专题18 电学微专题二（讲义）（5考点+8考向电学重点实验）

专题18电学微专题二（电学重点实验）（讲义）目录考情分析TOC\o"1-3"\h\u 2考点一串、并联电路中电流和电压的规律 3夯基·必备基础知识梳理 3提升·必考题型归纳 4考向01探究串、并联电路中电流的规律 4考向02探究串、并联电路中电压的规律 6考点二探究影响导体电阻大小的因素 8夯基·必备基础知识梳理 8提升·必考题型归纳 9考向01探究影响导体电阻大小的因素 9考点三探究电流与电压和电阻的关系 12夯基·必备基础知识梳理 12提升·必考题型归纳 13考向01探究电流与电压的关系 13考向02探究电流与电阻的关系 15考点四电阻的测量 19夯基·必备基础知识梳理 19提升·必考题型归纳 21考向01伏安法测电阻 21考向02特殊方法测电阻 26考点五测量小灯泡电功率 29夯基·必备基础知识梳理 29提升·必考题型归纳 30考向01伏安法测小灯泡电功率 30

考情分析电学实验题是中考的必考内容。在全国各地中考试卷中，必然会有电学实验题，实验题所占分值较高，一般在4分-7分之间。考查内容主要有：探究串、并联电路中电流和电压的规律，探究影响导体电阻大小的因素，探究电流与电压和电阻的关系，电阻的测量，测量小灯泡的电功率等。对探究影响电流热效应的因素有时也会出现。在电学实验题中，考查方向多为电路分析与电路连接、电路故障分析、物理方法、实验器材、实验过程、电流表和电压表读数、实验结论、欧姆定律及其应用、电功率及其简单计算等。电学实验题是考生备考的重点内容，中考复习中，应从实验方法入手，认识和熟悉实验电路，了解常见实验过程，知道最终得到什么结论。考点一串、并联电路中电流和电压的规律必备知识梳理一、探究串、并联电路中电流的规律1.实验注意的问题（1）首先画好电路图，在根据电路图连接实物图；（2）在连接实物图过程中，开关应属于断开位置；（3）连接电流表时，要使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；（4）根据估测的电流大小选择电流表的量程，若不能事先估计被测电流的大小，连接好电路，检查无误后，采用试触的方法来选择合适的量程；（5）读数要客观、准确，视线与刻度盘垂直，且要正对刻度线，读数并记录完毕后断开开关，切断电源，整理好器材。2.实验结论（1）串联电路中电流处处相等，即I=IA=IB=IC=…=In；（2）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+I3+…+In；当各支路用电器都相同时，I=nI1。3.实验考向列表实验方法归纳法多次测量的目的避免偶然性，使结论具有普遍性电流规律串联电路中，通过各用电器的电流相同；并联电路中，干路电流等于各支路电流的之和更换不同小灯泡的目的进行多次测量，寻找普遍规律各支路电流是否相同两个支路小灯泡相同时，支路电流相同；小灯泡不相同时，支路电流不相同二、探究串、并联电路中的电压规律1.注意事项（1）连接实物电路图，可对照电路图按一定的顺序（从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极），逐个顺次连接；（2）在连接实物电路过程中，开关要处于断开状态，防止电路出现短路而烧坏电源；（3）电压表要并联在被测电路两端，同时要注意让电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，并采用试触法选择合适的量程；（4）闭合开关进行实验之前，要检查电路的正确性，确定没有错误后，方可进行实验；（5）实验中，每次读数后，应及时断开开关，以节约用电；（6）记录实验数据时，要如实记录，不能随意改动数据，更不能“凑数”。2.实验结论（1）串联电路中，电源两端电压等于各个用电器两端电压之和，即U=U1+U2；（2）在同一电路中，并联的用电器两端电压相等。3.实验考向列表连接电路时，开关应处于什么状态断开电压表的连接并联，电流应从电压表的正极流入，从负极流出电压表的路程选择连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数如果电压表量程选择过大，会出现读数误差更换小灯泡的目的进行多次测量，避免偶然性多次测量的目的寻找普遍规律提升·必考题型归纳考向01探究串、并联电路中电流的规律【例1】如图，小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。（1）图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是________（填“A”、“B”或“C”）处的电流，若测该处电流时，L1灯泡发生断路，L2亮度________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电流表示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）闭合开关后，小梅发现电流表的指针如丙图，出现这种情况的原因是_________________________________________；（3）他们测出A、B、C三处的电流IA、IB、Ic如下表所示，由此得出三者间的初步结论：__________________（只写表达式）。为了使结论更具有代表性小梅他们接下来应该做的是___________________________________。位置ABC电流0.240.240.48【变式1-1】小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。她们连接的电路如图所示。（1）当小敏用开关“试触”时，发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光。由此可知，她们连接的电路发生了______________故障；若闭合开关S，可能造成的后果是________________________。（2）小英只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法。（在错接的导线上画×，然后画出正确的接线）（3）她们利用改正后的电路进行实验：闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：________________________________________________。【变式1-2】如图所示，电源电压不变，同时闭合开关S、S1，待电路稳定后再断开S1，则（）。A．电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变；B．电流表A的示数不变，电流表A1的示数增大，电压表V的示数减小；C．电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变；D．电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大考向02探究串、并联电路中电压的规律【例2】图甲是小明探究“串联电路的电压规律”的实验电路图。（1）连接电路时，开关应该处于________（选填“闭合”或“断开”）状态。（2）小明根据电路图连接好电路，把电压表接在A、B之间，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是______V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该断开开关，________________________________。（3）正确实验后，小明分析多组数据得出结论：___________________________________。（请使用文字叙述）【变式2-1】为了探究串联电路中电压的规律，小明设计的电路如图所示．根据电路图把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC之间，测出它们的电压，填入表中：实验次数AB间电压U1/VBC间电压U2/VAC间电压U3/V12.53.5（1）AC之间电压如图乙所示，示数为_______V。（2）再测灯L2两端电压时，只将电压表接A的一端改接C，这种接法__________（正确/不正确），理由是___________________________________________________________。（3）在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是：_____；A．整理器材，结束实验 B．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值C．分析数据，得出结论 D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值（4）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是__________或___________。（假设只有一个灯泡有故障）【变式2-2】在并联电路中，其中一个用电器两端的电压用U1表示，电源两端的电压用U表示．请自选实验器材证明：在并联电路中，U1等于U。（1）画出实验电路图；（2）写出实验步骤__________________________________________________________________________________________________________________________________________；（3）画出实验数据记录表格。考点二探究影响导体电阻大小的因素备知识梳理1.注意事项与实验方法（1）控制变量法：影响导体电阻大小的因素有：导体长度、导体横截面积、导体的材料和导体温度。探究实验必须采用控制变量法。即探究导体长度对导体电阻影响时，控制导体的材料、截面和温度不变；探究导体截面对导体电阻影响时，控制导体材料、导体长度和导体温度不变；探究导体材料对导体电阻影响时，控制导体长度、截面和温度不变；探究导体温度对导体电阻影响时，控制导体材料、长度和截面不变。（2）转换法：实验中，通过小灯泡的亮度或电流表读数反映导体电阻的大小。在电源电压一定时，小灯泡亮度越高或电流表读数越大，导体电阻越小；但用小灯泡的亮度比较导体电阻大小没有电流表的读数更为准确。2.实验结论（1）材料相同、截面相同的导体，电阻与长度有关，长度越长，电阻越大；（2）材料相同、长度相同的导体，电阻与截面有关，截面越粗，电阻越小；（3）长度相同、截面相同的导体，电阻与材料有关。3.实验考向列表：导线长度与电流关系其他条件相同时，导线越长，电流越小实验方法控制变量法A、B之间探究的是导体长度与电阻关系A、C之间探究的是导体截面与电阻的关系A、D之间探究的是导体电阻与材料有关灯泡亮度与什么有关电流大小同一种导体电阻与温度的关系温度越高电阻越大实验中的电源电源电压保持不变导体的电阻与电压和电流无关，因为电阻是导体本身的一种性质如图所示。不同规格电阻丝（A-镍铬合金丝、B-截面相同较长镍铬合金丝、C-与A长度相同较粗镍铬合金丝、D-与A长度相同截面相同的锰铜合金丝）。提升·必考题型归纳考向01探究影响导体电阻大小的因素【例1】在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如下表所示：编号材料长度/m横截面积/A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5（1）实验中应通过观察___________来比较电阻的大小，这种实验方法叫_____________；（2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与__________的关系；（3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______________的关系；（4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为__________的两根电阻丝进行实验。【变式1-1】生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。合金基体材料增强材料特性应用黄铜铜锌易加工仪表青铜铜锡耐磨齿轮现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？（1）实验器材：_______________________________________________________（2）实验步骤：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（3）实验结论：______________________________________________________________【变式1-2】热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度的改变而改变这一特性来进行温度测量的，如表是热电阻R0

