测灯泡两端电压达到额定电压；另一个作用是：爱护电路各元件。（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试验中，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缺少试验元件。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）在试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觉电流及电压两表示数均不变更，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即变阻器连入了下面两个接线柱；若两表示数均很大且不变（如电压表示数接近电源电压）必是变阻器上面横杆两个接线柱连入了电路相当于短路；上述两种状况下滑动变阻器均不能变更阻值为错误连法。②闭合开关后若发觉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；且应留意在电流表或电压表接入电路时可采纳“试触法”选择合适的量程，并将指针调“0”后连入电路。③若开关闭合后发觉：无论如何移动滑动变阻器滑片，电压表示数均不变，而电流表示数正常变更则必是电压表与电源并联了；若发觉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试验中若发觉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在测小灯泡功率试验中发觉：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）。⑤若S闭合后，没有移动变阻器的滑片就发觉：两表示数均较大，或发觉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；若刚连好最一根线小灯泡就马上发光，且较亮，故障可能是：连接电路过程中开关没有断开，且变阻器的滑片P没有调到最大阻值处。⑥若试验过程中闭合开关，发觉电流表无示数而电压表有示数则可能是电流表有短路或与电压表并联的电阻或灯泡发生了断路；若电流表有示数而电压表无示数可能是：电压表或与电压表并联的灯泡或电阻发生了短路，还可能是电压表自身发生了断路；若闭合开关两表均没有示数灯泡也不发光，此时应先移动滑片P视察电路的电表及小灯泡的工作状况，如仍均不能工作可能是滑动变阻器或开关等位置发生了断路。试验中电源及电流表与电压表量程及滑动变阻器的选择：⑴在测小灯泡功率试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；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在试验中若要求两表读数尽可能精确或要求每次试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。（4）滑动变阻器假如给出多种规格，应依据串联电路中电阻之比等于电压之比，依据变阻器的分压值选择阻值合适的变阻器（通常所选变阻器的最大阻值为待测电阻的2-3倍即可），且同时还应留意电路中的最大电流不能超过所选变阻器的最大允许电流。（5）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接着移动滑动变阻器只到电压表显示额定电压再登记此时相应电流表示数代入P额＝IU额即可。（6）在测小灯泡的功率试验中若发觉小灯泡两端的电压与电流的比值即小灯泡的电阻不是定值，缘由是：小灯泡的电阻受温度影响或小灯泡的电阻随温度上升而增大。（7）如下图如给出了多个开关，有滑动变阻器和已知电阻R0，测量额定电流已知的小灯泡的额定功率，电路图通常采纳下图的方法：步骤是：先闭合开关S和S1移动滑片使电流表示数为U额/R0，然后再闭合S和S2保持滑片不动，登记此时电流表的示数为I2,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P额。【帮你归纳】假如试验中给出了一个已知电阻R0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依据下图所示的试验方法测量灯泡的额定功率。例1：（2024·河北）学习了电功率后，小明利用如图1所示的电路图来探究小灯泡功率跟电阻的关系。L1规格为“2.5V0.25A”、L2额定电压是4.5V、L3额定电压是6V，可调电压电源。图3是小灯泡L2和L3的I﹣U图象。（1）请依据图1所示电路图用笔画线代替导线将图2所示实物图补充完整。（2）电路连接完成后，小明只闭合开关S1，发觉电流表有示数，但小灯泡不发光，缘由是。（3）如表是试验中的相关数据。第1次试验中电源电压U＝________V，L3的阻值R3＝________Ω。（4）分析表中数据可得出，规格不同的小灯泡消耗的实际功率跟电阻的关系是：①；②。【拓展】完成试验后，老师告知小明用一个稳压电源和一个滑动变阻器可以制作成一个可调电压电源。将自制的可调电压电源（稳压电源电压恒为6V）、电流表、小灯泡L3和开关串联，如图4所示。将滑片置于阻值最大处，闭合开关，向左移动滑片，当滑片从A点滑到最左端B点时（A、B两点图中未标出），电流表示数变更了0.1A，则RAB＝________Ω。【答案】（1）如下图所示（2）电源电压太低，灯的实际功率太小（3）4；4（4）当电流相同时，电功率与电阻成正比；当电压相同时，电功率与电阻成反比；7。【解析】(1)依据电路图连接实物图，如下所示；电路连接完成后，小明只闭合开关S1，发觉电流表有示数，则电路为通路，但小灯泡不发光，缘由是灯的实际功率太小，即电源电压太低。第1次试验中，即只闭合S1时，三个电阻串联，因串联电路各处的电流相等，即为0.25A，P3＝0.25W，依据P＝UI，R3两端的电压为U3=P3/I=0.25W/0.25A=1V；由欧姆定律，R1的电压为U1＝IR1＝0.25A×10Ω＝2.5V；同理，R2的电压为U2＝0.5V；依据串联电路电压的规律，电源电压U＝U1+U2+U3＝2.5V+0.5V+1V＝4V，由欧姆定律，L3的阻值R3=U3/I=1V/0.25A=4Ω.