2024中考一轮复习物理-第十六讲-电学实验-原卷版+解析

第十六讲--电学实验一、思维导图题型1：探究电流与电压的关系题型2：探究电流与电阻的关系题型3：伏安法测电阻题型4：单表测电阻题型1：探究电流与电压的关系题型2：探究电流与电阻的关系题型3：伏安法测电阻题型4：单表测电阻题型5：伏安法测小灯泡额定电功率题型6：单表测量小灯泡额定电功率题型7：探究产生电热Q的影响因素三、知识梳理考点1探究电流与电压的关系1.实验方法:控制变量法2.实验器材:电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电压表、电流表、导线若干。3.实验原理:I=U/R，要控制R不变。通过调节滑动变阻器，改变电阻R两端的电压，观察流过电阻R的电流的变化4.实验设计与步骤：（1）电路图（2）步骤①按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开，滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处;②检查电路无误后，闭合开关，将滑动变阻器移动到某一位置，记录下此时电压表和电流表的示数分别为U1，I1.③再多次移动滑动变阻器的滑片，分别记录电压表、电流表的示数为U2，I2;U3，I3并进行数据的记录。④分析数据，绘制图像，总结结论。多次测量是为了得出普遍规律，并不是减小误差。5.实验结果多次测量是为了得出普遍规律，并不是减小误差。I,UI,U围成的面积是P6.实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。考点2探究电流与电阻的关系1.实验方法：控制变量法2.实验器材：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、电压表、电流表、导线若干。作用：(1)保护电路(2)保证定值电阻两端电压不变3.实验原理：I=U/R,要控制U不变。通过改变定值电阻，但控制定值电阻两端电压不变，观察流过电阻作用：(1)保护电路(2)保证定值电阻两端电压不变4.实验设计与步骤：（1）电路图（2）步骤①按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开，滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处；②检查电路无误后，闭合开关，将滑动变阻器移动到某一位置，记录下此时电表和电流表的示数分别为U1，I1③多次将不同阻值的定值电阻接入，再多次移动滑动变阻器的滑片，移动到定值电阻两端电压保持不变，分别记录电流表的示数为I2，I3，并进行数据的记录.④分析数据，绘制图像，总结结论。5.实验结果6.实验结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体电阻成反比。考点3伏安法测电阻1.实验原理：R=U/I2.实验器材：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电压表、电流表、导线若干。3.实验设计与步骤：（1）电路图（2）步骤①按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开，滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处；②设计记录数据的表格实验组数电压U/V电流I/A电阻R/Ω123③检查无误后，闭合开关，用滑动变阻器调节电路中的电流，改变待测电阻两端的电压，记下三组对应的电压值和电流值，分别填入表格中.④根据三组的数据求出三组对应的电阻值，求出三组的平均值.目的是减小实验误差。4.交流与反思(1)滑动变阻器的作用：①保护电路，使电流不会过大.②改变待测电阻两端的电压。(2)伏安法测定值电阻和小灯泡阻值的区别；①I-U图像：②原因分析：a.测定值电阻的阻值，由于定值电阻的阻值不变，可以通过多次测量求平均值的方法来减小误差.b.小灯泡的阻值会随着温度的变化而变化，所以多次测量只是为了探究小灯泡阻值随温度变化的规律。由于小灯泡电阻是变化的，多次测量求平均值就没有意义.考点4：电表测电阻考点5伏安法测量小灯泡额定电功率1.实验原理：P=UI2.实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡。3.实验设计与步骤：(1)电路图：(2)步骤：①按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端。②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V（额定电压）时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。4.常见故障原因：（1）电压表有示数，电流表无示数，且不论如何调节滑动，电表示数几乎不变。（2）电流表有示数，电压表示数。（3）电压表、电流表示数几乎为零，小灯泡也不发光，且开始调节滑动变阻器时，各电表示数几乎不变。（4）电压表、电流表示数偏大，小灯泡亮度大，且无论怎么调节滑动变阻器，电压表、电流表示数均不发生变化。【特别提醒】1.灯泡的发光情况由他的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。2.灯泡消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。3.灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。4.灯泡的电阻随电流的增大而增大。考点6单表测量小灯泡额定电功率1.单个电流表测小灯泡电功率（1）用一只电流表测额定电压是U的小灯泡的功率：①用一个阻值为R0的定值电阻、电流表、小灯泡、滑动变阻器、三个开关及电源，连成如图所示的电路；②闭合开关S和S2,调节变阻器，使电流表的示数变为U/R0,此时灯泡和电阻R0并联，灯泡正常发光；③断开S2,闭合S1,读出此时电流表的示数I2;④计算可得到灯泡的额定功率：P额=U(I2-U/R0)【能力拓展】（2）用一只电流表测额定电流为I小灯泡的额定功率①用一个已知电阻R0的定值电阻、电源、开关、滑动变阻器、电流表如图所示的电路；②闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,直到电流表示数为I.此时灯泡和R0并联，灯泡正常发光；③保持滑片P不动，断开S2,闭合S1,此时电流表示数为I1;④计算可得小灯泡额定功率为P额=I(I1-I)R02.单个电压表测小灯泡电功率（1）用一只电压表测额定电压是U的小灯泡的功率：①用一个阻值为Ro的定值电阻、电压表、小灯泡、滑动变阻器、三个开关及电源，连成如图所示的电路；②闭合开关S和S1，调节变阻器，使电压表示数变为U，此时灯泡和电阻R0串联，灯泡正常发光；③断开S1,闭合S2,读出此时电压表的示数U2;④计算可得到灯泡的额定功率：P额=U(U2-U)/R0【能力拓展】（2）用一只电压表测额定电流为I小灯泡的额定功率①用一个已知电阻R0的定值电阻、电源、开关、滑动变阻器、电压表如图所示的电路；②闭合S、S1,断开S2,移动滑片P,直到电压表示数为IR0。