随温度t变化的关系。图甲是某兴趣小组设计的一个用电阻R0

做测温探头的“热电阻温度计”电路。电源电压为1.5V、电流表量程为0～6mA（如图乙）、定值电阻R的阻值是160Ω。请你解答：温度

t

/℃020406080100电阻

R

0

/Ω507090110130150（1）根据表中数据，在图丙中画出热电阻R0

与温度t的关系图象，通过分析可知热电阻R0

的阻值随温度的升高而______；（2）电流表示数越大对应的温度值越______，该温度计能测量的最低温度是

______℃。考点三探究电流与电压和电阻的关系必备知识梳理1.注意事项与实验方法（1）因电流与电压、电阻均有关系，我们要研究电流与电压的关系，应该采用控制变量法。即保持电阻不变，改变电阻两端的电压，研究电流与电压的关系。（2）我们要研究电流与电阻的关系，应该采用控制变量法。即保持电压不变，改变导体的电阻，研究电流与电阻的关系。（3）注意事项1）任何电学实验，在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处，这样可以保护电路。2）本实验中滑动变阻器的作用有两点：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压3）如果只凭一组数据，就得出电流与电压成正比的结论，缺乏普遍性，所以本实验用不同阻值的电阻，重复实验操作，这样得出的数据更具普遍性。4）要会根据I-U图，判断电阻值的大小。如图，通过相同的电流时，UB>UA，所以RB>RA。根据数据画出I-R图像。2.实验结论（1）在电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。（2）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。3.实验考向列表实验方法控制变量法：探究电流与电压关系时：控制电阻不变；探究电流与电阻关系时：控制电压不变连接电路前应注意哪些问题断开开关、变阻器处于最大位置、电流表和电压表选择合适量程、注意正负接线柱不能接反变阻器的作用探究电流与电压关系时，变阻器的作用：改变导体两端电压；探究电流与电阻关系时，变阻器的作用：控制导体两端电压不变多次测量目的寻找普遍规律补充电路按元件顺序观察缺少部分，然后进行连接，注意不能交叉电路连接改错电流要从电流表、电压表正极入、负极出，量程选择要预估，元件连接要符合要求，电流表要串联在电路中，电压表要与被测元件并联，变阻器要一上一下接入电路实验结论在电阻一定时，导体电流与导体两端电压成正比；在电阻一定时，导体电流与导体电阻成反比连接电路时开关应处于断开状态；变阻器应置于阻值最大位置变阻器的连接一上一下完善表格根据实验规律和给出数据，填入正确值提升·必考题型归纳考向01探究电流与电压的关系【例1】小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器R'的规格是“50Ω1A”，阻值为10Ω的电阻一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。实验次数1234U/V5.06.07.08.0I/A0.610.700.79（1）小明根据图甲所示的电路图连接好电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路中存在的故障可能是________________________________________；（2）排除故障后，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应的电流值，并记录在上表中。第1次实验时电流表的读数如图乙所示，则此时通过电阻的电流为______A。分析这些数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；（3）若将定值电阻换成小灯泡来完成上述实验，你认为此实验方案可行吗？_________，你的理由是____________________________________________________；（4）此实验要求改变电阻两端的电压进行多次测量，这样做是为了______________（选填“减小误差”或“寻找规律”）。【变式1-1】在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中，下列说法正确的是（）。A．两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论；B．探究电流和电压的关系中，滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定；C．在探究电流和电阻的关系中，滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压；D．两个实验都用到的实验探究方法是转换法【变式1-2】李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，下列说法中错误的是（）。A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过乙导体的电流为0.1A；B．将甲、乙两导体并联到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.6A；C．导体甲的电阻小于导体乙的电阻；D．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零考向02探究电流与电阻的关系【例2】在“探究电流和电阻关系”的实验中，提供的器材有电源（恒为4.5V），定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），滑动变阻器R′（50Ω1A），电压表（0~3V，0~15V），电流表（0~0.6A），开关，若干导线。小明设计了如图甲所示的电路进行实验。（1）根据图甲中的电路图，连接图乙中实物图，使滑动变阻器的滑片P位于右端时接入电路中的阻值最大；（2）电路连接完毕，闭合开关后，发现电流表的指针向左偏，造成这一现象的可能原因是________________________________________________；排除电路故障后，闭合开关并调节滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，为______A；（3）分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复实验，并绘制出I-R图像，如图丁所示，由图像可得出结论：_______________________________________________________；（4）为完成该实验探究，滑动变阻器连入电路的最小阻值为_______Ω；（5）以现有的实验器材进行实验，定值电阻两端的预设电压可取的最小值为______V。【变式2-1】某小组同学按图（a）、（b）所示的电路图连接电路分别进行实验。在这两个电路中，电阻R1与R2为阻值不同的定值电阻。实验时，他们通过改变滑动变阻器R的滑片位置，得到的实验数据如表一、二所示。表一表二实验序号A1表示数（安）A2表示数（安）V1表示数（伏）V2表示数（伏）实验序号A1表示数（安）A2表示数（安）V1表示数（伏）V2表示数（伏）10.10.22240.20.22620.10.32250.30.33630.10.52260.40.446（1）对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图______[选填“（a）”或“（b）”]所示的电路图进行实验测得的。（2）分析________（选填“表一”或“表二”）中电表________与电表_______的示数关系（选填表中电表符号），可验证：当导体_______（选填“R1”、“R2”或“R”）电阻不变时，通过该导体的电流跟它两端的电压成正比。（3）分析比较实验序号1与4中的电压表V1和电流表A1的示数及相关条件，可验证________________________________________________________________________________。【变式2-2】某实验小组在探究“电路中电流与电阻的关系”时，实验室可供使用的器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、导线若干。