初中物理中考《电学》实验探究题专题训练 (10)(含答案解析)

1．采用图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。

(1)图所示是探究电流产生的热量跟_____的关系，通电一段时间_____（选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。

(2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟_____的关系，通电时间和前面一样后电阻丝产生的热量_____（选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”）多。从U形管的液面变化情况来看要比上一次_____。（填“大”或“小”）

2．为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海同学从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组，电流表，电压表，开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，规格为

“40Ω1A”的滑动变阻器，导线若干。

（1）连接电路时，开关应_______。请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路连接完整。要求滑片P向右滑动时电流表示数变大；

（____________）

（2）小海将10Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如图乙所示，记为_______V，并记录电流表的示数；接着保持滑片位置不变，将电阻换为25Ω后，为保证电压表的示数不变，应向_______（填“左”或“右”）移动滑片；

（3）通过实验得到电流随电阻变化的图象如图丙所示，由此可知：_______一定时，通过导体的电流与其电阻成_______比；

（4）在小海实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过_______Ω；

（5）某次实验，更换电阻R，合上开关后，电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是_______；

（6）小金想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，小胡认为他的实验方案不可行，小胡的理由是____________。

3．甲、乙两位同学做“用电流表、电压表测电阻”实验．两位同学所用器材完全相同，电源电压为6V，待测电阻的阻值约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω1.5A”．

（1）甲同学设计的测量电路如图（a）．

①在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_____端；

②导线A、B、C、D中有一根连接错误，这根导线是_____；

③改正连接错误并闭合开关后，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数不为零．且保持不变，而电流表示数始终为零，已知导线及各接线柱连接完好，则电路中的故障是_____．

④改正故障后，甲同学闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，两电表示数如图（b），由此可求得此时测得电阻值R x＝_____．

（2）乙同学将测得的三组数据记录在表格中，甲同学发现乙同学的实验数据存在问题，请你判断甲同学说的是否正确_____（选填“是”或否“），并简述你的理由_____．

物理量实验序号电压（V）电流（A）电阻（Ω）

电阻平均值

（Ω）

110.1/

/

2 3.50.34/

340.42/

4．利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。

实验组别123

电阻R（欧）51020

电流I（安）0.40.20.1

请回答：

（1）完成第一组实验，断开开关，拆下5欧的电阻，改接10欧的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是_____；

（2）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是_____；

（3）依据表中数据作出了下列图象，其中正确的是_____；

（4）要完成本次实验，电源最多只能将_____节干电池串联。

5．电阻箱是能够直接读出电阻阻值的可变电阻，在电路图中符号是“”，为探究在

导体两端电压不变的条件下，通过导体的电流I跟导体电阻倒数1

R

的关系，小明设计了图

甲所示的实验电路图和甲乙所示实物连线图，图丙是根据实验数据描绘出的I﹣1

R

图象．

（1）如图（乙）是根据图（甲）连接的实物图，请在错误的导线上打×并连接正确．（__________）

（2）滑动变阻器R'在此实验中除了能起到保证电路安全的作用外，另一主要作用是

_____．

（3）闭合开关后，小明发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是_____．

（4）小明同学在发现电路有故障时，首要的规范操作应是_____．

（5）实验时，当电阻箱接入电阻从10Ω变成15Ω时，电压表示数变大，此时，应该调节滑动变阻器的滑片向_____移动，直到电压表示数为_____V．

（6）分析实验数据，小明得出实验探究的结论是_____．6．小尧为探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路，用到的器材有：电源（电压3V不变），标有”20Ω 1A“字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干．

（1）电路连接完毕，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_____端（选

填”A“或”B“）；

（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电阻R_____（选填“断路”或“短路”）；

（3）小尧排除故障后，电路中接入5Ω电阻时，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为U，此时电流表的示数如图乙所示；接着用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路再次实验，此时应将电压表的示数调为_____V，再记录此时电流表的示数；然后用15Ω电阻替换10Ω电阻继续实验，她发现无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表示数都无法调至U，原因可能是_____（答一种情况即可）．

