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猜压06 电磁学实验
猜押考点 考情考频分析 2025年预测 备考策略
电磁学实验 高频实验（年均6-8题，分值占比30%-35%）： 重点实验：伏安法测电阻/电功率（必考）、探究电流与电压/电阻关系（欧姆定律）、电路故障排查（断路/短路判断） 新能源结合： 太阳能电池板输出特性实验（光照角度与电流关系）锂电池充放电效率测量（电压-时间曲线分析） 智能化方向： 光敏/热敏电阻控制电路设计（自动路灯模型）结合Arduino开发板的简易电学实验（如温控风扇） 创新题型： 动态电路设计题（多开关组合实现不同功能）故障推理题（结合电流/电压图像反推故障点） 2025新动向：新课标强调“科学态度”，预测增加“实验伦理”考点（如电池回收环保意义）。建议开展“绿色电学实验”课题，引导学生设计低功耗电路，培养可持续发展思维。 操作规范强化： 电路连接“先串后并”、电表“正进负出”、滑动变阻器“一上一下”故障排查口诀“电压表有示数→断路，无示数→短路” 数据处理进阶： 训练“图像外推法”（如I-U曲线延伸求电源内阻） 建立“误差树状图”分析体系（系统误差vs偶然误差） 实验迁移训练： 用LED灯替代小灯泡研究非线性电阻设计“家庭安全用电检测装置”（漏电保护模拟） 错题专项突破： 高频易错点：电表量程选错、滑动变阻器接线错误、忽略温度对电阻影响 跨学科衔接： 结合数学函数分析实验数据（二次函数拟合电功率曲线） 联系信息技术处理动态电路数据（Excel绘制实时曲线）
命题趋势： 数字化升级：2023年用电流/电压传感器替代传统电表测动态电路 生活化创新：2024年结合“智能家居”设计调光台灯电路（滑动变阻器应用） 误差深度探究：要求分析“伏安法测电阻中电表内阻对结果的影响” 跨学科融合：2023年出现“水果电池效率实验”（物理+化学）
题型一 电磁学实验基础
1．“飞天”兴趣小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前，他们发现电压表指针如图丙所示，接下来他们要进行的操作是 。
(2)图乙是他们按照图甲电路图连接好的部分实物电路，请利用笔画线代替导线帮助他们完成电路连接 。
(3)按照图甲连接好电路，闭合开关后，他们发现两灯都不亮，电压表示数接近于电源电压，若故障只发生在两个灯泡中的一个上，则电路故障为 。
(4)排除故障后，闭合开关，测得AB两点间电压如图丁所示，电压表示数为 V，他们在实验过程中进行了讨论交流，有同学提出利用原来的电路图，电压表所接的B点不动，只将A点改接到C点上，便可测出两端的电压，这个方法 （选填“可行”或“不可行”），原因是 。
(5)下表是他们某次实验测量的数据，分析实验数据得出两个实验结论：
UA/V UB/V UA/V
1.5 1.5 3
①串联电路中，各部分电路两端电压相等。
②串联电路，电源两端电压等于各部分电路两端电压之和。
实验结束后，他们经分析，指出结论①是错误的，造成结论错误的原因是 。另外，他们还发现该实验在设计方案上存在不足之处，是 。
(6)另一小组在实验过程中发现，灯比亮，则通过的电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过的电流。
2．如图，是“探究感应电流产生条件”的实验装置。
(1)实验时，通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)闭合开关，将导体棒AB沿竖直方向快速上下移动，电路中 （填“会”或“不会”）产生感应电流。
(3)实验后分析可得：闭合电路的部分导体做 运动时，电路中会产生感应电流。
(4)以下装置和本实验原理相同的是（　　）（填字母）。
A．电动机 B．电磁铁 C．动圈式话筒
3．在“探究串联电路电压关系”的实验中，某小组设计的电路如图甲。
丙
次数 UAB UBC UAC
第一次 0.8 2.1 3.0
第二次 1.0 2.0 3.0
第三次 1.2 1.8 3.0
(1)该小组连接的电路如图乙，其中电压表测 两端的电压。
(2)闭合开关后发现两灯泡都不亮，接下来应进行的操作最合理的是（　　）
A．更换灯泡
B．更换电池
C．检查电路是否有接触不良
(3)该小组同学换用不同规格的灯泡进行实验，用电压表多次测得两灯泡和电源两端的电压，记录实验数据如图丙。分析表中数据，有同学提出第1次实验中记录的数据有误，应改为2.2，其他同学反对这一做法，理由是 。
4．某实验小组为了探究电流与电压的关系，连接了如图甲所示的电路。
(1)连好电路后，闭合开关，发现电流表的示数几乎为零，而电压表有明显的示数，经检查两电表均完好无损，则产生故障的原因可能是下列哪种情况______（选填字母）；
A．定值电阻被短路
B．电源电压太小
C．定值电阻处接触不良
(2)排除故障后，正确连接电路；闭合开关，通过移动变阻器的滑片，进行多次实验，并将数据记录在下表中。其中，第5次实验电压表的示数如图乙所示，请根据实验数据，在图丙中画出电阻R的I-U图像 ；
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.8 2.0
电流I/A 0.06 0.10 0.18 0.20 0.24
(3)小楠和小红分析图像后得出了结论，为了使结论更具有普遍性，小楠提出用刚才的实验器材增加实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你认为更科学合理的是 （选填“小楠”或“小红”）的方案。
5．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验中，AB棒的材料可能是 （填“铁”或“铝”）；
(2)闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数 场AB棒在磁中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动（不切割磁感线运动） 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验的现象，可初步得出电路中产生感应电流的条件是： 电路的一部分导体在磁场中做 运动；
(3)保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系；
(4)实验中不能用小灯泡代替灵敏电流计的原因是 。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
(6)若在整理器材时未断开开关，水平向左撤去蹄形磁铁（导体ab不动），则灵敏电流计的指针 （填“会”或“不会”）偏转。
6．实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示是该实验小组开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。电路中出现的故障可能是__________（请选填序号）；
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．电流表断路 D．滑动变阻器短路
(3)闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，为使灯泡L正常发光，应将滑片向 （选填“”或“”）端移动；
(4)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是 Ω；（计算结果保留一位小数）
(5)小灯泡的关系如图丙所示，则当温度升高时灯丝的电阻将 （选填“变大”或“变小”）。
7．小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整 ；
(2)本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 的作用；
(3)电路连接正确后，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是_________；
A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路
(4)排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论： ；
(5)当小鹏把R换为20Ω的电阻接入电路时；为完成整个实验，滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
8．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻（、、、、）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求：滑片P向右移动时，电流表的示数变小 。
(2)闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是 。
(3)排除故障后，移动滑片P使电压表示数为4V，在图乙中标出指针的位置，记录数据；将电阻换成，按规范调整电路，继续操作，使电压表示数仍为4V，此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 。
(4)将测得的数据在图丙中描点连线，发现有一组数据错误，究其原因是 ；进一步分析数据，可得出结论是： 。
9．探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成了简易电磁铁。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，可以判断电磁铁磁性强弱的不同。下列研究方法与本实验相同的是（　　）
A．用磁感线描述磁场
B．学习电压时可以通过对比水压来认识它
C．探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时，控制相关物理量保持不变
D．探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时，用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少
(2)根据如图所示可知，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强。
10．物理学习小组设计了如图甲所示的电路探究“并联电路的电流规律”。
实验次数 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
1 0.16 0.24 0.4
(1)小致根据图甲连接了图乙所示电路，电流表测量通过 （选填“A”、“B”或“C”）点的电流。当连完最后一根导线时，两灯泡立即发光，其原因是连接电路时 ；
(2)请你在图乙中只移动一根导线使电流表改为测量A点的电流，在移动的导线上画“×”，并用笔画代替导线连接电路；
(3)用不同规格的灯泡实验，将电流表分别接入电路中的A、B、C点，测出通过各点的电流，得到实验结论 （用文字表示），小致同学认为该结论不科学，依据是 。
题型二 电磁学实验能力提升
11．小明正在做“探究电流与电阻的关系”的实验，选用的实验器材有电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（规格为“20Ω，2A”）、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将如图的实物电路连接完整；（要求：滑片向左移动时电流表示数变小，导线不交叉）
(2)在实验中，首先确定电阻R两端保持不变的电压值为U，断开开关，将电阻R由5Ω换成10Ω时，保持滑片位置不变，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，此时眼睛应该注意观察 （选填“电流表”或“电压表”）示数；
(3)当R换成20Ω的电阻时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片电压表示数都无法达到U。为了完成实验，U的取值不能小于 V。
12．小溪同学在做“用伏安法测电阻”的实验时，选用了一个电压不变的电源。他多次选用合适的电表量程完成了以下实验过程。忽略电表对实验的影响，请回答下列问题：
(1)小溪连接好了如图甲所示的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端；接着小溪闭合开关，读出电压表的示数为7.5V，电流表的示数为0.15A，由此可知滑动变阻器的最大阻值为 ，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数变大时，电压表示数变 。
(2)小溪把电压表改接在灯泡两端，接着进行了三次测量，第一次，把滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，发现电压表的示数变为1.5V，由此可推导出电源电压为 V；第二次，把滑片移到滑动变阻器中间某位置时，电压表的示数为4.2V，电流表的指针如乙图所示；第三次，把滑片移到滑动变阻器最左端时，电流表的示数如丙图所示。则第二次实验中测得小灯泡的阻值为 。
13．项目学习小组在帮助老师整理实验器材时，发现一未标识阻值的定值电阻Rx，为了正确回收该电阻，他们利用如图甲所示的电路图，测量其阻值。
(1)根据图甲连接了图乙的电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“左”或“右”）端，请你在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整 ；
(2)小明正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图丙所示为 A，则待测电阻Rx的阻值为 Ω；
(3)小红在实验中发现电压表已损坏，为测量Rx的阻值，又设计了如图丁的电路图。已知电源电压不变，定值电阻的阻值为R，闭合开关S1、断开S2时，电流表读数为I1。同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2，则Rx= （用R、I1、I2表示）；
(4)图甲的电路图还可以探究 关系；同时还可以探究 关系，但还需增加的器材是 。
14．在“测量小灯泡电阻”实验中，小明选用的器材有：两节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表，开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
(2)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表、电流表指针偏转很小，造成这一现象的原因可能是______；（选填字母代号）
