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備戰2024中考二輪物理《高頻及難度考點沖刺》（全國通用）
專題06 電學三類必考重點實驗
探究電流與電壓、電阻的關系、伏安法測電阻、測量小燈泡的電功率這3個實驗都是初中階段重點難點，是每年中考年年考的實驗，每個省市在中考試卷實驗探究題里都會出現3個實驗中的一個，一般來講，不會同時出現在一份試卷里，但在下一年就會出現另一個實驗。分值在6——8分間。需要下大力氣，加強訓練，熟能生巧。2024年全國各地在實驗探究題里一定會出現這3個實驗。
一、掌握探究電流與電壓、電阻的關系實驗程序步驟解讀
1.清楚實驗目標（題目、提出問題）：探究理解：
（1）為什么要探究電流與電壓、電阻的關系
電壓時產生電流的原因，可能電壓越大電流也越大；電阻表示導體對電流的阻礙作用，所以電阻越大電流越小。那么它們之間有怎樣的定量關系呢？這是我們學習電學必須研究清楚的問題。
（2）探究誰的電流與電壓、電阻的關系？
是某一定值電阻的，電流、電壓、電阻都是對同一導體在同一時間的對應值而言，即I是定值電阻兩端電壓是U時的電流。所以我們要測的電流是定值電阻R的電流，電流表要與R串聯；要測的電壓也是定值電阻的電壓，電壓表要并聯在R兩端。
（3）實驗思維導向:電路中電壓變化可能會導致電流的變化，電阻的變化可能會導致電壓、電流同時變化，所以，要研究電流與電壓的定量關系就要保證電阻不變，要研究電流與電阻的關系就要保證電阻兩端的電壓不變；要研究導體的電流與其兩端電壓的定量關系，我們需要知道導體兩端電壓數值和導體電流的對應數值怎樣變化；要研究電流與電阻的定量關系，我們需要知道在同一電壓下導體電阻值變化時導體中對應電流怎樣變化。所以我們需要電流、電壓表來測量準確的電流、電壓數值，不僅如此，我們還需要同一導體的電壓產生變化，也需要同一電壓是導體電阻值產生變化，所以，需要滑動變阻器和不同阻值的電阻。
2.明了實驗原理;
（1）探究同一導體中電流與電壓的關系：電壓是形成電流的原因。
（2）探究同一電壓時不同阻值的導體中電流與導體阻值的關系：導體阻值不同對電流阻礙作用不同。
3.合理選擇器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、三個不同阻值的定值電阻、若干導線。
4.科學設計實驗步驟，準確收集數據：
（1）設計電路，并按照電路圖連接實物
（2）分步研究：保持電阻不變，測量電阻兩端電壓U和電流I，記下數值；改變電阻兩端電壓，重復三次以上，記下多組數據；保持電壓不變，測量電流并記下阻值R和對應的電流值；改變接入電阻的大小，重復三次以上，記下多組數據。
5.計算對比數據，分析找出規律,制作圖表
（1）探究同一導體中電流與電壓的關系:I=KU
（2）探究同一電壓時不同阻值的導體中電流與導體阻值的關系：I=K/R
6.得出結論。在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。I=U/R
二、掌握伏安法測電阻的基本過程
1.實驗原理：利用R=U/I（即：用電壓表和電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，最后算出電阻R）。
2.實驗電路圖與實物圖如圖1、2所示
3.實驗器材：待測電阻、電壓表、電流表、電源、開關、滑動變阻器和導線若干。
4.實驗步驟：
a.根據電路圖正確連接電路，注意連接電路時開關要斷開；
b.移動滑片，使滑動變阻器的電阻全部接入電路，然后閉合開關，在移動滑片，記下對應的
電壓值和電流值若干組；
c.根據伏安法的原理，算出這幾組電阻的大小，最后求出電阻的平均值，這是多次測量求平
均值的方法，目的是為了減小實驗誤差。
三、掌握測量小燈泡的電功率的實驗過程
【實驗原理】P=UI
【實驗器材】電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。
【實驗電路圖】
【實驗步驟】
①按電路圖連接實物。
②檢查無誤后，閉合開關。移動滑片，使小燈泡在額定電壓下發光，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數，代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。
③調節滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
④調節滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
【實驗表格】
次數 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 發光情況
1
2
3
【注意事項】
①接通電源前應將開關處于斷開狀態，將滑動變阻器的阻值調到最大；
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；
③滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護電路；
④不需要計算電功率的平均值。
第一類必考重點實驗：探究電流與電壓、電阻的關系
【例題1】（2023河北）在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小明把電源、定值電阻、滑動變阻器、電壓表、電流表和開關連成電路進行實驗。
（1）圖甲是小明連接部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路補充完整_________；
表一
導線連接點 a和b a和c
電壓表指針是否偏轉 否 是
電流表指針是否偏轉 否 是
（2）連接好電路后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的指針都不偏轉。圖中a為電源的正極，b、c分別為滑動變阻器上電阻絲右側的接線柱和金屬桿右端的接線柱，用一條導線的兩端分別連接a和b、a和c進行檢測，結果如表一所示。發生故障的元件是________；
（3）排除故障后進行實驗。某次實驗時，電壓表的示數如圖乙所示，示數為________V。移動滑動變阻器的滑片，記錄多組數據填入表二；
（4）小明根據表二中的數據畫出圖像，如圖丙所示。從圖像可以看出，第________（選填數據序號）組數據明顯是錯誤的，分析時需要把它剔除掉；
表二
數據序號 1 2 3 4 5 6
電壓U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4
電流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24
根據以上數據，小明得出結論：電阻兩端的電壓與通過電阻的電流之比為定值；
（5）小紅按圖丁連接電路，測量并記錄幾組電壓和電流值，如表三所示，其中R1=10Ω、R2=5Ω，U1、U2、I分別表示電壓表V1、V2和電流表A的示數。
表三
數據序號 1 2 3 4 5
電壓U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
電壓U2/V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5
電流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
小紅在與小明的交流中，發現用圖像法處理數據可以更直觀地看出兩個量之間的變化關系，于是她也利用表三中的數據在坐標系中畫出了三條直線①②③，如圖戊所示，其中________是由表三中的I和U2的數據畫出的。小明認為小紅的實驗相當于探究了三個定值電阻的電流與電壓的關系，證據更充分。交流評估后得出結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【拓展】某小燈泡L的額定電流是I0，但額定電壓的標識模糊不清，為測定L正常發光時的電阻，小明設計了如圖所示的電路，其中定值電阻R0和滑動變阻器的最大阻值R已知，但電源電壓未知。為保證電路安全，滑動變阻器均不能調到最小阻值。實驗時各電路中的小燈泡L都能調至正常發光。以下電路中，能夠達到目的的有________。
【答案】 （1） （2）滑動變阻器 （3）1.2 （4） 4 （5）③ ACD
【解析】（1）要探究電流與電壓的關系，需要用電壓表測量定值電阻兩端的電壓，電壓表并聯在定值電阻兩端，作圖如下：
（2）實驗所用電路是串聯連接，閉合開關，調節滑片，電壓表和電流表的指針都不偏轉，則電路出現了斷路。導線接在a和b間，兩電壓表指針仍不偏轉，則是a、b以外的電路出現了斷路，導線連接在a和c間，兩電表指針都偏轉，則出現斷路的是滑動變阻器。
（3）由圖乙知，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數為1.2V。
