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期末复习——电学实验题2021-2022学年人教版九年级物理全一册（word版 含答案）
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这是一份期末复习——电学实验题2021-2022学年人教版九年级物理全一册（word版 含答案），共63页。试卷主要包含了现有下列器材等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年人教版九年级物理期末复习——电学实验题
一．实验探究题（共25小题）
1．小明利用如图所示电路做“探究并联电路中电流规律”的实验.
位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
（1）实验时，接好电路后，闭合开关发现两灯都亮，但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联，小明灵机一动，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭，因此他认定两灯是串联的，小明的方法是 的（选填“正确”或“错误”）.
（2）实验中，应选两个规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）要正确测量干路电流，他应将电流表串联在图甲中的 （选填“A”、“B”或“C”）点.
（4）测出A、B、C三处电流如表所示，由此初步得出结论（只写表达式） 。
2．小华同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究并联电路的电流规律。他设计了如图所示的电路，请你帮他完成下列内容：
（1）连接电路时，开关应处于 状态；
（2）已知各电路元件连接情况均完好，闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是 ；
（3）解决上述问题后，闭合开关S，观察到 （选填“只有L1发光”、“只有L2发光”或“L1和L2都不亮”）；小华随即断开开关，仔细检查，发现电路有不当之处。请在图甲中只改动一根导线（请画在答题卡上），使之符合下列要求：闭合开关后，灯泡L1、L2并联，开关S控制所有用电器，电流表A1测通过灯L1的电流，A2测通过灯L2的电流，A3测通过干路的电流。
（4）电路更改正确后，小华同学继续实验，闭合开关S后，两灯均发光，现将灯L1拧下，则观察到灯L2 （选填“会”、“不会”）发光，因为L1、L2 （选填“相互影响”或“互不影响”）；
（5）在实验中，小华经过调整多次测量，将得到的数据记录在下表中，其中第三次测量时，电流表A2的示数如图丙，则此时通过灯L2的电流为 A。
试验次数
A1的示数/A
A2的示数/A
A3的示数/A
1
0.3
0.1
0.4
2
0.3
0.2
0.5
3
0.3
0.6
（6）根据表格得到并联电路的电流特点是：并联电路的干路电流 各支路电流之和。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
3．在“探究串联电路电流规律”的实验中，某同学按照如图所示的电路进行实验，并记录实验数据如表：
表一：
电流表的位置
甲
乙
丙
电流I/A
1.5
0.3
1.5
（1）分析表中数据，其中 点数据填写错误，原因是可能是 。
（2）改正数据后，分析数据发现：串联电路中电流处处相等。为了进一步验证该结论的正确性，他下一步的操作不合理的是 。
A.将电源两极对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
B.改变电池的节数，再次测量甲、乙、丙三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
（3）在如图所示的电路中，电源电压保持不变.电阻R1、R2可能出现了断路故障，当电键S闭合后，三个电表中示数一定等于零的电表是 表，一定大于零的电表是 表。
4．“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示：
（1）小明根据图甲连接好电路闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该 ；
（2）测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点；这样操作会导致电压表出现的现象是 ；
（3）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中；分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是： （用公式写出），我们还学过并联电路中各支路用电器两端电压有何关系？ （用公式写出）；
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
（4）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是 。
5．小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
（1）在拆接电路时，开关必须 。
（2）实验中最好选择规格 （填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）电压表要与被测用电器 联，实验中发现电压表的指针反向偏转，这是因为 。
（4）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验，得到的数据记录在下表中。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点 （用公式表示）。
（5）小希进行多次实验的主要目的是 （填序号）。
①寻找普遍规律
②减小实验误差
6．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与：①导体的长度有关，
②导体的横截面积有关，③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
（1）按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察 来比较导体电阻的大小，这种实验方法叫 法，小灯泡在电路中的作用还有 。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 有关。
7．某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。他们设计了如图所示的实验电路。电源电压不变，保持滑动变阻器滑片位置不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路，得到表格所示的数据。
编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
（1）在MN间分别接入a、b电阻丝，探究的是电阻跟导体的 的关系。由实验数据可知：a电阻丝的阻值 b电阻丝的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）要探究电阻与长度的关系，可选择 （填编号）电阻丝进行实验。其结论是：其它因素相同时，导体长度越长，导体的电阻越 。
（3）小明同学未按前面实验进行探究，单独进行创新实验，他先将电阻丝d接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝d对折接入电路中，发现电流表示数变大，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。请你判断这种做法是否正确： （选填“正确”或“错误”），理由是 。
8．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，其他器材，回答下列问题。
（1）用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整。连接电路时，开关应 ，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 （选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”）。
（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：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 。
（5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值 （选填“过大”或“过小”）。
9．为了探究“电流与电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
（2）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是 。（填字母）
A.开关断路
B.滑片接触不良
C.电阻断路
D.电流表短路
（3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点并连线，则图中阴影部分面积表示的物理量是 ，其数值为 。
（4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数。为了使四个定值电阻都为实验所用，滑动变阻器的阻值至少是 。
10．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图所示的电路图，探究“电流与电阻的关系”。
（1）小王连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左侧，原因是 ，调整好电流表，在移动滑动变阻器的过程中，电流表的示数变大时，电压表的示数反而减小，你认为出现上述实验现象的原因是 ；
（2）按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时小王眼睛应注意观察
（选填“电流表”或“电压表”）示数；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，断开开关，保持滑片位置不动，直接把R换成用25Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表读数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）0.12A，为了继续完成实验，他应将滑片向 （选填“左”或“右”）移，直至电压表示数又为3V。此过程中，在前后两次电压表示数是3V的情况下，滑动变阻器的功率之比 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，分析数据可以得出结论：当电压一定时， ；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 。
A.如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω
B.如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V
C.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω
D.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V
11．用如图所示的实验电路“研究电流跟电阻的关系”，请解答下列问题。
（1）将图中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大）
（2）开关闭合后电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是 。
A.电流表坏了
B.滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良
D.电阻短路
（3）修正电路并完成第一组实验，断开开关，将电阻箱的阻值由5Ω调到10Ω。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左端；
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 （填序号）。
（4）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 。本操作中滑动变阻器在实验中的作用是 。
（5）正确调节变阻器的滑片，测出实验数据如表，分析表中的数据可得出的结论是 。
实验组别
1
2
3
电阻R（Ω）
5
10
20
电流I（A）
0.4
0.2
0.1
（6）依据表中数据作出了如图图象，能最直观体现电流与电阻间关系的是 。
12．小瑛用如图甲所示的电路测量正常工作时电压为2.5V的小灯泡的电阻，图乙是未完成连接的实验电路．
（1）请你用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接。
（2）小瑛按要求正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是 （写出一条即可）。
（3）电路调正常后，小瑛闭合开关S，调节变阻器的滑，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为 A，小灯泡的阻值是 （保留一位小数）Ω。
（4）小瑛又想测量某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮助她把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路．
B．开关S断开时，读出电流表的示数，记为I1。
C． 。
表达式：Rx＝ （用已知物理量和测量出的物理量符号表示）。
13．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路：
（1）甲图中有一条导线连接错误，请在连接错误的导线上画上“×”，并用笔画线将错误改正过来。
（2）本实验的原理是 。
（3）调节滑动变阻器进行多次测量，某次测量时电压表示数如图所示，此时电流表示数为0.2A，则本次测得的待测电阻Rx＝ Ω。先测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是 。
（4）用图甲所示的器材，还可以做哪些实验探究？试举一例。 。
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是 。
（6）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。他们的实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2，记录电流表的示数为I2；
③待测电阻阻值的表达式为Rx＝ （用测得量和已知量的字母表示）。
14．小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验，所使用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的最大阻值为R，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）如图甲是小明连接的实验电路。
①闭合开关，电压表 示数，电流表 示数（均填“有”或“无”）。
②该电路导线连接存在错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图。
（2）正确连接电路后，闭合开关。调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的示数如图乙所示。
①则待测电阻Rx＝ Ω。
②为了使测量值更接近真实值，应将滑片向 （填“C”或“D”）端移动，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，来减小误差。
（3）小明又设计了图丙所示电路，也测出了Rx的阻值。实验步骤如下：
①按照电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
② （填开关的通断情况），适当移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1。
③ （填开关的通断情况），读出电压表的示数U2和电流表的示数I2，此时电压表示数U2＞U1。
④计算待测电阻Rx＝ （用字母表示）。
15．物理实验小组同学利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω.
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：导线不交叉，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变大）．
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，若电压表示数如图乙所示，此时通过Rx的电流为0.6A，则Rx的阻值为 Ω.（结果保留一位小数）
（4）小组成员提出利用下面的实验电路图也能够测出未知电阻Rx的阻值，你认为正确的电路有 。（填字母序号）
16．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路。
（1）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察到电压表和电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出待测电阻Rx的阻值为 Ω。测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值。
（2）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② ，用电压表测出电源电压为U；
③则未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ （用U、U1和R0表示）。
17．小东同学为了探究“功率跟电阻的关系”，他找来额定电压分别是3.8V和2.5V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究。
（1）如图甲、乙所示，请你帮助小东按照甲图完成乙图的电路连接。闭合开关前，他还应该完成的操作是 。
（2）完成上述操作后，小东闭合开关，移动滑片，测量出了灯L1、L2两端的电压和电路中的电流。并计算出实际功率和对应的电阻。记录结果见表：
次数
电流/A
电压/V
实际功率/W
电阻Ω
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
1
0.16
0.96
0.32
0.15
0.05
6.0
2.0
2
0.18
1.30
0.64
0.23
0.12
7.2
3.6
3
0.3
3.80
2.50
1.14
0.75
12.7
8.3
由实验记录可知，灯L1的额定功率为 W。根据上面的实验数据可以近似得出：“灯泡的实际功率与灯泡的电阻成正比”。若此结论成立，这个结论成立的条件是： 。
（3）根据小东同学的实验方案及得出的结论，你认为有什么需要改进和不合理的地方？（至少答出两点） 。
18．小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整；
（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明迅速试触开关时观察到电流表指针的偏转角度 （选填“较大”或“较小”）；
（3）小华重新连接电路并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 瓦。小华发现该图象不是直线，您认为出现这种情况的主要原因是 ；
（4）小华想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 W。小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 。
19．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
0.24
7.1
0.41
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 。
（5）小明测得小灯泡的额定功率为 W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯R泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（6）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 （选填“正确”或“错误”）的。
20．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，并关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，则可能出现的故障是 。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器阻值过大
（3）小侨同学排除电路故障后，继续实验，共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
7.1
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 （选填“亮”或“暗”）；小侨 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（5）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
21．小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯变亮；连线不能交叉）；
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是小灯泡 （选填：“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关进行实验。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）小灯泡的实际功率由 （选填：“额定功率”“额定电压”或“实际电压”）决定；
（5）完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V；
②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡额定功率 （用U额、U0、R0表示）。若步骤②中，将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
22．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的 （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 。（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了 的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 的关系。（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可以测量小灯泡的功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为 。（用测得的物理量表示）
23．如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 。
24．某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻两只、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
（1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案。
（2）所选方案中两发热电阻的阻值应 ，两个烧瓶内的液体应为质量 的 种类的液体。（均填“相同”或“不同”）
（3）已知比热容的大小为c水＞c酒精＞c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 （填“相同”或“不同”）。
（5）方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 J/（kg•℃）。
液体
加热时间/s
质量/g
初始温度/℃
末态温度/℃
比热容/J（kg•℃）
水
420
60
20
32
4.2×103
酒精
420
60
20
41
（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
25．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
（1）实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少，这里采用了 的研究方法。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，乙装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后，甲装置中 （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大。
（3）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与之前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为 。
2021-2022学年人教版九年级物理期末复习——电学实验题
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共25小题）
1．小明利用如图所示电路做“探究并联电路中电流规律”的实验.
位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
（1）实验时，接好电路后，闭合开关发现两灯都亮，但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联，小明灵机一动，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭，因此他认定两灯是串联的，小明的方法是 错误 的（选填“正确”或“错误”）.
（2）实验中，应选两个规格 不相同 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）要正确测量干路电流，他应将电流表串联在图甲中的 C （选填“A”、“B”或“C”）点.