(4)依据表中第1次试验数据可知，当电流相同时，电功率与电阻成正比。依据表中第2、3、4次试验数据，当电压相同时，电功率与电阻成反比。滑片移动到最左端时，电路为L3的简洁电路，灯的电压为6V，由图3知，电路的电流为0.6A，滑片在A点时，变阻器与灯串联，电路的电流为I｀=0.6A—0.1A=0.5A，由图3知，灯的电压为2.5V，依据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻R滑=（6V—2.5V）/0.5A=7Ω。【名师点睛】（1）依据电路图，连接实物图；（2）灯泡的亮度由灯泡的实际电功率确定的；（3）依据电功率和电流计算电压，利用电流和电阻计算电压，结合串联电路电压规律计算计算总电压，利用电压和电流的比值计算电阻；（4）依据电流变更量计算实际电流，利用电压和电流计算电阻。【变式1-1】（2024·四川雅安）小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的试验时，试验室供应了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω、2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。(1)请依据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成试验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮；连线不能交叉）（）(2)正确连接电路后，闭合开关进行试验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_____W。试验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.530电流/A0.240.320.380.44电功率/W(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而____（选填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡的实际功率由______（选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”）确定。(4)完成试验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“0~15V”，请将以下试验步骤补充完整。①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调整滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V。②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1，拨至“2”读出电压表示数为U0。③小灯泡的额定功率P额=______（用U额、U0、R0表示）。若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不当心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值____（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）如图，正确连线，滑动变阻器接线柱接；（2）1.05；（3）增大；实际电压；（4）5.5；；偏小。【解析】(1)由电路图知，电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，由P=UI可得灯泡正常发光电流约为：，所以电流表选择0~0.6A量程，由此连接实物如图所示：(2)当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，电流表运用0~0.6A量程，分度值0.02A，此时通过的电流为0.42A，所以灯泡的额定功率：(3)由表中数据知，小灯泡工作时，灯泡两端实际电压越大，通过它的电流也越大，由P=UI知灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。(4)用如图丁所示的电路测量小灯泡额定功率，所用电压表量程为0∼15V，要测量该小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V.①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压，调整滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电压表的示数：UV=U−U额=8V−2.5V=5.5V.②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I额=U0/R0.③则小灯泡的额定功率：，在试验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不当心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R0和灯泡分得的电压都会变小，由知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。例2：（2024河北中考试题）小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为25v的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V），电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A）定值电阻（R0＝5Ω）、开关三个和导线若干。