（4）由圖丙知，電壓為1.8V，電流為0.28A，這一組數據離所作出的圖線較遠，所以第4組數據有誤。
（5）由表格數據知，每組對應的與I的比值是一定值，為15。圖戊中，圖線①，當電壓為2.5V時，電流為0.50A，比值為5；圖線②，當電壓為5.0V時，電流為0.50A，比值為10；圖線③，當電壓為7.5V時，電流為0.50A，比值為15。所以圖線③是由表三中的I與數據畫出的。
A．由圖示知，只閉合開關，兩個電阻及小燈泡串聯連接，電流表測電路中的電流，調節滑片，讓電流表的示數為，小燈泡正常發光。此時兩端的電壓為
保持滑片的位置不變，兩個開關都閉合，小燈泡短路，兩個電阻串聯，此時電流表的示數為，變阻器接入電路的阻值為。移動滑片，讓變阻器接入電路的阻值最大，電流表的示數為，則電源電壓
且
所以
小燈泡正常發光時，變阻器兩端的電壓
此時小燈泡兩端的電壓
據可測得小燈泡正常發光的電阻，故A符合題意；
B．由圖示知，電路為串聯連接，小燈泡正常發光時，兩端的電壓為，調節滑片的位置，只閉合開關、，電壓表示數為，斷開，閉合，電壓表測變阻器兩端的電壓，使
但無法測得電源電壓，則小燈泡正常發光的電壓無法測量，無法據求得小燈泡正常發光的電阻，故B不符合題意；
C．只閉合，小燈泡與滑動變阻器串聯連接，調節滑片位置，讓電流表的示數為，小燈泡正常發光，此時變阻器接入電路的阻值為，其兩端的電壓為；只閉合，滑片位置不變，電流表的示數為，移動滑片，讓變阻器接入電路的阻值最大，電流表的示數為，電源電壓
且
所以的阻值可求，那么正常發光時，變阻器兩端的電壓可求，小燈泡兩端的電壓可求，其電阻可求，故C符合題意；
D．僅閉合開關，電路串聯連接，電壓表測兩端的電壓，調節滑片，使電壓表的示數。保持滑片的位置不變，同時閉合兩個開關，小燈泡短路，兩個電阻串聯連接，電壓表測兩端的電壓，此時電壓表示數為，設變阻器接入電路的阻值為，據串聯電路的分壓特點有
調節滑片，讓變阻器接入電路的阻值最大，電壓表示數為，據串聯電路的分壓特點有
解以上兩式得電源電壓及小燈泡正常發光時變阻器接入電路的阻值分別為
，
小燈泡正常發光時，變阻器兩端的電壓可求，此時小燈泡兩端的電壓也可求，據可求小燈泡的電阻，故D符合題意。
故選ACD。
第二類必考重點實驗：用電流表和電壓表測量電阻
【例題2】（2023河南?。┰凇皽y量小燈泡電阻”實驗中，選用器材有：兩節新干電池，額定電壓為的待測小燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表，開關和若干導線。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整_______；
（2）正確連接好電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于________（選填“A”或“B”）端；
（3）閉合開關，發現小燈泡不發光，電壓表無示數，電流表有示數，造成這一現象的原因可能是_______（選填字母代號）；
A．電流表短路 B．小燈泡短路 C．滑動變阻器斷路
（4）排除故障后，移動滑片P，某次實驗時，電壓表的示數為，電流表的示數如圖乙所示，則通過小燈泡的電流為_______A，小燈泡正常發光時的電阻約為_________（結果保留一位小數）；
（5）經過多次實驗，測出并記錄多組電壓和電流的值，得到小燈泡的圖像如圖丙所示，通過分析圖像，寫出一條你發現的結論：_______ 。
【答案】 （1） （2）A （3） B （4） 0.28 8.9
（5）小燈泡的電阻是變化的
【解析】（1）測小燈泡的電阻實驗中，電壓表并聯在小燈泡兩端，電壓表“正進負出”，如圖所示：
（2）為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應在阻值最大處，由圖可知，滑動變阻器的滑片置于A端。
（3）A．若電流表短路，電流表沒有示數，電壓表有示數，故A不符合題意；
B．若小燈泡短路，電壓表測一段導線的電壓，所以電壓表無示數，電流表有示數，小燈泡不發光，故B符合題意；
C．若滑動變阻器斷路，整個電路斷路，兩表都沒有示數，故C不符合題意。
故選B。
（4）由圖乙可知，電流表的量程是0~0.6A，此時電流表的示數為0.28A。
小燈泡的額定電壓是2.5V，此時流過小燈泡的電流為0.28A，所以小燈泡正常發光時的電阻
（5）由圖丙可知，小燈泡的I-U圖像不是過原點的傾斜直線，所以小燈泡的電阻是變化的，可以得出的結論是小燈泡兩端的電壓與通過它的電流的比值不是定值。
第三類必考重點實驗：測量小燈泡電功率
【例題3】某物理實驗小組在“測量小燈泡電功率”的實驗中，選用器材連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V。
（1）所有元件均完好，正確連接電路，將滑動變阻器的阻值調到最大，閉合開關，發現電流表和電壓表均有示數，小燈泡不發光，原因是：　 　。
（2）三次實驗記錄如下表，在完成第1次實驗后，要測量小燈泡的額定功率，則需將滑動變阻器的滑片向
　 ?。ㄟx填“A”或“B”）端移動，直到電壓表示數為2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為　 　W。
實驗次數 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 燈泡亮暗情況
1 1.4 0.20 0.28 較暗
2 2.5 正常發光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）實驗小組根據三次實驗數據分別算出對應的阻值，取三次阻值的平均值作為小燈泡的電阻值，他們的做法是　 ?。ㄟx填“正確”或“錯誤”）的，理由是：　 　。
（4）另一組的同學設計了如圖丙所示的實驗電路，測出了小燈泡的額定功率。電源電壓未知但恒定不變，小燈泡的額定電壓為U額，R1和R2為滑動變阻器，R1的最大阻值為R0，實驗步驟如下：
①閉合開關S、S1，斷開開關S2，調節R1的阻值，使電壓表的示數為U額；
②閉合開關S、S2，斷開開關S1，保持R1的阻值不變，調節R2的阻值，使電壓表的示數為U額；
③保持R2的阻值不變，將R1的滑片P調至最左端，記下電壓表的示數U1，再將R1的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數U2，則小燈泡的額定功率P額=　 　。（用U額、U1、U2、R0表示）
【答案】 （1）滑動變阻器接入電路中的阻值太大 （2）B 0.7 （3）錯誤 燈絲電阻隨溫度變化而變化，求平均值無意義 （4）
【解析】（1）由題意可知，電流表和電壓表均有示數，說明電路為通路，小燈泡不發光，說明小燈泡的實際功率很小，電路中的電流較小，這是因為滑動變阻器接入電路中的阻值太大。
（2）由表中數據可知，在第一次實驗中，燈泡兩端的電壓為1.4V，小于燈泡的額定電壓2.5V，所以應該增加燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓的規律可知，應減少滑動變阻器兩端電壓，由分壓原理可知，應減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小，所以滑片應該向B端移動，直到電壓表示數為燈泡的額定電壓2.5V。
由圖可知，電流表選用的是小量程，分度值為0.02A，根據指針所在的位置可知，電流表的示數為0.28A，所以小燈泡的額定功率為
P額=U額I額=2.5V×0.28A=0.7W
（3）由于燈泡在不同的電壓下的燈絲的電阻值不同，所以取平均值沒有意義，故他們的做法是錯誤的。
（4）閉合開關S、S1，斷開開關S2，調節R1的阻值，使電壓表的示數為U額，此時燈泡正常發光；閉合開關S、S2，斷開開關S1，保持R1的阻值不變，調節R2的阻值，使電壓表的示數為U額，由于R1的阻值不變，當R2兩端的電壓等于燈泡正常發光時的電壓U額時，根據等效替代法可知，R2連入電路中的電阻大小等于小燈泡正常發光時的電阻RL的大??；保持R2的阻值不變，將R1的滑片P調至最左端，記下電壓表的示數U1，再將R1的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數U2，在將R1的滑片P調至最左端時，R1接入電路中的電阻為R0，所以電壓表的示數U1，即為R2兩端的電壓，在將R1的滑片P調至最右端時，R1接入電路中的電阻為0，電壓表的示數為U2等于電源電壓，根據串聯電路分壓原理可得
解得
因此燈泡的電阻
所以小燈泡的額定電壓為
電學三類必考重點實驗錢花訓練
1. 小華用如甲所示裝置探究電流與電壓的關系，電源電壓3V恒定不變，滑動變阻器規格為“30Ω 2A”。
（1）請用筆畫線代替導線。在圖甲中完成電路連接，要求滑片P向右滑動時，電流表的示數變小；_____
（2）連接好電路閉合開關后，移動滑片發現，電流表無示數，電壓表有示數，則出現該故障的原因可能____；
（3）排除故障后，改變滑片位置，記錄實驗數據如下表，空白處的電流如圖乙所示，請將數據填寫到下面的表格中______，根據表中數據可歸納得出結論：______；