7．为测量电阻R x的阻值，老师提供了以下器材：待测电阻R x、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干．从中选择器材按下述要求完成实验．

（1）将所设计的电路图画在方框内_________；

（2）写出实验步骤___________________；

（3）利用测得数据写出待测电阻R x的表达式：R x=___________．

8．一密封盒内有一定值电阻R1和一可变电阻R2（其阻值可调可读，电路符号），先用一个9V电源和一个电流表探究这两个电阻的连接方式。通电后，将R2调到30Ω时，电流表示数为1.5A。

（1）此时电源的输出功率为_____W。

（2）这两个电阻是_____（填“串联”或“并联”）的，请在线框中画出盒内的电路图

________。

（3）求定值电阻R1的阻值_______。

9．小明利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器A的规格为（“10Ω 1A”），变阻器B的规格为（“20Ω 1A”）。

(1)电路连接并检查完后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最_____端（选填“左”或“右”）；

(2)实验中完成了5Ω的电阻实验后，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向_____（选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值；

(3)小明同学进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如乙图。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据乙图中的数据分析，阻值为_____Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；

(4)去掉第(3)题提到的这组数据后，根据实验数据可以得出结论：_____；

(5)在连接电路时，为保证实验顺利进行，则应选择变阻器_____（选填“A”或“B”）连入电路。

10．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定电功率。

(1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至______端。（选填“A”或“B”）

(2)闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，但是电压表的示数较大且接近电源电压。小明检查后发现导线完好且连接无误，则出现这种现象的原因可能是_______。（选填选项前的字母）

A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路

C．小灯泡断路 D．小灯泡短路

(3)排除故障后，小明闭合开关S，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，发现电流表示数如图乙所示，小灯泡L的额定电功率为______W。

11．( ·淮安)某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体。它们的材料相同，外形都如图甲所示。他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系，在老师的帮助下，他们测量了部分导体的厚度h、边长a和电阻R，并记录在表格中。（在测量电阻时，老师要求导体都要按照图乙所示的方式通过导线接入电路；实验时环境温度保持不变）

实验次数厚度h/mm边长a/mm电阻R/×10-3Ω

115 1.6

2110 1.6

3115 1.6

4120 1.6

52100.8

100.4

75100.32

根据以上信息，请回答下面问题：

（1）分析表中数据可知，此材料的电阻大小与面积a2_______ （选填“有关”或“无关”），与厚度h成 _______ （选填“正比”或“反比”）。

（2）选取厚度之比2︰3、边长之比2︰1的两个导体，其阻值分别为R1、R2，串联接到图丙电路中，R1两端的电压为U1，R2两端的电压为U2，则U1︰U2 = _______ 。

（3）电子元件的微型化需要其体积越来越小。有一微型电路需要一只阻值1.6×10-3Ω的导体，由边长5mm、10mm、15mm、20mm中选择5mm的，与其它三个相比，选用5mm

的优缺点是 __________ 。

12．如图甲所示，两个相同的烧瓶中装有质量和温度都相同的煤油，煤油中各有一段电阻丝（R甲>R乙）。

(1)利用装置图甲探究的问题是____________________________。通电一段时间后，小明发现甲烧瓶中温度计的示数比乙的大，则可得到的结论是_______________________；

(2)如图乙所示，小明把甲图中的乙烧瓶撤去，增加了电流表和电压表，其它器材不变，利用改变后的装置“探究电流做功与哪些因素有关”，正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，发现相同时间内电流表和电压表的示数越大，煤油的温度升高得越高，则可得到的定性结论是___________________；

(3)上述两个实验中，运用了多种科学的研究方法，例如_____________________。

13．在“测定小灯泡的功率”的实验中，选用了如图甲所示的器材，其中电源为3节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V(小灯泡的额定功率小于1W),滑动变阻器标有“25Ω 1A”。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。（请用签字笔在答题卡上连线）

（________）

（2）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片P置于_______端（填“A”或“B”）（3）移动滑动变阻器滑片P到某处时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是_____________W。