（4）测出A、B、C三处电流如表所示，由此初步得出结论（只写表达式） IC＝IA+IB 。
【解答】解：（1）若两灯泡串联，拆开一根导线，电路断路，两灯泡熄灭；若两灯泡并联时，拆开干路中的一根导线，两灯泡也同时熄灭，所以，根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的，即小明的方法是错误的；
（2）实验中，为得出普遍性的结论，应选两个规格不相同的小灯泡；
（3）电流表在干路上测量干路的电流，即电流表应串联在干路上的C点；
（4）由表格数据知：并联电路中，干路电流等于各支路电流的和，即IC＝IA+IB。
故答案为：（1）错误；（2）不相同；（3）C；（4）IC＝IA+IB。
2．小华同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究并联电路的电流规律。他设计了如图所示的电路，请你帮他完成下列内容：
（1）连接电路时，开关应处于 断开 状态；
（2）已知各电路元件连接情况均完好，闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是 电流表没有调零 ；
（3）解决上述问题后，闭合开关S，观察到 L1和L2都不亮 （选填“只有L1发光”、“只有L2发光”或“L1和L2都不亮”）；小华随即断开开关，仔细检查，发现电路有不当之处。请在图甲中只改动一根导线（请画在答题卡上），使之符合下列要求：闭合开关后，灯泡L1、L2并联，开关S控制所有用电器，电流表A1测通过灯L1的电流，A2测通过灯L2的电流，A3测通过干路的电流。
（4）电路更改正确后，小华同学继续实验，闭合开关S后，两灯均发光，现将灯L1拧下，则观察到灯L2 会 （选填“会”、“不会”）发光，因为L1、L2 互不影响 （选填“相互影响”或“互不影响”）；
（5）在实验中，小华经过调整多次测量，将得到的数据记录在下表中，其中第三次测量时，电流表A2的示数如图丙，则此时通过灯L2的电流为 0.3 A。
试验次数
A1的示数/A
A2的示数/A
A3的示数/A
1
0.3
0.1
0.4
2
0.3
0.2
0.5
3
0.3
0.6
（6）根据表格得到并联电路的电流特点是：并联电路的干路电流 等于 各支路电流之和。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
【解答】解：（1）连接实物电路过程中，开关应处于断开状态；
（2）电流表 A1的指针在如图乙所示的位置处，即指针反向偏转，可能的原因是：电流表没有调零；
（3）更正上述问题后，闭合开关 S，因电流表A2、A3串联起来接到电源的两极上，电源会被短路，故观察到L1和L2都不亮；
要探究“并联电路中电流的关系”两个灯泡并联，且两条支路上个串联一个电流表，干路上串联一个电流表，可将图中开关右接线柱到灯泡L1左接线柱的导线改为开关右接线柱接到灯泡L1右接线柱，如图所示：
；
（4）闭合开关S后，两灯均发光，现将灯L1拧下，由于并联电路各支路互不影响，所以灯L2 仍然会发光，电流表A2的示数将保持不变；
（5）根据表中的数据可知，电流表选择的是小量程，示数如图丙所示，即通过灯L2的电流为0.3A；
（6）分析表中数据可知，电流表A3的示数是A1和A2的示数之和，可得到结论：并联电路的总电流等于各支路电流之和。
故答案为：（1）断开；（2）电流表没有调零；（3）L1和L2都不亮；如上所示；（4）会；互不影响；（5）0.3；（6）等于。
3．在“探究串联电路电流规律”的实验中，某同学按照如图所示的电路进行实验，并记录实验数据如表：
表一：
电流表的位置
甲
乙
丙
电流I/A
1.5
0.3
1.5
（1）分析表中数据，其中 乙 点数据填写错误，原因是可能是 电流表选用大量程却按小量程读数了 。
（2）改正数据后，分析数据发现：串联电路中电流处处相等。为了进一步验证该结论的正确性，他下一步的操作不合理的是 AC 。
A.将电源两极对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
B.改变电池的节数，再次测量甲、乙、丙三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
（3）在如图所示的电路中，电源电压保持不变.电阻R1、R2可能出现了断路故障，当电键S闭合后，三个电表中示数一定等于零的电表是 A1 表，一定大于零的电表是 V 表。
【解答】解：（1）串联电路各处的电流相等，分析表中数据，其中乙点数据填写错误，原因是可能是电流表选用大量程却按小量程读数了；
（2）测出一组实验数据后，为得出普遍结论，应换用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据或改变电池的节数，再次测量甲、乙、丙三处的电流，故B合理，AC不合理；
（3）①若电阻R1出现了断路故障，当电键S闭合后，电路中只有电压表连接在电源两端，电流表A1因电键S闭合被短路，没有示数；电压表测量电源电压；电流表A2测量电路电流，因电压表相当于开路，所以这时示数几乎为零；
②若电阻R2出现了断路故障，当电键S闭合后，电路中只有电阻R1连接在电源两端，电流表A1因电键S闭合被短路，没有示数；电压表测量电阻R1两端的电压，即为电源电压；电流表A2测量通过电阻R1的电流；
由此分析可知：三个电表中示数一定等于零的电表是电流表A1，一定大于零的电表是电压表V。
故答案为：（1）乙；电流表选用大量程却按小量程读数了；（2）AC；（3）A1；V。
4．“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示：
（1）小明根据图甲连接好电路闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该 断开开关，换用0～3V量程重新实验 ；
（2）测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点；这样操作会导致电压表出现的现象是 指针反偏 ；
（3）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中；分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是： U＝U1+U2 （用公式写出），我们还学过并联电路中各支路用电器两端电压有何关系？ U＝U1＝U2 （用公式写出）；
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
（4）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是 L1短路 。
【解答】解：（1）根据图乙知电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，电压表的示数为2V，根据图乙所示情况可知，电压表指针偏转角度太小，说明选择量程太大，误差过大，所以接下来需要断开开关，换用较小的0～3V量程重新做实验；
（2）因已测量出L1的电压，故与A点相连的为电压表的正接线柱，与B点相连的为电压表的负接线柱；在测L2两端的电压时，如果电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，则电流从电压表负接线柱流入了，即电压表的正负接线柱接反了，这样会使电压表的指针反偏；
（3）由表中数据可知：3.0V＝2.3V+0.7V，3.0V＝2.0V+1.0V，3.0V＝1.7V+1.3V，故可以得出结论：在串联电路中电路两端总电压等于各用电器两端的电压之和，即U＝U1+U2；
并联电路的电压规律是：并联电路中各支路用电器两端电压都相等，即U＝U1＝U2；
（4）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，L1不发光，电压表测量L1的电压，所以L1可能发生了短路，此时电压表相当于测量导线的电压，示数为0。
故答案为：（1）断开开关，换用0～3V量程重新实验；（2）指针反偏；（3）U＝U1+U2；U＝U1＝U2；（4）L1短路。
5．小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
（1）在拆接电路时，开关必须 断开 。
（2）实验中最好选择规格 不同 （填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）电压表要与被测用电器 并 联，实验中发现电压表的指针反向偏转，这是因为 电压表正负接线柱接反了 。
（4）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验，得到的数据记录在下表中。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点 UAC＝UAB+UBC （用公式表示）。
（5）小希进行多次实验的主要目的是 ① （填序号）。
①寻找普遍规律
②减小实验误差
【解答】解：（1）为保护电路安全，在拆接电路时，开关必须断开；
（2）探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，实验中最好选择规格不同的小灯泡进行实验，结果更具代表性；
（3）电压表要被被测用电器并联，实验中发现电压表的指针反向偏转，这是因为电压表正负接线柱接反了；
（4）AB两点间的电压为L1两端的电压，CD两点间的电压为L2两端的电压，AD两点间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出：UAC＝UAB+UBC；
（5）小希进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律，故选①。
故答案为：（1）断开；（2）不同；（3）并；电压表正负接线柱接反了；（4）UAC＝UAB+UBC；（5）①。
6．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与：①导体的长度有关，
②导体的横截面积有关，③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
（1）按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察 电流表的示数 来比较导体电阻的大小，这种实验方法叫 转换 法，小灯泡在电路中的作用还有 保护电路 。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号 A、B 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 材料 有关。
【解答】解：
（1）在M、N之间分别接上不同的导体，可通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法。
实验电路中串联了小灯泡，除了可观察灯泡亮度的差别外，小灯泡还能增大电路中的电阻，减小电路中的电流，避免由于电流过大烧坏电路，即有保护电路的作用；
（2）要验证猜想①：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体的材料与横截面积均相同，而导体的长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验；
（3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由于此时导体的长度、横截面积都相同，但材料不同，故得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关。
故答案为：（1）电流表的示数；转换法；保护电路；（2）A、B；（3）材料。
7．某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。他们设计了如图所示的实验电路。电源电压不变，保持滑动变阻器滑片位置不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路，得到表格所示的数据。
编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
（1）在MN间分别接入a、b电阻丝，探究的是电阻跟导体的 材料 的关系。由实验数据可知：a电阻丝的阻值 小于 b电阻丝的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）要探究电阻与长度的关系，可选择 c、d （填编号）电阻丝进行实验。其结论是：其它因素相同时，导体长度越长，导体的电阻越 大 。
（3）小明同学未按前面实验进行探究，单独进行创新实验，他先将电阻丝d接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝d对折接入电路中，发现电流表示数变大，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。请你判断这种做法是否正确： 错误 （选填“正确”或“错误”），理由是 没有控制导体的长度不变 。
【解答】解：（1）a、b电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，故研究电阻与材料的关系；闭合开关，通过观察电流表的示数和灯泡的亮度来比较电阻丝电阻的大小；a中电流较大，说明电阻较小，即a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值；
（2）要探究电阻与长度的关系，需要控制材料、横截面积相同，改变长度，故c、d两电阻丝符合要求；
由图知c短，电流大，说明电阻小，故其结论是：其它因素相同时，导体长度越大，导体的电阻越大。
（3）实验中电阻丝的长度和横截面积均发生了改变，即探究导体与电阻关系时没有控制电阻丝的长度不变，因此该结论是错误的。
故答案为：（1）材料；小于；（2）c、d；大；（3）错误；没有控制导体的长度不变。
8．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，其他器材，回答下列问题。
（1）用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整。连接电路时，开关应 断开 ，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 电压表 （选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”）。
（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 B （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 2 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：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 。
（5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值 过小 （选填“过大”或“过小”）。
【解答】解：（1）为保护电路，连接实验电路时开关必须断开；滑动变阻器滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，所以应将接线柱A接入电路，如图所示：
；
（2）电流表无示数，则电路可能断路，而电压表指针超过量程，说明电压表与电源连通，则原因可能是与电压表并联的电阻断路；
（3）探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数；
（4）探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，由乙图图象可知，实验中控制定值电阻两端的电压UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值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，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数仍为2V；
由图乙可知，电阻两端的电压始终保持：UV＝IR＝0.2A×10Ω＝……＝0.04A×50Ω＝2V，为一定值，故由图像可以得到的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比；
（5）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×30Ω＝60Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，故将15Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
故答案为：（1）断开；如图所示；（2）断路；（3）电压表；（4）B；2；反比；（5）过小。
9．为了探究“电流与电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
（2）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是 C 。（填字母）
A.开关断路
B.滑片接触不良
C.电阻断路
D.电流表短路
（3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点并连线，则图中阴影部分面积表示的物理量是 电阻两端的电压 ，其数值为 2V 。
（4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 A （选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 2 V时，读出电流表的示数。为了使四个定值电阻都为实验所用，滑动变阻器的阻值至少是 25Ω 。
【解答】解：
（1）解：（1）变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如下：
（2）AB、若开关断路或滑片接触不良，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
C、若电阻断路，电流表指针无偏转，电压表串联在电路中测电源电压，电压表指针满偏，符合题意；
D、若电流表短路，电流表没有示数，电路为通路，电压表电阻的电压，因电源电压为4.5V，根据串联电路电压的规律，移动变阻器的滑片，电压表示数应小于4.5V，不符合题意；
故选：C；
（3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点，则阴影部分的面积为IR，根据U＝IR，故阴影部分表示电阻两端的电压，其数值为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω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A端移动，使得电压表的示数保持2V不变；
由图知，电阻两端为2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的最小电阻为：R滑＝1.25×20Ω＝25Ω。
故答案为：（1）如图；（2）C；（3）电阻两端的电压；2V；（4）A；2；25Ω。
10．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图所示的电路图，探究“电流与电阻的关系”。
（1）小王连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左侧，原因是 电流表正负接线柱接反 ，调整好电流表，在移动滑动变阻器的过程中，电流表的示数变大时，电压表的示数反而减小，你认为出现上述实验现象的原因是 电压表并联在滑动变阻器两端 ；
（2）按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时小王眼睛应注意观察
电压表 （选填“电流表”或“电压表”）示数；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，断开开关，保持滑片位置不动，直接把R换成用25Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表读数 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）0.12A，为了继续完成实验，他应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移，直至电压表示数又为3V。此过程中，在前后两次电压表示数是3V的情况下，滑动变阻器的功率之比 5：2 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，分析数据可以得出结论：当电压一定时， 电流与电阻成反比 ；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 B 。
A.如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω
B.如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V
C.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω
D.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V
【解答】解：（1）小王连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左侧，原因是电流表正负接线柱接反；
当电路中的电流变大时，根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压将增大，由于U滑＝U﹣U定，电源电压U保持不变，所以滑动变阻器两端的电压将减小，由此可知，出现上述实验现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端；
（2）实验中应控制定值电阻两端的电压不变，即保持电压表的示数不变，按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时小王眼睛应注意观察电压表示数；
（3）①先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，根据欧姆定律可知电流表示数为I＝＝＝0.3A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑＝＝＝＝40Ω；