電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
電流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
（4）為了進一步探究電流與電阻的關系，又找來10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻繼續實驗。
①將滑動變阻器滑片置于阻值最大處，閉合開關，緩慢移動滑片，直至電壓表示數為1V接下來用10Ω的電阻替換原電阻，應將滑片向______（選填：“左”或“右）滑動，使電壓表示數仍為1V，記錄電流表示數。再將15Ω、20Ω的定值電阻分別接入電路，重復以上步驟；
②當將20Ω的電阻接入電路進行實驗時，發現無論如何調節滑片都無法滿足預設電壓為1V的條件。為使該電阻也能完成實驗，小華認為可以改變電壓表的預設電壓，該預設值應不低于______V；他們重新進行實驗，根據記錄的數據繪制圖丙所示的圖像，由此可得結論：______；同組的小明認為不改變電壓表預設值也可解決上述問題，只需將上述準備的10Ω電阻______（填連接方式）在電路中就可以順利完成實驗。
【答案】 （1） （2）定值電阻斷路
（3） 0.30 電阻一定時，電流跟電壓成正比 （4）右 1.2 在電壓一定時，電流跟電阻成反比 串聯
【解析】（1）要求滑片P向右滑動時，電流表的示數變小，即滑動變阻器接入電路的阻值變大，所以，應把滑動變阻器的左下接線柱接入電路，電路連接如圖：
（2）電流表無示數，說明可能斷路了，電壓表有示數，則電壓表和電源形成的回路沒有斷路，所以是定值電阻發生了斷路。
（3）電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，該示數為0.30A。
根據表中數據可知，電壓與電流的比值不變，所以，可得結論：電阻一定時，電流跟電壓成正比。
（4）①原來接入的電阻為5Ω，電壓表示數為1V，即UR=1V，由串聯分壓可知
U滑=U總-UR=3V-1V=2V
由于串聯電路中，各串聯導體起分擔電壓的作用，電壓之比等于電阻之比
所以接下來用10Ω的電阻替換原電阻，應將滑片向右滑動，使電壓表示數仍為1V，記錄電流表示數。
②當將20Ω的電阻接入電路進行實驗時
滑動變阻器需要40Ω，才能控制定值電阻兩端的電壓為1V，此實驗中滑動變阻器的規格是“30Ω2A”，所以不能完成實驗。把滑動變阻器的最大阻值30Ω接入電路時，定值電阻兩端的電壓即為電壓表的預設最小電壓。把滑動變阻器的最大阻值30Ω接入電路時，電路中的電流最小為
電壓表的預設最小電壓為
U最小=I最小R=0.06A×20Ω=1.2V
根據圖像可知，電流跟電阻的乘積不變，得到的實驗結論：在電壓一定時，電流跟電阻成反比。
當將20Ω的電阻接入電路進行實驗時
滑動變阻器的最大阻值是30Ω，可以把10Ω或15Ω的電阻串聯接入電路，也是可以完成實驗的。
2. 在探究通過導體的電流與導體兩端電壓的關系時，小明設計了如圖-1所示電路。電源電壓為3V且保持不變，R為定值電阻。
（1）連接電路時，開關應處于____狀態；閉合開開關前滑動變阻器的滑片P應處于______處；
（2）閉合開關S，發現電壓表示數接近3V，電流表指針幾乎不偏轉，移動滑片P的過程中，兩表示數均無變化。已知導線、儀表均完好，且接觸良好，則故障原因是______；
（3）排除故障后，閉合開關S，小明改變電阻R兩端電壓，進行了多次實驗，實驗數據記錄如下表。
試驗次數 1 2 3 4
電壓表示數U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流表示數I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
①請根據表中數據，在圖-2中用描點法畫出導體中的電流I與導體兩端電壓U的關系圖象；（ ）
②分析數據可得：當導體電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成______；
（4）在此實驗中改變電阻R兩端的電壓是通過改變______來實現的；
（5）此實驗中多次測量尋找普遍規律的目的與下面的______（選填“A”或“B”）實驗中多次測量的目的相同。
A．探究電流與電阻的關系
B．測量未知電阻的阻值
【答案】 ① 斷開 ②最大阻值 ③ 電阻R斷路 ④.
⑤ 正比 ⑥ 滑動變阻器接入電路的阻值 ⑦ A
【解析】（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態，才能保護電路。
閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應處于阻值最大處。
（2）實驗所用電路是串聯連接，電壓表測定值電阻R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，閉合開關，電流表無示數，則電路中出現了斷路，而電壓表的示數接近3V，說明電壓表與電源是接通的，那么出現的故障應是電阻R斷路了。
（3）由表格數據在坐標中描出各，并用線將各點連接，作出是導體中電流I與導體兩端電壓U的關系圖象如答案所示。
由表格數據知，各組電壓與電流的比值為定值10，所以兩者成正比關系，即：當是導體電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。
（4）據串聯電路的分壓特點，變阻器的滑片移動時，接入電路的阻值發生變化，則分去的電壓也變化，那么電阻R兩端的電壓也隨之變化，所以實驗中通過改變變阻器接入電路的阻值來改變電阻R兩端的電壓。
（5）探究電流與電阻的關系，進行多次測量是尋找普遍規律，避免偶然性，而測量未知電阻的阻值進行多次實驗是為了減小實驗誤差，故A選項正確。
3．為了探究電流與電壓的關系，小英連接了如圖甲的電路。
導線兩端觸接點 電壓表指針偏轉情況 電流表指針偏轉情況
a、c 不偏轉 偏轉
b、c 不偏轉 不偏轉
a、b 偏轉 不偏轉
（1）請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，要求滑片向右移動時，能使電流表的示數變?。?br/>（2）小英連好電路后，經檢查電路連接無誤。閉合開關，發現電壓表和電流表示數均為零，移動滑片，電表的指針也都不偏轉，她嘗試用一根導線的兩端分別觸接電路中各點時，電壓表和電流表指針偏轉情況的部分記錄如表所示，請你指出電路的故障：　 　。
（3）排除故障后，小英繼續進行實驗，將數據記錄在表中。
請你分析數據，在圖乙中畫出電阻R的I﹣U圖象。
數據序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.6 1.0 1.8 2.0 2.4
電流I/A 0.06 0.10 0.14 0.20 0.24
【答案】（1）如圖；（2）ab和bc之間同時斷路；（3）如圖
【解析】（1）滑片向右移動，電流表示數變小，說明電路的電阻在增大，滑動變阻器要接左部分，所以將滑動變阻器左下面的接線柱接入電路，和定值電阻組成一個串聯電路，如圖。
（2）閉合開關，電流表示數均為零，移動滑片，電表的指針也都不偏轉，可以判斷電路是斷路，并且電壓表示數也為零，說明斷路部分在電壓表并聯以外的地方。
導線兩端觸接點 電壓表指針偏轉情況 電流表指針偏轉情況 故障 結論
a、c 不偏轉 偏轉 電流表有示數說明ac之間有斷路 ab和bc之間同時斷路
b、c 不偏轉 不偏轉 電流表和電壓表都沒有示數說明bc以外可能有斷路
a、b 偏轉 不偏轉 電流表沒有示數說明電路是斷路，電壓表有示數說明ab之間有斷路，電流表無示數又說明bc之間有斷路
（3）由表格數據分析，除第三組數據得，在電阻一定時，電流跟電壓成正比，第三組數據可以是讀數有誤差，描出電流跟電壓對應點，用線連接起來，如圖。
4．在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小強和小紅設計的電路如圖甲所示，電源電壓3V保持不變。
（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應該置于　 ?。ㄌ睢癮”或“b”）端。
（2）小強同學按圖甲正確連接電路，閉合開關S，調節滑片P，得到的實驗數據如表：
實驗序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
電流I/A 0.15 0.32 0.30 0.38 0.45
分析數據可知，應該將實驗序號　 　組的數據刪除，進而得出結論：電阻一定時，　 　。為了能夠順利完成上述實驗，所用滑動變阻器的最大阻值不小于　 　Ω。
（3）小紅同學連接的電路如圖乙所示，小強同學發現接錯了根導線。請在這根導線上打“×”，并補畫出正確的那根導線。
【答案】（1）a；（2）2；電流與電壓成正比；16；（3）如上所示