A．电流表短路 B．小灯泡短路
C．滑动变阻器阻值过大 D．小灯泡断路
(3)经过多次实验，测出并记录多组电流和电压的值，得到小灯泡的图像如图乙所示，分析图像可知通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，其原因是 ；
(4)另一组的小红利用阻值已知的定值电阻和电压表，设计如图所示电路图测量小灯泡正常工作时的电阻：
①闭合开关S，将开关拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为；
②保持滑片P的位置不变，再将开关拨到触点B，读出电压表的示数为；
③小灯泡正常发光时灯丝的电阻的表达式： （用字母表示）。
15．小明和小吉在探究电流与电阻的关系时，实验电路如图甲所示，电源为2节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整 ；
(2)正确连接电路，闭合开关，观察到电压表有示数，电流表无示数，已知导线、电表均完好且接触良好，则原因可能是定值电阻R ；
(3)排除故障后，小明换用不同的电阻进行实验，将实验数据记录在表中，并作出I-R图像，如图乙。小吉认为小明在第 次实验中有操作错误，小吉的判断理由是 ，你认为小明的错误之处可能在于 ；
(4)修正实验错误，记录正确数据之后，小明和小吉发现，由图像不方便直接看出电流与电阻的定量关系，于是他们进一步分析数据特点，作出了图像，如图丙，分析其特点，可得出结论：当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。理由是： ；
(5)小明和小吉对实验进行了反思：若再换用两个定值电阻，增加两组数据，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系，你建议选用 （选填“、”或“、”）的定值电阻；
(6)小明和小吉找到一卷规格为的镍铬合金丝（无绝缘表层），截取了长度为、、、的四段，对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后，两端缠绕在接线柱上固定，制成了四个简易定值电阻，如图丁所示。在老师的帮助下，他们对制作的电阻进行了测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，原因可能是 。
试验次数
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.15
4 20 0.1
16．【项目提出】牛顿学习小组开展了自制“温度自动报警器”的跨学科实践活动。
【项目分析】他们查阅相关资料并搜索到一些电器维修的视频，从一段视频中得知，电饭锅的加热盘中央有一块磁铁，当其达到一定温度时磁性便会消失，由此他们猜想磁铁的磁性与温度有关。
【项目实施】他们将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。由此，他们的猜想得到了验证。同时两个小组分别设计了不同的温度报警器。
(1)小明组在甲图的基础上设计了图乙所示温度报警器，其工作原理是当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （选填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复形变，电路就被接通，从而使电铃报警。
【项目拓展】
(2)小强组根据温度计的原理及电磁铁的性质，利用水银温度计、探针、电磁铁、电铃、电池、导线等器材设计了一种可调式温度报警器，请你在图丙中完成该电路的连接 。
(3)若想降低报警温度，需要将探针向 （选填“上”或“下”）移动。
17．利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻R（、、、，两个滑动变阻器“”和“”，导线若干。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，原因可能是R （选填“短路”或“断路”）；
(2)在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为，将的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图像。由图像可知，选择的滑动变阻器是 （选填“”或“”）。根据图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 （选填“正比”或“反比”）；
(3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为4V，选用规格为“”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究。
①分别将、、、四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为 A。
实验序号 1 2 3 4
电阻 5 10 15 25
电流 0.20 0.13 0.08
②实验完成后，老师指出第 组数据是拼凑的；根据上表数据可得：电压一定时，通过导体的电流与 成反比；
③在不改变电流表、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，以下措施中可行的是( )
A．将滑动变阻器换为“”
B．在电路中再串联一个的定值电阻
C．电源电压可调范围为
D．定值电阻两端电压可调范围为
18．小明想测量某一未知定值电阻的阻值，他用到的器材有：电池组（电压未知）、待测电阻、电流表、电压表、规格为“，1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。所连的电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移，电阻变小）；
(2)闭合开关后，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源电压，其原因可能是 ；
(3)实验中，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数为。则此时电压表的示数为 V，定值电阻 ；
(4)完成上述实验后，老师提出：如果没有电压表，用一个电流表和一个最大阻值的滑动变阻器仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论后设计了如图丙所示的电路，并进行了如下操作：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至最 端，记下电流表示数为；
②将滑动变阻器滑片P移至最 端，记下电流表示数为（），则被测电阻 。
19．小晋同学用以下实验器材测量小灯泡正常工作时的电阻。干电池，开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω），标有“20Ω，1A”的滑动变阻器一个；
(1)如图甲是小晋同学连接的实物电路图，经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 （要求不能与其他导线交叉）；
(2)连接完电路后闭合开关，小灯泡不亮，电流表、电压表有示数，但无论怎样移动滑片都不能改变这种情况，可能的原因是 ；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动；
(4)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电流与电压的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是 Ω；
(5)若小晋想利用该电路继续测量某定值电阻的阻值，请帮助小晋设计实验数据记录表格。
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω
1
2
3
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω
1
2
3
20．小雅用多个小磁针探究通电螺线管外部的磁场，下列是她的实验步骤：
(1)如甲图，闭合开关前，小雅发现小磁针静止时指向一致，因为它们受到 磁场的作用；
(2)对比乙和丙图，可得到的结论是 ；
(3)用四个手指的指向表示电流方向，大拇指的指向表示通电螺线管的北极，对比丁图，下列能判定通电螺线管外部磁场方向的手势是 （选填“A”或“B”）。
21．随着生活节奏加快，熬夜、饮食不规律成为部分人的生活常态，也导致了肥胖症的出现。今年，“体重管理年”行动持续推进，“体重管理”成为了备受关注的热词。如图甲所示为一款市面常见的体脂秤，使用它就可以掌握自己的体重以及身体脂肪含量情况。
(1)测量体脂率前需要先录入被测者的身高信息，才能准确计算出体脂率，因为人体身高越高，相当于导体的长度越长，电阻就越 ，会影响对人体脂肪含量的判断。
(2)体脂测量其原理是利用人的体液容易导电，而脂肪不易导电的特性，通过测量人体的电阻来计算出身体的脂肪含量。如图乙是某种体脂秤的主要工作电路，测量时人赤脚踩上a、b两处，当人的脂肪含量较前一次测量降低时，下列分析合理的是______。
A．人体的总电阻变大 B．电压表的示数变小
C．电流表的示数变小 D．消耗的功率变小
(3)体脂秤的体重测量部分的简化电路图如图丙所示，由压敏电阻、数字式仪表（电阻可忽略不计）、滑动变阻器、电池等原件组成。压敏电阻在一定范围内的电阻与所受压力的关系如图丁所示，出厂前将滑动变阻器调为。台板部分的质量忽略不计，电源电压为。则体重与电路中电流的关系是： 。
(4)实际产品中体脂测量和体重测量两部分电路共用同一电源，分析可知，普通人使用它进行测量时， 测量电路功率更大。
22．
(1)1图所示是为了研究物体动能与质量的关系。实验中应让不同质量的小球从斜面 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，观察比较木块被撞后移动的距离。对比图甲、乙的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
(2)如2图所示，是为了探究“电流通过导体时产生热量与 的关系”，实验中通过观察U形管中液面 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；
(3)小亮用如3图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”， （选填“电热毯”“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的。为了使实验效果更明显，小亮可以采取的措施是 。
23．小明用如图甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L1的额定功率，电源电压调节为4.5V不变（提示：电源电压可调），规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
(2)小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，则他在操作中存在的不当之处是 ；
(3)改正所有问题并正确完成了实验，他根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图象（如图乙）；小明发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随 的变化而变化，小灯泡的额定功率是 W；
(4)小明将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，探究电流与电阻的关系；电源电压可调，实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于 V；
(5)完成上述实验后，小明设计了如图丙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。方案如下（电源电压未知但保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0，滑动变阻器R2最大阻值未知）；
①按电路图连接实物电路；
②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为 ，灯泡正常发光；
③只闭合开关S、S1，保持R1滑片的位置不变，调节变阻器R2的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持R2滑片的位置不变，只闭合开关S、S1，将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额= （用I额、I1、I2、R0表示）。
24．学习完电学初步知识的小华用如图甲所示的电路探究一些电学实验。所用电源电压恒为3V。电阻箱R的规格为“”，滑动变阻器R 的规格为“20Ω 2A”。
(1)实验前，小华观察到电流表如乙图所示，他应该 ，再连接电路；
(2)正确连好电路后，在探究电流与电压关系时，保持电阻箱R接入电路的阻值不变，多次改变它两端的电压，并正确记录两电表的示数，绘制出了丙图的图像，由该图像可知，此次电阻箱R的读数为 Ω；
(3)在探究电流与电阻关系时，小华完成了如下实验操作：
①调节电阻箱R至某一阻值，移动滑动变阻器的滑片P至适当位置，记录电阻箱R的读数和电流表的示数；
②改变电阻箱R的阻值5次，记录电阻箱R的读数和电流表的示数；
你认为小华实验操作中存在的问题是 ，针对你发现的问题写出正确的操作方法 ；
③纠正错误操作，多次实验收集数据，根据实验数据绘出了图像，如丁图所示，分析图像可初步得结论是 ，电阻箱接入电路的最大电阻为 Ω；
(4)在上述实验③中，当电阻箱R接入的阻值为10Ω时，滑动变阻器的功率为P1，当电阻箱R接入20Ω阻值时，滑动变阻器的功率为P2，则 。
25．传统的身高测量工具往往需要人工读数，如果能利用电学知识制作一个简单的身高测量仪，就能够更加便捷。在学习了欧姆定律后，某班级同学在老师指导下利用所学尝试设计了电子身高测量仪。
(1)有两个小组分别设计了如图甲、乙两种设计方案，滑动变阻器的滑片P可以随身高的变化竖直上下移动；乙图的设计与甲图的设计相比，你认为优势是 ；（只写出一点）
(2)为了进一步检查图乙设计的电路是否合理，用电阻箱代替滑动变阻器，按照图乙的设计连接实物电路；请在答题卡的相应区域用笔画线代替导线按照图乙的设计将图丙所示电路补充完整；
(3)调节电阻箱的阻值，记录下电压表示数，如表格所示：
电阻箱阻值R/Ω 0 5 10 15 20
电压表示数U/V 0 1.5 2 2.3 2.4
①请在答题卡相应位置的坐标纸上描点，并用平滑曲线画出电压表示数U与电阻箱阻值R关系的图像；