（1）请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小；（2）将5Ω的电阻接入a、b间，并连接完整电路后闭合开关S，发现电流表无示数，电压表为电源电压，则电路故障可能是____________________________________________；（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为U0，此时电流表的示数如图乙所示为_______A；（4）将5Ω的电阻依次换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入a、b间，闭合开关，滑片P应向______（选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值，并画出了图丙所示的图像，从而得出结论：电压一定时，_____________________________；（5）完成上述实验后，实验小组的同学继续探究电流与电压的关系，他们__________（选填“可以”或“不可以”）继续使用图甲的电路图，他们记录实验数据的表格如表所示，请帮他们补充完整。实验次数_____I/A_________10.31.520.4230.52.5考点四电阻的测量必备知识梳理一、伏安法测电阻1.注意事项（1）在连接电路的过程中，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发，把干路上的各元件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端；（2）连接实物图时，要将开关断开；（3）实验前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，以保证电路安全，防止开关突然闭合时，产生瞬间电流过大而损坏电源或电表；（4）可采用试触法确定电表的路程；（5）电表的正、负接线柱不能接反；（6）滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式；（7）进行多次测量并计算电阻的平均值，可以减小误差。2.器材选择原则（1）滑动变阻器：所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值；（2）电流表、电压表量程：在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测得值准确，这是因为小量程的分度值小，准确的高。因此测量时，能用小量程就不要大量程。3.考向列表补充电路以某一电器为起点，观察一周，先连主电器，后连测量电器，注意连线不能交叉测量前变阻器的位置、目的处于最大位置、为了保护电路变阻器连接要求一上一下实验前开关状态断开状态补充测量数据根据实验原理和测量数据规律补齐表格中空格小灯泡电阻测量结果相差较大原因小灯泡的电阻随温度的升高而变大电路故障分析电流表无示数，某处断路；电压表无示数，被测电器短路或电压表连线未接好电流表、电压表反偏正负极接反分析测量数据求电阻根据欧姆定律进行计算测量结果误差较大原因电流表或电压表有内阻电流表对测量误差的影响内接时测量结果偏大、外接时测量结果偏小二、特殊方法测电阻1.伏阻法（1）利用串联电路中电流处处相等求阻值（已知R0阻值）1）闭合开关S，分别测出R0、RX两端第一章U0、UX；2）。（2）利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻（已知R0阻值）闭合开关S，读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1;读出变阻器接入阻值最小（等于0）时电压表的读数U2；被测电阻：只闭合开关S，测出R0两端电压U0，闭合S、S1，测出电源电压U；闭合S，将S1置于a，R0与Rx串联，读出电压表示数U；闭合S，将S1置于b，R0与Rx串联，读出电压表示数U0则Ux＝U-U0；2.安阻法（1）利用并联电路各支路两端电压相等求阻值（已知R0阻值）闭合S，分别测出通过R0、RX的电流I0、IX；(1)闭合S、断开S1，此时只有R0连入电路，读出A的示数I0(2)闭合S、S1，R0与Rx并联，读出A的示数I；(3)（2）利用电源电压不变列方程求阻值（已知R0阻值）(1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0(2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix，（3）(1)闭合S、断开S1，Rx与R0串联，读出A的示数为I1，则U＝_________________(2)闭合S、S1，只有Rx接入电路，读出A的示数为I2，（3）(1)闭合S，将滑动变阻器滑片移至a端时，此时R0＝0，读出A的示数I1，(2)闭合S，将滑动变阻器的滑片移至b端时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R，读出此时A表示数I2，（3）3.等效替代法利用等效思想测量电阻(1)闭合S，将S1置于a，调节R0，读出A的示数I1(2)闭合S，将S1置于b，保持滑片P位置不变，调节电阻箱R′，使A的示数仍为I，读出此时R′连入电路的阻值R′。Rx＝R'。提升·必考题型归纳考向01伏安法测电阻【例1】为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻R、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将下表中①②处的内容填写完整。实验次数①______②______电阻R/Ω123（3）某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表示数为______A，本次测得Rx的阻值为______Ω。（4）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是______（填字母代号）A．用刻度尺测量铅笔的长度 B．测量小灯泡的电阻 C．测量小灯泡的电功率（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：①闭合开关S，断开S2，读出电压表的示数U1；②__________________________，读出电压表的示数U2；③待测电阻的阻值Rx=______________。（用已知量和测得量的字母表示）【变式1-1】某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时，他们先进行了如下猜想：猜想一：小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大；猜想二：小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小；猜想三：小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究，他们具体的探究过程为：（1）完成电路连接，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最______（填“左”或“右”）端；（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数发生变化，则故障原因可能是小灯泡__________（填“断路”或“短路”）；（3）故障排除后，进行实验并记录了前4组数据如下表所示，第5次实验的电流值如图所示，则电流大小为______A；次数12345电压（U/V）0.51.01.52.02.5电流（I/A）0.180.300.380.44（4）根据上表记录的实验数据，在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像__________。通过图像分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而______（填“增大”“不变”或“减小”）。【变式1-2】在测量标有小灯泡电阻的实验中，下图是甲同学连接好的电路。（1）乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来，并画上