断开开关，保持滑片位置不动，直接用25Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，根据串联电阻的规律及欧姆定律，则电流表读数为：
I′＝＝＝A≈0.23A，所以电流表的示数大于0.12A；
②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，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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变；
③此过程中，在前后两次电压表示数是3V的情况下，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压都为：15V﹣3V＝12V不变，当定值电阻的阻值为10Ω时，电路中的电流为0.3A，当定值电阻的阻值为25Ω时，电路中的电流为A，根据P＝UI可知滑动变阻器的功率之比等于电路中的电流之比，为：＝；
（4）由实验数据可知，电阻增大为原来的几倍，通过的电流减小为原来的几分之一，得出的结论是：当定值电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比；
（5）本实验是探究电流与电阻的关系，需要保持定值电阻两端的电压（电压表的示数）不变，
A、电源电压为15V，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：15V﹣3V＝12V，变阻器的电压为电压表示数的4倍，若更换25Ω的电阻，由分压原理，滑动变阻器连入电路的阻值应为：
R滑′＝4×25Ω＝100Ω；
已知电路允许通过最大电流为0.6A，所以电路的总电阻最小为：
R总＝＝＝25Ω；
根据串联电路电压的规律及分压原理，定值电阻的最小阻值应为：
R滑小＝×25Ω＝5Ω；
如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω，所以A方案可行；
B、如果只调整电压表的示数（可改变电压表量程），当调整的电压表示数最大，且接入定值电阻的阻值最小为10欧时，由欧姆定律可知此时电路中的最大电流为0.6A，
则电压表的最大示数UVmax＝ImaxRmin＝0.6A×10Ω＝6V；
当调整的电压表示数最小时，变阻器两端的电压最大，且接入定值电阻的阻值最大为30欧时，变阻器接入电路的阻值最大为100欧，
由串联分压原理可得：＝＝，
解得UVmin≈3.46V；
所以，应控制电压表示数范围为3.46V～6V，则B方案不可行；
C、如果只更换滑动变阻器，根据分压原理，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为：
R滑大＝4×30Ω＝120Ω；
所以C方案可行；
D、若更换的电源电压范围是3V～13V，当电源电压为13V时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U变＝13V﹣3V＝10V，由分压原理，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑″＝×30Ω＝100Ω；
当电源电压为3V时，则滑动变阻器的阻值应调为0Ω，此时定值电阻的电压等于电源电压，即为3V，更换的电源电压范围是3V～13V，所以D方案可行。
由此可知，不可行的方案是B。
故答案为：（1）电流表正负接线柱接反；电压表并联在滑动变阻器两端；（2）电压表；（3）大于；左；5：2；（4）电流与电阻成反比；（5）B。
11．用如图所示的实验电路“研究电流跟电阻的关系”，请解答下列问题。
（1）将图中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大）
（2）开关闭合后电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是 D 。
A.电流表坏了
B.滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良
D.电阻短路
（3）修正电路并完成第一组实验，断开开关，将电阻箱的阻值由5Ω调到10Ω。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左端；
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 ②①④③ （填序号）。
（4）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 电压表示数为2V 。本操作中滑动变阻器在实验中的作用是 保持电阻两端的电压不变 。
（5）正确调节变阻器的滑片，测出实验数据如表，分析表中的数据可得出的结论是 在电压一定时，电流和电阻成反比 。
实验组别
1
2
3
电阻R（Ω）
5
10
20
电流I（A）
0.4
0.2
0.1
（6）依据表中数据作出了如图图象，能最直观体现电流与电阻间关系的是 A 。
【解答】解：（1）要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大，根据欧姆定律可知电路的总电阻变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻串联，如图所示：
（2）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，故D正确；
（3）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左端；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；从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ②①④③；
（4）研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻两端的电压不变，由表中数据知，这个电压为：
U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是：电压表示数为2V；
本操作中滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变；
（5）正确调节变阻器的滑片，测出实验数据如表，分析表中的数据可得出的结论是：在电压一定时，电流和电阻成反比；
（6）由表中数据知，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，故B正确，C错误，但A能最直观体现电流与电阻间关系，故选A。
故答案为：（1）如图；（2）D；（3）②①④③；（4）电压表示数为2V；保持电阻两端的电压不变；（5）在电压一定时，电流和电阻成反比；（6）A。
12．小瑛用如图甲所示的电路测量正常工作时电压为2.5V的小灯泡的电阻，图乙是未完成连接的实验电路．
（1）请你用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接。
（2）小瑛按要求正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是 滑动变阻器阻值最小（或灯泡发生了断路） （写出一条即可）。
（3）电路调正常后，小瑛闭合开关S，调节变阻器的滑，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为 0.3 A，小灯泡的阻值是 8.3 （保留一位小数）Ω。
（4）小瑛又想测量某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮助她把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路．
B．开关S断开时，读出电流表的示数，记为I1。
C． S闭合时，读出电流表示数记录为I2 。
表达式：Rx＝ （用已知物理量和测量出的物理量符号表示）。
【解答】解：（1）由题意知，小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V的量程，应与灯泡并联；
滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器的阻值应减小，则应接下面的左端的接线柱，如图所示：
（2）闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，即约等于电源电压。可能是由于滑动变阻器阻值最小或灯泡发生了断路。
（3）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；R＝＝≈8.3Ω；
（4）由图可知：S断开时，定值电阻与待测电阻串联，电流表测量串联时的电流；
由电阻的串联可知：R串＝RL+R0，
由欧姆定律得：U＝I1（Rx+R0），
S闭合时，只有待测电阻连入电路，电流表测量通过待测电阻的电流；
则步骤C应为：S闭合时，读出电流表示数记录为I2；
由欧姆定律得：U＝I2Rx，
因电源电压不变，所以I1（Rx+R0）＝I2Rx，
解得：Rx＝。
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器阻值最小（或灯泡发生了断路）；（3）0.3；8.3；（4）S闭合时，读出电流表示数记录为I2；。
13．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路：
（1）甲图中有一条导线连接错误，请在连接错误的导线上画上“×”，并用笔画线将错误改正过来。
（2）本实验的原理是 R＝ 。
（3）调节滑动变阻器进行多次测量，某次测量时电压表示数如图所示，此时电流表示数为0.2A，则本次测得的待测电阻Rx＝ 9 Ω。先测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是 减小误差 。
（4）用图甲所示的器材，还可以做哪些实验探究？试举一例。 探究电流与电压、电阻的关系 。
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是 灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
（6）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。他们的实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2，记录电流表的示数为I2；
③待测电阻阻值的表达式为Rx＝ （用测得量和已知量的字母表示）。
【解答】解：（1）由电路图知，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，
电流表与电压表连接错误，电压表应与灯泡并联，电流表应串联在电路中，电路如图所示：
（2）本实验的原理是R＝；
（3）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，此时电流表示数为0.2A，根据欧姆定律可知本次测得的待测电阻Rx＝＝＝9Ω；先测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的减小误差；
（4）用图甲所示的器材，还可以做探究电流与电压关系的实验；
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（6）①正确连接电路，只闭合开关S、S1，两电阻并联，电流表测量干路电流，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2，两电阻并联，电流表测量通过Rx的电流，记录电流表的示数为I2；
③根据并联电路的电流特点可知通过R0的电流I0＝I1﹣I2，
根据欧姆定律可知电源电压U＝I0R0＝（I1﹣I2）R0，
待测电阻阻值的表达式为Rx＝＝。
故答案为：（1）如图；（2）R＝；（3）9；减小误差；（4）探究电流与电压、电阻关系的实验；（5）灯泡的电阻随温度的升高而增大；（6）。
14．小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验，所使用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的最大阻值为R，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）如图甲是小明连接的实验电路。
①闭合开关，电压表 有 示数，电流表 无 示数（均填“有”或“无”）。
②该电路导线连接存在错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图。
（2）正确连接电路后，闭合开关。调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的示数如图乙所示。
①则待测电阻Rx＝ 10 Ω。
②为了使测量值更接近真实值，应将滑片向 C （填“C”或“D”）端移动，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，来减小误差。
（3）小明又设计了图丙所示电路，也测出了Rx的阻值。实验步骤如下：
①按照电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
② 闭合开关S1，S2 （填开关的通断情况），适当移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1。
③ 闭合开关S1，断开S2 （填开关的通断情况），读出电压表的示数U2和电流表的示数I2，此时电压表示数U2＞U1。
④计算待测电阻Rx＝ ﹣ （用字母表示）。
【解答】解：（1）①如图所示是小明连接的实验电路中，电流表与电压表串联后并联在待测电阻Rx的两端，因电流表内阻很小，相当于短路，故闭合开关，电压表有示数，电流表无示数；
②在电路中，电流表应与待测电阻Rx串联，电压表与待测电阻Rx并联，且电压表和电流表均采用“正进负出”的连接方式，故错误导线和电路的正确连接如图所示：
（2）①如图乙所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.6V，此时通过的电流为0.26A，根据欧姆定律可得待测电阻Rx的阻值为：Rx＝＝＝10Ω；
②为了使测量值更接近真实值并保护电路安全，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片向C端移动，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，以减小实验误差；
（3）①按照电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
②闭合开关S1，S2，Rx被短路，R0和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R0两端的电压，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1，由欧姆定律可知定值电阻和电流表的总电阻R0＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ；
③闭合开关S1，断开S2，滑动变阻器、R0和Rx串联，电流表测量电路电流，电压表测量Rx和R0两端的电压，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U2和电流表的示数I2，由欧姆定律可知测待测电阻和定值电阻串联的总电阻：Rx0＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ；
④定值电阻的电流表内阻不变，Ⅱ﹣Ⅰ得待测电阻：Rx＝﹣。
故答案为：（1）①有；无；②如图所示；（2）①10；②C；（3）②闭合开关S1，S2；③闭合开关S1，断开S2；④﹣。
15．物理实验小组同学利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω.
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：导线不交叉，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变大）．
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是 电阻断路 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，若电压表示数如图乙所示，此时通过Rx的电流为0.6A，则Rx的阻值为 4.2 Ω.（结果保留一位小数）
（4）小组成员提出利用下面的实验电路图也能够测出未知电阻Rx的阻值，你认为正确的电路有 AC 。（填字母序号）
【解答】解：（1）要求滑片向左滑动时电流表示数变大，由欧姆定律，电路的电流变大，电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，电流表选择0～0.6A的量程接入电路，如下所示；
；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表串联接入电路，与电压表并联部分电路断路，即电阻断路；
（3）电压表接入电路的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V，
由欧姆定律待测电阻的阻值为：Rx＝＝≈4.2Ω；
（4）A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，由R＝可得出电路的总电阻，串联电路总电阻等于各分电阻之和，由电阻的串联可求出待测电阻得出定值电阻Rx阻值；
B、闭合开关，两电阻并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测R所在支路电流，因不知通过待测电阻的电流，不能得出定值电阻Rx阻值；
C、闭合开关，两电阻并联接入电路，两电流表，一表测R所在支路电流，一表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据下面电流表的示数，由U＝IR求出电源电压，根据并联电路电流的规律可得出通过待测电阻的电流，由欧姆定律可得出待测电阻大小，故选AC。
故答案为：（1）如上所示；（2）电阻断路；（3）4.2；（4）AC。
16．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路。
（1）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察到电压表和电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出待测电阻Rx的阻值为 6.25 Ω。测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值。
（2）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② 闭合开关S、S1 ，用电压表测出电源电压为U；
③则未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ （用U、U1和R0表示）。
【解答】解：（1）由图乙可知：电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数是2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数是0.4A，
根据欧姆定律可得待测电阻为：R＝＝＝6.25Ω；
（2）实验步骤：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx端的电压为U1
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③在①中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；在②中，定值电阻短路，电压表测电源电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路电压的规律可知在①中，定值电阻的电压为：U0＝U﹣U1，由分压原理：＝，
未知电阻Rx阻值表达式：Rx＝。
故答案为：（1）6.25；（2）②闭合开关S、S1；③。
17．小东同学为了探究“功率跟电阻的关系”，他找来额定电压分别是3.8V和2.5V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究。
（1）如图甲、乙所示，请你帮助小东按照甲图完成乙图的电路连接。闭合开关前，他还应该完成的操作是 将滑动变阻器滑片移到B端 。
（2）完成上述操作后，小东闭合开关，移动滑片，测量出了灯L1、L2两端的电压和电路中的电流。并计算出实际功率和对应的电阻。记录结果见表：
次数
电流/A
电压/V
实际功率/W
电阻Ω
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
1
0.16
0.96
0.32
0.15
0.05
6.0
2.0
2
0.18
1.30
0.64
0.23
0.12
7.2
3.6
3
0.3
3.80
2.50
1.14
0.75
12.7
8.3
由实验记录可知，灯L1的额定功率为 1.14 W。根据上面的实验数据可以近似得出：“灯泡的实际功率与灯泡的电阻成正比”。若此结论成立，这个结论成立的条件是： 在电流相同的情况下 。
（3）根据小东同学的实验方案及得出的结论，你认为有什么需要改进和不合理的地方？（至少答出两点） 在本实验中，小灯泡的电阻受温度的影响较大，应当将小灯泡换成定值电阻 。
【解答】解：
（1）由电路图可知，电压表应该和灯泡L1并联，因为L1的额定电压是3.8V，故应将L1的左接线柱和电压表的15V接线柱连接；
他还应该完成的操作是将滑动变阻器滑片移到B端
（2）灯泡L的额定电压为3.8V，由表中数据可知在电压为3.8V时的功率为1.14W，即为灯泡的额定功率；两只灯泡是串联在电路中的，此时两灯中的电流相同，所以得出的结论是：在电流相同的情况下，灯泡的实际功率与灯泡的电阻成正比.；
（3）根据小东同学的实验数据可以看出，在实验过程中，由于灯泡的电阻受温度的影响比较大，所以给归纳实验结论带来一定的影响.