②通过分析图像和数据发现，电压表示数与电阻箱阻值不是成正比关系，原因是 ；
(4)请在答题卡的相应区域将图丁电路连接完整，并将电压表安装到合适的位置，使电压表示数与电阻箱阻值成正比，从而更方便的通过表的示数，得到身高值。
题型三 电磁学实验培优突破
26．小益为了完成电学中的实验，收集了如下实验器材：学生电源一个，开关，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 0.5A”，额定电压为U0的小灯泡一个，导线若干。
实验一：探究“电流与电压的关系”
(1)小益连接了如图1甲的实物电路，开关闭合后发现电路连接错误；请你在错误的导线上划“×”，用笔画线代替导线，导线不交叉；
(2)为了保护电路，实验开始前，滑动变阻器的滑片P应移动到最 （选填“左”或“右”）端；
(3)检查无误后，小益将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，记录为A点数据，继续移动滑动变阻器，并绘制I—U图像如图1乙；通过分析，可以得到C点和E点的定值电阻电功率之比为 ；
(4)为了使实验结论更具有普遍性，小益换用20Ω的电阻重复前面操作，得到多组数据，在相同的坐标系中画出了I—U图像，图1乙中①、②哪一个图像是符合实验实际的 （选填“①”或“②”）；
实验二：探究“电流与电阻的关系”
(5)小益继续探究“电流与电阻关系”，将20Ω更换为15Ω的电阻接入电路，拆下20Ω电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如图2甲所示，则不规范的操作可能是： ；
(6)小益用测量数据在I—R图中描点如图2乙，同组的小物发现定值电阻阻值为 Ω的测量数据是错误的，并且分析出前一次实验选取的电阻阻值为 Ω；
(7)在完成上述实验后，小益继续探究“灯丝电阻随温度的变化规律”，小益将小灯泡直接接入恒压电源中，小灯泡发光，聪明的小益分析小灯泡由暗到亮的发光过程中实际上是灯泡的 改变造成的。
27．小明用图甲电路测量一个额定电压为2.5V的小灯泡电阻，电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整 ；
(2)小明将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值端，闭合开关，灯泡没有发光，电流表示数为0.1A，电压表示数为0.5V，则滑动变阻器的最大阻值是 Ω；
(3)排除故障后，小明移动滑片P至某处时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应使滑动变阻器接入电路中的阻值适当变 一些，直到电压表示数变为 V；
(4)小明通过连续移动滑片P，记下多组灯泡的电压和电流值，绘制出图丙I~U图像，小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。老师指出小明绘制图像时的部分数据不是在真实的实验情境中获取的，依据是 ；
(5)在整理器材时，小明发现变阻器的PB部分比PC部分更热，原因是： 。
28．为测量小灯泡正常发光时的电阻，器材有：电源（电压恒定但未知）、标有“2.5V”字样的小灯泡L、规格分别为“5Ω 1A”和“20Ω 1A”的滑动变阻器R各一个、电流表和电压表各一个、开关、导线若干。
(1)如图甲所示，连接电路时，开关应 ，选择其中一个滑动变阻器接入电路，滑片应移至图示最 端。正确连接电路，闭合开关S后电压表示数为3V，发现此时无法进行测量，原因是 ；
(2)换用另一个滑动变阻器，设计如图乙所示电路。闭合开关S，移动滑片多次记录电流表和电压表的数据，并画出I-U图像（如图丙）。由图可知：①所选滑动变阻器的规格应是 ；②当电压表示数为 V时小灯泡正常发光，正常发光时的电阻为 （保留一位小数）。
29．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小晨使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整 （要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）；
(2)正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小晨将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是_____（选填“A”、“B”或“C”）；
A．开关断路 B．滑动变阻器断路 C．定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω；由图像得到实验结论为：当 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ；
(4)同组的轩轩同学在实验过程中用未知电阻替换5Ω电阻，保持变阻器的滑片P位置不变，此时电流表示数如图丙所示，电流表示数为 A，此时未知电阻的阻值为 Ω。
30．在“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验中，现有实验器材：电源（3节干电池）、电热丝（5Ω、10Ω各1根）、红外电子测温枪（2支）、秒表（1个）、开关（1个）、导线若干。
序号 通电时间 t/min 0 1 2 3 4
1 温度 t1/℃ 15.3 19.6 23.1 25.2 26.7
2 温度 t2/℃ 15.3 23.8 29.8 32.5 35.0
(1)探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图1所示：
①实验通过 实现控制通过电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同；
通过红外电子测温枪测量并计算得出电热丝温度的变化量来反映 的多少。
②实验数据记录如上表，分析得出结论： 。
(2)探究电流产生的热量与电流的关系：以R1为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是： 。（写出一种方法即可）
(3)小荔了解到汽车智能后视镜具有防雾、除露、化霜功能，能保障行车安全，车主可以通过旋钮开关实现不同功能切换。如图2所示是模拟加热的原理图，四个加热电阻的阻值均为5Ω。若开关旋至“2”挡，电路中干路电流为2A，则电源电压为 V；选择合适档位，整个电路1min最多能产生 J的热量。
(4)小荔用如图3所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h-I关系的是 。
31．小宝做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材有电源（电压有4伏和8伏两挡）、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器（分别标有“20Ω 2A”“50Ω 1A”字样）、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确串联实验器材，并将电压表并联在电路中。闭合开关后，将变阻器滑片从一端向另一端移动的过程中，观察到小灯的亮度逐渐增加，但始终较暗，电压表的示数逐渐变小。
(1)请通过以上信息判断小宝同学将电压表并联在 （选填“电源”“待测小灯”或“滑动变阻器”）两端。
(2)经过思考，小宝仅对电源的挡位进行调整，重新实验，当变阻器的滑片位于中点附近时，小灯正常发光，电流表的示数如图所示。请通过计算说明：
（Ⅰ）电流表的示数。 。
（Ⅱ）小灯的额定功率。 。
（Ⅲ）所用滑动变阻器规格。 。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)猜压06 电磁学实验
猜押考点 考情考频分析 2025年预测 备考策略
电磁学实验 高频实验（年均6-8题，分值占比30%-35%）： 重点实验：伏安法测电阻/电功率（必考）、探究电流与电压/电阻关系（欧姆定律）、电路故障排查（断路/短路判断） 新能源结合： 太阳能电池板输出特性实验（光照角度与电流关系）锂电池充放电效率测量（电压-时间曲线分析） 智能化方向： 光敏/热敏电阻控制电路设计（自动路灯模型）结合Arduino开发板的简易电学实验（如温控风扇） 创新题型： 动态电路设计题（多开关组合实现不同功能）故障推理题（结合电流/电压图像反推故障点） 2025新动向：新课标强调“科学态度”，预测增加“实验伦理”考点（如电池回收环保意义）。建议开展“绿色电学实验”课题，引导学生设计低功耗电路，培养可持续发展思维。 操作规范强化： 电路连接“先串后并”、电表“正进负出”、滑动变阻器“一上一下”故障排查口诀“电压表有示数→断路，无示数→短路” 数据处理进阶： 训练“图像外推法”（如I-U曲线延伸求电源内阻） 建立“误差树状图”分析体系（系统误差vs偶然误差） 实验迁移训练： 用LED灯替代小灯泡研究非线性电阻设计“家庭安全用电检测装置”（漏电保护模拟） 错题专项突破： 高频易错点：电表量程选错、滑动变阻器接线错误、忽略温度对电阻影响 跨学科衔接： 结合数学函数分析实验数据（二次函数拟合电功率曲线） 联系信息技术处理动态电路数据（Excel绘制实时曲线）
命题趋势： 数字化升级：2023年用电流/电压传感器替代传统电表测动态电路 生活化创新：2024年结合“智能家居”设计调光台灯电路（滑动变阻器应用） 误差深度探究：要求分析“伏安法测电阻中电表内阻对结果的影响” 跨学科融合：2023年出现“水果电池效率实验”（物理+化学）
题型一 电磁学实验基础
1．“飞天”兴趣小组在“探究串联电路电压的规律”实验中设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前，他们发现电压表指针如图丙所示，接下来他们要进行的操作是 。
(2)图乙是他们按照图甲电路图连接好的部分实物电路，请利用笔画线代替导线帮助他们完成电路连接 。
(3)按照图甲连接好电路，闭合开关后，他们发现两灯都不亮，电压表示数接近于电源电压，若故障只发生在两个灯泡中的一个上，则电路故障为 。
(4)排除故障后，闭合开关，测得AB两点间电压如图丁所示，电压表示数为 V，他们在实验过程中进行了讨论交流，有同学提出利用原来的电路图，电压表所接的B点不动，只将A点改接到C点上，便可测出两端的电压，这个方法 （选填“可行”或“不可行”），原因是 。
(5)下表是他们某次实验测量的数据，分析实验数据得出两个实验结论：
UA/V UB/V UA/V
1.5 1.5 3
①串联电路中，各部分电路两端电压相等。
②串联电路，电源两端电压等于各部分电路两端电压之和。
实验结束后，他们经分析，指出结论①是错误的，造成结论错误的原因是 。另外，他们还发现该实验在设计方案上存在不足之处，是 。
(6)另一小组在实验过程中发现，灯比亮，则通过的电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过的电流。
【答案】(1)将电压表指针调零
(2)
(3)断路
(4) 1.2 不可行 电压表正负接线柱接反了
(5) 选用了相同规格的两个灯泡进行实验 实验次数太少，结论具有偶然性
(6)等于
【知识点】电压表的结构与使用方法、探究串联电路和并联电路中电压的特点、对照电路图连接实物、串联电路的电流规律、电压表有示数而电流表无示数时的故障
【详解】（1）图丙中，电压表的指针左偏，电压表没有调零，所以接下来的操作是对电压表进行调零。
（2）由图甲可知，两灯串联，电压表并联在灯L1两端，电路连接如图所示：
（3）由图甲可知，两灯串联，闭合开关后，他们发现两灯都不亮，电路中的故障类型可能是断路，电压表示数接近于电源电压，说明与电压表串联的电路没有故障，电压表并联在灯L1两端，则电路中的故障可能是灯L1断路。
（4）[1]由图甲可知，电源电压为3V，则电压表选择小量程，所以图丁中电压表的分度值是0.1V，图丁中电压表的示数是1.2V。
[2][3]电压表所接的B点不动，只将A点改接到C点上，电压表是与灯泡L2并联，但电压表的正负接线柱接反了，电压表指针将向左偏转，容易损坏电压表，所以这个方法不可行。
（5）[1][2]由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，该结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验； 由实验数据可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
（6）串联电路电流处处相等，故通过L1的电流等于通过L2的电流。
2．如图，是“探究感应电流产生条件”的实验装置。
(1)实验时，通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)闭合开关，将导体棒AB沿竖直方向快速上下移动，电路中 （填“会”或“不会”）产生感应电流。
(3)实验后分析可得：闭合电路的部分导体做 运动时，电路中会产生感应电流。
(4)以下装置和本实验原理相同的是（　　）（填字母）。
A．电动机 B．电磁铁 C．动圈式话筒
【答案】(1)电流表指针是否偏转
(2)不会
(3)切割磁感线
(4)C
【知识点】探究感应电流的产生条件、动圈式话筒的工作原理
【详解】（1）电路中有感应电流时，灵敏电流计的指针偏转；电路中没有感应电流时，灵敏电流计的指针不偏转，实验时可通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
（2）闭合开关，将导体棒AB沿竖直方向快速上下移动，此时导体棒的运动方向与磁感线方向平行，没有做切割磁感线运动，因此不会产生感应电流。
（3）实验后分析可发现，当导体棒上下运动不会产生感应电流，左右方向和斜向上及斜向下方向运动都会产生感应电流，因此可得：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
（4）本实验的原理是电磁感应现象。
A．电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与本实验原理不同，故A不符合题意；
B．电磁铁的原理是电流的磁效应，与本实验原理不同，故B不符合题意；
C．动圈式话筒的原理是电磁感应现象，与本实验原理相同，故C符合题意。
故选C。
3．在“探究串联电路电压关系”的实验中，某小组设计的电路如图甲。
丙
次数 UAB UBC UAC
第一次 0.8 2.1 3.0
第二次 1.0 2.0 3.0
第三次 1.2 1.8 3.0
(1)该小组连接的电路如图乙，其中电压表测 两端的电压。
(2)闭合开关后发现两灯泡都不亮，接下来应进行的操作最合理的是（　　）
A．更换灯泡
B．更换电池
C．检查电路是否有接触不良
(3)该小组同学换用不同规格的灯泡进行实验，用电压表多次测得两灯泡和电源两端的电压，记录实验数据如图丙。分析表中数据，有同学提出第1次实验中记录的数据有误，应改为2.2，其他同学反对这一做法，理由是 。