此时灯泡和R0串联，灯泡正常发光；③保持滑片P不动，断开S1,闭合S2,此时电压表示数为U;④计算可得小灯泡额定功率为P额=I(U-IR0)。考点7探究电热Q与影响因素1.实验原理：Q=I2Rt。2.实验器材：电源、升关、滑动变阻器、若干导线、电流表、电阻、烧瓶与玻璃管.3.实验目的:(1)探究产生的热量与电流的关系(2)探究产生的热量与电阻的关系(3)探究产生的热量与通电时间的关系4.实验现象:观察不同情况下玻璃管内液面上升的高度5.实验结论:①电流与电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多②电流与通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多③通电时间与电阻相同时，电流越大，产生的热量越多四、题型分类题型1：探究电流与电压的关系1.（2023•慈溪市校级模拟）某科学兴趣小组想研究加在标有“2.5V0.3A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流的关系，所用电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。（1）实验的电路如图甲所示，小科刚要闭合开关时，同组同学及时制止了他，这是因为闭合开关将会出现的现象会损坏电路中的元件。（2）纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据绘制出如图乙所示图像。分析图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为。（3）根据图乙所示图像，阴影部分的面积S1表示当小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率；则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时，。2.（2021•金华）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2，标有“20Ω1A”的字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。完成下列问题：（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是；（2）若R1＝6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为。3．（2022•丽水）为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变，定值电阻R为5欧。请回答：实验次数一二三电压/伏1.01.52.0电流/安0.20.30.4（1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与相连（填字母）；（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是；（3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出的结论是；（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U﹣I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有。题型2：探究电流与电阻的关系1.（2023•衢州）小科用如图电路进行两项实验。（1）实验一：探究电流与的关系。①按图连接好电路，闭合开关，移动R1的滑片到某处保持不动；②移动R2的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录数据。③多次重复实验步骤②。（2）实验二：探究电流与电阻的关系。①先移动R1的滑片到某一位置，再移动R2的滑片，使电压表的示数为2V，读出此时电流表示数，记录数据。②向右移动R1的滑片到另一位置，则他应向移动R2的滑片，使电压表的示数仍为2V，读出此时电流表示数，记录数据。③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论，理由是。2.（2022•绍兴）在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0～9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器（1安50欧）、电压表（0～3伏）、电流表（0～0.6安）、电阻箱、开关和导线若干。（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大）。（2）实验中滑动变阻器的作用是。（3）实验开始时，调节电阻箱使接入阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为伏。（4）小敏多次改变电阻箱的接入阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为。3.（2023•温岭市模拟）某同学用10欧、20欧、30欧、40欧、50欧的定值电阻各1个来探究“电流与电阻的关系”，实验电路如图甲所示，电源电压12伏且保持不变，滑动变阻器的规格是“50欧2安”，实验中电流表量程“0～0.6安”，电压表量程“0～15伏”。（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。（2）根据上述实验要求，要使每个电阻都能用于实验，电压表示数应保持伏不变。（3）查阅资料：定值电阻工作条件如图所示。如果本实验所使用电阻的额定电压均符合实验要求，额定功率均为2瓦，则在这次实验中不能使用的定值电阻为。题型3：伏安法测电阻1.小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻R、阻值（范围为400~600Ω）的实验。器材：干电池两节（总电压为2~3V），电压表（量程0～3V、0~15V）、电流表（量程0~0.6A、0~3A）、滑动变阻器（500Ω0.5A）各一个，开关、导线若干。（1）要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。小科设计实验电路如图甲。请分析：①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是____________________。②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是：____________________2.康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时，他已连接好了部分电路，如图所示．已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你接着完成下列步骤：