（4）利用该电路可以“探究电流跟电阻的关系”，此时需将小灯泡换成适当的定值电阻R,其他器材不变。若实验时要保持电压表示数为2V不变，则更换的电阻阻值不能大于

_________Ω。

14．在广东省教育厅举行的《2017广东省中学物理和小学科学实验教师实验操作与创新技能竞赛》现场，有一个“创新焦耳定律演示仪”如下图所示。

（1）做实验时，电流通过导体时产生的热量是看不见的，但我们可通过观察________的变化量就得知导体产生热量的多少，这种研究方法叫做________法；

（2）我们要探究导体产生热量跟电阻是否有关时，应该选样图中甲、乙按________方式连接（选填“串联”或“并联”），结论是________；

（3）在实验中通电后发现温度计的液体上升，此时温度计中的液体用量________，密度________（选填“变大”，“变小”或“不变”）

15．为了探究影响电热的因素，小伟设计了如图所示电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R甲>R乙。

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于

_______________。

（2）通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与____的关系。（3）要利用此装置来探究电热与电流的关系，你还需要的操作是

___________________________________________。

（4）将此装置改装后可测量煤油的比热容，如图所示．测量时，分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t0质量相等的水和煤油，通电一段时间后，分别读出温度计的示数为t水、t ，请写出煤油比热容的表达c煤油=___________(已知水的比热容为c水)。

煤油

16．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡标有“3.8V”字样。

(1)要使滑动变阻器的滑片P向右滑动变阻器阻值变大,请你用笔画线代替导线将如图甲实物电路连接完整。 ______

(2)若闭合开关时,发现电压表的指针速转动到左边无刻度处,这是由于电压表

____________________ 。

(3)检查连接无误后,张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作,此时电流表读教如图乙,则小灯泡的正常工作电流是________________________________A,小灯泡的额定功率为________________W。

（4)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数

____________________________(选填“变大”变小”或“不变”)

17．小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电路．

（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是_____．并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡_____（选填“发光”或“不发光”），电压表_____（选填“有示数”或“无示数”）．请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确．

（_____）

（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正确发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω．（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U 图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而_____．在这个图象中，横轴应该表示的是_____（选填“电压”或“电流”）

（4）上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5的小灯泡的额定功率．已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：

①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V．

②_____（填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为

_____V，这时小灯泡正常发光．

③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V．

④小灯泡的额定功率P额＝_____W．18．为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变．

（1）如图甲所示，连接电路时开关应处于_____状态．实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是_____（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良．

（2）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示．若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向_____端（选填“左”或“右”）移动．

（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为___A，通电20s小灯泡消耗的电能为___J．

（4）把这样的两个灯泡串联在电压为4V的电路中，电路的总功率为_____W．

19．小东在做“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）根据电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图连接完整__________。（2）正确连接电路后，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应位于最_____（填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表示数不为零，她提出了如下猜想：①小灯泡短路；②电压表断路；③电流表断路，则猜想_____（填一种可能）可能正确的。

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电压表示数如图丙，读数是_____V，此时应将滑片向_____（填“左”或“右”）端移到合适位置，读出电压表，电流表示数，即可算出小灯泡额定功率。

（4）小东将滑片移动到不同位置，逐一读出两表示数后画出小灯泡U﹣I图象如图丁，发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是_____。

20．在如图所示的电路中，电源电压为U已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上，电键S闭合前后，电流表指针的位置不变（电流值没有超出测量范围）请根据相关信息写出电流表的示数及相应的故障 _______________________________________

【答案与解析】

1．电流左瓶电阻左瓶大

(1)[1]如图的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后与左边5Ω的电阻再串联；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右=I内+I外，比较可知I左>I内；两瓶中电阻相等(均为5Ω)，通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；

[2]通电一段时间后，由于电阻相同、通电时间相同、I左>I内，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多。

(2)[3]让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；根据并联电路总电阻的计算公式可得，右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω，小于5Ω，即R左>R右；

两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故探究的是电流产生的热量跟电阻的关系；

[4]通电一段时间后，由于电流相同(即I右=I左)、通电时间相同、R左>R右；根据焦耳定律

Q=I2Rt可知，左瓶内的电阻丝产生的热量多。

[5]整个电路的电流没有变化，故左侧U形管液面与上次变化相同，右侧瓶内由一个电阻发热，变为两个，产生热量是原来的二倍，所以从U形管的液面变化情况来看要比上一次大。