【答案】(1)
(2)C
(3)测得的数据在误差允许范围内
【知识点】探究串联电路和并联电路中电压的特点
【详解】（1）由图乙可知电压表并联在L1两端，则电压表测量L1两端的电压。
（2）闭合开关后发现两灯泡都不亮，说明电路可能存在断路，所以首先应检查电路是否有接触不良的地方，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）根据表格数据可知第一次实验时总电压与分电压之和相差0.1V，这个差距很小，是实验误差造成的，不是错误，所以不需要修改数据。
4．某实验小组为了探究电流与电压的关系，连接了如图甲所示的电路。
(1)连好电路后，闭合开关，发现电流表的示数几乎为零，而电压表有明显的示数，经检查两电表均完好无损，则产生故障的原因可能是下列哪种情况______（选填字母）；
A．定值电阻被短路
B．电源电压太小
C．定值电阻处接触不良
(2)排除故障后，正确连接电路；闭合开关，通过移动变阻器的滑片，进行多次实验，并将数据记录在下表中。其中，第5次实验电压表的示数如图乙所示，请根据实验数据，在图丙中画出电阻R的I-U图像 ；
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.8 2.0
电流I/A 0.06 0.10 0.18 0.20 0.24
(3)小楠和小红分析图像后得出了结论，为了使结论更具有普遍性，小楠提出用刚才的实验器材增加实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你认为更科学合理的是 （选填“小楠”或“小红”）的方案。
【答案】(1)C
(2)
(3)小红
【知识点】探究电流与电压的关系
【详解】（1）电流表的示数几乎为零，说明电路为断路；而电压表有明显的示数，说明电压表正负接线柱与电源接通，经检查两电表均完好，说明电压表所测量的定值电阻断路，即定值电阻处接触不良，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）根据表格数据描点连线，如图所示：
（3）为了使结论更具有普遍性，需要更换不同的阻值多次实验，故小红的方案更科学合理。
5．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验中，AB棒的材料可能是 （填“铁”或“铝”）；
(2)闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数 场AB棒在磁中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动（不切割磁感线运动） 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验的现象，可初步得出电路中产生感应电流的条件是： 电路的一部分导体在磁场中做 运动；
(3)保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系；
(4)实验中不能用小灯泡代替灵敏电流计的原因是 。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
(6)若在整理器材时未断开开关，水平向左撤去蹄形磁铁（导体ab不动），则灵敏电流计的指针 （填“会”或“不会”）偏转。
【答案】(1)铝
(2) 闭合 切割磁感线
(3)磁场方向
(4)如果换成小灯泡，由于电流太小，灯泡不能发光或发光不明显
(5)电源
(6)会
【知识点】探究感应电流的产生条件
【详解】（1）在探究电磁感应现象的实验中，AB棒的材料不但必须是导体而且AB棒的运动不能受到磁场的影响，因为铁是磁性材料，磁铁能吸引铁，故AB棒的材料可能是铝。
（2）[1][2]三次实验中，只有在棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则可初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。
（3）保持棒运动方向不变，仅将磁体、极对调，重复上述实验时，只有磁场的方向发生了改变，则是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
（4）在“探究产生感应电流的条件”的实验中，实验中灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向。而如果换成小灯泡，由于电流太小，灯泡不能发光或发光不明显。
（5）电动机工作时，是将电能转化为机械能，由此可知，需要在电路中添加电源，即将灵敏电流计换成电源（或电池）。
（6）在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁导体不动，仍切割磁感线，会产生感应电流，则灵敏电流计的指针会偏转。
6．实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻，连接了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示是该实验小组开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。电路中出现的故障可能是__________（请选填序号）；
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．电流表断路 D．滑动变阻器短路
(3)闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，为使灯泡L正常发光，应将滑片向 （选填“”或“”）端移动；
(4)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是 Ω；（计算结果保留一位小数）
(5)小灯泡的关系如图丙所示，则当温度升高时灯丝的电阻将 （选填“变大”或“变小”）。
【答案】(1)
(2)B
(3)A
(4)9.6
(5)变大
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻的实验原理和电路图
【详解】（1）原电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表串联在干路中是错误的，电流表、滑动变阻器和灯泡应串联在电路中，电压表应与灯并联，因此需将开关与灯泡相连的导线连接错误，需将该导线的左接线柱改接电源负极，如下所示：
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的部分断路，故选B。
（3）串联电路中等流分压，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为2V，为使灯泡L正常发光，要使得电压表的示数为2.5V，则要减小电阻，应将滑片向A端移动。
（4）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，则小灯泡正常发光时的电阻
（5）如图丙所示，随灯泡两端电压的增大，通过灯泡的电流也增大，但电流增加的越来越慢，根据欧姆定律变形公式得，电阻是变大的，即当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，且灯丝电阻将变大。
7．小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整 ；
(2)本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 的作用；
(3)电路连接正确后，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是_________；
A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路
(4)排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论： ；
(5)当小鹏把R换为20Ω的电阻接入电路时；为完成整个实验，滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
【答案】(1)
(2)改变定值电阻两端电压
(3)D
(4)当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)40
【知识点】探究电流与电压的关系
【详解】（1）在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中，电压表应并联在定值电阻两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱与定值电阻串联在电路中，如图所示：
（2）探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了改变定值电阻两端电压的作用。
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的电路断路了，即出现的故障可能是定值电阻R断路，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（4）由图丙可知，电流与电阻的乘积始终为2V，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）由图丙可知，定值电阻两端的电压始终保持2V，根据串联电路电压的规律可知，变阻器分得的电压为
即变阻器分得的电压为定值电阻分得的电压的两倍，根据串联分压可知，滑动变阻器接入电路的阻值也为定值电阻的两倍，即滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω。
8．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻（、、、、）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求：滑片P向右移动时，电流表的示数变小 。
(2)闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是 。
(3)排除故障后，移动滑片P使电压表示数为4V，在图乙中标出指针的位置，记录数据；将电阻换成，按规范调整电路，继续操作，使电压表示数仍为4V，此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 。
(4)将测得的数据在图丙中描点连线，发现有一组数据错误，究其原因是 ；进一步分析数据，可得出结论是： 。
【答案】(1)
(2)定值电阻R短路
(3)大
(4) 见解析 见解析
【知识点】 探究电流与电阻的关系、电流表正常而电压表无示数时的故障
【详解】（1）滑片P向右移动时，电流表的示数变小，变阻器接入电路的阻值变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，因此变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
（3）在“探究电流与电阻的关系”实验中，需要采用控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变；若将5Ω电阻换成10Ω，根据串联电路分压规律可知，更换较大的定值电阻后，定值电阻两端的电压会增大，为了使定值电阻两端的电压保持在4V不变，就需要适当增大滑动变阻器两端的电压，方法是适当增大滑动变阻器接入电路的电阻。
（4）[1]开始实验时电流表选用大量程，随着电阻的变化，从接入10Ω进行实验时，电流表已改用小量程，当接入20Ω的电阻时，电路中的电流应该是
但图丙中的电流1.0A是0.2A的5倍，所以错误是读数时误按大量程读数。
[2]由图丙可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：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。
9．探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成了简易电磁铁。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，可以判断电磁铁磁性强弱的不同。下列研究方法与本实验相同的是（　　）
A．用磁感线描述磁场
B．学习电压时可以通过对比水压来认识它
C．探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时，控制相关物理量保持不变
D．探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时，用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少
(2)根据如图所示可知，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强。
【答案】(1)D
(2)线圈匝数越多
【知识点】控制变量法和转换法在本实验中的应用、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验结论、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置和实验步骤
【详解】（1）通过观察电磁铁的吸引大头针的数目不同，判断电磁铁的磁性强弱不同，运用了转换法。
A．用磁感线描述磁场是模型法，故A不符合题意；
B．学习电压时可以通过对比水压来认识它，运用了类比法，故B不符合题意；
C．探究导体电阻的大小跟哪些因素有关时，控制相关物理量保持不变，运用了控制变量法，故C不符合题意；
D．探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关时，用温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多少，运用了转换法，故D符合题意。
故选D。
（2）根据图示的情境可知，甲、乙是串联在电路中的，电流相等，甲线圈的匝数多，吸引的大头针数量多，磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
10．物理学习小组设计了如图甲所示的电路探究“并联电路的电流规律”。
实验次数 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
1 0.16 0.24 0.4
(1)小致根据图甲连接了图乙所示电路，电流表测量通过 （选填“A”、“B”或“C”）点的电流。当连完最后一根导线时，两灯泡立即发光，其原因是连接电路时 ；