（1）电路中只缺少一根导线，请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，电压表的示数变大）；

（2）实验前，连接电路时开关S应当处于状态；实验中，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向（填“左”或“右”）端移动；

（3）当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流大小为A，

此时小灯泡的电阻是Ω。

（4）马虎组在实验时，连接好电路后闭合开关，小灯泡闪亮一下就熄灭．检查发现小灯泡的灯丝已烧断。分析原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为（填“最大值”或“最小值”），导致电流过大而形成的。题型4：单表测电阻1.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图：（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。（2）闭合开关，将测算P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，则未知

电阻R＝Ω。（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量

未知电阻RX，请在空格内将实验步骤补充完整。①闭合S、断开S1，用电压表测出特测电阻RX两端的电压为U1；②，用电压表测出电源的电压U；③请写出用测量值U、U1及R0来表示RX的表达式：RX。2.在“在伏安法测电阻”的实验中：（1）若待测电阻约为10Ω，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时，电

流表示数变小）．（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，接下来，该同学必须进行的操作是．（3）测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则I=A，根据实验数据可得

Rx=Ω．完成一次试验后，小李又调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量，这样做可以达到的目的．（4）若待测电阻约为数百欧，电源电压约3V，要想测出此待测电阻，①上述方法是否可行？，原因是．②小虎利用现有器材和电阻箱R0（0～9999Ω，5A），设计了如图丙所示的实验电路，实验过程如下：A．电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1．B．闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=（用字母：U1；、U2、R0表示）．题型5：伏安法测小灯泡额定电功率1.（2023•宁波）图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路，小灯泡上标有”字样 (1)小灯泡电压的电压表有“0-3V”、“0-15V”两个量程，小宁的哥哥正确选用了 （用图甲中导线旁的字母表示2.（2023•台州模拟）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，滑动变阻器的规格为“20欧，1安”。​（1）闭合开关前，应该把滑动变阻器的滑片移到（选填“M”或“N”）。（2）闭合开关，小科发现小灯泡不亮，电流表示数很小，电压表示数较大。则接下来应进行的操作是（填字母）。A.更换小灯泡B.向左移动滑动变阻器滑片C.检查开关是否接触不良D.检查电压表是否断路（3）小科移动滑动变阻器的滑片，测量出了5组实验数据，描点并绘制出了关于滑动变阻器的I﹣U图像，如图乙所示。则小灯泡的额定功率为瓦。3.（2021•杭州中考）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。题型6：单表测量小灯泡额定电功率1.（2023•滨江区一模）小滨同学在测量标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验中，连接图甲所示的电路。（1）小滨在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”，并画线把它改到正确的位置上。（2）通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图乙所示的I﹣U图像。根据图像推算出小灯泡的额定功率是W。（3）小江同学根据图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。如图所示，Ro为定值电阻，S1为单刀双掷开关，实验操作如下：①闭合开关S，将S1置于1处，调节滑动变阻器的滑片P，使得小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U1；②不改变滑动变阻器滑片P的位置，将S1置于2处，记录下此时电压表的示数U2。则小灯泡的额定功率可表示为：P额＝（用U1、U2、Ro表示）。2.（2022春•西湖区校级月考）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于（选填“A”或“B”）端。（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向（选填“A”或“B”）端移动。（3）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为。（用已知字母表示）3.（2023•慈溪市模拟）在“测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0﹣0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω2A”的滑动变阻器R和标有“5Ω1A”的滑动变阻器R2。（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。（2）本实验选择的滑动变阻器是（填“R1”或“R2”）。（3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R，且利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是。（填字母代号）A.两种方案都能B.两种方案都不能C.乙方案能，丙方案不能D.乙方案不能，丙方案能题型7：探究产生电热Q的影响因素1.圆圆同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通过一段时间，___容器中电流产生的热量较多；（选填“a”或“b”）（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通过一段时间，___容器中电流产生的热量多。（选填“c”或“d”）2.小红和小明分别利用如图所示的装置进行“电流一定时，电流产生的热量与电阻关系”的探究实验。他们分别将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连（他们所用的各种同类器材性能相同）。问：（1）实验中，电流产生热量的多少是通过体现出来的。（2）他们同时开始进行实验，小红的方案观察到的现象是（选填“a”、“b”）气球先鼓起来；小明的方案观察到的现象是（选填“c”、“d”）气球先鼓起来；经过相同时间，（选填“a”、“b”、“c”、“d”）的体积最大。（3）小红和小明的实验方案中，的实验方案是错误的，其原因是。（4）若实验中以温度计代替气球，你认为好不好？为什么？。五、课后巩固1.（2021•湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？（4）图丙阴影部分的面积表示。2.（2022•金华）研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。【实验器材】两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）。【实验探究】小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是；（2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确；（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是；【问题讨论】（4）为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过V。3.（2022•舟山）小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下：【实验步骤】Ⅰ.根据设计的方案将阻值为5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察并记录相关数据；Ⅱ.换用阻值为10Ω、20Ω的电阻，重复上述过程。次数电阻/Ω电流/A150.302100.203200.12请你用笔画线代替导线，将电压表接入图甲电路中。【得出结论】小舟对记录的数据进行处理，并绘制成图乙，据此得出的结论是。【交流反思】小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如表所示，请你帮他分析原因：。4.