故答案为：（1）将滑动变阻器滑片移到B端；（2）1.14；在电流相同的情况下；（3）①实验只选取了两个小灯泡进行实验，可取多个灯泡或电阻串联进行实验；②实验中，小灯泡的电阻受工作时温度的影响，其电阻发生了变化，对实验的结论归纳带来了一些影响，所以可选用定值电阻进行实验
18．小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整；
（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明迅速试触开关时观察到电流表指针的偏转角度 较小 （选填“较大”或“较小”）；
（3）小华重新连接电路并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 瓦。小华发现该图象不是直线，您认为出现这种情况的主要原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ；
（4）小华想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 0.072 W。小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多 。
【解答】】解：（1）灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2＝3V，因此电压表可选择0～3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端，试触开关时，发现电流表指针偏转角度较小；
（3）由图丁可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，通过灯的电流为0.2A，
小灯泡的额定功率：P1＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
因灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，根据欧姆定律可知，通过灯的电流与电压不成正比，故该图像不是直线；
（4）由图丙可知，当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA＝0.024A，
该LED的额定功率为：P2＝U2I2＝3V×0.024A＝0.072W；
LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，故小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，是因为LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
故答案为：（1）如上图所示；（2）较小；（3）0.5；灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）0.072；LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
19．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 灯泡短路 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
0.24
7.1
0.41
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 。
（5）小明测得小灯泡的额定功率为 0.70 W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯R泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 偏大 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（6）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的。
【解答】解：（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应测灯的电压，如下所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关，而电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表没有示数，则可能的故障是灯泡短路；
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化；
（5）由表格知小灯泡的额定功率为0.70W；
小明测得小灯泡的额定功率为灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大；
（6）小聪的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡短路；（4）灯的电阻随温度的变化而变化；（5）0.70；偏大；（6）错误。
20．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，并关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，则可能出现的故障是 A 。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器阻值过大
（3）小侨同学排除电路故障后，继续实验，共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
0.24
7.1
0.36
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 亮 （选填“亮”或“暗”）；小侨 不能 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（5）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 A （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
【解答】解：
（1）从电源的正极出发，按照电流方向，电流经开关→滑动变阻器→从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出→灯泡→电源的负极，电流表要串联在电路中，电压表和灯泡并联，改正后的电路连接如图。
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表并联的部分是断路，故选A。
（3）电流表使用0～0.6A量程，每一个大格是0.2A，每一个小格是0.02A，电流表示数是0.24A。
灯泡的实际功率：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W。
（4）由表格数据知，小灯泡两端的电压增大，电流增大，实际功率增大，小灯泡的亮度增大，故小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。
小灯泡的电阻受温度影响较大，不能将小灯泡的电阻求平均值。
（5）利用定值电阻测量灯泡的额定功率的实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③小灯泡的额定电压是U1，小灯泡和定值电阻是串联的，根据串联电路中电流处处相等，小灯泡的额定电流等于定值电阻中的电流，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流，即小灯泡的额定电流：I1＝I0＝，
小灯泡的额定功率：P＝U1I1＝U1＝。
故答案为：（1）如上图；（2）A；（3）0.24；0.36；（4）亮；不能；（5）①A；③。
21．小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯变亮；连线不能交叉）；
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是小灯泡 短路 （选填：“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关进行实验。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 1.05 W；
（4）小灯泡的实际功率由 实际电压 （选填：“额定功率”“额定电压”或“实际电压”）决定；
（5）完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 5.5 V；
②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡额定功率 U额× （用U额、U0、R0表示）。若步骤②中，将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 偏小 （选填“偏大”或“偏小”）。
【解答】解：（1）由电路图可知，该电路为串联电路，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联接入电路中，滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯变亮，表明通过灯泡的电流变大，根据I＝可知，电路中的总电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻变小，故滑动变阻器接左下接线柱；
根据P＝UI可知，灯泡正常发光时的额定电流为：I＝＝＝0.48A＜0.6A，故电流表选用小量程；如图所示：
；
（2）电路连接完整后，闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不发光，这表明电路出现了短路现象，电压表无示数，说明与电压表并联小灯泡短路了；
（3）由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A；
小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W；
（4）对一个灯来说，灯的额定电压是不变的；而灯的电流随灯的电压的变大而增大，根据P＝UI，小灯泡的实际功率变大，故小灯泡的实际功率由实际电压决定；
（5）①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为5.5V，电压表测定值电阻和变阻器的电压，根据串联电路电压的规律，此时灯泡的电压为：U额＝8V﹣5.5V＝2.5V，灯正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③在②中，滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0，电压表测定值电阻的电压，
可计算此时电流为：I′＝，即灯的额定电流，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I′＝U额×；
在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，会使电路中总电阻变大，电流变小，根据P＝UI分析可知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
故答案为：（1）如图；（2）短路；（3）1.05；（4）实际电压；（5）①5.5；③U额×；偏小。
22．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的 AB （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 大 。（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了 灯丝的电阻随温度升高而增大 的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 B 的关系。（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可以测量小灯泡的功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为 P＝U1× 。（用测得的物理量表示）
【解答】解：（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：
（2）闭合开关，灯L1几乎不发光，说明电路电流太小，根据I＝知电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，L2的额定电压是3.8V，需要改变电压表的量程；
（5）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，该同学忽略了温度对电阻的影响；
（6）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R，已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故选B；
（7）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1，此时电压表测量小灯泡两端的电压，
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2，此时电压表测量小灯泡L和定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压：U0＝U2﹣U1，
由欧姆定律，定值电阻的电流：
IR＝＝，
根据串联电路电流的规律，通过灯的电流为：
IL＝IR＝，
灯泡功率的表达式为：
P＝U1×。
故答案为：（1）见上图；（2）AB；（3）大；（4）电压；（5）灯丝的电阻随温度升高而增大；（6）B；（7）P＝U1×。
23．如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 U形管中液面高度差 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 甲、乙 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 使通过甲、乙的电流和通电时间相等 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ 4 Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 少 。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器内空气温度的变化可以通过U形管中液面高度差来反映，实验过程中通过观察U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的甲、乙两个密闭容器进行实验，串联的目的是使通过甲、乙的电流和通电时间相等。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流。
（3）通电相同时间，Q＝I2Rt，I甲＝2I丙，两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝4Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，电路中的总电阻增大，电路中的电流会变小，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来少
24．某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻两只、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
（1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 甲 所示方案。
（2）所选方案中两发热电阻的阻值应 不同 ，两个烧瓶内的液体应为质量 相同 的 相同 种类的液体。（均填“相同”或“不同”）
（3）已知比热容的大小为c水＞c酒精＞c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 煤油 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 相同 （填“相同”或“不同”）。
（5）方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 平衡螺母 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 沸点 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 2.4×103 J/（kg•℃）。
液体
加热时间/s
质量/g
初始温度/℃
末态温度/℃
比热容/J（kg•℃）
水
420
60
20
32
4.2×103
酒精
420
60
20
41
（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 乙 所示方案。
【解答】解：（1）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，图甲控制通过两个电阻的电流和通电时间相同，图乙控制两个电阻两端的电压和通电时间相同，由此可知，应选图甲所示的方案来进行实验；
（2）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应只改变导体电阻的大小，其余物理量应控制相同；
（3）在实验中加热时间少，电流通过导体产生的热量少，液体吸收的热量也就少，实验现象要比较明显，液体升高的温度要较高，根据Q吸＝cmΔt可知，液体吸收的热量和质量一定时，液体的比热容越小，升高的温度越高，实验效果越明显，故选用煤油进行实验，效果比较明显；
（4）测定酒精的比热容，根据Q酒精吸＝Q水吸，由Q吸＝cmΔt可知，计算出酒精的比热容，使酒精和水在相同的时间内吸收的热量相同，则加热器要相同；
（5）①调节天平时，指针偏向分度盘的左侧，可知天平左侧较重，因此平衡螺母向右调节；
②在实验过程中，要保证酒精的温度低于沸点；
③根据Q酒精吸＝Q水吸，由Q吸＝cmΔt可计算出酒精的比热容；
（6）由表中数据可计算出水吸收的热量，由此可知，实验过程中，电阻丝放出的热量；若用甲方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；若用乙方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量。
故答案为：（1）甲；（2）不同，相同，相同；（3）煤油；（4）相同；（5）①平衡螺母；②沸点；③2.4×103；（6）乙。
25．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
（1）实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少，这里采用了 转换法 的研究方法。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系，乙装置可探究电流产生的热量与 电流 的关系，通电一段时间后，甲装置中 右 （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大。
（3）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与之前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 电阻 成正比，跟 通电时间 成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为 Q＝I2Rt 。
【解答】解：（1）电阻丝产生的热量无法直接观察到，但可以通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少，这是采用了转换法的研究方法；
（2）甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系；
乙装置中，右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后，再与左侧容器中的电阻串联，两容器中的电阻和通电时间相同，而通过两容器中电阻的电流不同，因此乙装置可探究电流产生的热量与电流的关系；
由Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，甲装置中右侧容器中的电阻较大，因此右侧容器中的电阻产生的热量较多，即右侧容器中U形管中液面高度差较大；
（3）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，通过的电流相同，而电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，乙装置中左侧容器中的电阻不变，通过的电流变小，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，乙装置中左侧容器中的电阻产生的热量变小，即左侧U形管中液面的高度差将变小；
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt。
故答案为：（1）转换法；（2）电阻；电流；右；（3）变小；（4）电阻；通电时间；Q＝I2Rt。
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2021-2022学年人教版九年级物理期末复习——电学实验题
一．实验探究题（共25小题）
1．小明利用如图所示电路做“探究并联电路中电流规律”的实验.
位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
（1）实验时，接好电路后，闭合开关发现两灯都亮，但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联，小明灵机一动，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭，因此他认定两灯是串联的，小明的方法是 的（选填“正确”或“错误”）.
（2）实验中，应选两个规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）要正确测量干路电流，他应将电流表串联在图甲中的 （选填“A”、“B”或“C”）点.