2．断开 2.5 左电压反 50 电阻R断路灯泡的

电阻随温度变化

(1)[1]连接电路时，为了保护电路，开关应断开；

[2]滑片P向右滑动时电流表示数变大，即电阻变小，故应将B接线柱与导线连接，如下所示：

(2)[3]由图乙可知，电压表选用0-3V的量程，分度值是0.1V，此时的电压是2.5V；

[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成25Ω的电阻，电阻增大，其分得的

电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V ，读出电流表的示数；

(3)[5][6]由图丙知，计算电阻两端的电压：

110.5A 5Ω 2.5V U I R ==⨯=

220.25A 10Ω 2.5V

U I R ==⨯= 330.1A 25Ω 2.5V U I R ==⨯=

可得电阻两端的电压始终保持不变，为一定值，由此可知：当电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；

(4)[7]电压表控制的电压为2.5V ，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压： 4.5V 2.5V 2V U =-=滑

电压表示数为变阻器分得的电压1.25倍，根据分压原理，当滑动变阻器的最大阻值为40Ω连入电路时，对应的定值电阻最大值为：

1.2540Ω50ΩR =⨯=定

故为了完成整个实验，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω；

(5)[8]电流表无示数而电压表有示数，则故障原因可能是电阻R 处断路；此时电压表测量电源电压；

(6)[9]探究电流与电压的关系，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故他的实验方案不可行。

3．左 D R x 断路 9.17Ω 是 根据题目数据可计算出滑动变阻器R 2为最大值50Ω，而题目中滑动变阻器的最大电阻为20Ω，所以序号1数据不可能存在

（1）①为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处即最左端； ②由图可知，D 导线使R x 短路，即R x 并未接入电路，因此D 导线连接错误；

③连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P ，发现电压表有示数且保持不变，电流表无示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，即R x 处断路；

④由图a 知电压表的量程为0﹣3V ，示数为2.2V ，电流表的量程为0﹣0.6A ，示数为

0.24A ，电阻为R x ＝X X U I ＝2.2V 0.24A

≈9.17Ω； （2）由题意，电源电压为6伏，当电阻两端的电压为1V 时，滑动变阻器两端的电压为6V ﹣1V ＝5V 时，电路的电流为0.1A ，

滑动变阻器测最大电阻为：R 滑大＝U I 滑=5V 0.1A

＝50Ω， 题中滑动变阻器标有“20Ω 1.5A ”，小于50Ω，故序号1数据不可能存在，故甲同学的判断正确．

4．②①④③ 电压表示数为2V AB 4

（1）改接10欧的电阻。继续操作的步骤：将滑动变阻器的滑片移到最右端；闭合开关；将滑动变阻器的滑片移到适当位置，记录电流表示数；

（3）由表中数据可知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一倍，即电压不变时，电流与电阻成反比，A正确，D错误；电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比，B正确，C错误；

（4）要控制电阻的电压为2V不变，当定值电阻最大为20Ω时，对应的变阻器的最大电阻

不超过50Ω，由串联分压原理，得到50Ω

20Ω2V

U

滑，U滑=5V，根据串联电路电压的规律，要

完成本次实验，电源电压最大为：U总=U+U滑=2V+5V＝7V，因1节只干电池为1.5V，故电源最多只能将4节干电池串联。

5．控制电阻箱（R）两端电压一定电阻箱（R）断路

先断开开关右 10 导体两端电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比（或与导体电阻的倒数成正比）

（1）图乙电压表应与电阻箱并联，改正如下：

（2）探究在导体两端电压不变的条件下，通过导体的电流I跟导体电阻倒数1/R的关系时，滑动变阻器R'除了能起到保证电路安全的作用外，另一主要作用是控制电阻箱（R）两端电压一定；