（2022•宁波中考）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）：实验次数12345电压表示数/V1.01.52.02.53.0电流表示数/A0.170.240.30★0.37（1）该小灯泡的额定功率为___________W；（2）用描点法（实验数据对应的点用“×”表示）在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线；___________（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化！小宁思考后得出这个因素就是___________。5.“测小灯泡电功率”实验，选图1器材，电源电压为6V，小灯额定电压2.5V（灯丝电阻约12Ω）。（1）为顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选A．“10Ω0.5A”的滑动变阻器B．“50Ω0.5A”的滑动变阻器（2）用笔画线代替导线，将图1的实物电路连接完整（滑片P右移时灯变亮）。（3）闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图2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3），分析图可知小灯额定功率为W。（5）完成上述实验后，小明发现电压表已坏，她利用剩余器材和老师又给的一个阻值为R0的定值电阻、两个开关S1、S2及导线，设计了如图4所示的电路，也完成了对小灯泡额定功率的测量。测定额定功率的简要步骤如下：①闭合开关，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为；②闭合开关，断开其它开关，同时（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电流表的示数为I；③灯泡额定功率的表达式为：P＝6.一个额定电压为3.8V小灯泡，工作时的电阻约为10Ω．小明想测量小灯泡的额定功率。现有电源（电压恒为8V）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω1A”、“50Ω0.5A”和“500Ω0.1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。（1）为完成实验，应该选取规格为的滑动变阻器。（2）图甲是小明根据选择的实验器材连接的实物图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正。（3）正确连线后，闭合开关，滑动变阻器滑片P移动到某一位置，电压表示数为2.5V，此时应将滑片P向（选填“A”或“B”）端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是W。（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S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P（选填“移至变阻器最左端”、“不动”或“移至变阻器最右端”），读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额＝。（用U额、R、U表示）7.小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。（1）通电一段时间后，小明发现烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越，产生的热量越多。（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制和相同；还使用了转换的科学方法性，实验中采取的措施是。（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。8.（2023•临海市模拟）小金开展“测量小灯泡的电功率”实验，实验电路如图甲，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。回答下列问题：（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（2）闭合开关后移动变阻器滑片，当电压表示数为V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。（3）实验时，小金移动滑动变阻器进行多次实验，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，则滑动变阻器的最大阻值至少为欧。（4）从这次实验获得的数据来看，变阻器的滑片向右移动过程中，电流表与电压表示数的比值将（选填“变大”“不变”或“变小”）。9.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，电源电压为3V，连接的电路如图甲所示。次数电压表示数U/V电流表示数I/A灯泡亮度10.800.22几乎不亮21.500.32发光微弱32.000.38较暗42.50正常发光53.000.46很亮（1）闭合开关前，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。（2）经检查电路连接正确后，小明连续进行了5次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第4次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为A，小灯泡的额定功率为______W。（3）从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而（增大/减小），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随升高而增大。（4）依据表格中的数据，描出灯泡的I﹣U图象（图丙），任取图象中一点构成矩形（图丁中阴影部分），则矩形的面积表示的物理含义是。10.（2023•上城区模拟）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：A．电源（输出电压恒为4.5伏）B．小灯泡（额定电压3.5伏，电阻约为10欧）C．滑动变阻器（0﹣10欧，最大电流2安）D．电压表（量程0～3伏）E．电流表（量程0﹣0.6安，0﹣3安）（1）实验小组初步设计电路如图甲所示。经分析此电路无法测出小灯泡的额定功率，原因是。（2）重新设计电路如图乙所示，请对照此图在丙图中用笔画线替代导线，完成实物图的连接。（3）连接电路完成后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率P额＝瓦。11.（2020秋•上城区期末）小陈每天烧开水用的“电热水壶”铭牌上额定功率模糊不清，尝试测量。现有器材：电源、阻值为R0的定值电阻、电键1个、电压表2只、导线若干。（1）画出实验电路图；（2）写出实验的步骤并用测量值表示所测的额定功率。12.物理实验课上，老师让同学们测一只未知电阻Rx的阻值，Rx的阻值约为5Ω．除待测电阻外，老师提供的器材有：两节干电池（电压约为3V）、一块电压表（量程0～3V，分度值0.1V）、一个阻值为200Ω的定值电阻、一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器、若干开关和导线。请你合理选用器材设计一个实验，测出未知电阻Rx的阻值。要求：（1）在虚线框内画出你所设计的实验电路图；（电路不可重组）（2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤；（3）写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）。13.（2023•杭州模拟）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。请你指出来：①；②。（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为。A.10Ω3AB.30Ω1AC.60Ω1A（4）在实验过程中，电压表发生故障，若已知另一盏灯的额定电流为I额，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是。14.（2023•余杭区二模）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率实验的任务。（1）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；（2）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量△RL（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量△R；（3）利用图甲所示电路，依据R=UI也可测出小灯泡正常工作时的电阻，如果考虑电压表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值第十六讲--电学实验一、思维导图题型1：探究电流与电压的关系题型2：探究电流与电阻的关系题型3：伏安法测电阻题型4：单表测电阻题型1：探究电流与电压的关系题型2：探究电流与电阻的关系题型3：伏安法测电阻题型4：单表测电阻题型5：伏安法测小灯泡额定电功率题型6：单表测量小灯泡额定电功率题型7：探究产生电热Q的影响因素三、知识梳理考点1探究电流与电压的关系1.实验方法:控制变量法2.实验器材:电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电压表、电流表、导线若干。3.实验原理:I=U/R，要控制R不变。