（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路依据图1所示的电路图连接完整。（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到（选填“左”或“右”）端。（3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生变更；只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表所示。则电路中肯定存在的故障是（填写序号）①灯泡L处断路②灯泡处短路③开关S2处断路测试元件灯泡L开关S2电压表无示数有示数（4）解除故障后，小明接着试验。①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为V②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V③小灯泡的额定功率为W。（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实（选填“＞”“＜”或“＝”）1/4×P额.【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有肯定的电阻，我们须要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图3所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明试验中所用电池组的电阻r是Ω。【答案】（1）如下图所示（2）右（3）③；（4）①2.5；②0.75；（5）＞；【拓展】1.5。【解析】（1）由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V＜3V，故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可，如图所示：（2）为了爱护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端。（3）①若灯泡L处断路，将电压表与灯泡L并联，则电压表有示数且接近电源电压，故①不符合题意；②若灯泡L处短路，将电压表与灯泡L并联，则电压表无示数，将电压表与开关S2并联，则电压表仍旧无示数，故②不符合题意；③若开关S2处断路，将电压表与开关S2并联，则电压表无示数且接近电源电压，故③符合题意。（4）①只闭合S、S2，R与L串联，电压表测L两端的电压，移动滑片P，使电压表示数U额＝2.5V，此时灯泡L正常发光；②只闭合S、S1，R与R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0＝2.25V，则有：U0/R0=U—U0/R滑＝，即：2.25V/5Ω=（3V—2.25V）/R滑，解得：R滑＝(5/3)Ω，③灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑′＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时电路中的电流：I＝U滑/R滑=0.5V/(5/3)Ω＝0.3A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W。（5)当电阻不变时，由P＝U2/R可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变更的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实＞P额。【拓展】由第（4）问可知，小灯泡正常发光时电路中的电流I＝0.3A，将电压表并联在电池组两端，其测量滑动变阻器和灯泡的总电压U′＝2.55V，则电池电阻两端的电压：Ur＝U﹣U′＝3V﹣2.55V＝0.45V所以，所用电池组的电阻：r＝Ur/I＝0.45V/0.3A＝1.5Ω。【名师点睛】本题是一道测量小灯泡电功率的试验题，考查了实物图的连接、留意事项、电路故障分析、电功率的计算等，对于第（5）问，若能画出小灯泡的I﹣U图象，解题更直观，属于中考常考题型。（1）依据电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，结合由于灯泡的额定电压选择电压表的量程；（2）为了爱护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；（3）依据电压表的示数状况推断故障位置（4）第一步应使灯泡正常发光，进而知道电压表的示数；利用串联分压规律求出滑动变阻器接入的阻值，然后依据串联电路电压特点和欧姆定律以及电功率公式求出小灯泡的额定功率；（5）当电阻不变时，由P＝U2/R可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变更的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，从而得出答案；【拓展】依据串联电路特点和欧姆定律求出小明试验中所用电池组的电阻r。例3：（2024·云南）如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V，额定功率不大于1W的小灯泡功率的实物连接图。（1）在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处∶①；②。（2）改正错误和不妥之处后，闭合开关，发觉电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的缘由是______（填写选项中的字母）。A.小灯泡短路B.连接小灯泡的导线接触不良C.滑动变阻器接入电路的电阻过大（3）小明调整滑动变阻器，依次正确读取三组试验数据，顺手写在了草稿纸上（如图乙所示）。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出阴影处所缺的内容。次数小灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A小灯泡的电功率P/W________1

