2020年中考物理试题分类命题备考方略 专题06 电学实验探究题（含解析）

2020年物理试卷分类命题备考方略专题六电学实验探究题命题诠释各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命题带来了多个角度的可能性。比如同是考查凸透镜成像规律，但由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的教学中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际，并且所考核的方法和能力都是学生应了解和掌握的。所以学生进行应考时对此不要产生心理上的障碍，只要抓住方法、应用得当，一般都能轻松解决。纵观历年实验探究题，其规律是力学一道题、电学一道题，光学或热学一道题。电学部分实验探究有：影响导体电阻大小的因素实验、电路电流与电压和电阻关系实验、串并联电路电流规律实验、串并联电路电压规律实验、伏安法测电阻实验、伏安法测小灯泡电功率实验、影响电流热效应因素实验和通电螺线管磁性实验。考查热点有：探究影响导体电阻大小的因素实验、电路电流与电压和电阻关系实验、伏安法测电阻实验、伏安法测小灯泡电功率实验。题型解密一、探究影响导体电阻大小的因素实验1.实验内容【实验目的】探究影响导体电阻大小的因素。【实验器材】电流表、小灯泡、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）、导线若干、开关、电池等。【实验步骤】一、按图连接电路。二、把a镍铬合金丝接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果记入表格。三、把截面相同较长的镍铬合金丝b接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。四、把长度相同，截面较粗的镍铬合金丝c接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。五、把长度相同，截面相同的锰铜合金丝d接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。【实验表格】电阻类型规格（与a比较）电流/a小灯泡亮度镍铬合金丝a镍铬合金丝b截面相同、长度较长较暗镍铬合金丝c截面较粗、长度相同较亮锰铜合金丝d截面与长度均相同、材料不同较亮【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。2.考查方向考查方向解答思路导线长度与电流关系导线越长，电流越小电流表示数看量程再读数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上面有关电流大小补充电路试验电路连接不完整，按元件顺序进行补充，画线不能交叉同一种导体电阻与温度的关系温度越高电阻越大3.真题呈现【典例一】（2019百色）在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但粗细（横截面积）不同，a、c粗细相同而长短不同，导线d由锰铜合金制成，长短、粗细与导线b相同。（1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻越；（2）将导线a接在m、n之间，闭合开关，电流表示数如图乙所示，此时电流为a；（3）依次将导线b、c、d替换导线a接入电路，电流表对应的示数如下表所示：导线代号abcd电流表的示数1.3a2.2a2.7a选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与的关系；探究导线电阻的大小与材料的关系，应选用的两根导线是（填写导线代号）；由此可知：导线电阻的大小与材料有关，用相同材料制成的导线长度越，横截面积越，电阻越大：（4）若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻，除了如图甲所示的器材外，至少还需要在此电路接入一个表和一个变阻器，连好电路后，经多次测量，绘得导线a的ui图象如图丙所示，则其电阻为。【答案】（1）小；（2）1.1；（3）粗细（或横截面积）； b、d；长；小；（4）电压；1.25。【解析】（1）实验中通过电流表示数大小反映电阻大小，电流表示数越大，说明导线的电阻越小；（2）图乙中，电流表的量程为03a，分度值为0.1a，示数为1.1a；（3）导线a、b的材料、长度都相同但粗细（横截面积）不同，b的横截面积较大，是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系，由表格数据可知通过a的电流小于b的电流，所以可以得出在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小；探究导线电阻的大小与材料的关系，需要控制长度、横截面积都相同，改变材料，故导线b、d符合题意；由表格数据可得出结论：用相同材料制成的导线长度越长，横截面积越小，电阻越大；（4）根据r知要测量导线a的电阻，需要用电流表测量电流，用电压表测量电压，所以缺少电压表；由图象中的数据可知：当电压为1.25v时，对应的电流为1.0a，则导线a的电阻为：r1.25。故答案为：（1）小；（2）1.1；（3）粗细（或横截面积）； b、d；长；小；（4）电压；1.25。【典例二】（2018湖州）某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的a端逐渐滑向b端时，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮。（1）通过实验可得出结论：导体的电阻大小与有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。（2）小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点（只需在相应的方框内画出电路图）。实验材料：两个不同规恪的灯泡l1和l2，电泡组、开关s及导线若干。（3）接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝ab接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是。【答案】（1）导体长度；（2）如图；（3）导体的电阻与温度有关。