通过调节滑动变阻器，改变电阻R两端的电压，观察流过电阻R的电流的变化4.实验设计与步骤：（1）电路图（2）步骤①按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开，滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处;②检查电路无误后，闭合开关，将滑动变阻器移动到某一位置，记录下此时电压表和电流表的示数分别为U1，I1.③再多次移动滑动变阻器的滑片，分别记录电压表、电流表的示数为U2，I2;U3，I3并进行数据的记录。④分析数据，绘制图像，总结结论。多次测量是为了得出普遍规律，并不是减小误差。5.实验结果多次测量是为了得出普遍规律，并不是减小误差。I,UI,U围成的面积是P6.实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。考点2探究电流与电阻的关系1.实验方法：控制变量法2.实验器材：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、电压表、电流表、导线若干。作用：(1)保护电路(2)保证定值电阻两端电压不变3.实验原理：I=U/R,要控制U不变。通过改变定值电阻，作用：(1)保护电路(2)保证定值电阻两端电压不变4.实验设计与步骤：（1）电路图（2）步骤①按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开，滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处；②检查电路无误后，闭合开关，将滑动变阻器移动到某一位置，记录下此时电表和电流表的示数分别为U1，I1③多次将不同阻值的定值电阻接入，再多次移动滑动变阻器的滑片，移动到定值电阻两端电压保持不变，分别记录电流表的示数为I2，I3，并进行数据的记录.④分析数据，绘制图像，总结结论。5.实验结果6.实验结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体电阻成反比。考点3伏安法测电阻1.实验原理：R=U/I2.实验器材：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电压表、电流表、导线若干。3.实验设计与步骤：（1）电路图（2）步骤①按实验电路图将实物连接成实验电路。连接前开关要断开，滑动变阻器的滑片要移动到阻值最大处；②设计记录数据的表格实验组数电压U/V电流I/A电阻R/Ω123③检查无误后，闭合开关，用滑动变阻器调节电路中的电流，改变待测电阻两端的电压，记下三组对应的电压值和电流值，分别填入表格中.④根据三组的数据求出三组对应的电阻值，求出三组的平均值.目的是减小实验误差。4.交流与反思(1)滑动变阻器的作用：①保护电路，使电流不会过大.②改变待测电阻两端的电压。(2)伏安法测定值电阻和小灯泡阻值的区别；①I-U图像：②原因分析：a.测定值电阻的阻值，由于定值电阻的阻值不变，可以通过多次测量求平均值的方法来减小误差.b.小灯泡的阻值会随着温度的变化而变化，所以多次测量只是为了探究小灯泡阻值随温度变化的规律。由于小灯泡电阻是变化的，多次测量求平均值就没有意义.考点4：电表测电阻考点5伏安法测量小灯泡额定电功率1.实验原理：P=UI2.实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡。3.实验设计与步骤：(1)电路图：(2)步骤：①按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端。②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V（额定电压）时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。4.常见故障原因：（1）电压表有示数，电流表无示数，且不论如何调节滑动，电表示数几乎不变。答案：小灯泡断路（2）电流表有示数，电压表示数。答案：小灯泡短路（3）电压表、电流表示数几乎为零，小灯泡也不发光，且开始调节滑动变阻器时，各电表示数几乎不变。答案：滑动变阻器最大阻值过大（4）电压表、电流表示数偏大，小灯泡亮度大，且无论怎么调节滑动变阻器，电压表、电流表示数均不发生变化。答案：滑动变阻器短路或将滑动变阻器金属杆直接接入电路中【特别提醒】1.灯泡的发光情况由他的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。2.灯泡消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。3.灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。4.灯泡的电阻随电流的增大而增大。考点6单表测量小灯泡额定电功率1.单个电流表测小灯泡电功率（1）用一只电流表测额定电压是U的小灯泡的功率：①用一个阻值为R0的定值电阻、电流表、小灯泡、滑动变阻器、三个开关及电源，连成如图所示的电路；②闭合开关S和S2,调节变阻器，使电流表的示数变为U/R0,此时灯泡和电阻R0并联，灯泡正常发光；③断开S2,闭合S1,读出此时电流表的示数I2;④计算可得到灯泡的额定功率：P额=U(I2-U/R0)【能力拓展】（2）用一只电流表测额定电流为I小灯泡的额定功率①用一个已知电阻R0的定值电阻、电源、开关、滑动变阻器、电流表如图所示的电路；②闭合S、S2,断开S1,移动滑片P,直到电流表示数为I.此时灯泡和R0并联，灯泡正常发光；③保持滑片P不动，断开S2,闭合S1,此时电流表示数为I1;④计算可得小灯泡额定功率为P额=I(I1-I)R02.单个电压表测小灯泡电功率（1）用一只电压表测额定电压是U的小灯泡的功率：①用一个阻值为Ro的定值电阻、电压表、小灯泡、滑动变阻器、三个开关及电源，连成如图所示的电路；②闭合开关S和S1，调节变阻器，使电压表示数变为U，此时灯泡和电阻R0串联，灯泡正常发光；③断开S1,闭合S2,读出此时电压表的示数U2;④计算可得到灯泡的额定功率：P额=U(U2-U)/R0【能力拓展】（2）用一只电压表测额定电流为I小灯泡的额定功率①用一个已知电阻R0的定值电阻、电源、开关、滑动变阻器、电压表如图所示的电路；②闭合S、S1,断开S2,移动滑片P,直到电压表示数为IR0。此时灯泡和R0串联，灯泡正常发光；③保持滑片P不动，断开S1,闭合S2,此时电压表示数为U;④计算可得小灯泡额定功率为P额=I(U-IR0)。考点7探究电热Q与影响因素1.实验原理：Q=I2Rt。2.实验器材：电源、升关、滑动变阻器、若干导线、电流表、电阻、烧瓶与玻璃管.3.实验目的:(1)探究产生的热量与电流的关系(2)探究产生的热量与电阻的关系(3)探究产生的热量与通电时间的关系4.实验现象:观察不同情况下玻璃管内液面上升的高度5.实验结论:①电流与电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多②电流与通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多③通电时间与电阻相同时，电流越大，产生的热量越多四、题型分类题型1：探究电流与电压的关系1.（2023•慈溪市校级模拟）某科学兴趣小组想研究加在标有“2.5V0.3A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流的关系，所用电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。（1）实验的电路如图甲所示，小科刚要闭合开关时，同组同学及时制止了他，这是因为闭合开关将会出现的现象会损坏电路中的元件。（2）纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据绘制出如图乙所示图像。分析图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为。（3）根据图乙所示图像，阴影部分的面积S1表示当小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率；则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时，。【解答】解：（1）电流表量程从图中电流表接入情况看，电流表选择0～0.6A量程，但是电流从电流表的负接线柱流入，从正接线柱流出是错误的，这样会造成指针反向偏转；（2）分析乙图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，根据I=U（3）根据图乙所示图像，阴影部S2的面积可用：（U电源﹣U灯泡）I表示，所以由P＝UI可知，图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率。故答案为：（1）电流表指针反向偏转；（2）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（3）滑动变阻器的功率。2.（2021•金华）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2，标有“20Ω1A”的字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。完成下列问题：（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是；（2）若R1＝6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为。