(2)请你在图乙中只移动一根导线使电流表改为测量A点的电流，在移动的导线上画“×”，并用笔画代替导线连接电路；
(3)用不同规格的灯泡实验，将电流表分别接入电路中的A、B、C点，测出通过各点的电流，得到实验结论 （用文字表示），小致同学认为该结论不科学，依据是 。
【答案】(1) C 忘记了断开开关
(2)
(3) 见解析 见解析
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点
【详解】（1）[1]如图乙所示，电流从电池的正极出发，经过开关后分流，分别经过灯泡L1、L2后汇合经过电流表，流回负极，故电流表测量干路电流，测量C点位置的电流。
[2]当连完最后一根导线时，需要先闭合开关，两个灯泡才发光，现在当连完最后一根导线时，两灯泡立即发光，其原因是连接电路时忘记了断开开关。
（2）只移动一根导线使电流表改为测量A点的电流，则电流表需要在灯泡L1所在的支路，通过灯泡L2的电流不经过电流表，直接回到负极，故将电流表与灯泡L2之间的连线去掉，用一根导线将灯泡L2的左端与电池的负极相连，故如图所示：
（3）[1]分析表格中的数据，发现C点的电流等于A、B两点的电流之和，文字表述为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
[2]该组只有一组实验数据，实验次数太小，不具有普遍性。
题型二 电磁学实验能力提升
11．小明正在做“探究电流与电阻的关系”的实验，选用的实验器材有电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（规格为“20Ω，2A”）、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将如图的实物电路连接完整；（要求：滑片向左移动时电流表示数变小，导线不交叉）
(2)在实验中，首先确定电阻R两端保持不变的电压值为U，断开开关，将电阻R由5Ω换成10Ω时，保持滑片位置不变，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，此时眼睛应该注意观察 （选填“电流表”或“电压表”）示数；
(3)当R换成20Ω的电阻时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片电压表示数都无法达到U。为了完成实验，U的取值不能小于 V。
【答案】(1)
(2) 左 电压表
(3)1.5
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】（1）滑动变阻器应和电流表串联，接线柱应该“一上一下”接入电路，滑片向左移动时，电流表示数变小，变阻器阻值变大，应将滑动变阻器右下接线柱接入电路，电压表并联在电阻两端，电源电压为3V，所以电压表连接小量程，如下图：
（2）[1]在实验中，首先确定电阻R两端保持不变的电压值为U，断开开关，将电阻R由5Ω换成10Ω时，保持滑片位置不变，根据串联电路分压规律，每次更换大的电阻后，电压表示数会变大，需要增大滑动变阻器的阻值才能保持电阻两端电压不变，故需要向左移动滑动变阻器。
[2]闭合开关后将滑动变阻器的滑片向左端移动，此时眼睛应该注意观察电压表示数，控制电阻R两端电压为U不变。
（3）根据串联电路分压规律，使用20Ω电阻时，滑动变阻器移动到20Ω可以求得最小电压值，此时电路中电流为，则电压表的最小值为。
12．小溪同学在做“用伏安法测电阻”的实验时，选用了一个电压不变的电源。他多次选用合适的电表量程完成了以下实验过程。忽略电表对实验的影响，请回答下列问题：
(1)小溪连接好了如图甲所示的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端；接着小溪闭合开关，读出电压表的示数为7.5V，电流表的示数为0.15A，由此可知滑动变阻器的最大阻值为 ，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数变大时，电压表示数变 。
(2)小溪把电压表改接在灯泡两端，接着进行了三次测量，第一次，把滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，发现电压表的示数变为1.5V，由此可推导出电源电压为 V；第二次，把滑片移到滑动变阻器中间某位置时，电压表的示数为4.2V，电流表的指针如乙图所示；第三次，把滑片移到滑动变阻器最左端时，电流表的示数如丙图所示。则第二次实验中测得小灯泡的阻值为 。
【答案】(1) 右 50 小
(2) 9 10.5
【知识点】欧姆定律的简单计算、伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用
【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于最大值，故滑片应置于最右端。
[2]由图甲可知，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测通过电路的电流，则滑动变阻器的最大阻值为
[3]当滑动变阻器的电阻变小时，电路中的总电阻变小，电流变大，根据分压定律，滑动变阻器分到的电压变小。
（2）[1]小溪把电压表改接在灯泡两端，即此时电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器处于最大值时，由（1）得两端电压为7.5V，根据串联电路电压规律可知，电源电压
[2]当滑动变阻器的电阻逐渐变小，电流会逐渐变大，则丙图中的示数要大于乙图中的示数，所以乙图选择的是小量程，丙图选择的是大量程，则乙图的示数为0.4A，丙图的示数为0.8A，所以第二次实验中测得小灯泡的阻值为
13．项目学习小组在帮助老师整理实验器材时，发现一未标识阻值的定值电阻Rx，为了正确回收该电阻，他们利用如图甲所示的电路图，测量其阻值。
(1)根据图甲连接了图乙的电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“左”或“右”）端，请你在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整 ；
(2)小明正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图丙所示为 A，则待测电阻Rx的阻值为 Ω；
(3)小红在实验中发现电压表已损坏，为测量Rx的阻值，又设计了如图丁的电路图。已知电源电压不变，定值电阻的阻值为R，闭合开关S1、断开S2时，电流表读数为I1。同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2，则Rx= （用R、I1、I2表示）；
(4)图甲的电路图还可以探究 关系；同时还可以探究 关系，但还需增加的器材是 。
【答案】(1) 右
(2) 0.3 5
(3)
(4) 电流与电压 电流与电阻 其他几个阻值不同的定值电阻
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、探究电流与电压的关系、 探究电流与电阻的关系
【详解】（1）[1]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即最右端。
[2]根据伏安法知道，需要测量定值电阻Rx两端的电压，所以电压表应与Rx并联，如图所示：
（2）[1][2]由图丙知道，电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，由知道，待测电阻Rx的阻值为
（3）闭合开关S1、断开S2时，两电阻串联，电流表读数为I1，则电源电压为
同时闭合开关S1和S2时，电路为只有Rx的简单电路，电流表读数为I2，则电源电压为
因电源电压不变，即
解得
（4）[1]由图甲知道，用电压表测定值电阻两端电压，用电流表测通过定值电阻的电流，用滑动变阻器可以调节定值电阻两端电压，故用图甲的电路图还可以完成探究电流与电压的关系实验。
[2][3]由图甲知道，用电压表测定值电阻两端电压，用电流表测通过定值电阻的电流，再增加其他几个阻值不同的定值电阻，用滑动变阻器可以调节定值电阻两端电压，控制定值电阻两端电压相同，故用图甲的电路图还可以完成探究电流与电阻的关系实验，但还需增加的器材是其他几个阻值不同的定值电阻。
14．在“测量小灯泡电阻”实验中，小明选用的器材有：两节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表，开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
(2)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表、电流表指针偏转很小，造成这一现象的原因可能是______；（选填字母代号）
A．电流表短路 B．小灯泡短路
C．滑动变阻器阻值过大 D．小灯泡断路
(3)经过多次实验，测出并记录多组电流和电压的值，得到小灯泡的图像如图乙所示，分析图像可知通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，其原因是 ；
(4)另一组的小红利用阻值已知的定值电阻和电压表，设计如图所示电路图测量小灯泡正常工作时的电阻：
①闭合开关S，将开关拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为；
②保持滑片P的位置不变，再将开关拨到触点B，读出电压表的示数为；
③小灯泡正常发光时灯丝的电阻的表达式： （用字母表示）。
【答案】(1)
(2)C
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大
(4)
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻的实验原理和电路图、单伏法测电阻
【详解】（1）在“测量小灯泡电阻”实验中，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由于灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下图所示：
（2）连接好电路后，闭合开关，电压表、电流表指针偏转很小，则电流表有示数，则电路为通路，所以电流表没有短路，小灯泡没有断路；电压表有示数，则小灯泡没有短路；发现小灯泡没有发光，可能是通过灯泡的电流过小，电路的电阻过大所致，故造成这一现象的原因可能是滑动变阻器阻值过大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）由于灯泡的电阻受温度影响，灯丝的温度越高，灯丝的电阻越大，即灯泡的电阻不是固定的，所以通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比。
（4）③闭合开关S，将开关拨到触点A，电压表测量灯泡两端电压，为了使灯泡正常发光，移动滑片，使电压表的示数为；保持滑片P的位置不变，再将开关拨到触点B，电压表测量灯泡和R0两端电压的总电压，读出电压表的示数为，则R0两端电压为，由于灯泡与R0串联，所以通过灯泡的电流等于通过R0的电流，则小灯泡正常发光时灯丝的电阻
15．小明和小吉在探究电流与电阻的关系时，实验电路如图甲所示，电源为2节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整 ；
(2)正确连接电路，闭合开关，观察到电压表有示数，电流表无示数，已知导线、电表均完好且接触良好，则原因可能是定值电阻R ；
(3)排除故障后，小明换用不同的电阻进行实验，将实验数据记录在表中，并作出I-R图像，如图乙。小吉认为小明在第 次实验中有操作错误，小吉的判断理由是 ，你认为小明的错误之处可能在于 ；
(4)修正实验错误，记录正确数据之后，小明和小吉发现，由图像不方便直接看出电流与电阻的定量关系，于是他们进一步分析数据特点，作出了图像，如图丙，分析其特点，可得出结论：当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。理由是： ；
(5)小明和小吉对实验进行了反思：若再换用两个定值电阻，增加两组数据，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系，你建议选用 （选填“、”或“、”）的定值电阻；
(6)小明和小吉找到一卷规格为的镍铬合金丝（无绝缘表层），截取了长度为、、、的四段，对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后，两端缠绕在接线柱上固定，制成了四个简易定值电阻，如图丁所示。在老师的帮助下，他们对制作的电阻进行了测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，原因可能是 。
试验次数
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.15
4 20 0.1
【答案】(1)
(2)断路
(3) 3 见解析 换用的电阻后，没有移动滑片控制定值电阻的电压一定
(4)见解析
(5)、
(6)见解析
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】（1）电源为2节新干电池，电源电压为3V，所以电压表应选用小量程与电阻并联，作图如下：
（2）闭合开关，观察到电流表无示数，说明发生断路，电压表有示数，说明电压表的两端与电源相通，则故障可能是定值电阻R断路。
（3）[1][2][3]实验中要控制定值电阻的电压一定，由图乙可知
而
所以小明在第3次实验中有操作错误，小明的错误之处可能在于换用的电阻后，没有移动滑片控制定值电阻的电压一定。
（4）由图丙可知，图像为正比例函数图像，即电流与电阻的倒数成正比，所以可得：当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）要使得图像更准确，数据点要多且分布要尽量均匀，由图乙可知，之间的数据点较少，所以应用、的定值电阻。
（6）镍铬合金丝表面无绝缘表层，将它们绕成螺旋状后，相邻的两圈合金丝可能相互接触，且两端缠绕在接线柱上固定，相当于横截面积变大、长度变小，所以会导致测得的电阻值变小，缠绕越紧密越容易出现这种情况，所以会使偏小值较大。
16．【项目提出】牛顿学习小组开展了自制“温度自动报警器”的跨学科实践活动。
【项目分析】他们查阅相关资料并搜索到一些电器维修的视频，从一段视频中得知，电饭锅的加热盘中央有一块磁铁，当其达到一定温度时磁性便会消失，由此他们猜想磁铁的磁性与温度有关。
【项目实施】他们将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。由此，他们的猜想得到了验证。同时两个小组分别设计了不同的温度报警器。