【解析】（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應該置于 阻值最大處的a端；
（2）因電流隨電壓的變大而變大，第2組數據不符合這個規律，故應該將實驗序號2組的數據刪除；
除第2組數據，考慮到誤差因素，其它各組實驗的電壓與電流之比：
R＝＝＝＝＝，為一定值，進而得出結論：電阻一定時，電流與電壓成正比；
由表中第1組數據，由串聯電路的規律及歐姆定律，滑動變阻器連入電路的電阻：
R滑＝＝＝16Ω；
故變阻器的最大阻值不小于16Ω；
（3）原電路中，電壓表測電源電壓是錯誤的，電壓表應與電阻并聯測電阻的電壓，如下所示：
5. 在“探究通過導體的電流與電阻的關系”實驗中：
實驗序號 R/Ω I/A
① 5 0.40
② 10 0.20
③ 20 0.10
（1）小明連接的電路如圖甲所示，請用筆畫線代替導線把電路連接完整　 ?。?br/>（2）小華連接的電路，電流表在電池和開關之間，其他和小明的電路一致。對于電流表的這兩種接入位置　 ?。?br/>A.小明的可以，小華的不可以 B.小華的可以，小明的不可以
C.兩種都可以 D.兩種都不可以
（3）實驗時保持電阻兩端的電壓不變，如圖乙所示，電壓表的示數為　 　V；
（4）根據表格中記錄的三組數據，發現電阻越大則電流越小，要判斷電流與電阻是否成反比，在不畫坐標圖像的前提下，應該如何對數據進行處理：　 　。
【答案】 （1）（2）C （3）2 （4）計算出每次實驗電流與電阻的乘積
【解析】（1）如圖甲，滑動變阻器電阻絲的右端已接入電路，再把金屬桿的左端或右端與開關的右側接線柱連接即可，如圖所示：
（2）在串聯電路中，各處電流都相等，所以只要電流表和電阻串聯，接在圖中位置或者開關和電池之間都可以，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（3）如圖乙，電壓表選用的量程是0~3V，分度值為0.1V，示數為2V；
（4）計算出每次實驗中電流和電阻的乘積，如果三次乘積相同，說明電流與電阻成反比。
6. 某學習小組計劃探究電流與電阻的關系?？晒┦褂玫膶嶒炂鞑挠校弘娫矗妷汉銥?V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個，阻值分別為5Ω、15Ω、25Ω的定值電阻各一個、導線若干。
（1）連接電路時開關應該　 ?。ㄟx填“斷開”或“閉合”）。
（2）如圖甲所示的實物電路中存在錯誤，小蘭發現只需要改接一根導線就可以了，請在那一根錯誤的導線上畫“×”，再畫線把它改到正確的位置上　 　。（導線不允許交叉）
（3）圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R的變化圖像，由圖像可知電阻R兩端的電壓
為　 　V，為保證分別使用三個定值電阻均能順利完成實驗，滑動變阻器的最大阻值至少是　 　Ω。
【答案】（1）斷開 （2） （3） 2.5 35
【解析】（1）連接電路時為保護電路，防止電路中的電流過大，開關應該斷開。
（2）原來的電路中，定值電阻與電流表并聯，電壓表串聯在電路中是錯誤的，電流表應與定值電阻串聯，電壓表與定值電阻并聯，如圖所示：
（3）由圖乙可知，電阻兩端的電壓始終不變，為
U=IR=0.1A×25Ω=2.5V
根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓為
U滑=6V-2.5V=3.5V
變阻器分得的電壓為電壓表示數的倍，根據分壓原理，當接入25Ω電阻時，變阻器接入電路中的電阻為
所以為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少35Ω的滑動變阻器。
7. 在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡額定電壓為2.5V。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲的實物圖未連接部分補充完整（連線不得交叉）　 　；
（2）當開關閉合后，發現小燈泡不亮，電壓表示數接近電源電壓，電流表無示數，可能是因為　 　_；
（3）根據I-U圖像，如圖乙所示，分析圖像可知，小燈泡正常工作時電阻為　 　Ω；
（4）分析圖像，小燈泡燈絲兩端的電壓增大時，其電阻　 　（變化/不變）。
【答案】（1） （2）燈泡斷路 （3）10 （4）變化
【解析】（1）用伏安法測小燈泡電阻時，電流表要串聯在電路中，電壓表要并聯在燈泡兩端測燈泡兩端的電壓，依題意可知，待測小燈泡額定電壓為2.5V，沒有超過3V，所以電壓表接0~3V的量程，由乙圖可知，通過小燈泡的電流沒有超過0.6A，所以電流表接0~0.6A的量程，實物圖連接如圖所示：
（2）由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，當開關閉合后，發現小燈泡不亮，電流表無示數，串聯電路無電流，則故障是斷路，電壓表示數接近電源電壓，則故障是燈泡斷路，電壓表串聯在電路中測電源電壓。
（3）由乙圖可知，小燈泡額定電壓為2.5V時，通過小燈泡的電流為0.25A，由可知，小燈泡正常工作時電阻為
（4）I-U圖像的斜率為電阻的倒數，由圖像可知，小燈泡燈絲兩端的電壓增大時，圖像的斜率變小，說明在變小，即電阻在變大，所以小燈泡燈絲兩端的電壓增大時，其電阻在變化且在變大。
8.小華用如圖甲所示電路，測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電阻，現有器材：電源（3V）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω，2A）、開關、導線若干。
（1）根據圖甲，用筆畫線表示導線，將圖乙中的實物圖連接完整　 　；
（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片P應調至　 　端。
（3）閉合開關，移動滑片P，發現燈泡始終不亮，電流表示數為零，電壓表示數等于電源電壓，可判斷故障是　 　；
（4）排除故障后進行實驗。移動滑片P，當電壓表示數為2.2V時，電流表示數如圖甲，為　 　_A，此時小燈泡的電阻為　 　Ω（結果保留一位小數）；
（5）根據實驗數據，分別畫出小燈泡和滑動變阻器的I-U圖像，如圖乙。根據圖像可知：小燈泡兩端電壓越大，電阻越　 ??；當滑動變阻器電阻與小燈泡電阻相等時，小燈泡消耗的功率是　 　W；
（6）小華發現無論如何移動滑片，小燈泡兩端的電壓都無法調到0.5V?，F增加一個阻值為20Ω的定值電阻R和一個開關，對原電路進行改進，使小燈泡兩端電壓能在0.5~3.0V之間變化，測出小燈泡在不同電壓下的電阻。請在虛線框中畫出電路圖，要求電路連接后不再拆接　 　。
【答案】 （1） （2）右 （3）小燈泡斷路 （4）0.24 9.2 （5）大 0.3 （6）
【解析】（1）小燈泡的額定電壓是2.5V，電壓表選擇0~3V的量程，電壓表和燈泡并聯，滑動變阻器一上一下串聯接入電路，如圖所示
（2）為保護電路，連接電路時，滑動變阻器滑片P應調至阻值最大處，即最右端。
（3）閉合開關，移動滑片P，發現燈泡始終不亮，電流表示數為零，說明電路中出現斷路，電壓表示數等于電源電壓，可能小燈泡斷路。
（4）由圖甲可知，電流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，電流表的示數是0.24A。
[5]此時小燈泡的電阻為
（5）如圖所示
滑動變阻器的滑片向左移動，變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由可知電路中的電流變大，由U=IR可知，燈泡兩端的電壓變大，由串聯電路電壓的規律可知變阻器兩端的電壓變小，圖像A是燈泡的I-U圖像，圖像B是滑動變阻器的I-U圖像，燈泡的電壓分別為1.0V、1.5V、2.5V，對應的電流分別為0.16A、0.2A、0.25A，電阻分別為
所以小燈泡兩端電壓越大，電阻越大。
由圖乙可知，當滑動變阻器電阻與小燈泡電阻相等時，燈泡兩端的電壓是1.5V，通過燈泡的電流是0.2A，小燈泡消耗的功率
PL=ULIL=1.5V×0.2A=0.3W
（6）小華發現無論如何移動滑片，小燈泡兩端的電壓都無法調到0.5V，說明變阻器的最大阻值較小，由串聯分壓可知，在電路中串聯一個阻值為20Ω的定值電阻R，電源電壓是3.0V，為了使小燈泡兩端的電壓是3.0V，將開關S1并聯在電阻R兩端，閉合開關S1將R短路，變阻器的滑片移動阻值最小處，此時只有燈泡的簡單電路，燈泡兩端的電壓等于電源電壓，即燈泡兩端的電壓是3.0V，如圖所示
9．實踐小組的同學們進行“伏安法測定小燈泡電阻”的實驗，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω），滑動變阻器規格為“20Ω 1A”。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整（導線不得交叉）。