“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上。（2）闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最__________（选填“左”或“右”）端。（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是_____________________________________________________。（写出一种可能即可）（4）排除故障后，甲同学先闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低，实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：序号12345发光情况明亮较亮较暗暗不发光电压

2.52.01.51.00.5电流

0.220.200.140.12电阻

11.410.07.04.7当电压表的示数为时，电流表的示数如图所示为________A，则此时小灯泡的电阻约为_______。（5）最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻，乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由：__________________________________________________________________。考向02特殊方法测电阻【例2】某同学设计了如图所示的电路测量未知电阻RX

的阻值。已知R0

为定值电阻，R为滑动变阻器。（1）开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于__________端（填“a”或“b”），目的是__________。（2）闭合开关S，调节滑动变阻器，得到电压表V1

的示数为U1

，电压表V2

的示数为U2

，则被测的阻值Rx=___________。（3）该同学测量一次后，就计算出了该电阻的阻值，你认为该实验结论的得出_______（选填“妥当”或“不妥当”），理由是__________________________________________。【变式2-1】如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（）。A．只有① B．只有②C．只有②③ D．只有②③④【变式2-2】小强同学在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，设计了如图甲所示的电路图，已知电源电压为，小灯泡额定电压为。（1）图乙为小强同学连接的部分电路，请用笔画线代替导线按图甲电路图将其连接完整，导线不许交叉；（或用文字说明导线具体连接方式）()（2）闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为时，电流表示数如图丙所示为___________A，小灯泡正常工作时的阻值为___________（保留两位小数）；（3）小强根据测得的实验数据作出了如图丁所示的图像，分析图像可知随着电压的增大，小灯泡的阻值___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；（4）实验结束后，小强同学假设：若一个电表发生故障，但在有阻值已知的定值电阻、若干开关可供使用的情况下，设计了如图所示的电路，其中能测出小灯泡正常发光时的电阻的是___________（选填字母）。考点五测量小灯泡电功率必备知识梳理1.注意事项（1）电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。（2）连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压未知，则要采用试触的方法判断。（3）连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。（4）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。（5）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。2.考向列表补充电路以某一电器为起点，观察一周，先连主电器，后连测量电器，注意连线不能交叉测量前变阻器的位置、目的处于最大位置、为了保护电路变阻器连接要求一上一下实验前开关状态断开状态电路故障电流表无示数，某处断路；电压表无示数，被测电器短路或电压表连线未接好电流表、电压表反偏正负极接反影响小灯泡亮度的因素由小灯泡实际功率决定，功率越大，亮度越高实际功率大小根据公式：进行计算分析图像求额定功率根据额定电压确定电流，计算即得额定功率分析图象不同电压下灯丝电阻值不同原因是灯丝电阻随温度的变化而变化提升·必考题型归纳考向01伏安法测小灯泡电功率【例1】小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整；（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为______V。接下来调节滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光。【变式1-1】某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示，使用的电源电压约为6V，滑动变阻器的规格是“5Ω2A”。（1）该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定电功率，应该断开开关，更换最大阻值______的滑动变阻器。（选填“更大”或“更小”

）（2）调整装置后进行实验，实验时某次电压表的示数为2.0V，对应电流表示数如图丙所示，要想测出小灯泡的额定电功率，接下来的操作是：_____________________________________________________________（3）若考虑电表的电阻对测量的影响，则电功率的测量结果与真实值相比偏______（选项“大”或“小”），原因是______（填字母）A．电流表测量值偏大 B．电压表测量值偏大 C．电流表和电压表测量值都偏大【变式1-2】在测量额定电压为小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗；（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表：物理量次数电压电流灯泡亮度灯泡实际电功率灯泡电功率的平均值10.50.18不亮210.2发暗光320.3发较亮光42.50.32正常发光52.80.34发光强烈①

小灯泡的额定功率为_______

；②

表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是______________________________；③