【解析】（1）将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的a端逐渐滑向b端时，电阻丝接入电路中的长度变短了，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮，这说明导体的电阻减小了，即电阻大小与导体的长度有关；（2）实验中，可以将两个不同规恪的灯泡l1和l2组成串联电路，此时通过两灯的电流是相同的，然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点；如图：（3）用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风，此时会改变导体的温度，根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系；故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。故答案为：（1）导体长度；（2）如图；（3）导体的电阻与温度有关。【典例三】（2018娄底）某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时，找资料发现在导体材料和粗细相同时，其电阻与长度成正比，即可以用下述表达式表示:r=kx，其中k为比例常数，x为导体的长度，于是他们用下面的器材:电压恒定的电源、开关、粗细均匀镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题，图中ab为镍铬合金丝，p为活动端，右侧为实物连线图。（1）他们的实验方法是控制了不变。（2）调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数(填“能”或“不能”)反映导体ap间电阻的变化，理由（3）要完成此实验，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是_【答案】(1)电流的大小；(2)能；(3)导体的电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流的比，即；(4)电流表。【解析】（1）实验的原理：r=如图电路，当电流一定时，电压表示数越大，说明ap间电阻越大。他们的实验方法是控制了电流的大小不变。（2）电压表与rap并联，测rap两段的电压，根据欧姆定律的变形公式r可知，调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数能反映导体ap间电阻的变化，理由是：导体的电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流的比，即r。（3）要探究rkx，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是电流表测出电路中的电流的具体值。二、探究电路电流与电压和电阻关系实验1.实验内容【实验目的】探究电路电流与电压和电阻关系。【实验器材】定值电阻、电流表、电压表、电源、开关、导线、滑动变阻器。【实验原理】（1）在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，采用的研究方法是控制变量法。（2）在探究“电流与电压的关系”时，应保持电阻不变；（3）在探究“电流与电阻的关系”时，将5的电阻换成10后，下一步操作是调节滑动变阻器，使前后电压保持不变。【实验步骤】一、按电路图连接实物电路二、探究电流与电压关系（1）闭合开关，移动变阻器划片，使电阻r两端电压成整数倍增加，依次读出电流表读数，数据计入表格；（2）电流与电压关系测量表格（电阻r= ）次数12345电压/v电流/a（3）数据分析：电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。三、探究电流与电阻关系（控制电压不变，如u=2v）（1）选择某一电阻，如：r=5，闭合开关，调节变阻器划片，使r两端电压为2v，读出电流表示数，并计入表格；（2）更换电阻，如：r=10，闭合开关，调节变阻器划片，使r两端电压为2v，读出电流表示数，并计入表格；（3）重复上述试验过程，电阻分别选15、20、25。（4）电流与电阻关系测量表格（电阻v= ）次数12345电阻/510152025电流/a（3）数据分析：电压一定时，通过导体的电流与电阻成正比。（4）整理器材。【实验结论】通过导体电流跟其两端电压成正比，与导体电阻成反比。2.考查内容考查方向解答思路探究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完善表格，填入正确值根据实验规律和给出数据，填入正确值多次测量目的寻找规律补充实验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3.真题呈现【典例一】(2019德州）探究“电流与电压和电阻的关系”：（1）请根据图（甲中电路图，用笔画线代替导线将实物图（乙连接完整，使滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的电阻变大。（2） 探究“电流与电压的关系”时，某小组在间接入电阻，移动滑片，将测量数据记录在表一中，当电压表示数为时，对应的电流值如图（丙所示，为。另一小组使用其它阻值的电阻，测量数据如表二所示，根据两组数据描绘出相应的图象。表一1.02.03.00.200.60表二0.81.62.60.080.160.26（3）根据描绘出的一图象可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成；其中图线表示的是的图象。（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了（填字母序号）。寻找普遍规律取平均值减小误差（5）某同学继续探究“电流与电阻的关系”时，先测出了电阻在电压下的电流，然后断开开关，将电阻换成电阻，闭合开关，直接读出电流值，这种做法（选填“正确”或“错误” ，理由是。【答案】（1）见解析；（2）0.4；（3）正比；（4）；（5）错误；没有控制电阻的电压不变。