（3）闭合开关后，电压表有示数，电流表无示数，说明与电压表并联的电阻箱（R）断路；

（4）在发现电路有故障时，首要的规范操作应是先断开开关；

（5）实验时，当电阻箱接入电阻从10Ω变成15Ω时，电压表示数变大，为使电阻箱（R）两端电压保持不变，应该调节滑动变阻器的滑片向右移动，增大滑动变阻器连入电路中的阻值，使其分得的电压增大，从而减小电阻箱（R）两端的电压，由图丙可知电阻箱（R）两端电压，

U ＝IR ＝211.511510I A R

--⨯Ω＝＝10V,

因此电压表示数应保持10V 不变；

（6）由图丙可知，通过电阻箱（R ）的电流I 与1/R 的关系图像是一条过原点的直线，因此可得出的结论是：导体两端电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比（或与导体电阻的倒数成正比）．

【点睛】

（1）应将电压表应与电阻箱并联；

（2）本实验采用控制变量法，即控制电阻箱（R ）两端电压一定，据此分析滑动变阻器的作用；

（3）电压表有示数，电流表无示数，说明与电压表并联的电阻箱出现断路；

（4）在发现电路有故障时，首要的规范操作应是先断开开关；

（5）由图丙可求电阻箱（R ）两端电压；

（6）由图丙分析图像，得出结论．

6．B 断路 1 滑动变阻器最大值太小

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大值处；

（2）电流表示数几乎为零，说明电路是断路，电压表有示数，由此分析判断；

（3）探究通过导体的电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变即电压表的示数不变；

根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系，由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因．

（1）为了保护电路，由图知甲知闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大值B 端；

（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，说明电路可能有断路，电压表示数不为零，说明电压表到电源间是通路，所以故障可能是R 断路了；（3）电路中接入5Ω电阻时，定值电阻两端电压：U=IR=0.2A×5Ω=1V，探究通过导体的电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，移动滑片P ，应使电压表示数为1V 时再记录此时电流表示数；由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，定值电阻两端的电压值过高，不能使电阻两端电压达到要求的值．

【点睛】

本题考查了实验的注意事项、电路故障的判断、欧姆定律以及控制变量法的应用等，要学会熟练运用串联电路的电流和电压关系．

7．方法一：（1）电路图如图：

（2）实验步骤：

①按电路图连接电路．

②闭合开关S 1，断开开关S 2，读出此时电流表的示数I 1．

③闭合开关S 2，断开开关S 1，读出此时电流表的示数I 2．

④根据所测数据计算得出R x 的阻值．

（3）1x 02

=I R R I 方法二：（1）电路图如图

（2）实验步骤：

①按电路图连接电路．

②闭合开关S 1、S 2，读出此时电流表的示数I 1．

③闭合开关S 1，断开开关S 2，读出此时电流表的示数I 2．

④根据所测数据计算得出R x 的阻值．

（3）

评分标准：本题共8分，其中（1）3分、（2）3分、（3）2分．其它方案只要合理、可行均可得分

利用伏安法测电阻，需用到电流表和电压表，在此实验中，没有电压表，但给出了一个电流表和已知电阻，所以电流表和已知电阻可替代电压表的作用，故实验中可将两个电阻并联，通过开关闭合先后测量出通过电阻的电流，进而求出电源电压，如示例一．也可将两电阻串联，将一开关与其中一个电阻并联，通过闭合或断开开关，将这个电阻短路或与另一个电阻串联，进而测得通过电路的电流，间接求得电源电压，如示例二．

解答：(1)此时电源的输出功率：P＝UI＝9V×1.5A＝13.5W；(2)由I＝可得，电路中的总

电阻：R＝＝6Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以,R(3)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以 ,即

解得：R1＝7.5Ω.