分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。（3）测量额定电压为的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（为已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。①断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为____________时，小灯泡恰好正常发光；②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关，断开开关，记下电流表示数为；③推导出小灯泡L的额定功率表达式____________（用物理量、和表示）。

专题18电学微专题二（电学重点实验）（讲义）（解析版）目录考情分析TOC\o"1-3"\h\u 2考点一串、并联电路中电流和电压的规律 3夯基·必备基础知识梳理 3提升·必考题型归纳 4考向01探究串、并联电路中电流的规律 4考向02探究串、并联电路中电压的规律 6考点二探究影响导体电阻大小的因素 8夯基·必备基础知识梳理 8提升·必考题型归纳 9考向01探究影响导体电阻大小的因素 9考点三探究电流与电压和电阻的关系 12夯基·必备基础知识梳理 12提升·必考题型归纳 13考向01探究电流与电压的关系 13考向02探究电流与电阻的关系 15考点四电阻的测量 19夯基·必备基础知识梳理 19提升·必考题型归纳 21考向01伏安法测电阻 21考向02特殊方法测电阻 26考点五测量小灯泡电功率 29夯基·必备基础知识梳理 29提升·必考题型归纳 30考向01伏安法测小灯泡电功率 30

考情分析电学实验题是中考的必考内容。在全国各地中考试卷中，必然会有电学实验题，实验题所占分值较高，一般在4分-7分之间。考查内容主要有：探究串、并联电路中电流和电压的规律，探究影响导体电阻大小的因素，探究电流与电压和电阻的关系，电阻的测量，测量小灯泡的电功率等。对探究影响电流热效应的因素有时也会出现。在电学实验题中，考查方向多为电路分析与电路连接、电路故障分析、物理方法、实验器材、实验过程、电流表和电压表读数、实验结论、欧姆定律及其应用、电功率及其简单计算等。电学实验题是考生备考的重点内容，中考复习中，应从实验方法入手，认识和熟悉实验电路，了解常见实验过程，知道最终得到什么结论。考点一串、并联电路中电流和电压的规律必备知识梳理一、探究串、并联电路中电流的规律1.实验注意的问题（1）首先画好电路图，在根据电路图连接实物图；（2）在连接实物图过程中，开关应属于断开位置；（3）连接电流表时，要使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；（4）根据估测的电流大小选择电流表的量程，若不能事先估计被测电流的大小，连接好电路，检查无误后，采用试触的方法来选择合适的量程；（5）读数要客观、准确，视线与刻度盘垂直，且要正对刻度线，读数并记录完毕后断开开关，切断电源，整理好器材。2.实验结论（1）串联电路中电流处处相等，即I=IA=IB=IC=…=In；（2）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+I3+…+In；当各支路用电器都相同时，I=nI1。3.实验考向列表实验方法归纳法多次测量的目的避免偶然性，使结论具有普遍性电流规律串联电路中，通过各用电器的电流相同；并联电路中，干路电流等于各支路电流的之和更换不同小灯泡的目的进行多次测量，寻找普遍规律各支路电流是否相同两个支路小灯泡相同时，支路电流相同；小灯泡不相同时，支路电流不相同二、探究串、并联电路中的电压规律1.注意事项（1）连接实物电路图，可对照电路图按一定的顺序（从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极），逐个顺次连接；（2）在连接实物电路过程中，开关要处于断开状态，防止电路出现短路而烧坏电源；（3）电压表要并联在被测电路两端，同时要注意让电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，并采用试触法选择合适的量程；（4）闭合开关进行实验之前，要检查电路的正确性，确定没有错误后，方可进行实验；（5）实验中，每次读数后，应及时断开开关，以节约用电；（6）记录实验数据时，要如实记录，不能随意改动数据，更不能“凑数”。2.实验结论（1）串联电路中，电源两端电压等于各个用电器两端电压之和，即U=U1+U2；（2）在同一电路中，并联的用电器两端电压相等。3.实验考向列表连接电路时，开关应处于什么状态断开电压表的连接并联，电流应从电压表的正极流入，从负极流出电压表的路程选择连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数如果电压表量程选择过大，会出现读数误差更换小灯泡的目的进行多次测量，避免偶然性多次测量的目的寻找普遍规律提升·必考题型归纳考向01探究串、并联电路中电流的规律【例1】如图，小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。（1）图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是________（填“A”、“B”或“C”）处的电流，若测该处电流时，L1灯泡发生断路，L2亮度________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电流表示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）闭合开关后，小梅发现电流表的指针如丙图，出现这种情况的原因是_________________________________；（3）他们测出A、B、C三处的电流IA、IB、Ic如下表所示，由此得出三者间的初步结论：____________（只写表达式）。为了使结论更具有代表性小梅他们接下来应该做的是___________________________________。位置ABC电流0.240.240.48【答案】C；不变；变小；电流表正负接线柱接反了；IC=IA+IB；选用不同规格的灯泡做多做几次实验。【解析】（1）[1]由图乙知道，此时电流表串联在干路上，测量的是C处的电流。[2]L1灯泡发生断路，因并联电路各支路互不影响，所以通过L2的电流大小不变，L2的亮度不变。[3]原来电流表测干路电流，L1灯泡发生断路后，电流表测支路的电流，根据并联电路电流的规律，电流表示数将变小。（2）[4]开关闭合后发现电流表的指针偏转如图丙所示（指针反偏），出现该现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。（3）[5]分析表中数据，得出关系式为IC=IA+IB[6]为得出普遍性的结论，需要换用不同规格的小灯泡，再测出几组数据。【变式1-1】小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。她们连接的电路如图所示。（1）当小敏用开关“试触”时，发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光。由此可知，她们连接的电路发生了______________故障；若闭合开关S，可能造成的后果是________________________。（2）小英只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了，请你在图中画出她的改法。（在错接的导线上画×，然后画出正确的接线）（3）她们利用改正后的电路进行实验：闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：________________________________________________。【答案】短路；电流表A2被烧坏；如图；在并联电路中，干路电流大于支路电流。【解析】（1）电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏，两灯均不发光，由此可知电路发生了短路故障，若闭合开关S，由于电路发生短路，电路中电流过大，可能造成的后果是电流表A2被烧坏。（2）改正电路如图：（3）利用改正后的电路进行实验，闭合开关S后，读出两块电流表的示数，得出的初步结论是：在并联电路中，干路电流大于支路电流。【变式1-2】如图所示，电源电压不变，同时闭合开关S、S1，待电路稳定后再断开S1，则（）。A．电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变；B．电流表A的示数不变，电流表A1的示数增大，电压表V的示数减小；C．电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变；D．电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大【答案】A。【解析】由图可知，闭合开关S、S1时，电阻R1、R2并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过R2的电流，根据并联电路电流的特点可知，电流表A的示数大于电流表A1的示数，电压表测电源电压；当只闭合S时，电阻R1没有接入电路，此时电流表A与电流表A1相等，都是测通过R2的电流，而通过R2的电流根据欧姆定律可知，其前后不变，所以电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表仍然测电源电压，所以电压表的示数也不变。故选A。考向02探究串、并联电路中电压的规律【例2】图甲是小明探究“串联电路的电压规律”的实验电路图。（1）连接电路时，开关应该处于________（选填“闭合”或“断开”）状态。