【解析】（1）使滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下左所示：（2）当电压表示数为时，对应的电流值如图（丙所示，电流表选用小量程，分度值为，电流为 0.4；（3）根据描绘出的一图象为过原点的直线，故可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；由欧姆定律，；故电压相等时，通过的电流大，其中图线表示的是的图象；（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了寻找普遍规律，选a；（5）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，先测出了电阻在电压下的电流，然后断开开关，将电阻换成电阻，闭合开关，直接读出电流值，由分压原理，电阻的电压大于，故这种做法错误，理由是没有控制电阻的电压不变。【典例二】（2019临沂）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明依次选用阻值为、的定值电阻进行实验。（1）图甲是实验的实物连线图，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“”并画出正确连线。（2）改正错误后闭合开关，电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是。（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为。（4）断开开关，将的定值电阻换成的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右” 端移动，这一过程中眼睛要一直观察表示数的变化。（5）下表是实验中记录的数据，分析数据可知：实验次数123定值电阻51020电流0.20.1定值电阻的功率为。当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成比。【答案】（1）见解析；（2）电阻短路；（3）0.4；（4）右；电压；（5）0.4；反。【解析】（1）原电路中，电阻和电压表短路了，电阻串联在电路中，电压表与电阻并联，如下所示：（2）改正错误后闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，电路故障可能是电阻短路；（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为此，电流为；（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，即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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，故这一过程中，眼睛要一直观察电压表示数的变化；（5）由表第2次数据知，定值电阻的功率为：；横向分析表中数据，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，好当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。【典例三】（2019青岛）实验探究。（1）探究电流与电压和电阻的关系实验器材：阻值为、的定值电阻各一个，的滑动变阻器，电流表电路电压表、开关各一个，干电池三节，导线若干。请设计电路，并在方框中画出实验电路图。探究电流与电压的关系：实验数据如表，分析得出结论：在电阻一定时，。次数1234电压1.62.02.53.0电流0.160.200.250.30探究电流与电阻的关系如果用三节干电池做电源，将的电阻接入电路中，调节滑动变阻器，使电压表示数为，读出电流表示数；分别更换、的电阻重复实验，需要控制电阻两端电压。实验中发现，当接入的电阻时，调节滑动变阻器无法使电压表示数下列给出解决方案的是（只有一个选项正确，填写对应字母）换用最大阻值较小的变阻器。降低电源电压。减小需要控制的电压值【答案】（1）如图1；电流与电压成正比；不变；。【解析】（1）电压表测电阻的电压，电流表测电路的电流，变阻器串联在电路中，如下图1所示：由实验数据知，电压与电流之比为一定值，故分析得出结论：在电阻一定时，电流与电压成正比；三节干电池做电源，则电源电压为，将的电阻接入电路中，调节滑动变阻器，使电压表示数为，读出电流表示数；分别更换、的电阻重复实验，需要控制电阻两端电压不变；由串联电路电压的规律，变阻器的电压为，由分压原理，当接入的电阻时，变阻器连入电路的电阻：，因现有变阻的最大电阻太小，调节滑动变阻器无法使电压表示数（大于，故为了使电压表示数达到，故可降低电源电压；选。三、伏安法测电阻实验1.实验内容【实验目的】测量未知电阻【实验器材】电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关各一个，导线若干。【实验原理】根据欧姆定律：，可知：，只要能测出电阻r两端电压和通过r的电流，根据公式即可计算出待测电阻r。【实验步骤】一、根据给出的电路图，连接实物电路。二、闭合开关，变阻器在较大位置时测量电流和电压，数据计入表格。三、继续调节滑动变阻器，重复上述试验三次，数据计入表格。四、根据公式，求出每次试验电阻值，并计入表格。五、计算待求电阻平均值。六、试验表格试验次数电压/v电流/a待求电阻rx/平均值rx/123七、整理器材。2.考查内容考查方向解答思路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一上一下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、电压表反偏正负极反接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3.真题呈现【典例一】（2019泸州）程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压u和未知电阻rx的阻值。已知定值电阻的阻值为r0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题：（1）根据甲中电路图，用黑色签字笔画线代替导线，将乙中的实物图补充完整。（2）电路正确连接后，当开关s、s1闭合，s2断开时，电流表示数为i1；则电源的电压u=_。