【解答】解：（1）电流表无示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R1断路；（2）如图所示，R1与R2串联，当电源电压一定时，R2接入电路的阻值越小，电路的总电阻就越小，电路中的电流就越大。比较R2的允许通过的最大电流与电流表的量程可知，电路中允许通过的最大电流I＝0.6A，此时R2接入的阻值最小，由欧姆定律公式I=U电路的总电阻：R=UR2的最小值：R2＝R﹣R1＝10Ω﹣6Ω＝4Ω。故答案为：R1断路；4Ω。3．（2022•丽水）为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变，定值电阻R为5欧。请回答：实验次数一二三电压/伏1.01.52.0电流/安0.20.30.4（1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与相连（填字母）；（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是；（3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出的结论是；（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U﹣I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有。【解答】解：（1）滑片P向右移时接入的阻值变小，说明接入阻值长度变短，由此可知，滑动变阻器是右下接线柱接入电路；（2）电流表指针偏转说明有电流通过，排除断路，电压表没有示数说明R被短路；（3）由数据可知，电压变大，电流变大，比值不变。所以结论为电阻一定时，电流和电压成正比；（4）图乙中，当电流为0时，电压表有示数，意味着电压表没有调零，指针偏右，或者是电流表没有调零，指针偏左。故答案为：（1）A；（2）电阻R短路；（3）电阻一定时，电流和电压成正比；（4）电压表没有调零，指针偏右，或者是电流表没有调零，指针偏左。题型2：探究电流与电阻的关系1.（2023•衢州）小科用如图电路进行两项实验。（1）实验一：探究电流与的关系。①按图连接好电路，闭合开关，移动R1的滑片到某处保持不动；②移动R2的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录数据。③多次重复实验步骤②。（2）实验二：探究电流与电阻的关系。①先移动R1的滑片到某一位置，再移动R2的滑片，使电压表的示数为2V，读出此时电流表示数，记录数据。②向右移动R1的滑片到另一位置，则他应向移动R2的滑片，使电压表的示数仍为2V，读出此时电流表示数，记录数据。③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论，理由是。【解答】解：（1）实验一中的实验步骤①移动R1的滑片到某处保持不动，通过移动R2的滑片，读出电压表和电流表的示数，由此可知本实验中保持不变的是与电压表并联的电阻R1的阻值，改变的是其两端的电压，由此可知本实验探究的是电流与电压的关系；（2）②在探究电流与电阻的关系的实验中，应保持不同定值电阻两端的电压不变，向右移动R1的滑片，相当于增大定值电阻，根据串联分压原理分析滑动变阻器接入电路的电阻也应增大，由图可知应向右移动R2的滑片；③由②分析可知本实验要知道电阻阻值与通过电阻的电流的大小，电流可通过电流表测得，而因为R1是滑动变阻器，不能读出滑片在不同位置其对应的阻值大小，因此不能得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论。故答案为：（1）电压；（2）②右；③不能，理由是无法读出R1的阻值。2.（2022•绍兴）在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0～9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器（1安50欧）、电压表（0～3伏）、电流表（0～0.6安）、电阻箱、开关和导线若干。（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大）。（2）实验中滑动变阻器的作用是。（3）实验开始时，调节电阻箱使接入阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为伏。（4）小敏多次改变电阻箱的接入阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为。【解答】解：（1）滑动变阻器串联在电路中，滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：；（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，因此实验中滑动变阻器的作用控制定值电阻两端的电压不变，同时还有保护电路的作用；（3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，则电阻箱两端的电压为：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，即电压表的示数为2V；（4）由（3）可知，电阻箱两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，则电阻箱两端的电压为变阻器分得电压的2V4V=0.5倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大50Ω时，电阻箱接入电路的电阻为：R大＝0.5×50Ω＝25Ω；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，由串联电路的电流特点可知，电路中允许通过的最大为0.6A，由欧姆定律可知，此时电阻箱接入电路的最小电阻：R小=UVI大=2V0.6A故答案为：（1）如图所示；（2）保护电路和控制定值电阻两端的电压不变；（3）2；（4）4Ω～25Ω。3.（2023•温岭市模拟）某同学用10欧、20欧、30欧、40欧、50欧的定值电阻各1个来探究“电流与电阻的关系”，实验电路如图甲所示，电源电压12伏且保持不变，滑动变阻器的规格是“50欧2安”，实验中电流表量程“0～0.6安”，电压表量程“0～15伏”。（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。（2）根据上述实验要求，要使每个电阻都能用于实验，电压表示数应保持伏不变。（3）查阅资料：定值电阻工作条件如图所示。如果本实验所使用电阻的额定电压均符合实验要求，额定功率均为2瓦，则在这次实验中不能使用的定值电阻为。【解答】解：（1）由图甲可知，当滑动变阻器滑片向右移动，滑动变阻器阻值变大，故图乙中滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联在电路中，如下图所示：；（2）由题意可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，即电路中最大电流为0.6A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为：UV大＝I大R定小＝0.6A×10Ω＝6V；研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U总﹣UV＝12V﹣UV，根据分压原理有：U滑即12V−UV小因电压表示数UV为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：12V−U解得电压表的示数：UV小＝6V，即要使每个电阻都能用于实验，电压表示数只要大于等于6V就可以；故电压表示数应保持6V不变；（3）本实验中定值电阻两端电压保持6V不变，由P=UR=UV2若R＜18Ω，定值电阻的实际功率将大于2W，故在这次实验中不能使用的定值电阻为10Ω。故答案为：（1）见解答图；（2）6；（3）10Ω。题型3：伏安法测电阻1.小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻R、阻值（范围为400~600Ω）的实验。器材：干电池两节（总电压为2~3V），电压表（量程0～3V、0~15V）、电流表（量程0~0.6A、0~3A）、滑动变阻器（500Ω0.5A）各一个，开关、导线若干。（1）要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。小科设计实验电路如图甲。请分析：①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是____________________。②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是：____________________【答案】（1）①被测电阻阻值范围为400~600欧姆，2节干电池的总电压最大为3伏特，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02安培小得多，因此电流表无法测量电路中电流。②a点在最右端，b点在最左端；（2）调节Y的阻值，使电压表示数为2V。【解答】（1）由提供的器材可知，该实验电路的最大电压是3V，而待测电阻大约是400~600Ω，其电流最大为，远比电流表的的最小刻度0.02A小的多，所以电流无法读取；由甲图可知，电压表测量的是待测电阻两端的电压，现将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压，则说明电路中只有待测电阻接入电路，则滑动变阻器没有接入，故处于最右端；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器接入电路且是最大值，故此时滑片处于最左端；