（2）小明根据电路图连接好电路，把电压表接在A、B之间，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是______V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该断开开关，________________________________。（3）正确实验后，小明分析多组数据得出结论：___________________________________。（请使用文字叙述）【答案】断开；0.5；电压表换用小量程；串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。【解析】（1）[1]连接电路时，为了防止触电和由于连接错误造成短路，损失电路元件，应把开关断开。（2）[2]由图乙可知，电压表所选量程是0~15V，分度值为0.5V。[3]由于电压表所选量程是0~15V，指针偏转很小，所以为了实验结果更准确，电压表应选用小量程。（3）[4]根据串联电路的电压规律可知：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。【变式2-1】为了探究串联电路中电压的规律，小明设计的电路如图所示．根据电路图把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC之间，测出它们的电压，填入表中：实验次数AB间电压U1/VBC间电压U2/VAC间电压U3/V12.53.5（1）AC之间电压如图乙所示，示数为_____V。（2）再测灯L2两端电压时，只将电压表接A的一端改接C，这种接法__________（正确/不正确），理由是___________________________________________________________。（3）在表格中记录数据后，下一步首先应该做的是：_____；A．整理器材，结束实验 B．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值C．分析数据，得出结论 D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值（4）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是__________或___________。（假设只有一个灯泡有故障）【答案】6；不正确；电压表的正负接线柱接反了；B；L1短路；L2断路。【解析】(1)[1]由表格中数据可以算出：U3=U1+U2=2.5V+3.5V=6.0V；(2)[2][3]当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压。(3)[4]通过实验数据分析总电压与各部分电路电压之间的关系，只能验证一次，所以发现实验次数太少，需要多次测量，为使多次测量更具普遍性，要更换灯泡规格，或改变电源电压；故B正确，ACD错误。(4)[5][6]闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1短路或L2断路。【变式2-2】在并联电路中，其中一个用电器两端的电压用U1表示，电源两端的电压用U表示．请自选实验器材证明：在并联电路中，U1等于U。（1）画出实验电路图；（2）写出实验步骤__________________________________________________________________________________________________________________________________________；（3）画出实验数据记录表格。【解析】（1）由题意可知，两电阻并联组成电路，然后把电压表并联在电路中，实验电路如图所示：(2)实验步骤：①将电压表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路；②闭合开关，读出此时电压表V和电压表V1的示数，分别记为U和U1，并记录在表格中；③断开开关，改变电源电压，仿照步骤②再做5次实验。(3)实验数据记录表格考点二探究影响导体电阻大小的因素必备知识梳理1.注意事项与实验方法（1）控制变量法：影响导体电阻大小的因素有：导体长度、导体横截面积、导体的材料和导体温度。探究实验必须采用控制变量法。即探究导体长度对导体电阻影响时，控制导体的材料、截面和温度不变；探究导体截面对导体电阻影响时，控制导体材料、导体长度和导体温度不变；探究导体材料对导体电阻影响时，控制导体长度、截面和温度不变；探究导体温度对导体电阻影响时，控制导体材料、长度和截面不变。（2）转换法：实验中，通过小灯泡的亮度或电流表读数反映导体电阻的大小。在电源电压一定时，小灯泡亮度越高或电流表读数越大，导体电阻越小；但用小灯泡的亮度比较导体电阻大小没有电流表的读数更为准确。2.实验结论（1）材料相同、截面相同的导体，电阻与长度有关，长度越长，电阻越大；（2）材料相同、长度相同的导体，电阻与截面有关，截面越粗，电阻越小；（3）长度相同、截面相同的导体，电阻与材料有关。3.实验考向列表：导线长度与电流关系其他条件相同时，导线越长，电流越小实验方法控制变量法A、B之间探究的是导体长度与电阻关系A、C之间探究的是导体截面与电阻的关系A、D之间探究的是导体电阻与材料有关灯泡亮度与什么有关电流大小同一种导体电阻与温度的关系温度越高电阻越大实验中的电源电源电压保持不变导体的电阻与电压和电流无关，因为电阻是导体本身的一种性质如图所示。不同规格电阻丝（A-镍铬合金丝、B-截面相同较长镍铬合金丝、C-与A长度相同较粗镍铬合金丝、D-与A长度相同截面相同的锰铜合金丝）。提升·必考题型归纳考向01探究影响导体电阻大小的因素【例1】在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如下表所示：编号材料长度/m横截面积/A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5（1）实验中应通过观察___________来比较电阻的大小，这种实验方法叫_____________；（2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与__________的关系；（3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______________的关系；（4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为__________的两根电阻丝进行实验。【答案】灯泡亮度；转换法；长度；横截面积；AD。【解析】（1）[1][2]将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种方法在物理学中称之为转换法。（2）[3]选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，材料和横截面积相同，长度不同，可以探究导体电阻大小与长度的关系。（3）[4]选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，材料和长度相同，横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。（4）[5]为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，保持长度和横截面积相同，材料不同，选择AD两根电阻丝。【变式1-1】生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。合金基体材料增强材料特性应用黄铜铜锌易加工仪表青铜铜锡耐磨齿轮现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？（1）实验器材：______________________________________________________________（2）实验步骤：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（3）实验结论：______________________________________________________________【答案】（1）电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器；（2）①按电路图连接实物；如图；②选取将长度相同的黄铜线与青铜线；③将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；（3）电流大的导线性能较好。【解析】[1]此题为实验探究设计实验，用到的方法主要是控制变量和转换法，所用到的实验器材有：电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器组成电路；①按电路图连接实物，如图：②研究材料的导电性能即要控制材料的长度相同、横截面积相同（所给材料已满足），根据题中给出的条件，所以应选取长度相同的黄铜线和青铜线；③同等情况下，只有材料不同，导电性能要能观察，所以转换成电流的大小，电流表能显示出电流，所以应将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤为了验证结论有普遍性，应多次实验，所以改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；[3]若I1>I2，则黄铜导电性强；若I1<I2，则青铜导电性强；若I1=I2，则两种材料导电性能相同，所以得到的结论是：电流大的导线性能较好。【变式1-2】热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度的改变而改变这一特性来进行温度测量的，如表是热电阻R0