（3）当开关s、s2闭合，s1断开时，电流表示数为i2；则待测电阻rx=_。（4）不改变甲图所示的电路，若开关s1始终处于断开状态，仅对开关s、s2进行操作_（选填“仍能”或“不能”）测量电源电压和未知电阻rx的阻值。【答案】i1r0；仍能。【解析】（1）根据甲图，将s2的右接线柱与电流表负接线柱连接起来，如下所示：（2）电路正确连接后，当开关s、s1闭合，s2断开时，两电阻并联，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，电流表示数为i1，则电源的电压u=i1r0；（3）当开关s、s2闭合，s1断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路各支路互不影响，通过待测电阻的电流为：i0=i2-i1，由欧姆定律，则待测电阻：rx=。（4）不改变甲图所示的电路，若开关s1始终处于断开状态，只闭合s，电流表测通过定值电阻的电流，由欧姆定律可得出电源电压；开关s、s2闭合，电流表测干路，根据并联电路各支路不影响，由并联电路电流的规律，可求出通过待测电阻的电流，由欧姆定律可求出未知电阻rx的阻值。故答案为：（1）如上；（2）i1r0；（3）；（4）仍能。【典例二】（2019湖州）科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻rx的阻值。（1）同学们利用电路甲测量rx的阻值，测量数据和结果如下表一：实验次数电压u（伏）电流i（毫安）电阻r（欧）12.02.3087022.52.9086234.04.70851根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是_。（2）同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧，为什么测量值与标定值之间有较大偏差？他们查资料寻找原因，发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻，只是电压表的内阻比较大，电流表的内阻比较小，但都会对测量结果产生影响。然后，同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书，说明书显示：电压表：量程06伏，内阻6000欧电流表：量程0-10毫安，内阻40欧根据这些信息，可判断甲电路中由于_（“电流表”或“电压表”）内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如下表：实验次数电压u（伏）电流i（毫安）电阻r（欧）12.01.92104222.52.45102034.03.751067比较两次测量结果，同学们做出了以下分析，你认为正确的是_。a测量该定值电阻选择电路乙更合适b用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小c选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值（4）拓展应用根据以上的探究，如果需要测量阻值约20欧的小阻值电阻时，选用了合适量程的电压表和电流表后，为了使测量结果更精确，应选择甲和乙中的哪一电路？并说明理由。_【答案】861；电压表；abc；甲，电压表内阻远大于20，故通过电压表的电流很小，电流表示数接近真实的电流。【解析】（1）为提高测量的准确程度，取平均值作为测量结果：r测=861；（2）甲中，电压表与待测电阻并联，有电流通过电压表，由并联电路电流的规律，电流表示数大于待测电阻的实际电流，可判断甲电路中由于电压表内阻的影响，使测量结果产生较大偏差；（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如下表：因电压表：量程06伏，内阻6000欧；电流表：量程0-10毫安，内阻40欧；a、电压表内阻与待测电阻差别不大，故甲中通过电压表的电流较大，电流表示数与待测电阻的实际电流差别较大，故甲测量误差较大，因待测电阻远大于电流表内阻，故用图乙测电阻，由分压原理，电压表分得的电压较小，比较接近电压表示数（电流表测量的电流是准确的），测量该定值电阻选择电路乙更合适；a正确；b用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小，b正确；c选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值，c正确；（4）20欧的小阻值电阻与电流表内阻差别较小，若用乙图，电流表分得电压较大，误差较大；甲中，因电压表内阻远大于20，故通过电压表的电流很小，电流表示数接近真实的电流，为了使测量结果更精确，应选择甲电路。故答案为：（1）861；（2）电压表；（3）abc；（4）甲；甲，电压表内阻远大于20，故通过电压表的电流很小，电流表示数接近真实的电流。【典例三】（2019衢州）小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻rx阻值（范围为400600）的实验。器材：干电池两节（总电压为23v），电压表（量程03v、015v）、电流表（量程00.6a、03a）、滑动变阻器（500 0.5a）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：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_。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u1u2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）要求二：增加一个电学器材实现rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。小科増加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：先闭合开关s、s1，调节滑动变阻器使电压表示数为2v；再断开开关s1，闭合开关s2，_，读取此时y的数值。y的示数即为rx的阻值。【答案】（1）由欧姆定律，电路中的最大电流约为i0.0075a0.02a（电流表小量程分度值），故电流表无法测量电路中的电流；a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。