2

3

分析数据后得到小灯泡的额定电流为________A，额定功率为________W。（4）试验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为________W。【答案】（1）滑动变阻器连接成两个下接线柱；电流表正负接线柱接反了（2）C（3）亮度；0.30；0.75（4）0.45。【解析】(1)小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，其中滑动变阻器连接成两个下接线柱，电流表正负接线柱接反了。改正错误和不妥之处后，闭合开关，发觉电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的缘由是滑动变阻器接入电路的电阻过大，电路电流过小；而小灯泡短路则电压表无示数，连接小灯泡的导线接触不良则电流表无示数；故答案为：C。(3)小明在老师指导下设计记录数据及现象的表格，阴影处所缺内容应为小灯泡的发光状况。分析数据可知，小灯泡两端电压越大，则通过的电流也越大，小灯泡的额定电压为2.5V，在记录数据中居中，故小灯泡的额定电流为0.30A，额定功率为P=UI=2.5V´0.30A=0.75W(4)在试验后，小明接着进行试验的探究，它又将一只阻值5Ω的定值电阻与一个标有“20Ω、1A”的滑动变阻器串联接在电源电压恒定为3V的电源上时，此时滑动变阻器消耗的功率为：当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时，滑动变阻器消耗功率最大，为P最大=U02/4R0=(3V)2/4×5Ω=0.45W。【名师点睛】（1）滑动变阻器要一上一下接入电路中，电流表连接时要正入负出；（2）当滑动变阻器电阻过大，电流较小，灯泡发光较暗；（3）依据不同电压推断电流，电压和电流的乘积计算电功率；（4）当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时，滑动变阻器消耗功率最大。1：（2024·重庆）图甲是“探究电流与电压的关系”的试验电路，电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω，10Ω，15Ω的定值电阻进行探究。（1）请用笔画线代替缺少的2根导线，将图甲的电路连接完整（要求：导线不能交叉，滑片P向B端移动时，电路中的电流变大）；（2）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发觉电流表无示数，电压表有示数，可能的故障是定值电阻R________（选填“断路”或“短路”）；解除故障后，缓慢移动滑片P到某位置时，电压表的示数如图乙所示，为________V；（3）将不同小组的数据汇总后，得到表1的数据，分析可得：在电阻肯定的状况下，通过导体的电流和导体两端的电压成________比；

表1：试验数据（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”试验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，在表1的数据中有________可用于分析；②为得到更多的试验数据，老师给每个小组再次供应一个30Ω的定值电阻R0，某小组在试验中，无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V，其缘由是滑动变阻器的最大值太________（选填“大”或“小”）；该小组所运用的滑动变阻器的规格可能是________（选填下列选项前的字母）A．10Ω、3A

B．20Ω、2A

C．50Ω、1A【答案】（1）（2）断路；1.8（3）正（4）两组；小；C【解析】(1)电压表与电阻并联，滑片P向B端移动时电流表示数变大，即电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：；若定值电阻短路，则电压表示数为0，不符合题意；故电阻断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故产生故障的缘由可能是定值电阻断路。如图乙所示，电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V。（3）分析试验数据可知当R=5Ω时，电压与电流之比U/I=0.8V/I=0.8V/0.16A=1.0V/0.20A=1.5V/0.30A=2.0V/0.40A为肯定值，同理可求:R=10Ω和R=15Ω时，电压与电流之比仍为肯定值，故可得：在电阻肯定的状况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（2）①探究“电流与电阻的关系”时，若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，则在表1的数据中有两组数据可用于分析，分别是“1.5V，3.0A”和“1.5V，0.10A”。②电阻两端的电压始终保持UV=1.5V，依据分压原理，当接入30Ω电阻时，需增大变阻器连入电路中的电阻，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V（大于1.5V），缘由是滑动变阻器的最大阻值过小。依据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=4.5−1.5V=3V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，依据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×15Ω=30Ω，故为了完成整个试验，应当选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，故答案为：C。