点睛：（1）知道电源的电压和电路中的电流，根据P＝UI求出此时电源的输出功率；（2）根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联和电阻的并联结合总电阻与R2的阻值关系判断电路的连接方式；（3）根据电阻的并联求出R1的阻值．

9．右右 20 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 B

(1)[1]为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即最右端。

(2)[2]探究电流与电阻的实验中，应保持电阻两端的电压不变（即电压表示数不变）；将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，由串联分压的原理可知，其分得的电压增大（即电压表示数增大）；为使电压表示数减小为原来的值，由串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理可知应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动。

(3)[3]根据乙图中画出的电流与电阻关系的图象可知，电流与电阻的乘积为：

U V1=I1R1=0.6A×5Ω=3V

U V2=I2R2=0.3A×10Ω=3V

U V3=I3R3=0.2A×15Ω=3V

U V4=I4R4=0.18A×20Ω=3.6V

U V5=I5R5=0.12A×25Ω=3V

由以上数据可知除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为一定值，所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片。

(4)[4]去掉第(3)题提到的这组数据后，根据实验数据可以得出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。

(5)[5]电源电压为4.5V，根据图象可知，当电流最小为0.12A时，电路中的总电阻是最大的，总电阻

R 总=

4.5V 0.12A

U I ==37.5Ω 则此时滑动变阻器接入电路的电阻应为 R 滑=R 总-R =37.5Ω-25Ω=12.5Ω＞10Ω

故应选滑动变阻器B 。

10．A C 0.6

(1)[1]为了保护电路，闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片P 应移至阻值最大处，滑动变阻器连的是左上和右下两个接线柱，当滑动变阻器的滑片向左滑时，连入电路的阻值增大，故闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片P 应移至A 端；

(2)[2]经分析，闭合开关后小灯泡不发光且电流表无示数，说明电路有断路故障，电压表的示数很大且接近电源电压，说明电压表所测部分断路，即小灯泡断路，故选C 。

(3)[3]当电压表示数为2.5V 时，灯泡正常发光，由图知，电流表的量程为0~0.6A ，分度值为0.02A ，所以通过灯泡的电流为0.24A ，灯泡的额定功率为

P =UI =2.5V ⨯0.24A=0.6W

11．（1）无关 反比 （2）3︰2 （3）优点：体积小 缺点：电阻较大，发热较多

（1）从第1、2、3、4次实验可以看出，当导体的厚度h 相同，边长不同时，电阻都相同，都为6Ω，所以导体电阻大小与边长a 无关；从第5、6、7次实验可以看出，当导体的边长相同，厚度h 增大时，电阻减小，所以导体的电阻大小与厚度h 成反比；

（2）由丙图可知，R 1、R 2串联，所以流过R 1、R 2的电流相等，由U =IR 得，U 1与U 2之比等于R 1、R 2之比；由（1）得，导体的电阻之比与边长无关，与厚度成反比，所以R 1、R 2

之比等于R 1、R 2厚度的反比；即U 1U 2=R 1 R 2=h 2h 1

=32 （3）边长为5mm 的导体，与其它三个导体相比优点是：体积小，可以缩小电子元件的体积等；但也存在缺点：电阻大、产生的热量多，不利于散热。

12．电流通过导体产生的热量与电阻的关系 在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多 在导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流通过导体产生的热量越多 控制变量法、转换法

(1)[1]图甲中甲乙两段电阻丝串联，则通过它们的电流相等，通电时间相等，由题意知两电阻丝的电阻值不相等，R R 甲乙>，根据Q =2I Rt 可知是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。

[2]甲烧瓶中温度计的示数比乙的大，说明甲电阻丝产生的热量多，则可得到结论：在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。

(2)[3]图乙装置中，电阻丝的电阻值不变，改变了通过电阻丝的电流，发现相同时间内电流表和电压表的示数越大，煤油的温度升高得越高，即电流通过电阻丝产生的热量越多，则可得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流通过导体产生的热量越多。

(3)[4]实验时，将甲电阻丝和乙电阻丝串联接入电路中，这是为了控制通过两电阻丝的电流相同，这是应用了控制变量法；实验中，我们通过温度计的示数变化来反映导体产生热量的多少，这是应用了转换法。

13． B 0.6 20

(1)[1]根据题意可知，灯泡额定电压2.5V ，额定功率小于1W ，额定电流小于0.6A ，则电流表可连接0.6A 接线柱，然后连接滑动变阻器上的接线柱，如图所示