【解析】（1）被测电阻大小为400600，2节干电池的电压为3v，由欧姆定律，电路中的最大电流约为i0.0075a0.02a（电流表小量程分度值），故电流表无法测量电路中的电流；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，可知a点在最右端；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u1u2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，b点在最左端；（2）先闭合开关s、s1，调节滑动变阻器使电压表示数为2v；再断开开关s1，闭合开关s2，调节y的阻值，使电压表示数为2v，读取此时y的数值；根据等效替代法，y的示数即为rx的阻值。故答案为：（1）由欧姆定律，电路中的最大电流约为i0.0075a0.02a（电流表小量程分度值），故电流表无法测量电路中的电流；a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。四、伏安法测小灯泡电功率实验1.实验内容【实验目的】测量小灯泡工作时的电功率。【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验原理】根据公式p=ui，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式pui计算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。【实验步骤】一、按电路图连接好电路二、闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5v，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。三、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数（注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多）。四、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。五、计算出三种情况下小灯泡的电功率。六、整理器材。七、实验表格实验次数实验要求发光情况电流/a电压/v电功率/w1额定电压正常发光2额定电压1.2倍较亮3额定电压0.8倍较暗【实验结论】（1）不同电压下，小灯泡的功率不同；实际电压越大，小灯泡功率越大。（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。2.考查内容考查方向解答思路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一上一下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、电压表反偏正负极反接影响小灯泡亮度的因素由小灯泡实际功率决定，功率越大，亮度越高确定划片移动方向和接入电阻大小根据电阻与长度成正比接线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3.真题呈现【典例一】（2019青海）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5v，电源为两节新干电池。（1）请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片p向左滑动时，接入电路中的电阻变小。（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：；。（3）改正不当操作后，连续4次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为a；小灯泡的额定功率是w。实验次数电压u/v电流i/a电功率p/w小灯泡发光情况11.50.24很暗22较暗32.50.28明亮430.31很亮（4）通过实验发现，小灯泡两端的越大电功率越大，灯泡越。【答案】（1）如图所示；（2）连接电路时开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；（3）0.26； 0.7；（4）电压；亮。【解析】（1）滑动变阻器滑片p向左滑动时，接入电路中的电阻变小，故变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；（3）其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02a，电流为0.26a；灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据，小灯泡的额定功率是：pui2.5v0.28a0.7w；（4）纵向分析表中数据，小灯泡两端的电压越大电功率越大，灯泡越亮。故答案为：（1）如上所示；（2）连接电路时开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；（3）0.26； 0.7；（4）电压；亮。【典例二】（2019遂宁）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5v的小灯泡，滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片p向右移动时小灯泡变亮）。（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为3v。断开开关，经检查，各元件完好，电路连接正确则实验中操作错误之处是_。（3）改正错误后进行实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片p应向_端移动（选填“a”或“b”）。（4）图丙是由实验数据描出的小灯泡的i-u图象，则小灯泡额定功率是_w。（5）根据小灯泡的i-u图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随_的变化而变化。