（4）测出A、B、C三处电流如表所示，由此初步得出结论（只写表达式） 。
2．小华同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究并联电路的电流规律。他设计了如图所示的电路，请你帮他完成下列内容：
（1）连接电路时，开关应处于 状态；
（2）已知各电路元件连接情况均完好，闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是 ；
（3）解决上述问题后，闭合开关S，观察到 （选填“只有L1发光”、“只有L2发光”或“L1和L2都不亮”）；小华随即断开开关，仔细检查，发现电路有不当之处。请在图甲中只改动一根导线（请画在答题卡上），使之符合下列要求：闭合开关后，灯泡L1、L2并联，开关S控制所有用电器，电流表A1测通过灯L1的电流，A2测通过灯L2的电流，A3测通过干路的电流。
（4）电路更改正确后，小华同学继续实验，闭合开关S后，两灯均发光，现将灯L1拧下，则观察到灯L2 （选填“会”、“不会”）发光，因为L1、L2 （选填“相互影响”或“互不影响”）；
（5）在实验中，小华经过调整多次测量，将得到的数据记录在下表中，其中第三次测量时，电流表A2的示数如图丙，则此时通过灯L2的电流为 A。
试验次数
A1的示数/A
A2的示数/A
A3的示数/A
1
0.3
0.1
0.4
2
0.3
0.2
0.5
3
0.3
0.6
（6）根据表格得到并联电路的电流特点是：并联电路的干路电流 各支路电流之和。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
3．在“探究串联电路电流规律”的实验中，某同学按照如图所示的电路进行实验，并记录实验数据如表：
表一：
电流表的位置
甲
乙
丙
电流I/A
1.5
0.3
1.5
（1）分析表中数据，其中 点数据填写错误，原因是可能是 。
（2）改正数据后，分析数据发现：串联电路中电流处处相等。为了进一步验证该结论的正确性，他下一步的操作不合理的是 。
A.将电源两极对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
B.改变电池的节数，再次测量甲、乙、丙三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
（3）在如图所示的电路中，电源电压保持不变.电阻R1、R2可能出现了断路故障，当电键S闭合后，三个电表中示数一定等于零的电表是 表，一定大于零的电表是 表。
4．“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示：
（1）小明根据图甲连接好电路闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该 ；
（2）测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点；这样操作会导致电压表出现的现象是 ；
（3）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中；分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是： （用公式写出），我们还学过并联电路中各支路用电器两端电压有何关系？ （用公式写出）；
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
（4）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是 。
5．小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
（1）在拆接电路时，开关必须 。
（2）实验中最好选择规格 （填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）电压表要与被测用电器 联，实验中发现电压表的指针反向偏转，这是因为 。
（4）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验，得到的数据记录在下表中。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点 （用公式表示）。
（5）小希进行多次实验的主要目的是 （填序号）。
①寻找普遍规律
②减小实验误差
6．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与：①导体的长度有关，
②导体的横截面积有关，③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
（1）按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察 来比较导体电阻的大小，这种实验方法叫 法，小灯泡在电路中的作用还有 。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 有关。
7．某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。他们设计了如图所示的实验电路。电源电压不变，保持滑动变阻器滑片位置不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路，得到表格所示的数据。
编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
（1）在MN间分别接入a、b电阻丝，探究的是电阻跟导体的 的关系。由实验数据可知：a电阻丝的阻值 b电阻丝的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）要探究电阻与长度的关系，可选择 （填编号）电阻丝进行实验。其结论是：其它因素相同时，导体长度越长，导体的电阻越 。
（3）小明同学未按前面实验进行探究，单独进行创新实验，他先将电阻丝d接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝d对折接入电路中，发现电流表示数变大，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。请你判断这种做法是否正确： （选填“正确”或“错误”），理由是 。
8．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，其他器材，回答下列问题。
（1）用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整。连接电路时，开关应 ，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 （选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”）。
（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：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 。
（5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值 （选填“过大”或“过小”）。
9．为了探究“电流与电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
（2）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是 。（填字母）
A.开关断路
B.滑片接触不良
C.电阻断路
D.电流表短路
（3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点并连线，则图中阴影部分面积表示的物理量是 ，其数值为 。
（4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数。为了使四个定值电阻都为实验所用，滑动变阻器的阻值至少是 。
10．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图所示的电路图，探究“电流与电阻的关系”。
（1）小王连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左侧，原因是 ，调整好电流表，在移动滑动变阻器的过程中，电流表的示数变大时，电压表的示数反而减小，你认为出现上述实验现象的原因是 ；
（2）按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时小王眼睛应注意观察
（选填“电流表”或“电压表”）示数；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，断开开关，保持滑片位置不动，直接把R换成用25Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表读数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）0.12A，为了继续完成实验，他应将滑片向 （选填“左”或“右”）移，直至电压表示数又为3V。此过程中，在前后两次电压表示数是3V的情况下，滑动变阻器的功率之比 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，分析数据可以得出结论：当电压一定时， ；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 。
A.如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω
B.如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V
C.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω
D.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V
11．用如图所示的实验电路“研究电流跟电阻的关系”，请解答下列问题。
（1）将图中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大）
（2）开关闭合后电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是 。
A.电流表坏了
B.滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良
D.电阻短路
（3）修正电路并完成第一组实验，断开开关，将电阻箱的阻值由5Ω调到10Ω。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左端；
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 （填序号）。
（4）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 。本操作中滑动变阻器在实验中的作用是 。
（5）正确调节变阻器的滑片，测出实验数据如表，分析表中的数据可得出的结论是 。
实验组别
1
2
3
电阻R（Ω）
5
10
20
电流I（A）
0.4
0.2
0.1
（6）依据表中数据作出了如图图象，能最直观体现电流与电阻间关系的是 。
12．小瑛用如图甲所示的电路测量正常工作时电压为2.5V的小灯泡的电阻，图乙是未完成连接的实验电路．
（1）请你用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接。
（2）小瑛按要求正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是 （写出一条即可）。
（3）电路调正常后，小瑛闭合开关S，调节变阻器的滑，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为 A，小灯泡的阻值是 （保留一位小数）Ω。
（4）小瑛又想测量某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮助她把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路．
B．开关S断开时，读出电流表的示数，记为I1。
C． 。
表达式：Rx＝ （用已知物理量和测量出的物理量符号表示）。
13．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路：
（1）甲图中有一条导线连接错误，请在连接错误的导线上画上“×”，并用笔画线将错误改正过来。
（2）本实验的原理是 。
（3）调节滑动变阻器进行多次测量，某次测量时电压表示数如图所示，此时电流表示数为0.2A，则本次测得的待测电阻Rx＝ Ω。先测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是 。
（4）用图甲所示的器材，还可以做哪些实验探究？试举一例。 。
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是 。
（6）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。他们的实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2，记录电流表的示数为I2；
③待测电阻阻值的表达式为Rx＝ （用测得量和已知量的字母表示）。
14．小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验，所使用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的最大阻值为R，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）如图甲是小明连接的实验电路。
①闭合开关，电压表 示数，电流表 示数（均填“有”或“无”）。
②该电路导线连接存在错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图。
（2）正确连接电路后，闭合开关。调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的示数如图乙所示。
①则待测电阻Rx＝ Ω。
②为了使测量值更接近真实值，应将滑片向 （填“C”或“D”）端移动，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，来减小误差。
（3）小明又设计了图丙所示电路，也测出了Rx的阻值。实验步骤如下：
①按照电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
② （填开关的通断情况），适当移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1。
③ （填开关的通断情况），读出电压表的示数U2和电流表的示数I2，此时电压表示数U2＞U1。
④计算待测电阻Rx＝ （用字母表示）。
15．物理实验小组同学利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω.
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：导线不交叉，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变大）．
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，若电压表示数如图乙所示，此时通过Rx的电流为0.6A，则Rx的阻值为 Ω.（结果保留一位小数）
（4）小组成员提出利用下面的实验电路图也能够测出未知电阻Rx的阻值，你认为正确的电路有 。（填字母序号）
16．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路。
（1）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察到电压表和电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出待测电阻Rx的阻值为 Ω。测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值。
（2）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② ，用电压表测出电源电压为U；
③则未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ （用U、U1和R0表示）。
17．小东同学为了探究“功率跟电阻的关系”，他找来额定电压分别是3.8V和2.5V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究。
（1）如图甲、乙所示，请你帮助小东按照甲图完成乙图的电路连接。闭合开关前，他还应该完成的操作是 。
（2）完成上述操作后，小东闭合开关，移动滑片，测量出了灯L1、L2两端的电压和电路中的电流。并计算出实际功率和对应的电阻。记录结果见表：
次数
电流/A
电压/V
实际功率/W
电阻Ω
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
1
0.16
0.96
0.32
0.15
0.05
6.0
2.0
2
0.18
1.30
0.64
0.23
0.12
7.2
3.6
3
0.3
3.80
2.50
1.14
0.75
12.7
8.3
由实验记录可知，灯L1的额定功率为 W。根据上面的实验数据可以近似得出：“灯泡的实际功率与灯泡的电阻成正比”。若此结论成立，这个结论成立的条件是： 。
（3）根据小东同学的实验方案及得出的结论，你认为有什么需要改进和不合理的地方？（至少答出两点） 。
18．小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整；
（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明迅速试触开关时观察到电流表指针的偏转角度 （选填“较大”或“较小”）；
（3）小华重新连接电路并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 瓦。小华发现该图象不是直线，您认为出现这种情况的主要原因是 ；
（4）小华想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 W。小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 。
19．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
0.24
7.1
0.41
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 。
（5）小明测得小灯泡的额定功率为 W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯R泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（6）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 （选填“正确”或“错误”）的。
20．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，并关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，则可能出现的故障是 。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器阻值过大
（3）小侨同学排除电路故障后，继续实验，共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
7.1
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 （选填“亮”或“暗”）；小侨 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（5）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
21．小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯变亮；连线不能交叉）；
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是小灯泡 （选填：“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关进行实验。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）小灯泡的实际功率由 （选填：“额定功率”“额定电压”或“实际电压”）决定；
（5）完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V；
②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡额定功率 （用U额、U0、R0表示）。若步骤②中，将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
22．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的 （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 。（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了 的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 的关系。（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可以测量小灯泡的功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为 。（用测得的物理量表示）
23．如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 。
24．某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻两只、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
（1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 所示方案。
（2）所选方案中两发热电阻的阻值应 ，两个烧瓶内的液体应为质量 的 种类的液体。（均填“相同”或“不同”）
（3）已知比热容的大小为c水＞c酒精＞c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 （填“相同”或“不同”）。
（5）方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 J/（kg•℃）。
液体
加热时间/s
质量/g
初始温度/℃
末态温度/℃
比热容/J（kg•℃）
水
420
60
20
32
4.2×103
酒精
420
60
20
41
（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 所示方案。
25．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
（1）实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少，这里采用了 的研究方法。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，乙装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后，甲装置中 （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大。
（3）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与之前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为 。
2021-2022学年人教版九年级物理期末复习——电学实验题
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共25小题）
1．小明利用如图所示电路做“探究并联电路中电流规律”的实验.
位置
A
B
C
电流I/A
0.30
0.24
0.54
（1）实验时，接好电路后，闭合开关发现两灯都亮，但由于连线较乱，一时无法确定两灯是串联还是并联，小明灵机一动，随意拆下一根导线，发现两灯都熄灭，因此他认定两灯是串联的，小明的方法是 错误 的（选填“正确”或“错误”）.
（2）实验中，应选两个规格 不相同 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）要正确测量干路电流，他应将电流表串联在图甲中的 C （选填“A”、“B”或“C”）点.