（2）滑動變阻器在實驗中除保護電路外，還有　 　作用。同學們把電路元件接入電路，剛接好最后一根導線，燈泡就立即發光，發生這種現象的原因可能是　 　。
（3）經檢查無誤后，接通電路，向左移動滑動變阻器的滑片P，觀察到　 　，表明小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡正常發光時的阻值為　 　Ω．繼續向左移動滑片，則可能出現的現象有　 ?。▽懗鲆粭l即可）。
（4）實驗結束后，小組同學根據實驗數據，繪制了如圖丙所示的圖象，分析圖象可得出結論：　 　。
【答案】（1）見上圖；（2）改變小燈泡兩端的電壓；電路連接過程中開關沒有斷開；（3）電壓表示數為2.5V；8.3；小燈泡變亮；（4）小燈泡兩端的電壓和電流之比不是定值
【解析】（1）因為小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用0﹣3V的量程，電壓表與燈泡并聯且正接線柱與小燈泡的進接線柱相連，如下所示：
（2）滑動變阻器的基本作用是保護電路，此實驗中主要作用是改變小燈泡兩端的電壓及通過電阻的電流，算出多組電阻；
連接好最后一根導線，燈泡立即發光，可能是連接電路時沒有斷開開關；
（3）燈在額定電壓下正常發光，所以檢查無誤后，接通電路，向左移動滑動變阻器的滑片P，觀察到電壓表的示數為2.5V時，表明小燈泡正常發光；
圖乙中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.3A，
小燈泡的電阻為：R＝＝≈8.3Ω；
滑片向左移動，滑動變阻器的電阻減小，根據I＝知，電路的電流增大，小燈泡兩端的電壓變大，根據P＝UI知小燈泡的實際功率變大，燈泡變亮；
（4）由圖知圖象不是直線表示小燈泡兩端的電壓和電流之比不是定值。
10. 用一串小彩燈扮靚教室，發現一個小彩燈熄滅后，其他小彩燈依然發光，小麗猜想小彩燈并聯；取下這個小彩燈，整串彩燈都會熄滅，小麗認為每個小彩燈應該是串聯的。她決定將小彩燈接入圖1所示的電路，測其電阻，探尋奧秘。已知電源電壓為3V，小彩燈的額定電壓為2.5V。
（1）請用筆畫線代替導線，在圖1中將實物電路連接完整；（ ）
（2）接入未損壞的小彩燈，調節滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2.5V，電流表的示數如圖2所示，示數為　 　A，則小彩燈正常發光時接入電路的電阻為　 　Ω；
（3）接入燈絲斷裂的小彩燈，當電壓表示數為0.4V時，電流表示數為0.5A，可知小彩燈燈絲斷裂后接入電路的電阻為　 　Ω；
（4）根據實驗數據可知，燈絲斷裂后，小彩燈并未斷路，而是相當于一段導線，起到連接電路的作用，可使其他小彩燈繼續工作，但其余小彩燈實際功率會　 　。
【答案】 （1） （2）0.16 15.625
（3）0.8 （4）變大
【解析】（1）測量小彩燈電阻，滑動變阻器與小彩燈串聯，電壓表測量小彩燈的電壓，電流表測量小彩燈的電流，小彩燈的額定電壓為2.5V，故電壓表的量程選擇0~3V，滑動變阻器的連線一上一下，如圖所示
（2）電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，示數為0.16A小彩燈正常發光時的電流為0.16A。
小彩燈正常發光時的電流為0.16A，電壓為2.5V，由歐姆定律得，小彩燈正常發光的電阻為
（3）接入燈絲斷裂的小彩燈，當電壓表示數為0.4V時，電流表示數為0.5A，由歐姆定律得，小彩燈燈絲斷裂后接入電路的電阻為
（4）根據實驗數據可知，燈絲斷裂后，小彩燈并未斷路，而是相當于一段導線，起到連接電路的作用，可使其他小彩燈繼續工作，小彩燈燈絲斷裂后，電阻變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，由歐姆定律得，電路電流變大，其余小彩燈的電壓變大，由 得，其余小彩燈實際功率會變大。
11. 小琪同學在做“測量小燈泡的電功率的實驗時，實驗器材有：電源（三節新的干電池）、額定電壓為2.5V的小燈泡、規格不同的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和導線。圖甲是沒有連接完整的電路。
（1）請用筆畫線代替導線按要求將電路（圖甲）連接完整（要求：向左移動滑動變阻器的滑片使電流表示數變大，導線不交叉）；
（2）正確連接電路后，閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表有示數，電流表無示數，則故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某位置，電壓表示數如圖乙所示，此時電壓為___________V；若想測量小燈泡的額定功率，應將滑片向___________（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表的示數為2.5V；
（4）小琪在進行實驗數據處理時，計算出了小燈泡的平均電功率（如下表），你認為她這樣處理數據是___________（選填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
實驗序號 電壓V 電流A 電功率P/W 平均電功率P/W
1 2.0 0.26 0.52 0.71
2 2.5 0.28 0.70
3 3.0 0.30 0.90
（5）實驗提供的滑動變阻器規格為R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪選擇的是___________（選填“”、“”或“”）完成了上述實驗；
（6）上述實驗完成后，小琪又用阻值已知為R0定值電阻來測量未知電阻的阻值。實驗電路圖如圖丙所示。由于原電源不符合實驗要求，又換用另一電源，電壓未知且恒定，電路正確連接后：
①當開關S、閉合，斷開時，電流表示數為；
②當開關___________閉合，___________斷開時，電流表示數為；
③未知電阻的阻值＝___________（用已知量和測量量的符號表示）。
【答案】（1） （2）小燈泡斷路 （3）2.2 A （4）不合理 在不同電壓下小燈泡的電功率不同，計算電功率的平均值無意義 （5） （6）S、
【解析】（1）向左移動滑動變阻器的滑片使電流表示數變大，即此時接入電路中的阻值減小，再根據滑動變阻器的接線要求一上一下接入電路，如下圖
（2）小燈泡不發光，電流表的指針無偏轉，說明電路可能斷路；電壓表的指針有明顯偏轉，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的支路斷路了，所以故障是小燈泡斷路。
（3）由乙圖可知，電壓表選用的量程為0～3V，分度值為0.1V，所以此時電壓為2.2V，由于此時燈泡兩端電壓小于燈泡的額定電壓，根據串聯電路分壓的規律，可知此時應減小滑動變阻器兩端的電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，所以應該向左移動，即向A端移動。
（4）不同的電壓下，小燈泡的實際功率不一樣，在不同電壓下計算出來的電功率的平均值不具備任何實際意義，所以這種處理數據不合理。
（5）由題意可知電源電壓為4.5V,當燈泡達到額定電壓2.5V時，根據串聯電路分壓的規律，可知還應該有1.5V的電壓被分走，那么此時串聯接入電路中的這個電阻的阻值為
所以滑動變阻器只能選。
（6）當開關S、閉合，斷開時，只有與R0接入電路，電流表示數為通過與R0的電流之和，當開關S、閉合，斷開時，與并聯，且它們兩端的電壓相等，電流表示數為通過的電流，兩端的電壓為
根據并聯電路各支路獨立工作互不影響，可得通過的電流為
所以的阻值為
12. 用圖甲所示的電路測量小燈泡的功率，器材有：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω 1.5A）、額定電壓為2.5V的小燈泡各一個，導線若干。
（1）閉合開關前，需要檢查電流表、電壓表的指針是否　 ，并“將滑動變阻器的滑片P移至　 ?。ㄟx填“A”或“B”端）；
（2）接通電源，閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，小燈泡均不發光，電流表指針不偏轉，電壓表指針有明顯偏轉，說明電壓表與電源之間的電路連接是　 　，若電路中只有一處故障，則可能是　 ??；
（3）排除故障后，重新開始實驗，電源電壓保持不變，閉合開關，電壓表示數為0.5V，電流表示數為0.12A；移動滑片P，當電壓表示數為2.5V時，小燈泡正常發光，電流表示數如圖乙所示，為　 　A，則小燈泡的額定功率為　 　W，此時滑動變阻器消耗的功率　 　W。
【答案】 （1）對準零刻度線 B （2） 通路 小燈泡斷路 （3）0.3 0.75 0.12
【解析】（1）電表使用前要調零。閉合開關前，需要檢查電流表、電壓表的指針是否對準零刻度線。
為保護電路電路，將滑動變阻器的滑片P移至阻值最大處，即B端。