；

(2)[2]连接电路时，为保护电路，闭合开关前应将滑片调整至最大阻值处，即B 端；

(3)[3]根据图乙所示，电流为0.24A ，则

2.5V 0.24A 0.6W P UI ==⨯=

(4)[4]由题意知，电阻两端电压保持2V 不变，则变阻器分压为2.5V ，则电阻之比等于电压之比，变阻器最大电阻为25V ，因此定值电阻的最大电阻为20Ω。

14．液面高度差 转换 串联 导体产生热量跟电阻大小有关 不变 变小

(1)[1][2]透明容器中密封一定量的空气的优点是空气受热容易膨胀，便于实验观察；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；

(2)[3]究导体产生热量跟电阻是否有关时,应控制电流和加热时间相同，串联电路各处电流都相等，所以应该选样图中甲、乙按串联方式连接；

[4]电阻不同时，液面高度差的变化不同，所以在电流和通电时间相同时，导体产生热量跟电阻大小有关；

(3)[5]液体体积受热膨胀，但总量是不变的，质量守恒；

[6]质量不变，体积变大，而密度是质量与体积之比，所以密度变小。

15．煤油的比热容小 电阻 移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）烧瓶中温度计的示数变化 0

0t t c t t --水水煤油

(1)[1]煤油的比热容比水的小，吸热本领较弱，当相同质量的煤油和水吸收相同的热量时，煤油的温度变化更大。

(2)[2]两电热丝串联，流过它们的电流始终相同，通电时间也相同，而电阻可以不同，所以通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，是为了探究电热与电阻的关系。

(3)[3]要利用此装置来探究电热与电流的关系，就需要保持通电时间和电阻不变（选取甲和乙中的任何一个观察），改变电流的大小（移动滑动变阻器），所以需要的操作是移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）烧瓶中温度计的示数变化。

(4)[4]设烧杯中的水和煤油的质量均为m ，则

c 水m （t 水-t 0）=c 煤油m （t 煤油-t 0）

可得

c 煤油=0

0t t c t t --水水煤油

16

．正负接线柱接反了0.31.14变大

（1）要使滑片P 向右滑动时变阻器阻值变大，则滑片左侧电阻丝连入电路，即连接B 点到小灯泡的右端，如下所示：

（2）若闭合开关时，发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处，说明电压表正负接线柱接反了。

（3）检查连接无误后，张鹏调节滑动变阻器的滑片使小灯泡刚好正常工作，此时电流表示数如图乙，电流表使用小量程，分度值为0.02A ，此时读数即小灯泡正常工作电流是0.3A ；

根据得小灯泡的额定功率为：

。

（4）若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断，此时电压表实际串联在电路中，通过其它元件连接到电源两极，能测出电源电压，而原来测灯的电压，所以电压表的示数变大。

【点睛】

重点是测量小灯泡电功率的实验，注意滑动变阻器使用应一上一下接入电路，并能根据电路要求具体选择接线柱，闭合开关前应调整到阻值最大端，电流表读数时，看清楚所用量程，搞清楚分度值，再进行读数等。

17．电源电压低于灯泡的额定电压 不发光 有示数

10 增大 电流 闭合S 、S 1 2 断开S 2 0.5

（1）测灯的额定功率，灯的电压要高于灯的额定电压；分析电路的连接确定两表的示数；根据电路连接错误之改正；

（2）根据电流表小量程读数，由欧姆定律求电阻大小；

（3）灯丝的电阻随温度升高而增大．根据欧姆定律，电压的增加量应大于电流的增加量；

（4）先测出电源电压U ；只用电压表来测量额定电压为2.5V 的小灯泡的额定功率，首先应使灯正常发光，通过开关的转换，使灯与变阻器滑片以下电阻丝串联，根据串联电路电压的规律，当电压表示数为U=2.5V 时，灯正常发光，在③中，根据分压原理可求出滑片以下电阻丝的电阻大小，根据欧姆定律可求出灯正常发光时的电流即，