（4）测出A、B、C三处电流如表所示，由此初步得出结论（只写表达式） IC＝IA+IB 。
【解答】解：（1）若两灯泡串联，拆开一根导线，电路断路，两灯泡熄灭；若两灯泡并联时，拆开干路中的一根导线，两灯泡也同时熄灭，所以，根据拆开电路中的一根导线两灯泡都熄灭不能判定两灯泡是串联的，即小明的方法是错误的；
（2）实验中，为得出普遍性的结论，应选两个规格不相同的小灯泡；
（3）电流表在干路上测量干路的电流，即电流表应串联在干路上的C点；
（4）由表格数据知：并联电路中，干路电流等于各支路电流的和，即IC＝IA+IB。
故答案为：（1）错误；（2）不相同；（3）C；（4）IC＝IA+IB。
2．小华同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究并联电路的电流规律。他设计了如图所示的电路，请你帮他完成下列内容：
（1）连接电路时，开关应处于 断开 状态；
（2）已知各电路元件连接情况均完好，闭合开关前，我们发现电流表A1的指针在如图乙所示的位置处，可能的原因是 电流表没有调零 ；
（3）解决上述问题后，闭合开关S，观察到 L1和L2都不亮 （选填“只有L1发光”、“只有L2发光”或“L1和L2都不亮”）；小华随即断开开关，仔细检查，发现电路有不当之处。请在图甲中只改动一根导线（请画在答题卡上），使之符合下列要求：闭合开关后，灯泡L1、L2并联，开关S控制所有用电器，电流表A1测通过灯L1的电流，A2测通过灯L2的电流，A3测通过干路的电流。
（4）电路更改正确后，小华同学继续实验，闭合开关S后，两灯均发光，现将灯L1拧下，则观察到灯L2 会 （选填“会”、“不会”）发光，因为L1、L2 互不影响 （选填“相互影响”或“互不影响”）；
（5）在实验中，小华经过调整多次测量，将得到的数据记录在下表中，其中第三次测量时，电流表A2的示数如图丙，则此时通过灯L2的电流为 0.3 A。
试验次数
A1的示数/A
A2的示数/A
A3的示数/A
1
0.3
0.1
0.4
2
0.3
0.2
0.5
3
0.3
0.6
（6）根据表格得到并联电路的电流特点是：并联电路的干路电流 等于 各支路电流之和。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
【解答】解：（1）连接实物电路过程中，开关应处于断开状态；
（2）电流表 A1的指针在如图乙所示的位置处，即指针反向偏转，可能的原因是：电流表没有调零；
（3）更正上述问题后，闭合开关 S，因电流表A2、A3串联起来接到电源的两极上，电源会被短路，故观察到L1和L2都不亮；
要探究“并联电路中电流的关系”两个灯泡并联，且两条支路上个串联一个电流表，干路上串联一个电流表，可将图中开关右接线柱到灯泡L1左接线柱的导线改为开关右接线柱接到灯泡L1右接线柱，如图所示：
；
（4）闭合开关S后，两灯均发光，现将灯L1拧下，由于并联电路各支路互不影响，所以灯L2 仍然会发光，电流表A2的示数将保持不变；
（5）根据表中的数据可知，电流表选择的是小量程，示数如图丙所示，即通过灯L2的电流为0.3A；
（6）分析表中数据可知，电流表A3的示数是A1和A2的示数之和，可得到结论：并联电路的总电流等于各支路电流之和。
故答案为：（1）断开；（2）电流表没有调零；（3）L1和L2都不亮；如上所示；（4）会；互不影响；（5）0.3；（6）等于。
3．在“探究串联电路电流规律”的实验中，某同学按照如图所示的电路进行实验，并记录实验数据如表：
表一：
电流表的位置
甲
乙
丙
电流I/A
1.5
0.3
1.5
（1）分析表中数据，其中 乙 点数据填写错误，原因是可能是 电流表选用大量程却按小量程读数了 。
（2）改正数据后，分析数据发现：串联电路中电流处处相等。为了进一步验证该结论的正确性，他下一步的操作不合理的是 AC 。
A.将电源两极对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
B.改变电池的节数，再次测量甲、乙、丙三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调，再次测量甲、乙、丙三处的电流
（3）在如图所示的电路中，电源电压保持不变.电阻R1、R2可能出现了断路故障，当电键S闭合后，三个电表中示数一定等于零的电表是 A1 表，一定大于零的电表是 V 表。
【解答】解：（1）串联电路各处的电流相等，分析表中数据，其中乙点数据填写错误，原因是可能是电流表选用大量程却按小量程读数了；
（2）测出一组实验数据后，为得出普遍结论，应换用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据或改变电池的节数，再次测量甲、乙、丙三处的电流，故B合理，AC不合理；
（3）①若电阻R1出现了断路故障，当电键S闭合后，电路中只有电压表连接在电源两端，电流表A1因电键S闭合被短路，没有示数；电压表测量电源电压；电流表A2测量电路电流，因电压表相当于开路，所以这时示数几乎为零；
②若电阻R2出现了断路故障，当电键S闭合后，电路中只有电阻R1连接在电源两端，电流表A1因电键S闭合被短路，没有示数；电压表测量电阻R1两端的电压，即为电源电压；电流表A2测量通过电阻R1的电流；
由此分析可知：三个电表中示数一定等于零的电表是电流表A1，一定大于零的电表是电压表V。
故答案为：（1）乙；电流表选用大量程却按小量程读数了；（2）AC；（3）A1；V。
4．“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示：
（1）小明根据图甲连接好电路闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该 断开开关，换用0～3V量程重新实验 ；
（2）测出L1两端的电压后，小明断开开关，将与A点相连的导线改接到C点；这样操作会导致电压表出现的现象是 指针反偏 ；
（3）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如表中；分析实验数据，可以得到串联电路的电压特点是： U＝U1+U2 （用公式写出），我们还学过并联电路中各支路用电器两端电压有何关系？ U＝U1＝U2 （用公式写出）；
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
（4）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，若只有一处发生故障，则故障可能是 L1短路 。
【解答】解：（1）根据图乙知电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，电压表的示数为2V，根据图乙所示情况可知，电压表指针偏转角度太小，说明选择量程太大，误差过大，所以接下来需要断开开关，换用较小的0～3V量程重新做实验；
（2）因已测量出L1的电压，故与A点相连的为电压表的正接线柱，与B点相连的为电压表的负接线柱；在测L2两端的电压时，如果电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，则电流从电压表负接线柱流入了，即电压表的正负接线柱接反了，这样会使电压表的指针反偏；
（3）由表中数据可知：3.0V＝2.3V+0.7V，3.0V＝2.0V+1.0V，3.0V＝1.7V+1.3V，故可以得出结论：在串联电路中电路两端总电压等于各用电器两端的电压之和，即U＝U1+U2；
并联电路的电压规律是：并联电路中各支路用电器两端电压都相等，即U＝U1＝U2；
（4）实验过程中，只有灯L2发光，电压表示数为零，L1不发光，电压表测量L1的电压，所以L1可能发生了短路，此时电压表相当于测量导线的电压，示数为0。
故答案为：（1）断开开关，换用0～3V量程重新实验；（2）指针反偏；（3）U＝U1+U2；U＝U1＝U2；（4）L1短路。
5．小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。
（1）在拆接电路时，开关必须 断开 。
（2）实验中最好选择规格 不同 （填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（3）电压表要与被测用电器 并 联，实验中发现电压表的指针反向偏转，这是因为 电压表正负接线柱接反了 。
（4）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC。经过多次实验，得到的数据记录在下表中。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点 UAC＝UAB+UBC （用公式表示）。
（5）小希进行多次实验的主要目的是 ① （填序号）。
①寻找普遍规律
②减小实验误差
【解答】解：（1）为保护电路安全，在拆接电路时，开关必须断开；
（2）探究串联电路的电压特点，为了寻找规律，实验中最好选择规格不同的小灯泡进行实验，结果更具代表性；
（3）电压表要被被测用电器并联，实验中发现电压表的指针反向偏转，这是因为电压表正负接线柱接反了；
（4）AB两点间的电压为L1两端的电压，CD两点间的电压为L2两端的电压，AD两点间的电压为电路两端的总电压。由表中的数据可以看出：UAC＝UAB+UBC；
（5）小希进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律，故选①。
故答案为：（1）断开；（2）不同；（3）并；电压表正负接线柱接反了；（4）UAC＝UAB+UBC；（5）①。
6．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与：①导体的长度有关，
②导体的横截面积有关，③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
（1）按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察 电流表的示数 来比较导体电阻的大小，这种实验方法叫 转换 法，小灯泡在电路中的作用还有 保护电路 。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号 A、B 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 材料 有关。
【解答】解：
（1）在M、N之间分别接上不同的导体，可通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法。
实验电路中串联了小灯泡，除了可观察灯泡亮度的差别外，小灯泡还能增大电路中的电阻，减小电路中的电流，避免由于电流过大烧坏电路，即有保护电路的作用；
（2）要验证猜想①：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体的材料与横截面积均相同，而导体的长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验；
（3）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由于此时导体的长度、横截面积都相同，但材料不同，故得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关。
故答案为：（1）电流表的示数；转换法；保护电路；（2）A、B；（3）材料。
7．某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。他们设计了如图所示的实验电路。电源电压不变，保持滑动变阻器滑片位置不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路，得到表格所示的数据。
编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
（1）在MN间分别接入a、b电阻丝，探究的是电阻跟导体的 材料 的关系。由实验数据可知：a电阻丝的阻值 小于 b电阻丝的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）要探究电阻与长度的关系，可选择 c、d （填编号）电阻丝进行实验。其结论是：其它因素相同时，导体长度越长，导体的电阻越 大 。
（3）小明同学未按前面实验进行探究，单独进行创新实验，他先将电阻丝d接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝d对折接入电路中，发现电流表示数变大，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。请你判断这种做法是否正确： 错误 （选填“正确”或“错误”），理由是 没有控制导体的长度不变 。
【解答】解：（1）a、b电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，故研究电阻与材料的关系；闭合开关，通过观察电流表的示数和灯泡的亮度来比较电阻丝电阻的大小；a中电流较大，说明电阻较小，即a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值；
（2）要探究电阻与长度的关系，需要控制材料、横截面积相同，改变长度，故c、d两电阻丝符合要求；
由图知c短，电流大，说明电阻小，故其结论是：其它因素相同时，导体长度越大，导体的电阻越大。
（3）实验中电阻丝的长度和横截面积均发生了改变，即探究导体与电阻关系时没有控制电阻丝的长度不变，因此该结论是错误的。
故答案为：（1）材料；小于；（2）c、d；大；（3）错误；没有控制导体的长度不变。
8．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，其他器材，回答下列问题。
（1）用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整。连接电路时，开关应 断开 ，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 电压表 （选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”）。
（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 B （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 2 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：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 。
（5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值 过小 （选填“过大”或“过小”）。
【解答】解：（1）为保护电路，连接实验电路时开关必须断开；滑动变阻器滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，所以应将接线柱A接入电路，如图所示：
；
（2）电流表无示数，则电路可能断路，而电压表指针超过量程，说明电压表与电源连通，则原因可能是与电压表并联的电阻断路；
（3）探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数；
（4）探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，由乙图图象可知，实验中控制定值电阻两端的电压UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值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，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数仍为2V；
由图乙可知，电阻两端的电压始终保持：UV＝IR＝0.2A×10Ω＝……＝0.04A×50Ω＝2V，为一定值，故由图像可以得到的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比；
（5）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×30Ω＝60Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，故将15Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
故答案为：（1）断开；如图所示；（2）断路；（3）电压表；（4）B；2；反比；（5）过小。
9．为了探究“电流与电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。
（2）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是 C 。（填字母）
A.开关断路
B.滑片接触不良
C.电阻断路
D.电流表短路
（3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点并连线，则图中阴影部分面积表示的物理量是 电阻两端的电压 ，其数值为 2V 。
（4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 A （选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 2 V时，读出电流表的示数。为了使四个定值电阻都为实验所用，滑动变阻器的阻值至少是 25Ω 。
【解答】解：
（1）解：（1）变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如下：
（2）AB、若开关断路或滑片接触不良，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
C、若电阻断路，电流表指针无偏转，电压表串联在电路中测电源电压，电压表指针满偏，符合题意；
D、若电流表短路，电流表没有示数，电路为通路，电压表电阻的电压，因电源电压为4.5V，根据串联电路电压的规律，移动变阻器的滑片，电压表示数应小于4.5V，不符合题意；
故选：C；
（3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点，则阴影部分的面积为IR，根据U＝IR，故阴影部分表示电阻两端的电压，其数值为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω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A端移动，使得电压表的示数保持2V不变；
由图知，电阻两端为2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的最小电阻为：R滑＝1.25×20Ω＝25Ω。
故答案为：（1）如图；（2）C；（3）电阻两端的电压；2V；（4）A；2；25Ω。
10．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～15V）、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图所示的电路图，探究“电流与电阻的关系”。
（1）小王连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左侧，原因是 电流表正负接线柱接反 ，调整好电流表，在移动滑动变阻器的过程中，电流表的示数变大时，电压表的示数反而减小，你认为出现上述实验现象的原因是 电压表并联在滑动变阻器两端 ；
（2）按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时小王眼睛应注意观察
电压表 （选填“电流表”或“电压表”）示数；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，断开开关，保持滑片位置不动，直接把R换成用25Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表读数 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）0.12A，为了继续完成实验，他应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移，直至电压表示数又为3V。此过程中，在前后两次电压表示数是3V的情况下，滑动变阻器的功率之比 5：2 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，正确操作后，记下电流表的示数，分析数据可以得出结论：当电压一定时， 电流与电阻成反比 ；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 B 。
A.如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω
B.如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V
C.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω
D.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V
【解答】解：（1）小王连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向零刻度线左侧，原因是电流表正负接线柱接反；
当电路中的电流变大时，根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压将增大，由于U滑＝U﹣U定，电源电压U保持不变，所以滑动变阻器两端的电压将减小，由此可知，出现上述实验现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端；
（2）实验中应控制定值电阻两端的电压不变，即保持电压表的示数不变，按电路图改接好电路，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时小王眼睛应注意观察电压表示数；