（2）由实验步骤可知，乙电路是通过可读数的变阻器来读取待测电阻的阻值，而电路中可知，Y与Rx并联且电压测的是Y与Rx的电压，所以断开开关S1，闭合开关S2，使电压表的示数也为2V，则Y的阻值与Rx相等；2.康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时，他已连接好了部分电路，如图所示．已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你接着完成下列步骤：

（1）电路中只缺少一根导线，请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，电压表的示数变大）；

（2）实验前，连接电路时开关S应当处于状态；实验中，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向（填“左”或“右”）端移动；

（3）当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流大小为A，

此时小灯泡的电阻是Ω。

（4）马虎组在实验时，连接好电路后闭合开关，小灯泡闪亮一下就熄灭．检查发现小灯泡的灯丝已烧断。分析原因是闭合开关时，滑动变阻器连入电路的电阻为（填“最大值”或“最小值”），导致电流过大而形成的。【答案】（1）见上图；（2）断开；左；（3）0.2；6.5；（4）最小值。题型4：单表测电阻1.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图：（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。（2）闭合开关，将测算P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，则未知

电阻R＝Ω。（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量

未知电阻RX，请在空格内将实验步骤补充完整。①闭合S、断开S1，用电压表测出特测电阻RX两端的电压为U1；②，用电压表测出电源的电压U；③请写出用测量值U、U1及R0来表示RX的表达式：RX。【答案】（1）如上所示；（2）8；（3）②闭合开关S、S1；③×R0。2.在“在伏安法测电阻”的实验中：（1）若待测电阻约为10Ω，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时，电