根据P UI ＝ 可求小灯泡的额定功率P 额．

（1）电源电压为3V ，小于灯的额定电压，故选的器材不能完成此实验；原电路中，电压表串联在电路中，电路中几乎没有电流，电流表将变阻器串联了，此时闭合开关小灯泡不发光，电压表与电源连通，电压表有示数；电流表应串联在电路中，电压表与灯并联，如下左图所示：

（2）此时电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A ，则小灯泡正常发光时的电阻是： 3.8V 10Ω0.38A

U R I === ； （3）并根据所测得数据绘制了小灯泡的I ﹣U 图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大．根据欧姆定律的变形公式：U R I

= ，因灯丝的电阻随温度升高而增大，故电压的增加量应大于电流的增加量，如上左图所示，在这个图象中，横轴应该表示的是电流；

（4）根据上面的分析，具体步骤：

①闭合开关S 、S 2，断开S 1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V ； ②闭合S 、S 1，断开S 2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V ，这时小灯泡正常发光；

③闭合开关S 、S 2，断开S 1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V ． 在①中，电源电压为U ＝4.5V ，在②中，灯与滑片以下电阻丝R 滑下的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为2V ，根据串联电路电压的规律，灯的电压：

4.5V 2V 2.5V L U U U 滑下＝﹣＝﹣＝ ，灯正常发光；

在③中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片以上电阻丝的电压为：

3 4.5V 3V 1.5V U V ﹣＝﹣＝ ，根据分压原理，12R R 滑下滑上：＝：

，因变阻器的总电阻为15Ω，故10ΩR 滑下＝

，由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：2V 0.2A 10Ω

L U I R ===滑下滑下 ，

④小灯泡的额定功率 2.5V 0.2A 0.5W L L P U I 额＝＝＝．

故答案为(1). 电源电压低于灯泡的额定电压 (2). 不发光 (3). 有示数 (4). 10 (5). 增大 (6). 电流 (7). 闭合S 、S 1 (8). 2 (9). 断开S 2 (10). 0.5

．

18． 断开 灯泡与灯座 左 0.22 11 0.8

（1）连接电路时，为保护电路开关应断开；闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是灯泡与灯座接触不良了；（2）变阻器滑片P 在某处时，电压表示数为2V ，小于灯泡额定电压，应使电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向左端移动，直到电压表示数等于额定电压2.5V ；（3）电流表量程为0﹣0.6A ，分度值为0.02A ，电流表示数0.22A ，通电20s 小灯泡消耗的电能为：W =UIt =2.5V×0.22A×20s=11W ；（4）把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为4V 的电路中时，每个灯泡两端的电压为2V ，由图象乙可知，电路的电流为0.2A ，灯泡的电阻为R =U /I =2V/0.2A=10Ω，串联电路中的总电阻：R 总=2R =2×10Ω=20Ω，电路的总功率：P 总=U 2/R =0.8W 。

19． 左 ① 1.4 右 温度

解答：(1)小灯泡的额定电压为2.5V ，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：

(2)正确连接电路后，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即最左端。(3)电压表与灯并联，电流表测电路中的电流：①若小灯泡短路，闭合开关后，小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，示数不为0，符合题意；②若电压表断路，则电压表无示数，电流表有示数，但灯发光；不符合题意；③若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；选①；(3)图丙中电压选用小量程，分度值为0.1V ，示数

为1.4V ；灯在额定电压下正常发光，1.4V 小于灯的额定电压2.5V ，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；(4)发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是温度。

20．当电流表示数为0时，R 2断路；当电流表示数为U/R 2时，R 1短路

（1）若闭合开关前，电流表示数为0，说明电路是断路，闭合开关后，R 1被短路，电路中只有R 2，电流表指针的位置不变，电路仍是断路，说明R2断路；

（2）若闭合开关前，电流表有示数，说明电流表通过R 2与电源的两极连通，说明R1短路，此时电路中只有R 1，R 1的电压即为电源电压为U ，故电流表的示数为：I 2

U R

. 【点睛】

从两个方面分析：①若电流表无示数说明闭合开关前后，电流表与电源的两端不相连，据此确定出故障所在．②若电流表有示数说明闭合开关前后，电流表与电源的两端相连，据此定出故障所在．