（3）①先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，根据欧姆定律可知电流表示数为I＝＝＝0.3A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑＝＝＝＝40Ω；
断开开关，保持滑片位置不动，直接用25Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，根据串联电阻的规律及欧姆定律，则电流表读数为：
I′＝＝＝A≈0.23A，所以电流表的示数大于0.12A；
②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，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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变；
③此过程中，在前后两次电压表示数是3V的情况下，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压都为：15V﹣3V＝12V不变，当定值电阻的阻值为10Ω时，电路中的电流为0.3A，当定值电阻的阻值为25Ω时，电路中的电流为A，根据P＝UI可知滑动变阻器的功率之比等于电路中的电流之比，为：＝；
（4）由实验数据可知，电阻增大为原来的几倍，通过的电流减小为原来的几分之一，得出的结论是：当定值电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比；
（5）本实验是探究电流与电阻的关系，需要保持定值电阻两端的电压（电压表的示数）不变，
A、电源电压为15V，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：15V﹣3V＝12V，变阻器的电压为电压表示数的4倍，若更换25Ω的电阻，由分压原理，滑动变阻器连入电路的阻值应为：
R滑′＝4×25Ω＝100Ω；
已知电路允许通过最大电流为0.6A，所以电路的总电阻最小为：
R总＝＝＝25Ω；
根据串联电路电压的规律及分压原理，定值电阻的最小阻值应为：
R滑小＝×25Ω＝5Ω；
如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω，所以A方案可行；
B、如果只调整电压表的示数（可改变电压表量程），当调整的电压表示数最大，且接入定值电阻的阻值最小为10欧时，由欧姆定律可知此时电路中的最大电流为0.6A，
则电压表的最大示数UVmax＝ImaxRmin＝0.6A×10Ω＝6V；
当调整的电压表示数最小时，变阻器两端的电压最大，且接入定值电阻的阻值最大为30欧时，变阻器接入电路的阻值最大为100欧，
由串联分压原理可得：＝＝，
解得UVmin≈3.46V；
所以，应控制电压表示数范围为3.46V～6V，则B方案不可行；
C、如果只更换滑动变阻器，根据分压原理，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为：
R滑大＝4×30Ω＝120Ω；
所以C方案可行；
D、若更换的电源电压范围是3V～13V，当电源电压为13V时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U变＝13V﹣3V＝10V，由分压原理，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑″＝×30Ω＝100Ω；
当电源电压为3V时，则滑动变阻器的阻值应调为0Ω，此时定值电阻的电压等于电源电压，即为3V，更换的电源电压范围是3V～13V，所以D方案可行。
由此可知，不可行的方案是B。
故答案为：（1）电流表正负接线柱接反；电压表并联在滑动变阻器两端；（2）电压表；（3）大于；左；5：2；（4）电流与电阻成反比；（5）B。
11．用如图所示的实验电路“研究电流跟电阻的关系”，请解答下列问题。
（1）将图中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大）
（2）开关闭合后电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是 D 。
A.电流表坏了
B.滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良
D.电阻短路
（3）修正电路并完成第一组实验，断开开关，将电阻箱的阻值由5Ω调到10Ω。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左端；
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 ②①④③ （填序号）。
（4）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 电压表示数为2V 。本操作中滑动变阻器在实验中的作用是 保持电阻两端的电压不变 。
（5）正确调节变阻器的滑片，测出实验数据如表，分析表中的数据可得出的结论是 在电压一定时，电流和电阻成反比 。
实验组别
1
2
3
电阻R（Ω）
5
10
20
电流I（A）
0.4
0.2
0.1
（6）依据表中数据作出了如图图象，能最直观体现电流与电阻间关系的是 A 。
【解答】解：（1）要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大，根据欧姆定律可知电路的总电阻变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻串联，如图所示：
（2）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，故D正确；
（3）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左端；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；从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ②①④③；
（4）研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻两端的电压不变，由表中数据知，这个电压为：
U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是：电压表示数为2V；
本操作中滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变；
（5）正确调节变阻器的滑片，测出实验数据如表，分析表中的数据可得出的结论是：在电压一定时，电流和电阻成反比；
（6）由表中数据知，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，故B正确，C错误，但A能最直观体现电流与电阻间关系，故选A。
故答案为：（1）如图；（2）D；（3）②①④③；（4）电压表示数为2V；保持电阻两端的电压不变；（5）在电压一定时，电流和电阻成反比；（6）A。
12．小瑛用如图甲所示的电路测量正常工作时电压为2.5V的小灯泡的电阻，图乙是未完成连接的实验电路．
（1）请你用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接。
（2）小瑛按要求正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是 滑动变阻器阻值最小（或灯泡发生了断路） （写出一条即可）。
（3）电路调正常后，小瑛闭合开关S，调节变阻器的滑，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，为 0.3 A，小灯泡的阻值是 8.3 （保留一位小数）Ω。
（4）小瑛又想测量某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丁所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计了如下实验步骤，请帮助她把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路．
B．开关S断开时，读出电流表的示数，记为I1。
C． S闭合时，读出电流表示数记录为I2 。
表达式：Rx＝ （用已知物理量和测量出的物理量符号表示）。
【解答】解：（1）由题意知，小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V的量程，应与灯泡并联；
滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器的阻值应减小，则应接下面的左端的接线柱，如图所示：
（2）闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，即约等于电源电压。可能是由于滑动变阻器阻值最小或灯泡发生了断路。
（3）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；R＝＝≈8.3Ω；
（4）由图可知：S断开时，定值电阻与待测电阻串联，电流表测量串联时的电流；
由电阻的串联可知：R串＝RL+R0，
由欧姆定律得：U＝I1（Rx+R0），
S闭合时，只有待测电阻连入电路，电流表测量通过待测电阻的电流；
则步骤C应为：S闭合时，读出电流表示数记录为I2；
由欧姆定律得：U＝I2Rx，
因电源电压不变，所以I1（Rx+R0）＝I2Rx，
解得：Rx＝。
故答案为：（1）见上图；（2）滑动变阻器阻值最小（或灯泡发生了断路）；（3）0.3；8.3；（4）S闭合时，读出电流表示数记录为I2；。
13．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路：
（1）甲图中有一条导线连接错误，请在连接错误的导线上画上“×”，并用笔画线将错误改正过来。
（2）本实验的原理是 R＝ 。
（3）调节滑动变阻器进行多次测量，某次测量时电压表示数如图所示，此时电流表示数为0.2A，则本次测得的待测电阻Rx＝ 9 Ω。先测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是 减小误差 。
（4）用图甲所示的器材，还可以做哪些实验探究？试举一例。 探究电流与电压、电阻的关系 。
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是 灯泡的电阻随温度的升高而增大 。
（6）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。他们的实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2，记录电流表的示数为I2；
③待测电阻阻值的表达式为Rx＝ （用测得量和已知量的字母表示）。
【解答】解：（1）由电路图知，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，
电流表与电压表连接错误，电压表应与灯泡并联，电流表应串联在电路中，电路如图所示：
（2）本实验的原理是R＝；
（3）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，此时电流表示数为0.2A，根据欧姆定律可知本次测得的待测电阻Rx＝＝＝9Ω；先测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的减小误差；
（4）用图甲所示的器材，还可以做探究电流与电压关系的实验；
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（6）①正确连接电路，只闭合开关S、S1，两电阻并联，电流表测量干路电流，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2，两电阻并联，电流表测量通过Rx的电流，记录电流表的示数为I2；
③根据并联电路的电流特点可知通过R0的电流I0＝I1﹣I2，
根据欧姆定律可知电源电压U＝I0R0＝（I1﹣I2）R0，
待测电阻阻值的表达式为Rx＝＝。
故答案为：（1）如图；（2）R＝；（3）9；减小误差；（4）探究电流与电压、电阻关系的实验；（5）灯泡的电阻随温度的升高而增大；（6）。
14．小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验，所使用的电源电压恒为3V，滑动变阻器的最大阻值为R，待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
（1）如图甲是小明连接的实验电路。
①闭合开关，电压表 有 示数，电流表 无 示数（均填“有”或“无”）。
②该电路导线连接存在错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图。
（2）正确连接电路后，闭合开关。调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.26A时，电压表的示数如图乙所示。
①则待测电阻Rx＝ 10 Ω。
②为了使测量值更接近真实值，应将滑片向 C （填“C”或“D”）端移动，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，来减小误差。
（3）小明又设计了图丙所示电路，也测出了Rx的阻值。实验步骤如下：
①按照电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
② 闭合开关S1，S2 （填开关的通断情况），适当移动滑动变阻器的滑片，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1。
③ 闭合开关S1，断开S2 （填开关的通断情况），读出电压表的示数U2和电流表的示数I2，此时电压表示数U2＞U1。
④计算待测电阻Rx＝ ﹣ （用字母表示）。
【解答】解：（1）①如图所示是小明连接的实验电路中，电流表与电压表串联后并联在待测电阻Rx的两端，因电流表内阻很小，相当于短路，故闭合开关，电压表有示数，电流表无示数；
②在电路中，电流表应与待测电阻Rx串联，电压表与待测电阻Rx并联，且电压表和电流表均采用“正进负出”的连接方式，故错误导线和电路的正确连接如图所示：
（2）①如图乙所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.6V，此时通过的电流为0.26A，根据欧姆定律可得待测电阻Rx的阻值为：Rx＝＝＝10Ω；
②为了使测量值更接近真实值并保护电路安全，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片向C端移动，进行多次测量并计算电阻阻值的平均值，以减小实验误差；
（3）①按照电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
②闭合开关S1，S2，Rx被短路，R0和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R0两端的电压，读出电压表的示数U1和电流表的示数I1，由欧姆定律可知定值电阻和电流表的总电阻R0＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ；
③闭合开关S1，断开S2，滑动变阻器、R0和Rx串联，电流表测量电路电流，电压表测量Rx和R0两端的电压，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数U2和电流表的示数I2，由欧姆定律可知测待测电阻和定值电阻串联的总电阻：Rx0＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ；
④定值电阻的电流表内阻不变，Ⅱ﹣Ⅰ得待测电阻：Rx＝﹣。
故答案为：（1）①有；无；②如图所示；（2）①10；②C；（3）②闭合开关S1，S2；③闭合开关S1，断开S2；④﹣。
15．物理实验小组同学利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω.
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：导线不交叉，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变大）．
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是 电阻断路 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，若电压表示数如图乙所示，此时通过Rx的电流为0.6A，则Rx的阻值为 4.2 Ω.（结果保留一位小数）
（4）小组成员提出利用下面的实验电路图也能够测出未知电阻Rx的阻值，你认为正确的电路有 AC 。（填字母序号）
【解答】解：（1）要求滑片向左滑动时电流表示数变大，由欧姆定律，电路的电流变大，电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，电流表选择0～0.6A的量程接入电路，如下所示；
；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表串联接入电路，与电压表并联部分电路断路，即电阻断路；
（3）电压表接入电路的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V，
由欧姆定律待测电阻的阻值为：Rx＝＝≈4.2Ω；
（4）A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，由R＝可得出电路的总电阻，串联电路总电阻等于各分电阻之和，由电阻的串联可求出待测电阻得出定值电阻Rx阻值；
B、闭合开关，两电阻并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测R所在支路电流，因不知通过待测电阻的电流，不能得出定值电阻Rx阻值；
C、闭合开关，两电阻并联接入电路，两电流表，一表测R所在支路电流，一表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据下面电流表的示数，由U＝IR求出电源电压，根据并联电路电流的规律可得出通过待测电阻的电流，由欧姆定律可得出待测电阻大小，故选AC。
故答案为：（1）如上所示；（2）电阻断路；（3）4.2；（4）AC。
16．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路。
（1）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，观察到电压表和电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出待测电阻Rx的阻值为 6.25 Ω。测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值。
（2）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
② 闭合开关S、S1 ，用电压表测出电源电压为U；
③则未知电阻Rx阻值的表达式：Rx＝ （用U、U1和R0表示）。
【解答】解：（1）由图乙可知：电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数是2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数是0.4A，
根据欧姆定律可得待测电阻为：R＝＝＝6.25Ω；
（2）实验步骤：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx端的电压为U1
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③在①中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；在②中，定值电阻短路，电压表测电源电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路电压的规律可知在①中，定值电阻的电压为：U0＝U﹣U1，由分压原理：＝，
未知电阻Rx阻值表达式：Rx＝。
故答案为：（1）6.25；（2）②闭合开关S、S1；③。
17．小东同学为了探究“功率跟电阻的关系”，他找来额定电压分别是3.8V和2.5V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究。
（1）如图甲、乙所示，请你帮助小东按照甲图完成乙图的电路连接。闭合开关前，他还应该完成的操作是 将滑动变阻器滑片移到B端 。
（2）完成上述操作后，小东闭合开关，移动滑片，测量出了灯L1、L2两端的电压和电路中的电流。并计算出实际功率和对应的电阻。记录结果见表：
次数
电流/A
电压/V
实际功率/W
电阻Ω
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
灯L1
灯L2
1
0.16
0.96
0.32
0.15
0.05
6.0
2.0
2
0.18
1.30
0.64
0.23
0.12
7.2
3.6
3
0.3
3.80
2.50
1.14
0.75
12.7
8.3
由实验记录可知，灯L1的额定功率为 1.14 W。根据上面的实验数据可以近似得出：“灯泡的实际功率与灯泡的电阻成正比”。若此结论成立，这个结论成立的条件是： 在电流相同的情况下 。
（3）根据小东同学的实验方案及得出的结论，你认为有什么需要改进和不合理的地方？（至少答出两点） 在本实验中，小灯泡的电阻受温度的影响较大，应当将小灯泡换成定值电阻 。
【解答】解：
（1）由电路图可知，电压表应该和灯泡L1并联，因为L1的额定电压是3.8V，故应将L1的左接线柱和电压表的15V接线柱连接；
他还应该完成的操作是将滑动变阻器滑片移到B端
（2）灯泡L的额定电压为3.8V，由表中数据可知在电压为3.8V时的功率为1.14W，即为灯泡的额定功率；两只灯泡是串联在电路中的，此时两灯中的电流相同，所以得出的结论是：在电流相同的情况下，灯泡的实际功率与灯泡的电阻成正比.；
（3）根据小东同学的实验数据可以看出，在实验过程中，由于灯泡的电阻受温度的影响比较大，所以给归纳实验结论带来一定的影响.