(1)小明组在甲图的基础上设计了图乙所示温度报警器，其工作原理是当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （选填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复形变，电路就被接通，从而使电铃报警。
【项目拓展】
(2)小强组根据温度计的原理及电磁铁的性质，利用水银温度计、探针、电磁铁、电铃、电池、导线等器材设计了一种可调式温度报警器，请你在图丙中完成该电路的连接 。
(3)若想降低报警温度，需要将探针向 （选填“上”或“下”）移动。
【答案】(1) 磁性 吸引
(2)
(3)下
【知识点】磁性、磁体的概念及分类、电磁继电器的结构、原理与工作示意图、设计含有电磁继电器的电路图
【详解】（1）[1][2]如图甲所示，开始时磁体的右端吸引了很多的铁钉，说明磁体的磁性很强，加热一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下，说明磁体磁性减弱；如图乙，温度报警器的工作原理是：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复形变，电路就被接通，从而使电铃报警。
乙图设计难以设定具体的报警温度
（2）图丙，温度升高时，温度计的水银柱上升，当上升到设定温度位置时，水银柱与温度计上方的导体接通，线圈通电，电磁铁产生磁性，吸引右侧的开关，右侧电路被接通，电铃响；温度下降到设定温度以下时，水银柱与温度计上方的导体断开，线圈不通电，电磁铁磁性消失，不能再吸引右侧的开关，右侧电路被断开，电铃不响；电路图如图
（3）若想降低报警温度，需要将探针向下移动，使温度较低时左侧电路接通，电磁铁吸引衔铁，使右侧电铃报警。
17．利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻R（、、、，两个滑动变阻器“”和“”，导线若干。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至 端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，原因可能是R （选填“短路”或“断路”）；
(2)在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为，将的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图像。由图像可知，选择的滑动变阻器是 （选填“”或“”）。根据图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 （选填“正比”或“反比”）；
(3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为4V，选用规格为“”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究。
①分别将、、、四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为 A。
实验序号 1 2 3 4
电阻 5 10 15 25
电流 0.20 0.13 0.08
②实验完成后，老师指出第 组数据是拼凑的；根据上表数据可得：电压一定时，通过导体的电流与 成反比；
③在不改变电流表、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，以下措施中可行的是( )
A．将滑动变阻器换为“”
B．在电路中再串联一个的定值电阻
C．电源电压可调范围为
D．定值电阻两端电压可调范围为
【答案】(1) A 断路
(2) R2 正比
(3) 0.4 4 电阻 BC
【知识点】探究电流与电压的关系、 探究电流与电阻的关系
【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即移动到A端。
[2]闭合开关后，发现电流表指针无偏转，说明电路是断路，而电压表指针有偏转，与电源正负极连接，故原因可能是R断路。
（2）[1][2]由图丙可知，图像是过原点的直线，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；当电流最小时，电阻R的电压是0.6V，滑动变阻器的电压为U滑=3V-0.6V=2.4V
滑动变阻器的电阻为
选择的滑动变阻器是R2。
（3）①[1]电流表示数如图丁所示，使用0~0.6A的量程，分度值0.02A，示数为0.4A。
②[2][3]当定值电阻最大为25Ω，用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，由串联电路分压原理可知，定值电阻两端电压不可能为2V，电路中的电流不可能是0.08A，故第4次数据是拼凑的，根据上表数据可得：电压一定时，电阻与电流的乘积不变，即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
③[4]AB在不改变电流、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，根据表格数据知UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V
变阻器两端的电压U滑1=U-UV=4V-2V=2V
滑动变阻器的电压和定值电阻的电压相等，由串联分压可知两者的电阻应该相等，电阻的最大值是25Ω，变阻器的最大阻值是20Ω，应该选用阻值更大的滑动变阻器其电阻要至少25Ω，也可以在电路中再串联一个至少5Ω的定值电阻代替阻值更大的滑动变阻器，故A不符合题意，B符合题意；
C如果降低电源电压，电源电压至少2V，滑动变阻器最大20Ω时，电压之比等于电阻之比，故2V∶U''=25Ω∶20Ω
解得U''=1.6V，此时电源电压为U电=2V+1.6V=3.6V
电源电压可调范围为，故C符合题意；
D当定值电阻两端电压设为U1，由串联分压可知U1：(4V-U1)=25Ω∶20Ω
得到U1≈2.22V，定值电阻两端电压设为2.3V~4V区间，故D不符合题意。
故选BC。
18．小明想测量某一未知定值电阻的阻值，他用到的器材有：电池组（电压未知）、待测电阻、电流表、电压表、规格为“，1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。所连的电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移，电阻变小）；
(2)闭合开关后，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电压表有示数，且接近于电源电压，其原因可能是 ；
(3)实验中，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数为。则此时电压表的示数为 V，定值电阻 ；
(4)完成上述实验后，老师提出：如果没有电压表，用一个电流表和一个最大阻值的滑动变阻器仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论后设计了如图丙所示的电路，并进行了如下操作：
①闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至最 端，记下电流表示数为；
②将滑动变阻器滑片P移至最 端，记下电流表示数为（），则被测电阻 。
【答案】(1)
(2)待测电阻断路
(3) 2.2 22
(4) 右 左
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、单安法测电阻
【详解】（1）滑动变阻器滑片P向右移，电阻变小，故变阻右下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）闭合开关后，发现无论怎么调节滑动变阻器，电流表都无示数，电路可能断路，电压表有示数，且接近于电源电压，电压表与电源连通，其原因可能是待测电阻断路。
（3）[1]实验中，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数为。则此时电压表选择的量程是0~3V，分度值是0.1V，示数为 。
[2]定值电阻的阻值为
（4）[1][2][3]闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至最右端，记下电流表示数为；将滑动变阻器滑片P移至最左端，记下电流表示数为，在①中，两电阻串联，根据串联电阻的规律及欧姆定律电源电压为……①
在②中，电路为待测电阻的电路，电源电压为……②
联立①②两式，解得被测电阻的阻值。
19．小晋同学用以下实验器材测量小灯泡正常工作时的电阻。干电池，开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω），标有“20Ω，1A”的滑动变阻器一个；
(1)如图甲是小晋同学连接的实物电路图，经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 （要求不能与其他导线交叉）；
(2)连接完电路后闭合开关，小灯泡不亮，电流表、电压表有示数，但无论怎样移动滑片都不能改变这种情况，可能的原因是 ；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片至某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动；
(4)图丙是根据实验数据画出的小灯泡的电流与电压的关系图像，则小灯泡正常工作时的电阻是 Ω；
(5)若小晋想利用该电路继续测量某定值电阻的阻值，请帮助小晋设计实验数据记录表格。
【答案】(1)
(2)滑动变阻器两个下接线柱接入了电路
(3)B
(4)10
(5)
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω
1
2
3
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】（1）电流表需要串联在电路中，电压表需要并联在电路中，故需要将滑动变阻器与灯泡之间的线叉掉，用一根导线将灯泡的右端接线柱与电压表的负接线柱相连，这样电流能够从电池的正极出发，经过滑动变阻器、电流表、灯泡、开关回到负极，电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，故如图所示：
（2）电流表、电压表有示数，说明电路是通路，但无论怎样移动滑片都不能改变灯泡的亮度，则说明滑动变阻器没有起到调节的作用，小灯泡不亮，说明电路中的电流比较小，电路中的总电阻比较大，那么可能的原因是滑动变阻器两个下接线柱接入了电路。
（3）电压表的示数如图乙所示，为2.3V，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡两端的电压需要变为2.5V，则滑动变阻器分担的电压需要变小，需要将滑动变阻器往B端移动，滑动变阻器接入的阻值变小，分担的电压变小。
（4）根据图丙可知，小灯泡正常工作时的电压为2.5V，通过小灯泡的电流为0.25A，则小灯泡正常工作时的电阻是
（5）测量某定值电阻的阻值，需要测量该定值电阻的电压、电流，并且计算出电阻的阻值，仅仅测量一次，误差较大，需要多次测量，求平均值，减小误差，故需要至少三次，且最后求三次的平均值，故实验数据记录表格如下表：
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω
1
2
3
20．小雅用多个小磁针探究通电螺线管外部的磁场，下列是她的实验步骤：
(1)如甲图，闭合开关前，小雅发现小磁针静止时指向一致，因为它们受到 磁场的作用；
(2)对比乙和丙图，可得到的结论是 ；
(3)用四个手指的指向表示电流方向，大拇指的指向表示通电螺线管的北极，对比丁图，下列能判定通电螺线管外部磁场方向的手势是 （选填“A”或“B”）。
【答案】(1)地
(2)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的相似
(3)A
【知识点】指南针的工作原理、判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系、通电螺线管之间或与磁体的相互作用
【详解】（1）地球周围存在磁场，对放入其中的小磁针有力的作用，所以小磁针指向一致。
（2）乙和丙两图中对应位置的小磁针指向完全相同，由此可知通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的相似。
（3）由丙图可知，小磁针的黑端为北极，由此可知丁图中螺线管右端为N极，其电流方向与A图中的四指指向一致，且大拇指指向通电螺线管的北极，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
21．随着生活节奏加快，熬夜、饮食不规律成为部分人的生活常态，也导致了肥胖症的出现。今年，“体重管理年”行动持续推进，“体重管理”成为了备受关注的热词。如图甲所示为一款市面常见的体脂秤，使用它就可以掌握自己的体重以及身体脂肪含量情况。
(1)测量体脂率前需要先录入被测者的身高信息，才能准确计算出体脂率，因为人体身高越高，相当于导体的长度越长，电阻就越 ，会影响对人体脂肪含量的判断。
(2)体脂测量其原理是利用人的体液容易导电，而脂肪不易导电的特性，通过测量人体的电阻来计算出身体的脂肪含量。如图乙是某种体脂秤的主要工作电路，测量时人赤脚踩上a、b两处，当人的脂肪含量较前一次测量降低时，下列分析合理的是______。
A．人体的总电阻变大 B．电压表的示数变小
C．电流表的示数变小 D．消耗的功率变小
(3)体脂秤的体重测量部分的简化电路图如图丙所示，由压敏电阻、数字式仪表（电阻可忽略不计）、滑动变阻器、电池等原件组成。压敏电阻在一定范围内的电阻与所受压力的关系如图丁所示，出厂前将滑动变阻器调为。台板部分的质量忽略不计，电源电压为。则体重与电路中电流的关系是： 。
(4)实际产品中体脂测量和体重测量两部分电路共用同一电源，分析可知，普通人使用它进行测量时， 测量电路功率更大。
【答案】(1)大
(2)B
(3)
(4)体重
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有敏感电阻的动态分析、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】（1）人体是导体，人体身高越高，相当于导体的长度长，其他条件一定时，长度越长，电阻越大。