（6）若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻rl，再根据p=u2rl计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值_（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处；b；0.625；温度；偏大。【解析】（1）滑动变阻器的右下方接线柱与开关相连时，滑片p向右移动时小灯泡变亮，如下图所示：（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为3v，且各元件完好，电路连接正确，则实验中操作错误之处是：滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处；（3）由图乙可知，电压表的量程为03v，分度值为0.1v，示数为2v，若要测量小灯泡的额定功率，应使电压表的示数达到2.5v，由串联电路的分压特点可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片p应向b端移动；（4）由图丙可知，电压表的示数为2.5v时，通过的电流为0.25a，则小灯泡额定功率是p=ui=2.5v0.25a=0.625w；（5）根据小灯泡的i-u图象计算出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；（6）由图丙可知，灯泡两端的电压为2v时，通过的电流为0.225a，由i=的变形式r=可得，灯泡两端的电压为2v、2.5v时的电阻分别为8.9、10，若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻rl，再根据p=计算灯泡的额定功率，按此方案算出灯泡的额定功率比真实值偏大。故答案为：（1）如上图所示；（2）滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处；（3）b；（4）0.625；（5）温度；（6）偏大。【典例三】（2019绵阳）测量标有“2.5v”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻，小灯泡的额定功率估计在0.8w左右。实验室提供的器材有：两节干电池、电压表v（量程0-3v）、滑动变阻器、导线若干、开关、待测小灯泡。供选择的电流表：a1（量程0-0.6a）、a2（量程0-3a）。回答下列问题：（1）电流表应选用_（“a1”或“a2”）。（2）连接好如图所示的实验电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有较大的示数。电路的故障可能是_（选填序号）a电压表断路；b小灯泡断路；c电压表短路，且小灯泡断路；d电流表短路，且小灯泡断路（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5v，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻是_（小数点后保留一位数字）。【答案】（1）a1；（2）b、d；（3）8.3。【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5v，额定功率估计在0.8w左右，根据p=ui，灯的额定电流约为：，故电流表选用a1（量程0-0.6a）；（2）a、若电压表断路，电流有表示数，不符合题意；b若小灯泡断路，灯光不发光，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有较大示数，符合题意；c电压表短路，电压表示数为0，不符合题意；d电流表短路，电流表示数为0，且小灯泡断路，灯不发光，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有较大示数，符合题意；故选bd；（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5v，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02a，电流为0.3a，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻是：。故答案为：（1）a1；（2）b、d；（3）8.3。专项突破一、探究影响导体电阻大小的因素1（2018青岛）探究影响电阻大小的囚素：有a、b、c、d四根不同的电阻丝，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同；c与a横截而积不同；d与a材料不同。实验方案有如下两种：（1）甲方案：将电阻丝a、b、c、d分别接在m、n之间，测出电路中的电流。电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越。乙方案：将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大，表示被测的电阻丝阻值越。（2）增加一把刻度尺，探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填（“甲”或“乙”），具体做法：。【答案】（1）小；大；（2）甲；选用ab两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系。【解析】（1）将电阻丝a、b、c、d分别接在m、n之间，根据i=知，电压一定，电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越小。将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，根据i=知，电流一定，电压表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越大。（2）探究电阻大小与长度是否成正比，需要控制导体的材料相同、横截面积相同，故选用ab两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系，故选用甲图。故答案为：（1）小；大；（2）甲；选用ab两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系。2.