（2）接通電源，閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，小燈泡均不發光，電流表指針不偏轉，說明電路可能斷路；電壓表指針有明顯偏轉，即說明電壓表與電源之間的電路連接是通路；則與電壓表并聯的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的電路斷路了，若電路中只有一處故障，則可能是燈泡斷路。
（3）當電壓表示數為2.5V時，小燈泡正常發光，電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.3A，則小燈泡的額定功率為
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
排除故障后，重新開始實驗（滑動變阻器連入電路電阻最大），電源電壓保持不變，閉合開關，電流表示數為0.12A，由歐姆定律，變阻器的電壓為
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
根據串聯電路電壓的規律，電源電壓為
U= U滑+UV=2.4V+0.5V=2.9V
燈正常發光時，變阻器的電壓為U′滑=2.9V-2.5V=0.4V
此時滑動變阻器消耗的功率P滑= U′滑IL=0.4V×0.3A=0.12W
專題考情
方法策略
典例講析
專題精煉
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備戰2024中考二輪物理《高頻及難度考點沖刺》（全國通用）
專題06 電學三類必考重點實驗
探究電流與電壓、電阻的關系、伏安法測電阻、測量小燈泡的電功率這3個實驗都是初中階段重點難點，是每年中考年年考的實驗，每個省市在中考試卷實驗探究題里都會出現3個實驗中的一個，一般來講，不會同時出現在一份試卷里，但在下一年就會出現另一個實驗。分值在6——8分間。需要下大力氣，加強訓練，熟能生巧。2024年全國各地在實驗探究題里一定會出現這3個實驗。
一、掌握探究電流與電壓、電阻的關系實驗程序步驟解讀
1.清楚實驗目標（題目、提出問題）：探究理解：
（1）為什么要探究電流與電壓、電阻的關系
電壓時產生電流的原因，可能電壓越大電流也越大；電阻表示導體對電流的阻礙作用，所以電阻越大電流越小。那么它們之間有怎樣的定量關系呢？這是我們學習電學必須研究清楚的問題。
（2）探究誰的電流與電壓、電阻的關系？
是某一定值電阻的，電流、電壓、電阻都是對同一導體在同一時間的對應值而言，即I是定值電阻兩端電壓是U時的電流。所以我們要測的電流是定值電阻R的電流，電流表要與R串聯；要測的電壓也是定值電阻的電壓，電壓表要并聯在R兩端。
（3）實驗思維導向:電路中電壓變化可能會導致電流的變化，電阻的變化可能會導致電壓、電流同時變化，所以，要研究電流與電壓的定量關系就要保證電阻不變，要研究電流與電阻的關系就要保證電阻兩端的電壓不變；要研究導體的電流與其兩端電壓的定量關系，我們需要知道導體兩端電壓數值和導體電流的對應數值怎樣變化；要研究電流與電阻的定量關系，我們需要知道在同一電壓下導體電阻值變化時導體中對應電流怎樣變化。所以我們需要電流、電壓表來測量準確的電流、電壓數值，不僅如此，我們還需要同一導體的電壓產生變化，也需要同一電壓是導體電阻值產生變化，所以，需要滑動變阻器和不同阻值的電阻。
2.明了實驗原理;
（1）探究同一導體中電流與電壓的關系：電壓是形成電流的原因。
（2）探究同一電壓時不同阻值的導體中電流與導體阻值的關系：導體阻值不同對電流阻礙作用不同。
3.合理選擇器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、三個不同阻值的定值電阻、若干導線。
4.科學設計實驗步驟，準確收集數據：
（1）設計電路，并按照電路圖連接實物
（2）分步研究：保持電阻不變，測量電阻兩端電壓U和電流I，記下數值；改變電阻兩端電壓，重復三次以上，記下多組數據；保持電壓不變，測量電流并記下阻值R和對應的電流值；改變接入電阻的大小，重復三次以上，記下多組數據。
5.計算對比數據，分析找出規律,制作圖表
（1）探究同一導體中電流與電壓的關系:I=KU
（2）探究同一電壓時不同阻值的導體中電流與導體阻值的關系：I=K/R
6.得出結論。在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。I=U/R
二、掌握伏安法測電阻的基本過程
1.實驗原理：利用R=U/I（即：用電壓表和電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，最后算出電阻R）。
2.實驗電路圖與實物圖如圖1、2所示
3.實驗器材：待測電阻、電壓表、電流表、電源、開關、滑動變阻器和導線若干。
4.實驗步驟：
a.根據電路圖正確連接電路，注意連接電路時開關要斷開；
b.移動滑片，使滑動變阻器的電阻全部接入電路，然后閉合開關，在移動滑片，記下對應的
電壓值和電流值若干組；
c.根據伏安法的原理，算出這幾組電阻的大小，最后求出電阻的平均值，這是多次測量求平
均值的方法，目的是為了減小實驗誤差。
三、掌握測量小燈泡的電功率的實驗過程
【實驗原理】P=UI
【實驗器材】電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。
【實驗電路圖】
【實驗步驟】
①按電路圖連接實物。
②檢查無誤后，閉合開關。移動滑片，使小燈泡在額定電壓下發光，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數，代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。
③調節滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
④調節滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
【實驗表格】
次數 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 發光情況
1
2
3
【注意事項】
①接通電源前應將開關處于斷開狀態，將滑動變阻器的阻值調到最大；
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；
③滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護電路；
④不需要計算電功率的平均值。
第一類必考重點實驗：探究電流與電壓、電阻的關系
【例題1】（2023河北）在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小明把電源、定值電阻、滑動變阻器、電壓表、電流表和開關連成電路進行實驗。
（1）圖甲是小明連接部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路補充完整_________；
表一
導線連接點 a和b a和c
電壓表指針是否偏轉 否 是
電流表指針是否偏轉 否 是
（2）連接好電路后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的指針都不偏轉。圖中a為電源的正極，b、c分別為滑動變阻器上電阻絲右側的接線柱和金屬桿右端的接線柱，用一條導線的兩端分別連接a和b、a和c進行檢測，結果如表一所示。發生故障的元件是________；
（3）排除故障后進行實驗。某次實驗時，電壓表的示數如圖乙所示，示數為________V。移動滑動變阻器的滑片，記錄多組數據填入表二；
（4）小明根據表二中的數據畫出圖像，如圖丙所示。從圖像可以看出，第________（選填數據序號）組數據明顯是錯誤的，分析時需要把它剔除掉；
表二
數據序號 1 2 3 4 5 6
電壓U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4
電流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24
根據以上數據，小明得出結論：電阻兩端的電壓與通過電阻的電流之比為定值；
（5）小紅按圖丁連接電路，測量并記錄幾組電壓和電流值，如表三所示，其中R1=10Ω、R2=5Ω，U1、U2、I分別表示電壓表V1、V2和電流表A的示數。
表三
數據序號 1 2 3 4 5
電壓U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
電壓U2/V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5
電流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