（2）由图乙可知该电路为串联电路，电流表测电路中电流，电压表测量人体电阻两端电压，根据题意可知当人的脂肪含量较前一次测量降低时，人体电阻减小，则电路中电流变大，即电流表示数变大；根据串联分压原理可知电压表示数变小；电路中电流变大，则消耗的功率变大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（3）由图丁可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，人的对压敏电阻的压力与人的重力相等，两个电阻串联，根据题意可得
（4）体脂测量原理是利用人的体液容易导电，而脂肪不易导电的特性，所以体脂越高电阻越大，而体脂越高，体重越大，压敏电阻的阻值越小，共用同一电源，则电源电压相等，根据欧姆定律可知体脂测量电路的电流小，体重测量电路的电流大，根据可知体重测量电路功率更大。
22．
(1)1图所示是为了研究物体动能与质量的关系。实验中应让不同质量的小球从斜面 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，观察比较木块被撞后移动的距离。对比图甲、乙的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
(2)如2图所示，是为了探究“电流通过导体时产生热量与 的关系”，实验中通过观察U形管中液面 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少；
(3)小亮用如3图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”， （选填“电热毯”“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的。为了使实验效果更明显，小亮可以采取的措施是 。
【答案】(1) 相同 超载
(2) 电阻 高度差
(3) 发电机 见解析
【知识点】探究动能大小与质量的关系、探究电流产生热量与电阻的关系、探究感应电流的产生条件
【详解】（1）[1]实验中应让不同质量的小球从斜面相同高度由静止滚下。这样做的目的是使小球到达水平面时的初速度相同，从而控制速度这一变量，只研究质量对动能的影响。
[2]对比图甲、乙的结论，可知在速度相同时，质量越大，动能越大。汽车超载时，速度不变，但质量增大，动能增大，刹车时不容易停下来，所以危险性大。
（2）[1]图2所示的实验通常是为了探究“电流通过导体时产生热量与电阻的关系”。在实验中，一般会将不同阻值的电阻串联在电路中，控制通过电阻的电流和通电时间相同，研究热量与电阻的关系。
[2]实验中通过观察U形管中液面的高度差变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这是利用了转换法，将不易直接观察的热量转化为容易观察的液面高度差变化。
（3）[1]发电机是利用“导体在磁场中产生电流的条件”这一实验原理工作的。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，发电机就是通过线圈在磁场中转动，切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。
[2]为了使实验效果更明显，小亮可以采取的措施有：换用灵敏度高的电流计、加快导体切割磁感线的速度、增强磁场强度等。
23．小明用如图甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L1的额定功率，电源电压调节为4.5V不变（提示：电源电压可调），规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
(2)小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，则他在操作中存在的不当之处是 ；
(3)改正所有问题并正确完成了实验，他根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图象（如图乙）；小明发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随 的变化而变化，小灯泡的额定功率是 W；
(4)小明将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，探究电流与电阻的关系；电源电压可调，实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于 V；
(5)完成上述实验后，小明设计了如图丙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。方案如下（电源电压未知但保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0，滑动变阻器R2最大阻值未知）；
①按电路图连接实物电路；
②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为 ，灯泡正常发光；
③只闭合开关S、S1，保持R1滑片的位置不变，调节变阻器R2的滑片，使电流表的示数为I额；
④保持R2滑片的位置不变，只闭合开关S、S1，将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额= （用I额、I1、I2、R0表示）。
【答案】(1)
(2)没有将滑片移动到最左端
(3) 温度 0.625
(4)1.8
(5) I额
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率、安阻法测小灯泡的电功率
【详解】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，应将电流表与灯串联，电压表与灯并联，改接电路如下图所示：
（2）小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，可知电路的电流过大，则他在操作中存在的不当之处是没有将滑片移动到阻值最大处，即最左端。
（3）[1]根据实验数据绘制小灯泡的I﹣U图像；发现图像是曲线，可知灯的电阻不是一个定值，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
[2]小灯泡的额定功率是
（4）根据串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，这时电压表控制的电压最小，即
控制的最小电压为UV=1.8V，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于 1.8V。
（5）[1][2]在②中，灯泡、电流表和R1串联，调节变阻器R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；在③中，R2、电流表和R1串联，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，因为电路中电流仍为I额，所以R2=RL；在④中，保持R2滑片位置不动，将R1滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I2，变阻器R1的最大阻值为R0，因电源电压不变，则由串联电路特点和欧姆定律可得
解得；小灯泡额定功率的表达式为
24．学习完电学初步知识的小华用如图甲所示的电路探究一些电学实验。所用电源电压恒为3V。电阻箱R的规格为“”，滑动变阻器R 的规格为“20Ω 2A”。
(1)实验前，小华观察到电流表如乙图所示，他应该 ，再连接电路；
(2)正确连好电路后，在探究电流与电压关系时，保持电阻箱R接入电路的阻值不变，多次改变它两端的电压，并正确记录两电表的示数，绘制出了丙图的图像，由该图像可知，此次电阻箱R的读数为 Ω；
(3)在探究电流与电阻关系时，小华完成了如下实验操作：
①调节电阻箱R至某一阻值，移动滑动变阻器的滑片P至适当位置，记录电阻箱R的读数和电流表的示数；
②改变电阻箱R的阻值5次，记录电阻箱R的读数和电流表的示数；
你认为小华实验操作中存在的问题是 ，针对你发现的问题写出正确的操作方法 ；
③纠正错误操作，多次实验收集数据，根据实验数据绘出了图像，如丁图所示，分析图像可初步得结论是 ，电阻箱接入电路的最大电阻为 Ω；
(4)在上述实验③中，当电阻箱R接入的阻值为10Ω时，滑动变阻器的功率为P1，当电阻箱R接入20Ω阻值时，滑动变阻器的功率为P2，则 。
【答案】(1)对电流表进行调零
(2)10
(3) 没有控制电阻箱R两端电压不变 见解析 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 20
(4)2∶1
【知识点】 探究电流与电阻的关系、探究电流与电压的关系
【详解】（1）由图乙可知，实验前，电流表的指针没有指在零刻度线处，则接下来应该对电流表进行调零。
（2）电阻箱R接入电路的阻值
（3）[1][2]探究电流与电阻关系的实验时，应保持电压表的示数不变，则小华实验操作中改变电阻箱R的阻值5次，记录电阻箱R的读数和电流表的示数，此过程中没有保持电压表的示数不变，故正确的操作应：改变电阻箱R的阻值后，移动移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数保持不变，再记录电阻箱R的读数和电流表的示数；改变电阻箱R的阻值5次，重复上面的操作。
[3]由题图丙可知，电流与电阻的倒数成正比，则电流与电阻成反比，即在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[4]当电路中电流越小时，电阻箱接入电路的电阻越大，则当时，电阻箱接入电路的电阻
（4）由图像丁可知，当电阻箱接入电路的电阻为20Ω时，电流为I2=0.1A，则电阻箱两端的电压
即电阻箱两端的电压保持为2V不变，则滑动变阻器的电压
由图像丁可知，当电阻箱R接入的阻值为10Ω时，即，此时电路中电流为I1=0.2A
则两次实验滑动变阻器的功率比
25．传统的身高测量工具往往需要人工读数，如果能利用电学知识制作一个简单的身高测量仪，就能够更加便捷。在学习了欧姆定律后，某班级同学在老师指导下利用所学尝试设计了电子身高测量仪。
(1)有两个小组分别设计了如图甲、乙两种设计方案，滑动变阻器的滑片P可以随身高的变化竖直上下移动；乙图的设计与甲图的设计相比，你认为优势是 ；（只写出一点）
(2)为了进一步检查图乙设计的电路是否合理，用电阻箱代替滑动变阻器，按照图乙的设计连接实物电路；请在答题卡的相应区域用笔画线代替导线按照图乙的设计将图丙所示电路补充完整；
(3)调节电阻箱的阻值，记录下电压表示数，如表格所示：
电阻箱阻值R/Ω 0 5 10 15 20
电压表示数U/V 0 1.5 2 2.3 2.4
①请在答题卡相应位置的坐标纸上描点，并用平滑曲线画出电压表示数U与电阻箱阻值R关系的图像；
②通过分析图像和数据发现，电压表示数与电阻箱阻值不是成正比关系，原因是 ；
(4)请在答题卡的相应区域将图丁电路连接完整，并将电压表安装到合适的位置，使电压表示数与电阻箱阻值成正比，从而更方便的通过表的示数，得到身高值。
【答案】(1)乙图有定值电阻保护电路，可避免滑动变阻器阻值为0时，使得电路发生短路
(2)
(3) 电阻箱串联接在电路中时，调节电阻箱的阻值，电路中的电流会发生改变
(4)
【知识点】含有变阻器电路的动态计算、含有变阻器电路的动态分析
【详解】（1）分析图乙可知，电路中串联一个定值电阻，当滑动变阻器的阻值为0时，避免电路发生短路，电路中电流不会过大，避免烧坏电流表。
（2）分析图乙可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，所以图丙中，定值电阻与电阻箱串联，电压表与电阻箱串联，如下图所示：
（3）[1]根据表格中的数据描点，再用平滑曲线连接各点，如下图所示：
[2]电阻箱与定值电阻串联接在电路中，调节电阻箱的阻值，电路中的电流会发生改变，由可知，电压表示数与电阻箱阻值不成正比。
（4）当滑动变阻器与定值电阻串联接在电路中，滑动变阻器的阻值不变时，电路中的电流不变，所以滑动变阻器最大阻值与定值电阻串联，电压表测量滑动变阻器下半段电压，将电压表与滑动变阻器下半段并联，当人体身高增大时，滑动变阻器下半段阻值增大，则电压表示数增大，如下图所示：
题型三 电磁学实验培优突破
26．小益为了完成电学中的实验，收集了如下实验器材：学生电源一个，开关，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 0.5A”，额定电压为U0的小灯泡一个，导线若干。
实验一：探究“电流与电压的关系”
(1)小益连接了如图1甲的实物电路，开关闭合后发现电路连接错误；请你在错误的导线上划“×”，用笔画线代替导线，导线不交叉；
(2)为了保护电路，实验开始前，滑动变阻器的滑片P应移动到最 （选填“左”或“右”）端；
(3)检查无误后，小益将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，记录为A点数据，继续移动滑动变阻器，并绘制I—U图像如图1乙；通过分析，可以得到C点和E点的定值电阻电功率之比为 ；
(4)为了使实验结论更具有普遍性，小益换用20Ω的电阻重复前面操作，得到多组数据，在相同的坐标系中画出了I—U图像，图1乙中①、②哪一个图像是符合实验实际的 （选填“①”或“②”）；
实验二：探究“电流与电阻的关系”
(5)小益继续探究“电流与电阻关系”，将20Ω更换为15Ω的电阻接入电路，拆下20Ω电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如图2甲所示，则不规范的操作可能是： ；
(6)小益用测量数据在I—R图中描点如图2乙，同组的小物发现定值电阻阻值为 Ω的测量数据是错误的，并且分析出前一次实验选取的电阻阻值为 Ω；
(7)在完成上述实验后，小益继续探究“灯丝电阻随温度的变化规律”，小益将小灯泡直接接入恒压电源中，小灯泡发光，聪明的小益分析小灯泡由暗到亮的发光过程中实际上是灯泡的 改变造成的。
【答案】(1)
(2)左
(3)16∶25
(4)①
(5)在拆下电阻时，开关没断开
(6) 10 25
(7)实际功率
【知识点】探究电流与电压的关系、 探究电流与电阻的关系、伏安法测小灯泡的电功率
【详解】（1）在探究“电流与电压的关系”的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，电压表连接时，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示：
（2）为了保护电路，在闭合开关开始实验前，滑片应置于变阻器的阻值最大处，即图中的最左端。
（3）假设图1乙中单位刻度电流值为I0，则通过定值电阻中对应C点和E点的电流分别为8I0、10I0，根据电功率公式P=UI=I2R
可得PC∶PD=（IC2R）∶（ID2R）=（8I0）2∶（10I0）2=64∶100=16∶25