2：（2024·河南）某试验小组探究电流与电压和电阻的关系。试验中电源电压恒为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，试验电路图如图13所示。①请依据图13的电路图把图14的实物电路连接完整。②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项须要检查的内容: 。③检查完毕后，闭合开关，调整滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据时，电压表的示数为2.6V,15166组数据对应的点,6个数据点画出定值电阻的I-U图像。④分析断出的I-U图像可得出结论：在电阻肯定时，。⑤为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：。（2）接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上，又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻，以探究阻两端的电压达到相同的值。这个电压限制在多少合适呢?试验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值，为使试验顺当进行，大家进行了分析与探讨，你认为应选这三个电压值中的【答案】（1）①如图；②滑动变阻器是否在最大阻值处；③如图；④电流与电压成正比。⑤更换阻值不同的定值电阻进行多次试验；（2）2V。【解析】（1）①滑动变阻器遵循“一上一下”链接原则，并且依据电路图，滑片向左移动，滑变电阻变小，滑变右上已经连接，所以应当连接左下接线柱，导线另一端可以连接到定值电阻右侧，或者电压表3V接线柱上。②电路闭合前要检查滑动变阻器是否在最大阻值处，防止电路中电流过大损坏电路元件。③依据读数，电流为0.52A，图像如上图。④依据图像可知，当电阻肯定是，通过导体的电流与导体两端电压成正比。⑤为了具有普遍性，我们应当更换阻值不同的定值电阻，多次试验。（2）20Ω20Ω3V，所20Ω1.5V2V的电压保持不变。3:（2024·泸州）程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题：（1）依据甲中电路图，用黑色签字笔画线代替导线，将乙中的实物图补充完整。（2）电路正确连接后，当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为I1；则电源的电压U=______。（3）当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I2；则待测电阻Rx=______。（4）不变更甲图所示的电路，若开关S1始终处于断开状态，仅对开关S、S2进行操作______（选填“仍能”或“不能”）测量电源电压和未知电阻Rx的阻值。【答案】I1R0；；仍能。【解析】（1）依据甲图，将S2的右接线柱与电流表负接线柱连接起来，如下所示：（2）电路正确连接后，当开关S、S1闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，电流表示数为I1，则电源的电压U=I1R0；（3）当开关S、S2闭合，S1断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路各支路互不影响，通过待测电阻的电流为：I0=I2-I1，由欧姆定律，则待测电阻：Rx==。（4）不变更甲图所示的电路，若开关S1始终处于断开状态，只闭合S，电流表测通过定值电阻的电流，由欧姆定律可得出电源电压；开关S、S2闭合，电流表测干路，依据并联电路各支路不影响，由并联电路电流的规律，可求出通过待测电阻的电流，由欧姆定律可求出未知电阻Rx的阻值。故答案为：（1）如上；（2）I1R0；（3）；（4）仍能。4:（2024·贵州黔西南）小明用如下图所示的试验电路探究“电流与电阻的关系”。(1)在方框内画出此试验电路图。________(2)连接电路时，开关应处于_______状态，连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于端。(3)闭合开关，移动滑动变阳器的滑片P发觉：电压表始终无示数，电流表有示数。其缘由可能是（填序号）．A．滑动变阻器断路B．电阻R短路C．电阻R断路(4)解除故障后，用5Ω的电阻替换R接入电路，闭合开关，调整滑动变阻器，使电压表示数为1.5V时，电流表指针位置如图乙所示，将电流表示数填入下表中。(5)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，调整滑动变阻器的滑片P到合适位置时，记录电流数据。此操作中调整滑动变阻器的目的是。(6)再将电阻换成15Ω，重复上述操作。(7)进行多次试验，其目的是为了得到。(8)分析表格中的数据可得出结论肯定时。【答案】（1）如图；（2）断开；（3）右；（4）B；（5）0.3；（6）使电阻R两端的电压保持不变；（7）普遍规律；（8）电压；（9）通过导体的电流与导体的电阻成反比。【解析】(1)依据实物图，先将开关，电流表、滑动变阻器，电阻串联接入电路，再将电压表并联接入电路，作电路图如图所示：(2)接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器移到阻值最大处即置于右端，以爱护电路。(3)闭合开关，移动滑动变阳器的滑片P，电流表有示数，说明不行能是电路断路，电压表始终无示数，说明与电压表并联的电路短路，即电阻R短路；故选B。(4)由图乙可知，电流表此时的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，此时电流的示数为0.3A。(5)探究电流与电阻关系试验中，要限制电压不变，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，滑动变阻器两端的电压会变大，要