小紅在與小明的交流中，發現用圖像法處理數據可以更直觀地看出兩個量之間的變化關系，于是她也利用表三中的數據在坐標系中畫出了三條直線①②③，如圖戊所示，其中________是由表三中的I和U2的數據畫出的。小明認為小紅的實驗相當于探究了三個定值電阻的電流與電壓的關系，證據更充分。交流評估后得出結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【拓展】某小燈泡L的額定電流是I0，但額定電壓的標識模糊不清，為測定L正常發光時的電阻，小明設計了如圖所示的電路，其中定值電阻R0和滑動變阻器的最大阻值R已知，但電源電壓未知。為保證電路安全，滑動變阻器均不能調到最小阻值。實驗時各電路中的小燈泡L都能調至正常發光。以下電路中，能夠達到目的的有________。
第二類必考重點實驗：用電流表和電壓表測量電阻
【例題2】（2023河南省）在“測量小燈泡電阻”實驗中，選用器材有：兩節新干電池，額定電壓為的待測小燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表，開關和若干導線。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整_______；
（2）正確連接好電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于________（選填“A”或“B”）端；
（3）閉合開關，發現小燈泡不發光，電壓表無示數，電流表有示數，造成這一現象的原因可能是_______（選填字母代號）；
A．電流表短路 B．小燈泡短路 C．滑動變阻器斷路
（4）排除故障后，移動滑片P，某次實驗時，電壓表的示數為，電流表的示數如圖乙所示，則通過小燈泡的電流為_______A，小燈泡正常發光時的電阻約為_________（結果保留一位小數）；
（5）經過多次實驗，測出并記錄多組電壓和電流的值，得到小燈泡的圖像如圖丙所示，通過分析圖像，寫出一條你發現的結論：_______ 。
第三類必考重點實驗：測量小燈泡電功率
【例題3】某物理實驗小組在“測量小燈泡電功率”的實驗中，選用器材連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V。
（1）所有元件均完好，正確連接電路，將滑動變阻器的阻值調到最大，閉合開關，發現電流表和電壓表均有示數，小燈泡不發光，原因是：　 　。
（2）三次實驗記錄如下表，在完成第1次實驗后，要測量小燈泡的額定功率，則需將滑動變阻器的滑片向　 ?。ㄟx填“A”或“B”）端移動，直到電壓表示數為2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為　 　W。
實驗次數 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 燈泡亮暗情況
1 1.4 0.20 0.28 較暗
2 2.5 正常發光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）實驗小組根據三次實驗數據分別算出對應的阻值，取三次阻值的平均值作為小燈泡的電阻值，他們的做法是　 ?。ㄟx填“正確”或“錯誤”）的，理由是：　 　。
（4）另一組的同學設計了如圖丙所示的實驗電路，測出了小燈泡的額定功率。電源電壓未知但恒定不變，小燈泡的額定電壓為U額，R1和R2為滑動變阻器，R1的最大阻值為R0，實驗步驟如下：
①閉合開關S、S1，斷開開關S2，調節R1的阻值，使電壓表的示數為U額；
②閉合開關S、S2，斷開開關S1，保持R1的阻值不變，調節R2的阻值，使電壓表的示數為U額；
③保持R2的阻值不變，將R1的滑片P調至最左端，記下電壓表的示數U1，再將R1的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數U2，則小燈泡的額定功率P額=　 　。（用U額、U1、U2、R0表示）
電學三類必考重點實驗錢花訓練
1. 小華用如甲所示裝置探究電流與電壓的關系，電源電壓3V恒定不變，滑動變阻器規格為“30Ω 2A”。
（1）請用筆畫線代替導線。在圖甲中完成電路連接，要求滑片P向右滑動時，電流表的示數變小；_____
（2）連接好電路閉合開關后，移動滑片發現，電流表無示數，電壓表有示數，則出現該故障的原因可能____；
（3）排除故障后，改變滑片位置，記錄實驗數據如下表，空白處的電流如圖乙所示，請將數據填寫到下面的表格中______，根據表中數據可歸納得出結論：______；
電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
電流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
（4）為了進一步探究電流與電阻的關系，又找來10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻繼續實驗。
①將滑動變阻器滑片置于阻值最大處，閉合開關，緩慢移動滑片，直至電壓表示數為1V接下來用10Ω的電阻替換原電阻，應將滑片向______（選填：“左”或“右）滑動，使電壓表示數仍為1V，記錄電流表示數。再將15Ω、20Ω的定值電阻分別接入電路，重復以上步驟；
②當將20Ω的電阻接入電路進行實驗時，發現無論如何調節滑片都無法滿足預設電壓為1V的條件。為使該電阻也能完成實驗，小華認為可以改變電壓表的預設電壓，該預設值應不低于______V；他們重新進行實驗，根據記錄的數據繪制圖丙所示的圖像，由此可得結論：______；同組的小明認為不改變電壓表預設值也可解決上述問題，只需將上述準備的10Ω電阻______（填連接方式）在電路中就可以順利完成實驗。
2. 在探究通過導體的電流與導體兩端電壓的關系時，小明設計了如圖-1所示電路。電源電壓為3V且保持不變，R為定值電阻。
（1）連接電路時，開關應處于____狀態；閉合開開關前滑動變阻器的滑片P應處于______處；
（2）閉合開關S，發現電壓表示數接近3V，電流表指針幾乎不偏轉，移動滑片P的過程中，兩表示數均無變化。已知導線、儀表均完好，且接觸良好，則故障原因是______；
（3）排除故障后，閉合開關S，小明改變電阻R兩端電壓，進行了多次實驗，實驗數據記錄如下表。
試驗次數 1 2 3 4
電壓表示數U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流表示數I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
①請根據表中數據，在圖-2中用描點法畫出導體中的電流I與導體兩端電壓U的關系圖象；（ ）
②分析數據可得：當導體電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成______；
（4）在此實驗中改變電阻R兩端的電壓是通過改變______來實現的；
（5）此實驗中多次測量尋找普遍規律的目的與下面的______（選填“A”或“B”）實驗中多次測量的目的相同。
A．探究電流與電阻的關系
B．測量未知電阻的阻值
3．為了探究電流與電壓的關系，小英連接了如圖甲的電路。
導線兩端觸接點 電壓表指針偏轉情況 電流表指針偏轉情況
a、c 不偏轉 偏轉
b、c 不偏轉 不偏轉
a、b 偏轉 不偏轉
（1）請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，要求滑片向右移動時，能使電流表的示數變??；
（2）小英連好電路后，經檢查電路連接無誤。閉合開關，發現電壓表和電流表示數均為零，移動滑片，電表的指針也都不偏轉，她嘗試用一根導線的兩端分別觸接電路中各點時，電壓表和電流表指針偏轉情況的部分記錄如表所示，請你指出電路的故障：　 　。
（3）排除故障后，小英繼續進行實驗，將數據記錄在表中。
請你分析數據，在圖乙中畫出電阻R的I﹣U圖象。
數據序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.6 1.0 1.8 2.0 2.4
電流I/A 0.06 0.10 0.14 0.20 0.24
4．在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小強和小紅設計的電路如圖甲所示，電源電壓3V保持不變。
（1）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應該置于　 ?。ㄌ睢癮”或“b”）端。
（2）小強同學按圖甲正確連接電路，閉合開關S，調節滑片P，得到的實驗數據如表：
實驗序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
電流I/A 0.15 0.32 0.30 0.38 0.45
分析數據可知，應該將實驗序號　 　組的數據刪除，進而得出結論：電阻一定時，　 　。為了能夠順利完成上述實驗，所用滑動變阻器的最大阻值不小于　 　Ω。
（3）小紅同學連接的電路如圖乙所示，小強同學發現接錯了根導線。請在這根導線上打“×”，并補畫出正確的那根導線。