（4）根据欧姆定律分析可知，当不同阻值的定值电阻两端的电压相同时，电路中的电流也不同，因此当定值电阻阻值由10Ω增大为20Ω，其电路电流由I减小到，结合图1乙可知①符合实际。
（5）如图2甲所示，电流表示数为零，电压表接近电源电压，则电压表与电源接通，而此时定值电路已断开，则开关处于闭合状态，所以不规范的操作可能是在拆下电阻时，开关没断开。
（6）[1]根据图2乙中数据可得U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V
U2=I2R2=0.12A×10Ω=1.2V
U3=I3R3=0.14A×15Ω=2.1V
U4=I4R4=0.1A×20Ω=2V
U5=I5R5=0.08A×25Ω=2V
所以在误差范围之内有U1=U4=U5≈U3≠U2
由此可知，定值电阻阻值为10Ω的测量数据是错误的。
[2]根据U2（7）由于小灯泡由暗到亮的发光过程中，小灯泡的实际功率逐渐增大，所以小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，故小灯泡的明暗程度取决于小灯泡的实际功率的大小。
27．小明用图甲电路测量一个额定电压为2.5V的小灯泡电阻，电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整 ；
(2)小明将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值端，闭合开关，灯泡没有发光，电流表示数为0.1A，电压表示数为0.5V，则滑动变阻器的最大阻值是 Ω；
(3)排除故障后，小明移动滑片P至某处时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应使滑动变阻器接入电路中的阻值适当变 一些，直到电压表示数变为 V；
(4)小明通过连续移动滑片P，记下多组灯泡的电压和电流值，绘制出图丙I~U图像，小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。老师指出小明绘制图像时的部分数据不是在真实的实验情境中获取的，依据是 ；
(5)在整理器材时，小明发现变阻器的PB部分比PC部分更热，原因是： 。
【答案】(1)
(2)25
(3) 小 2.5
(4) 10 见解析
(5)见解析
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻的实验原理和电路图、焦耳定律的公式及简单应用
【详解】（1）测量小灯泡的电阻的实验，电压表需并联在小灯泡两端，由于小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表所选量程为0~3V，电流表与电阻串联，如图所示：
（2）由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器的滑片P置于最大阻值端时，电压表的示数为0.5V，即小灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器的电压
滑动变阻器的最大阻值
（3）[1][2]由图乙可知，电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，故滑片应向B端移动，直到电压表示数为额定电压为2.5V。
（4）[1]小灯泡的额定电压2.5V，由图像可知，当灯泡的电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻
[2]当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，灯泡两端的最小电压为0.5V，最小电流为0.1A ，即灯泡两端的电压不可能小于0.5V，电流不可能小于0.1A，则绘制图像时的部分数据不是在真实的实验情境中获取的
（5）变阻器的PB部分与PC部分串联，电流相等，并且PB部分比PC部分电阻大，根据焦耳定律可知，在通电时间、电流相同时，PB部分产生的热量多。
28．为测量小灯泡正常发光时的电阻，器材有：电源（电压恒定但未知）、标有“2.5V”字样的小灯泡L、规格分别为“5Ω 1A”和“20Ω 1A”的滑动变阻器R各一个、电流表和电压表各一个、开关、导线若干。
(1)如图甲所示，连接电路时，开关应 ，选择其中一个滑动变阻器接入电路，滑片应移至图示最 端。正确连接电路，闭合开关S后电压表示数为3V，发现此时无法进行测量，原因是 ；
(2)换用另一个滑动变阻器，设计如图乙所示电路。闭合开关S，移动滑片多次记录电流表和电压表的数据，并画出I-U图像（如图丙）。由图可知：①所选滑动变阻器的规格应是 ；②当电压表示数为 V时小灯泡正常发光，正常发光时的电阻为 （保留一位小数）。
【答案】(1) 断开 右 滑动变阻器无法调节使电压表示数为2.5V
(2) 20Ω 1A 2.0 8.9
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】（1）[1][2]由图甲可知，为了保护电路，连接电路时，开关要断开，将滑动变阻器接入电路，滑片移动到阻值最大处，即最右端。
[3]灯泡的额定电压是2.5V，正确连接电路，闭合开关S后，变阻器连入电路的阻值最大，电压表示数为3V，电压表的示数超过灯泡的额定电压，滑动变阻器无法调节使电压表示数为2.5V。
（2）[1]由图乙可知，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由图丙可知，电压表的示数是3.0V时，变阻器连入电路的阻值较大，电路中的电流是0.22A，变阻器的阻值
所以选择“20Ω 1A”的滑动变阻器。
[2][3]由图丙可知，当变阻器两端的电压是1.5V时，对应的电流是0.30A，变阻器连入电路的电阻
由图甲可知，选择的变阻器规格为“5Ω 1A”，闭合开关S后，变阻器连入电路的阻值最大，为5Ω，电压表示数为3V，所以通过电路的电流是0.30A，变阻器两端的电压U滑=I1R滑=0.30A×5Ω=1.5V
电源电压U=3V+1.5V=4.5V
灯泡的额定电压是2.5V，由图乙可知，电压表的示数是UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V
由图丙可知，通过电路的电流是0.28A，小灯泡正常发光，正常发光时的电阻为
29．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小晨使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整 （要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）；
(2)正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小晨将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是_____（选填“A”、“B”或“C”）；
A．开关断路 B．滑动变阻器断路 C．定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω；由图像得到实验结论为：当 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ；
(4)同组的轩轩同学在实验过程中用未知电阻替换5Ω电阻，保持变阻器的滑片P位置不变，此时电流表示数如图丙所示，电流表示数为 A，此时未知电阻的阻值为 Ω。
【答案】(1)
(2)A
(3) 2 50 电压 反比
(4) 0.3 10
【知识点】 探究电流与电阻的关系、欧姆定律的简单计算
【详解】（1）在“探究电流与电阻关系”的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压。当滑片P向右移动时电路中电流变大，即电路中的电阻变小，所以滑动变阻器应选择右下方接线柱接入电路，如图：
（2）闭合开关，电流表无示数，说明电路中某处断路，电压表无示数，说明电压表不能与电源两极连通，即电压表所测电路之外的电路有断路，当电压表与开关并联时，电压表有示数，说明此时电压表能与电源两极连通，则除开关外，其它电路没有断路，电路的故障是开关断路，故选A。
（3）[1]由图乙可知，R两端的电压为
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，由串联电路的分压原理可知，R两端的电压会变大，要控制R两端的电压不变，就应将变阻器两端的电压调大，即将变阻器接入电路的阻值调大，所以定值电阻的阻值越大，所需滑动变阻器的阻值越大；已知电源电压为，R两端所控制的电压为，所以变阻器两端的电压为
由串联电路的分压原理可得
要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是50Ω。
[3][4]由图像中的数据可知，电阻两端的电压一定时，电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流减小为原来的几分之一，则得到实验结论为：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
（4）[1]在实验过程中用未知电阻替换5Ω电阻，保持变阻器的滑片P位置不变，此时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A。
[2]接入5Ω的电阻时，滑动变阻器的电阻
用未知电阻替换5Ω电阻时，电路的总电阻为
用未知电阻替换5Ω电阻时，滑动变阻器的值不变，未知电阻的阻值
此时未知电阻的阻值为10Ω。
30．在“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验中，现有实验器材：电源（3节干电池）、电热丝（5Ω、10Ω各1根）、红外电子测温枪（2支）、秒表（1个）、开关（1个）、导线若干。
序号 通电时间 t/min 0 1 2 3 4
1 温度 t1/℃ 15.3 19.6 23.1 25.2 26.7
2 温度 t2/℃ 15.3 23.8 29.8 32.5 35.0
(1)探究电流产生的热量与电阻的关系，电路如图1所示：
①实验通过 实现控制通过电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同；
通过红外电子测温枪测量并计算得出电热丝温度的变化量来反映 的多少。
②实验数据记录如上表，分析得出结论： 。
(2)探究电流产生的热量与电流的关系：以R1为研究对象，需要改变电流，在不增加器材的情况下，你的方法是： 。（写出一种方法即可）
(3)小荔了解到汽车智能后视镜具有防雾、除露、化霜功能，能保障行车安全，车主可以通过旋钮开关实现不同功能切换。如图2所示是模拟加热的原理图，四个加热电阻的阻值均为5Ω。若开关旋至“2”挡，电路中干路电流为2A，则电源电压为 V；选择合适档位，整个电路1min最多能产生 J的热量。
(4)小荔用如图3所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体”）。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映h-I关系的是 。
【答案】(1) 电阻串联 电阻产生的热量 电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多
(2)改变电源的电压
(3) 10 2400
(4) 绝缘体 A
【知识点】设计探究电流热效应的实验原理和电路图、探究电流产生热量与电阻的关系、探究电流产生的热量与电流的关系
【详解】（1）[1]由图1可知，两电阻串联，故闭合开关后，通过R1、R2的电流与通电时间均相等，故实验通过电阻串联实现控制通过电热丝R1、R2的电流与通电时间均相同。
[2]电阻产生的热量无法直接观察获得，可以通过红外电子测温枪测量电热丝温度的变化最来反映，这里利用了转换法。
[3]由表格数据可知，电流和通电时间相同，电阻越大，电流产生的热量越多。
（2）探究电流产生的热量与电流的关系，需控制电阻不变，改变通过电阻的电流，以R1为研究对象，可以通过改变电源的电压，改变其电流大小。
（3）[1]开关旋至“2”挡，只有一个电阻接入电流，电路中的电阻为5Ω，此时电路中电流为2A，则电源电压为U=IR=2A×5Ω=10V。
[2]当开关旋至“1”时，两个电阻并联，电阻最小，此时并联的总电阻为
根据可知，此时电功率最大，整个电路1min产生的热量最多，为
（4）[1]烧瓶中装入的煤油是不容易导电，是绝缘体。
[2]用如图3所示的装置，进一 步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，根据焦耳定律可知，Q=I2Rt， Rt常数，且Rt>0，故由数学知识可知，Q是关于I的抛物线，且开向上，故图4中能正确反映h- I关系的是A。
31．小宝做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材有电源（电压有4伏和8伏两挡）、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器（分别标有“20Ω 2A”“50Ω 1A”字样）、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确串联实验器材，并将电压表并联在电路中。闭合开关后，将变阻器滑片从一端向另一端移动的过程中，观察到小灯的亮度逐渐增加，但始终较暗，电压表的示数逐渐变小。
(1)请通过以上信息判断小宝同学将电压表并联在 （选填“电源”“待测小灯”或“滑动变阻器”）两端。
(2)经过思考，小宝仅对电源的挡位进行调整，重新实验，当变阻器的滑片位于中点附近时，小灯正常发光，电流表的示数如图所示。请通过计算说明：
（Ⅰ）电流表的示数。 。
（Ⅱ）小灯的额定功率。 。
（Ⅲ）所用滑动变阻器规格。 。
【答案】(1)滑动变阻器
(2) 0.3A 1.35W 20Ω 2A
【知识点】伏安法测小灯泡的电功率
【详解】（1）根据题目信息可知：观察到小灯的亮度逐渐增加，说明电路中的电流越大，小灯两端电压越大，但电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端。
（2）[1][2][3]第一次实验时，小灯始终较暗，仅调整电源后，小灯可正常发光，说明待测小灯的额定电压为4.5V，调整后的电源电压为8伏。若电流表示数为0.3A，使用“20Ω 2A”变阻器第二次实验时，
约为电源电压8伏；使用“50Ω 1A”变阻器第二次实验时
大于电源电压（舍去）。若电流表示数为1.5A，使用“20Ω 2A”变阻器第二次实验时
大于电源电压（舍去）；使用“50Ω 1A”变阻器第二次实验时
大于电源电压（舍去）。所以
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