故答案为：（1）将滑动变阻器滑片移到B端；（2）1.14；在电流相同的情况下；（3）①实验只选取了两个小灯泡进行实验，可取多个灯泡或电阻串联进行实验；②实验中，小灯泡的电阻受工作时温度的影响，其电阻发生了变化，对实验的结论归纳带来了一些影响，所以可选用定值电阻进行实验
18．小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整；
（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明迅速试触开关时观察到电流表指针的偏转角度 较小 （选填“较大”或“较小”）；
（3）小华重新连接电路并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 瓦。小华发现该图象不是直线，您认为出现这种情况的主要原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ；
（4）小华想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 0.072 W。小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多 。
【解答】】解：（1）灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2＝3V，因此电压表可选择0～3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端，试触开关时，发现电流表指针偏转角度较小；
（3）由图丁可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，通过灯的电流为0.2A，
小灯泡的额定功率：P1＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
因灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，根据欧姆定律可知，通过灯的电流与电压不成正比，故该图像不是直线；
（4）由图丙可知，当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA＝0.024A，
该LED的额定功率为：P2＝U2I2＝3V×0.024A＝0.072W；
LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，故小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，是因为LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
故答案为：（1）如上图所示；（2）较小；（3）0.5；灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）0.072；LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
19．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 灯泡短路 。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
0.24
7.1
0.41
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 。
（5）小明测得小灯泡的额定功率为 0.70 W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯R泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 偏大 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（6）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的。
【解答】解：（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应测灯的电压，如下所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关，而电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表没有示数，则可能的故障是灯泡短路；
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化；
（5）由表格知小灯泡的额定功率为0.70W；
小明测得小灯泡的额定功率为灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大；
（6）小聪的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡短路；（4）灯的电阻随温度的变化而变化；（5）0.70；偏大；（6）错误。
20．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，并关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，则可能出现的故障是 A 。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器阻值过大
（3）小侨同学排除电路故障后，继续实验，共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
0.24
7.1
0.36
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 亮 （选填“亮”或“暗”）；小侨 不能 （选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（5）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 A （选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝ 。
【解答】解：
（1）从电源的正极出发，按照电流方向，电流经开关→滑动变阻器→从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出→灯泡→电源的负极，电流表要串联在电路中，电压表和灯泡并联，改正后的电路连接如图。
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表并联的部分是断路，故选A。
（3）电流表使用0～0.6A量程，每一个大格是0.2A，每一个小格是0.02A，电流表示数是0.24A。
灯泡的实际功率：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W。
（4）由表格数据知，小灯泡两端的电压增大，电流增大，实际功率增大，小灯泡的亮度增大，故小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。
小灯泡的电阻受温度影响较大，不能将小灯泡的电阻求平均值。
（5）利用定值电阻测量灯泡的额定功率的实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③小灯泡的额定电压是U1，小灯泡和定值电阻是串联的，根据串联电路中电流处处相等，小灯泡的额定电流等于定值电阻中的电流，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流，即小灯泡的额定电流：I1＝I0＝，
小灯泡的额定功率：P＝U1I1＝U1＝。
故答案为：（1）如上图；（2）A；（3）0.24；0.36；（4）亮；不能；（5）①A；③。
21．小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯变亮；连线不能交叉）；
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是小灯泡 短路 （选填：“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关进行实验。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 1.05 W；
（4）小灯泡的实际功率由 实际电压 （选填：“额定功率”“额定电压”或“实际电压”）决定；
（5）完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 5.5 V；
②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡额定功率 U额× （用U额、U0、R0表示）。若步骤②中，将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 偏小 （选填“偏大”或“偏小”）。
【解答】解：（1）由电路图可知，该电路为串联电路，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联接入电路中，滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯变亮，表明通过灯泡的电流变大，根据I＝可知，电路中的总电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻变小，故滑动变阻器接左下接线柱；
根据P＝UI可知，灯泡正常发光时的额定电流为：I＝＝＝0.48A＜0.6A，故电流表选用小量程；如图所示：
；
（2）电路连接完整后，闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不发光，这表明电路出现了短路现象，电压表无示数，说明与电压表并联小灯泡短路了；
（3）由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A；
小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W；
（4）对一个灯来说，灯的额定电压是不变的；而灯的电流随灯的电压的变大而增大，根据P＝UI，小灯泡的实际功率变大，故小灯泡的实际功率由实际电压决定；
（5）①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为5.5V，电压表测定值电阻和变阻器的电压，根据串联电路电压的规律，此时灯泡的电压为：U额＝8V﹣5.5V＝2.5V，灯正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③在②中，滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0，电压表测定值电阻的电压，
可计算此时电流为：I′＝，即灯的额定电流，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I′＝U额×；
在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，会使电路中总电阻变大，电流变小，根据P＝UI分析可知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
故答案为：（1）如图；（2）短路；（3）1.05；（4）实际电压；（5）①5.5；③U额×；偏小。
22．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的 AB （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 大 。（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了 灯丝的电阻随温度升高而增大 的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 B 的关系。（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可以测量小灯泡的功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为 P＝U1× 。（用测得的物理量表示）
【解答】解：（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：
（2）闭合开关，灯L1几乎不发光，说明电路电流太小，根据I＝知电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，L2的额定电压是3.8V，需要改变电压表的量程；
（5）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，该同学忽略了温度对电阻的影响；
（6）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R，已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故选B；
（7）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1，此时电压表测量小灯泡两端的电压，
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2，此时电压表测量小灯泡L和定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压：U0＝U2﹣U1，
由欧姆定律，定值电阻的电流：
IR＝＝，
根据串联电路电流的规律，通过灯的电流为：
IL＝IR＝，
灯泡功率的表达式为：
P＝U1×。
故答案为：（1）见上图；（2）AB；（3）大；（4）电压；（5）灯丝的电阻随温度升高而增大；（6）B；（7）P＝U1×。
23．如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。
（1）实验过程中通过观察 U形管中液面高度差 反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的 甲、乙 两个密闭容器进行实验，串联的目的是 使通过甲、乙的电流和通电时间相等 。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是 并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流 。
（3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝ 4 Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来 少 。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器内空气温度的变化可以通过U形管中液面高度差来反映，实验过程中通过观察U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的甲、乙两个密闭容器进行实验，串联的目的是使通过甲、乙的电流和通电时间相等。
（2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流。
（3）通电相同时间，Q＝I2Rt，I甲＝2I丙，两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲＝4Q丙。
（4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，电路中的总电阻增大，电路中的电流会变小，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来少
24．某物理学习小组进行“探究电流相同时通电导体产生热量的多少跟电阻的关系”时，可供选用的器材有：6V电源、5Ω的发热电阻两只、10Ω的发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
（1）他们设计了图甲和图乙所示的两个方案，本实验应该选用图 甲 所示方案。
（2）所选方案中两发热电阻的阻值应 不同 ，两个烧瓶内的液体应为质量 相同 的 相同 种类的液体。（均填“相同”或“不同”）
（3）已知比热容的大小为c水＞c酒精＞c煤油，为了缩短实验时间，应选用的液体是 煤油 。完成上述实验后，实验小组利用以上器材，又添加了天平、烧杯、停表等器材，设计了“测定酒精的比热容”的实验。已知在本次实验条件下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78℃，忽略热量散失。
（4）实验小组认为图甲和图乙所示两个方案均可行，为了让两种液体相同时间内吸收的热量相同，不论选择哪种方案，两发热电阻的阻值应 相同 （填“相同”或“不同”）。
（5）方案选定后，实验过程如下：
①将天平放在水平实验台上，把游码拨到标尺左端的零刻度线处，观察到指针偏向分度盘的左侧，向右调节 平衡螺母 ，直至天平平衡。用烧杯和天平测量出质量相等的水和酒精，分别装入两个烧瓶里。
②记下两种液体的初始温度，接通电路，加热一段时间后，记下液体的末态温度。该实验过程中应保证酒精的温度低于 沸点 。
③根据表中数据可得酒精的比热容为 2.4×103 J/（kg•℃）。
液体
加热时间/s
质量/g
初始温度/℃
末态温度/℃
比热容/J（kg•℃）
水
420
60
20
32
4.2×103
酒精
420
60
20
41
（6）结合表中数据进一步分析，可知实验过程中选择的是图 乙 所示方案。
【解答】解：（1）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应控制电流大小和通电时间相等，图甲控制通过两个电阻的电流和通电时间相同，图乙控制两个电阻两端的电压和通电时间相同，由此可知，应选图甲所示的方案来进行实验；
（2）探究电流通过导体产生热量的多少与导体的电阻大小的关系时，应只改变导体电阻的大小，其余物理量应控制相同；
（3）在实验中加热时间少，电流通过导体产生的热量少，液体吸收的热量也就少，实验现象要比较明显，液体升高的温度要较高，根据Q吸＝cmΔt可知，液体吸收的热量和质量一定时，液体的比热容越小，升高的温度越高，实验效果越明显，故选用煤油进行实验，效果比较明显；
（4）测定酒精的比热容，根据Q酒精吸＝Q水吸，由Q吸＝cmΔt可知，计算出酒精的比热容，使酒精和水在相同的时间内吸收的热量相同，则加热器要相同；
（5）①调节天平时，指针偏向分度盘的左侧，可知天平左侧较重，因此平衡螺母向右调节；
②在实验过程中，要保证酒精的温度低于沸点；
③根据Q酒精吸＝Q水吸，由Q吸＝cmΔt可计算出酒精的比热容；
（6）由表中数据可计算出水吸收的热量，由此可知，实验过程中，电阻丝放出的热量；若用甲方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量；若用乙方案，分别计算两个电阻为5Ω、10Ω时产生的热量，对比实验过程中，电阻丝放出的热量。
故答案为：（1）甲；（2）不同，相同，相同；（3）煤油；（4）相同；（5）①平衡螺母；②沸点；③2.4×103；（6）乙。
25．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
（1）实验是通过比较U形管中液面的高度差来比较电阻丝产生的热量的多少，这里采用了 转换法 的研究方法。
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系，乙装置可探究电流产生的热量与 电流 的关系，通电一段时间后，甲装置中 右 （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大。
（3）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与之前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 电阻 成正比，跟 通电时间 成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为 Q＝I2Rt 。
【解答】解：（1）电阻丝产生的热量无法直接观察到，但可以通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少，这是采用了转换法的研究方法；
（2）甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系；
乙装置中，右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后，再与左侧容器中的电阻串联，两容器中的电阻和通电时间相同，而通过两容器中电阻的电流不同，因此乙装置可探究电流产生的热量与电流的关系；
由Q＝I2Rt可知，通电一段时间后，甲装置中右侧容器中的电阻较大，因此右侧容器中的电阻产生的热量较多，即右侧容器中U形管中液面高度差较大；
（3）如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，通过的电流相同，而电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，乙装置中左侧容器中的电阻不变，通过的电流变小，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，乙装置中左侧容器中的电阻产生的热量变小，即左侧U形管中液面的高度差将变小；
（4）英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt。
故答案为：（1）转换法；（2）电阻；电流；右；（3）变小；（4）电阻；通电时间；Q＝I2Rt。
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日期：2022/1/3 14:35:42；用户：思考乐中学部；邮箱：zhangmian@qq.com；学号：21487918
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