（2018成都a）小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图7所示，是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关，夹子a向右移动的过程中灯泡亮度应该(选填“变亮”、“变暗”、或“不变”)；夹子 a从最左端移动到右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更 (选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。【答案】变亮；细。【解析】闭合开关，夹子a向右移动的过程中，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻减小，根据欧姆定律可知，电流变大，灯泡变亮；夹子a从最左端移动到最右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据i=可知，即电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，即换用更细的铅笔芯。故答案为：变亮；细。3. (2018天津)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图22所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是_(填导体代号)2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察_也可以判断导体电阻大小,但不足之处是_。【答案】（1）b、d、e；（2）灯泡的亮度；当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。【解析】（1）为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是b、d、e；（2）实验中可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小，但是当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分，所以不科学。故答案为：（1）b、d、e；（2）灯泡的亮度；当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。4.（2019常德市中考最后一模）在研究性学习活动中，一同学用如图1所示的电路探究导体的电阻跟哪些因素有关。她选取了6根金属丝，其材料、规格和测得的电压、电流值如表所示，并计算出了每一根金属丝的电阻值。金属丝代号材料长度l/m横截面积s/mm2电压/v电流/a电阻值r/镍铬合金1.801.00l.500.752.00镍铬合金0.901.001.501.501.00镍铬合金0.451.001.503.000.50镍铬合金0.902.001.503.000.50镍铬合金0.900.501.500.752.00锰钢合金0.900.501.501.900.79镍铬合金3.600.25/（1）请你利用代号为的三组数据，在坐标纸中画出r-l图线。（2）金属丝代号为_的3根导线，是用来探究导体电阻与横截面积的关系。金属丝代号为_的2根导线。是用来探究导体电阻与材料的关系。（3）根据表中数据所反映出的规律，可推知代号为的金属丝的电阻值为：_。【答案】（2）2、4、5；5、6；（3）0.25。【解析】（1）先确定每组电阻与电阻丝长度的对应点，然后描点连线，画出图象；（2）研究电阻大小与横截面积的关系时，要保持材料、长度都相同，横截面积不同，由数据知：需要选择进行实验；为了研究导体电阻与导体材料的关系，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用5、6两根导线。（3）由数据知两组材料相同，横截面积是2倍，长度是的，所以电阻大小是的，所以中电阻丝的长度为3.6m时，电阻应2=0.25。故答案为：（1）如图所示：（2）2、4、5； 5、6；（3）0.25。二、电流与电压和电阻关系1.（2019潍坊）在“探究电流与电阻的关系”实验中，某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实物电路（电源电压恒为6v）。序号电压（v）电阻（）电流（a）14100.4220（1）用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向b端滑动时接入电路的阻值变大）；（2）将第一次实验得到的数据填入表格，然后将电阻箱接入电路的阻值由10调至20，滑动变阻器的滑片向_（选填“a”或“b”）端移动，直到_为止，此时电流表指针位置如图乙所示，其示数为_a；（3）根据以上实验数据得出结论：电流与电阻成反比。请对上述探究写出一条改进性建议_。（4）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是_。【答案】（1）电路连接如图所示；（2）b；电压表的示数为4v；0.2；（3）进行多次实验（或结论中添加“电压一定”的前提）（4）电阻箱的阻值调得太大（或滑动变阻器r的阻值太小）。【解析】（1）由于电源电压为6v，所以电压表的量程选择015v，然后并联到定值电阻两端，注意正、负接线柱不要接反；滑动变阻器滑片向b端滑动时接入电路的阻值变大，接滑动变阻器下面的a接线柱即可，如图所示：（2）实验中应控制电阻两端的电压不变，将电阻箱接入电路的阻值由10调至20后，电阻两端的电压会变大，因此应当减小电路中电流，滑片应向右端（b端）移动，直到电压表示数为4v；电流表使用的量程为00.6a，分度值为0.02a，此时电流表的示数为0.2a。（3）因为实验次数太少，存在很大的偶然性，应该多次测量才能得出普遍规律；在得出实验结论时，需要加上“电压一定”的条件。（4）电源电压为6v，电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电压的特点，当电阻电压为4v时，滑动变阻器两端的电压应为2v，根据分压原理，则滑动变阻器的阻值为待测电阻的2倍，才能达到要求，所以电阻两端电压达不到4v，是因为滑动变阻器r的阻值太小造成的或电阻箱的阻值调的过大。故答案是：（1）电路连接如上图所示；（2）b；电压表的示数为4v；0.2；（3）进行多次实验（或结论中添加“电压一定”的前提）（4）电阻箱的阻值调得太大（或滑动变阻器