随温度t变化的关系。图甲是某兴趣小组设计的一个用电阻R0

做测温探头的“热电阻温度计”电路。电源电压为1.5V、电流表量程为0～6mA（如图乙）、定值电阻R的阻值是160Ω。请你解答：温度

t

/℃020406080100电阻

R

0

/Ω507090110130150（1）根据表中数据，在图丙中画出热电阻R0

与温度t的关系图象，通过分析可知热电阻R0

的阻值随温度的升高而______；（2）电流表示数越大对应的温度值越______，该温度计能测量的最低温度是

______℃。【答案】增大；小；40。【解析】（1）[1]根据表中数据，在图丙中描点、连线，得出热电阻R0

与温度t的关系图象，如图：[2]通过分析可知热电阻R0

的阻值随温度的升高而增大。（2）[3]从图甲可知，定值电阻和热电阻串联，电流表测量电路电流。电源电压不变，电流表示数越大，根据欧姆定律可知总电阻越小，故热电阻的阻值越小，从图丙可知，对应的温度值越小。[4]根据电流表的量程可知电路中的最大电流I＝6mA＝0.006A；根据欧姆定律可知总电阻；根据电阻串联的特点可知热电阻的阻值。从图丙可知该温度计能测量的最低温度是40℃。考点三探究电流与电压和电阻的关系必备知识梳理1.注意事项与实验方法（1）因电流与电压、电阻均有关系，我们要研究电流与电压的关系，应该采用控制变量法。即保持电阻不变，改变电阻两端的电压，研究电流与电压的关系。（2）我们要研究电流与电阻的关系，应该采用控制变量法。即保持电压不变，改变导体的电阻，研究电流与电阻的关系。（3）注意事项1）任何电学实验，在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处，这样可以保护电路。2）本实验中滑动变阻器的作用有两点：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压3）如果只凭一组数据，就得出电流与电压成正比的结论，缺乏普遍性，所以本实验用不同阻值的电阻，重复实验操作，这样得出的数据更具普遍性。4）要会根据I-U图，判断电阻值的大小。如图，通过相同的电流时，UB>UA，所以RB>RA。根据数据画出I-R图像。2.实验结论（1）在电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。（2）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。3.实验考向列表实验方法控制变量法：探究电流与电压关系时：控制电阻不变；探究电流与电阻关系时：控制电压不变连接电路前应注意哪些问题断开开关、变阻器处于最大位置、电流表和电压表选择合适量程、注意正负接线柱不能接反变阻器的作用探究电流与电压关系时，变阻器的作用：改变导体两端电压；探究电流与电阻关系时，变阻器的作用：控制导体两端电压不变多次测量目的寻找普遍规律补充电路按元件顺序观察缺少部分，然后进行连接，注意不能交叉电路连接改错电流要从电流表、电压表正极入、负极出，量程选择要预估，元件连接要符合要求，电流表要串联在电路中，电压表要与被测元件并联，变阻器要一上一下接入电路实验结论在电阻一定时，导体电流与导体两端电压成正比；在电阻一定时，导体电流与导体电阻成反比连接电路时开关应处于断开状态；变阻器应置于阻值最大位置变阻器的连接一上一下完善表格根据实验规律和给出数据，填入正确值提升·必考题型归纳考向01探究电流与电压的关系【例1】小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器R'的规格是“50Ω1A”，阻值为10Ω的电阻一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。实验次数1234U/V5.06.07.08.0I/A0.610.700.79（1）小明根据图甲所示的电路图连接好电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路中存在的故障可能是________________________________________；（2）排除故障后，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应的电流值，并记录在上表中。第1次实验时电流表的读数如图乙所示，则此时通过电阻的电流为______A。分析这些数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；（3）若将定值电阻换成小灯泡来完成上述实验，你认为此实验方案可行吗？_________，你的理由是____________________________________________________；（4）此实验要求改变电阻两端的电压进行多次测量，这样做是为了______________（选填“减小误差”或“寻找规律”）。【答案】被测电阻断路；0.5；不可行；灯丝的电阻随温度的变化而变化；寻找规律。【解析】（1）[1]电流表无示数，说明电路中有断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极间是通路，则故障原因可能是被测电阻断路。（2）[2]第1次实验时电流表的读数如图乙所示，电流表选用大量程，分度值为0.1A，此时流经电阻的电流为0.5A。（3）[3][4]研究“电流与电压关系”的实验时，要控制电阻大小不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故实验操作是不可行的。（4）[5]探究电流与电压的关系时，为了得到普遍规律，改变电阻两端的电压进行多次测量。【变式1-1】在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中，下列说法正确的是（）。A．两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论；B．探究电流和电压的关系中，滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定；C．在探究电流和电阻的关系中，滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压；D．两个实验都用到的实验探究方法是转换法【答案】A。【解析】A．“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验都是寻找规律的实验，因此两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论，故A正确；B．在探究电流跟电压的关系时，要控制电阻的大小不变，改变电阻两端的电压，研究电流随电压的变化关系，因此滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压，故B错误；C．在探究电流和电阻的关系中，要控制电阻的电压不变，改变电阻的阻值，定值电阻的电压也要发生变化，因此滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定，故C错误；D．