流表示数变小）．（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，接下来，该同学必须进行的操作是．（3）测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则I=A，根据实验数据可得

Rx=Ω．完成一次试验后，小李又调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量，这样做可以达到的目的．（4）若待测电阻约为数百欧，电源电压约3V，要想测出此待测电阻，①上述方法是否可行？，原因是．②小虎利用现有器材和电阻箱R0（0～9999Ω，5A），设计了如图丙所示的实验电路，实验过程如下：A．电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1．B．闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=（用字母：U1；、U2、R0表示）．【答案】（1）如图所示；（2）调节指针归零；（3）0.24；10；多次测量求平均值，减小误差的目的；①不可行；电路中的最大电流小于电流表小量程的分度值，无法测出电流的大小；②×R0题型5：伏安法测小灯泡额定电功率1.（2023•宁波）图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路，小灯泡上标有”字样 (1)小灯泡电压的电压表有“0-3V”、“0-15V”两个量程，小宁的哥哥正确选用了 （用图甲中导线旁的字母表示【答案 ①.0-15V②. ③.（1）小灯泡上标有“3.8V3.8V0~3V~15V0.02A0.3A，则灯泡的额定功率（3）b去掉，b。2.（2023•台州模拟）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，滑动变阻器的规格为“20欧，1安”。​（1）闭合开关前，应该把滑动变阻器的滑片移到（选填“M”或“N”）。（2）闭合开关，小科发现小灯泡不亮，电流表示数很小，电压表示数较大。则接下来应进行的操作是（填字母）。A.更换小灯泡B.向左移动滑动变阻器滑片C.检查开关是否接触不良D.检查电压表是否断路（3）小科移动滑动变阻器的滑片，测量出了5组实验数据，描点并绘制出了关于滑动变阻器的I﹣U图像，如图乙所示。则小灯泡的额定功率为瓦。【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片在阻值最大处，即最右端N端；（2）闭合开关后，电流表示数小，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，图中电压表并联在滑动变阻器两端，电压表示数较大可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：向左移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选B；（3）根据图乙知当电压表示数为0.5V时，灯两端电压为2.5V，通过的电流为0.25A，此时小灯泡的功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。故答案为：（1）N；（2）B；（3）0.625。3.（2021•杭州中考）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。【答案】(1)如右图(2)2.30B题型6：单表测量小灯泡额定电功率1.（2023•滨江区一模）小滨同学在测量标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验中，连接图甲所示的电路。（1）小滨在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”，并画线把它改到正确的位置上。（2）通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图乙所示的I﹣U图像。根据图像推算出小灯泡的额定功率是W。（3）小江同学根据图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。如图所示，Ro为定值电阻，S1为单刀双掷开关，实验操作如下：①闭合开关S，将S1置于1处，调节滑动变阻器的滑片P，使得小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U1；②不改变滑动变阻器滑片P的位置，将S1置于2处，记录下此时电压表的示数U2。则小灯泡的额定功率可表示为：P额＝（用U1、U2、Ro表示）。【解答】解：（1）甲中电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改正后如下图所示：（2）由图像可知小灯泡的额定电压为2.5V时，通过灯的电流为0.3A，灯的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）在①中，灯与定值电阻串联串联后再与变阻器串联，电压表测灯的电压，小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U1；在②中，电压表测灯与R0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，此时定值电阻的电压：U0＝U2﹣U1，由欧姆定律可知通过定值电阻的电流：IL＝I0=U即灯的额定电流，小灯泡的额定功率表达式：P额＝U1×IL＝U1×U故答案为：（1）见解析图；（2）0.75；（3）②U1×U2.（2022春•西湖区校级月考）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于（选填“A”或“B”）端。（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向（选填“A”或“B”）端移动。（3）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为。（用已知字母表示）【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即A端；（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要获得小灯泡的额定功率的数据，故应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故滑片应向B端移动；（3）闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，由于电路连接方式不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡两端的电压仍为U1；根据串联电路电压规律，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流为：I0=U定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是I＝I0=U小灯泡的功率为：P＝U1I＝U1×U故答案为：（1）A；（2）B；（3）P＝U1×U3.（2023•慈溪市模拟）在“测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0﹣0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω2A”的滑动变阻器R和标有“5Ω1A”的滑动变阻器R2。（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。（2）本实验选择的滑动变阻器是（填“R1”或“R2”）。（3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R，且利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是。（填字母代号）A.两种方案都能B.两种方案都不能C.乙方案能，丙方案不能D.乙方案不能，丙方案能【答案】（1）见解答；（2）R1；（3）B。【解答】解：（1）额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，所以小灯泡处于额定电压时的电流约为：I额=U；（2）电源电压恒为4.5V，额定电压为2.5V的待测小灯泡，则滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，根据串联电路分压原理可得：URUL=R（3）图乙中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丙中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；故选：B。题型7：探究产生电热Q的影响因素1.圆圆同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通过一段时间，___容器中电流