5. 在“探究通過導體的電流與電阻的關系”實驗中：
實驗序號 R/Ω I/A
① 5 0.40
② 10 0.20
③ 20 0.10
（1）小明連接的電路如圖甲所示，請用筆畫線代替導線把電路連接完整　 　；
（2）小華連接的電路，電流表在電池和開關之間，其他和小明的電路一致。對于電流表的這兩種接入位置　 ?。?br/>A.小明的可以，小華的不可以 B.小華的可以，小明的不可以
C.兩種都可以 D.兩種都不可以
（3）實驗時保持電阻兩端的電壓不變，如圖乙所示，電壓表的示數為　 　V；
（4）根據表格中記錄的三組數據，發現電阻越大則電流越小，要判斷電流與電阻是否成反比，在不畫坐標圖像的前提下，應該如何對數據進行處理：　 　。
6. 某學習小組計劃探究電流與電阻的關系?？晒┦褂玫膶嶒炂鞑挠校弘娫矗妷汉銥?V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個，阻值分別為5Ω、15Ω、25Ω的定值電阻各一個、導線若干。
（1）連接電路時開關應該　 ?。ㄟx填“斷開”或“閉合”）。
（2）如圖甲所示的實物電路中存在錯誤，小蘭發現只需要改接一根導線就可以了，請在那一根錯誤的導線上畫“×”，再畫線把它改到正確的位置上　 　。（導線不允許交叉）
（3）圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R的變化圖像，由圖像可知電阻R兩端的電壓為　 　V，為保證分別使用三個定值電阻均能順利完成實驗，滑動變阻器的最大阻值至少是　 　Ω。
7. 在“用伏安法測小燈泡電阻”的實驗中，待測小燈泡額定電壓為2.5V。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲的實物圖未連接部分補充完整（連線不得交叉）　 ??；
（2）當開關閉合后，發現小燈泡不亮，電壓表示數接近電源電壓，電流表無示數，可能是因為　 　_；
（3）根據I-U圖像，如圖乙所示，分析圖像可知，小燈泡正常工作時電阻為　 　Ω；
（4）分析圖像，小燈泡燈絲兩端的電壓增大時，其電阻　 ?。ㄗ兓?不變）。
8.小華用如圖甲所示電路，測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電阻，現有器材：電源（3V）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω，2A）、開關、導線若干。
（1）根據圖甲，用筆畫線表示導線，將圖乙中的實物圖連接完整　 ?。?br/>（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片P應調至　 　端。
（3）閉合開關，移動滑片P，發現燈泡始終不亮，電流表示數為零，電壓表示數等于電源電壓，可判斷故障是　 ?。?br/>（4）排除故障后進行實驗。移動滑片P，當電壓表示數為2.2V時，電流表示數如圖甲，為　 　_A，此時小燈泡的電阻為　 　Ω（結果保留一位小數）；
（5）根據實驗數據，分別畫出小燈泡和滑動變阻器的I-U圖像，如圖乙。根據圖像可知：小燈泡兩端電壓越大，電阻越　 　；當滑動變阻器電阻與小燈泡電阻相等時，小燈泡消耗的功率是　 　W；
（6）小華發現無論如何移動滑片，小燈泡兩端的電壓都無法調到0.5V?，F增加一個阻值為20Ω的定值電阻R和一個開關，對原電路進行改進，使小燈泡兩端電壓能在0.5~3.0V之間變化，測出小燈泡在不同電壓下的電阻。請在虛線框中畫出電路圖，要求電路連接后不再拆接　 　。
9．實踐小組的同學們進行“伏安法測定小燈泡電阻”的實驗，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω），滑動變阻器規格為“20Ω 1A”。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整（導線不得交叉）。
（2）滑動變阻器在實驗中除保護電路外，還有　 　作用。同學們把電路元件接入電路，剛接好最后一根導線，燈泡就立即發光，發生這種現象的原因可能是　 　。
（3）經檢查無誤后，接通電路，向左移動滑動變阻器的滑片P，觀察到　 　，表明小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡正常發光時的阻值為　 　Ω．繼續向左移動滑片，則可能出現的現象有　 　（寫出一條即可）。
（4）實驗結束后，小組同學根據實驗數據，繪制了如圖丙所示的圖象，分析圖象可得出結論：　 　。
10. 用一串小彩燈扮靚教室，發現一個小彩燈熄滅后，其他小彩燈依然發光，小麗猜想小彩燈并聯；取下這個小彩燈，整串彩燈都會熄滅，小麗認為每個小彩燈應該是串聯的。她決定將小彩燈接入圖1所示的電路，測其電阻，探尋奧秘。已知電源電壓為3V，小彩燈的額定電壓為2.5V。
（1）請用筆畫線代替導線，在圖1中將實物電路連接完整；（ ）
（2）接入未損壞的小彩燈，調節滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2.5V，電流表的示數如圖2所示，示數為　 　A，則小彩燈正常發光時接入電路的電阻為　 　Ω；
（3）接入燈絲斷裂的小彩燈，當電壓表示數為0.4V時，電流表示數為0.5A，可知小彩燈燈絲斷裂后接入電路的電阻為　 　Ω；
（4）根據實驗數據可知，燈絲斷裂后，小彩燈并未斷路，而是相當于一段導線，起到連接電路的作用，可使其他小彩燈繼續工作，但其余小彩燈實際功率會　 　。
11. 小琪同學在做“測量小燈泡的電功率的實驗時，實驗器材有：電源（三節新的干電池）、額定電壓為2.5V的小燈泡、規格不同的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和導線。圖甲是沒有連接完整的電路。
（1）請用筆畫線代替導線按要求將電路（圖甲）連接完整（要求：向左移動滑動變阻器的滑片使電流表示數變大，導線不交叉）；
（2）正確連接電路后，閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表有示數，電流表無示數，則故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某位置，電壓表示數如圖乙所示，此時電壓為___________V；若想測量小燈泡的額定功率，應將滑片向___________（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表的示數為2.5V；
（4）小琪在進行實驗數據處理時，計算出了小燈泡的平均電功率（如下表），你認為她這樣處理數據是___________（選填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
實驗序號 電壓V 電流A 電功率P/W 平均電功率P/W
1 2.0 0.26 0.52 0.71
2 2.5 0.28 0.70
3 3.0 0.30 0.90
（5）實驗提供的滑動變阻器規格為R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪選擇的是___________（選填“”、“”或“”）完成了上述實驗；
（6）上述實驗完成后，小琪又用阻值已知為R0定值電阻來測量未知電阻的阻值。實驗電路圖如圖丙所示。由于原電源不符合實驗要求，又換用另一電源，電壓未知且恒定，電路正確連接后：
①當開關S、閉合，斷開時，電流表示數為；
②當開關___________閉合，___________斷開時，電流表示數為；
③未知電阻的阻值＝___________（用已知量和測量量的符號表示）。
12. 用圖甲所示的電路測量小燈泡的功率，器材有：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω 1.5A）、額定電壓為2.5V的小燈泡各一個，導線若干。
（1）閉合開關前，需要檢查電流表、電壓表的指針是否　 ，并“將滑動變阻器的滑片P移至　 ?。ㄟx填“A”或“B”端）；
（2）接通電源，閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，小燈泡均不發光，電流表指針不偏轉，電壓表指針有明顯偏轉，說明電壓表與電源之間的電路連接是　 　，若電路中只有一處故障，則可能是　 ??；
（3）排除故障后，重新開始實驗，電源電壓保持不變，閉合開關，電壓表示數為0.5V，電流表示數為0.12A；移動滑片P，當電壓表示數為2.5V時，小燈泡正常發光，電流表示數如圖乙所示，為　 　A，則小燈泡的額定功率為　 　W，此時滑動變阻器消耗的功率　 　W。
專題考情
方法策略
典例講析
專題精煉
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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