在探究电流跟电压的关系时，要控制电阻的大小不变；在探究电流跟电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，因此两个实验都用到的实验探究方法是控制变量法，故D错误。故选A。【变式1-2】李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，下列说法中错误的是（）。A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过乙导体的电流为0.1A；B．将甲、乙两导体并联到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.6A；C．导体甲的电阻小于导体乙的电阻；D．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零【答案】D。【解析】A．由乙的图象可知，当U=1V时，I=0.1A，故A正确、不符合题意；B．当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时，U甲=U乙=2V，由图知I甲=0.4A，I乙=0.2A，I=0.6A，故B正确、不符合题意；C．加同样电压时（2V），I甲=0.4A，I乙=0.2A，I甲＞I乙，所以R甲＜R乙，故C正确、不符合题意；D．电阻的大小与两端的电压无关，所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变，故D不正确、符合题意。考向02探究电流与电阻的关系【例2】在“探究电流和电阻关系”的实验中，提供的器材有电源（恒为4.5V），定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），滑动变阻器R′（50Ω1A），电压表（0~3V，0~15V），电流表（0~0.6A），开关，若干导线。小明设计了如图甲所示的电路进行实验。（1）根据图甲中的电路图，连接图乙中实物图，使滑动变阻器的滑片P位于右端时接入电路中的阻值最大；（2）电路连接完毕，闭合开关后，发现电流表的指针向左偏，造成这一现象的可能原因是________________________________________________；排除电路故障后，闭合开关并调节滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，为______A；（3）分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复实验，并绘制出I-R图像，如图丁所示，由图像可得出结论：_______________________________________________________；（4）为完成该实验探究，滑动变阻器连入电路的最小阻值为_______Ω；（5）以现有的实验器材进行实验，定值电阻两端的预设电压可取的最小值为______V。【答案】电流表的正负接线柱接反了；0.50；在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；4；1.5。【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片P应位于右端时接入电路中阻值最大，故滑动变阻器应选左下接线柱与定值电阻串联接入电路，如下图所示（2）[2]闭合开关后，发现电流表的指针左偏，即出现反偏，说明电流表的正负接线柱接反了。[3]排除电路故障后，闭合开关并调节滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，电流表选择小量程，分度值为0.02A，其示数为0.50A。（3）[4]根据实验所得的五组数据绘制出I-R图像知，电流与电阻之积为UV=IR=0.5A×5Ω=…=0.1A×25Ω=2.5V为一定值，故由图像可得出的结论为：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（4）[5]电阻的两端电压控制为2.5V不变，由串联电路电压的规律可得，变阻器的两端电压为UR=U-UV=4.5V-2.5V=2V变阻器的两端电压为定值电阻两端电压的，当定值电阻最小为5Ω时，对应的滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为R滑=0.8R1=0.8×5Ω=4Ω（5）[6]设定值电阻两端的预设电压为，由串联电路电压规律及分压原理有等式左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器的最大阻值连入电路时，对应的定值电阻最大，这时控制的电压表示数最小，故有解得：，故定值电阻两端的预设电压可取的最小值为。【变式2-1】某小组同学按图（a）、（b）所示的电路图连接电路分别进行实验。在这两个电路中，电阻R1与R2为阻值不同的定值电阻。实验时，他们通过改变滑动变阻器R的滑片位置，得到的实验数据如表一、二所示。表一表二实验序号A1表示数（安）A2表示数（安）V1表示数（伏）V2表示数（伏）实验序号A1表示数（安）A2表示数（安）V1表示数（伏）V2表示数（伏）10.10.22240.20.22620.10.32250.30.33630.10.52260.40.446（1）对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图______[选填“（a）”或“（b）”]所示的电路图进行实验测得的。（2）分析________（选填“表一”或“表二”）中电表________与电表_______的示数关系（选填表中电表符号），可验证：当导体_______（选填“R1”、“R2”或“R”）电阻不变时，通过该导体的电流跟它两端的电压成正比。（3）分析比较实验序号1与4中的电压表V1和电流表A1的示数及相关条件，可验证________________________________________________________________________________。【答案】b；表二；A1；V1；R1；电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比。【解析】（1）[1]由a图知道，R1与R串联，当滑动变阻器的阻值减小时，电路中的电流变大，电阻R1两端的电压也变大，则V1的示数变大；由b图知道，电阻R2与滑动变阻器并联，两端的电压等于电源电压，滑动变阻器的电阻变小时，电压表的示数不变，通过R2的电流不变，则A1的示数不变；表一中A1和V1的示数都不变，可知是根据图b所示的电路图进行实验测得的。（2）[2][3][4][5]要得电阻不变时，通过该导体的电流跟它两端的电压成正比，则需保持电阻不变，改变电阻两端的电压，所以应分析表二中的A1和V1的示数，所以应是导体R1的阻值不变。（3）[6]验序号1与4中的电压表V1和电流表A1的示数，电阻两端的电压相等，R1的电阻大，所以通过的电流较小，可验证电压不变的情况下，电流与电阻成反比。【变式2-2】某实验小组在探究“电路中电流与电阻的关系”时，实验室可供使用的器材有：电源