（人教版）九年级物理上册期末复习练习专题19 电学实验题专项训练（2份，原卷版+解析版）

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解题方法与技巧
1、串、并联电流中电流的特点：
（1）实验器材：电源、开关、导线、小灯泡或者电阻、电流表
（2）串联电路只有一条回路，电流处处相等；（I1=I2=I3...）
（3）并联电路有两条或者两条以上的支路，干路的电流等于个支路电流之和（I=I1+I2+I3...）。
2、测量电流与电压、电阻关系：
（1）电压一定时，电流与电阻成反比；实验时保持电压不变，跟换不同阻值电阻，看电流变化情况，实验时注意，更换大阻值电阻时，滑动变阻器向大阻值方向移动，才能保持电压表数值不变（换大移大）
（2）电阻一定时，电流与电压成正比。
（3）滑动变阻器作用：①保护电路②改变定值电阻两端电压（保持定值电阻两端电压不变）
3、测量小灯泡电功率（原理：）
（1）当实验只有电压表，没有电流表时，利用串联的办法求电流，当实验只有电流表，没有电压表时，利用并联的办法求电压；
（2）滑动变阻器作用：①保护电路 ②改变定值电阻两端电压。
典例分析＋变式训练
考点1 探究串、并联电路中电流的规律
【典例1-1】（2022秋•北京期中）在“探究并联电路中，干路电流与各支路电流之间的关系”的实验中，小梅设计的实验电路图如图所示：
（1）连接电路时，开关应 。
（2）正确连接电路，闭合开关，小梅同学读取了电流表串联在A点时的示数后，断开开关时她发现电流表还有0.04A的读数，这时她才意识到使用电流表之前应该进行的操作是 。
（3）为防止偶然因素的影响，小梅采用以下两种方法之一来重复实验，并完成了第二次和第三次测量。
方法一：改变电源电压；
方法二：用不同规格的灯泡更换其中一条支路中的灯泡。
实验数据如表，对数据分析可知，后面两次实验是采用 （选填“方法一”或“方法二”）进行实验的；
（4）小梅又继续进行了多次实验，均得到了与上表中数据相同的规律。则本实验可以得出的结论： 。

【变式1-1】（2022秋•莱西市期中）如图甲所示是小明和小华探究并联电路中电流的关系设计的电路；

（1）在连接电路的过程中，开关应该 ；
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转，如图乙所示，原因是 ；
（3）在实验过程中他们连接了如图丙所示的电路，闭合开关后，观察到灯L2 （选填“发光”或“不发光”）；通过分析电路连接情况，该电路存在的问题是： （写出一条即可）；
（4）请在图丙上只改动一根导线，符合L1、L2并联，电流表A1测干路电流，A2测灯L2的电流，开关控制所有用电器；（要求：在需要改动的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉）
（5）他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，测出电流如表，通过分析，得出的结论是：在并联电路中 。
【变式1-2】（2022秋•秦淮区期中）在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中。
（1）小红把两个灯泡L1、L2串联起来（如图甲），当连上最后一根导线时灯就亮了，其原因是 。此时，灯L1比灯L2亮，通过灯L1中的电流 （选填“大于”、“小于”或“等于”）通过灯L2中电流。
（2）另一同学小明也用了图甲实验，他把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小红用一根导线进行检测，发现将导线连AB两点时，L1不亮，L2亮，连BC两点时两灯都不亮。则电路故障可能是 。
A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路
（3）小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系，她用三个完全相同的电流表设计了如图乙的电路。闭合开关后，电流表A1、A2的示数如图丙，则灯L1中的电流为 A；灯L2中的电流为 A。
（4）另一同学小明连接的实物图有问题（如图丁）。只改动一根线使两只电表分别测量通过干路和L1的电流。在图中改动的线上画“×”，并补画上改动后的导线，导线不许交叉。

考点2 探究电流与电压和电阻的关系
【典例2-1】（2022秋•龙江县校级期中）小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是 。正确操作后，小明完成了实验，并把数据记录在表格中。分析实验数据得出实验结论：串联电路中，各用电器两端电压相等。
（2）实验结束后小明和小华互相交流，小华指出小明的结论是错误的，造成结论错误的原因是 ，另外，小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 。
（3）小明继续实验。为了节省时间，利用原来的电路图，在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法 （选填“能”或“不能”）测出L2两端的电压，理由是 。
（4）正确实验后，小明可得出正确的实验结论为：
。（请使用文字叙述）

【变式2-1】（2022秋•普宁市校级期中）在探究“串联电路中电压的规律”实验中（图1）：

（1）闭合开关S前，发现电压表的示数如图2所示，原因是 。实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡。
（2）若小明刚连接好最后一根导线，两灯立即发光，这说明他在连接电路时没有将 。改正错误后，闭合开关S，两灯均不亮，若电压表的示数为零，则电路故障的原因可能是 ；若电压表有示数且接近电源电压，则电路故障的原因可能是 。（假设故障只发生在灯L1或L2处）
（3）在测灯L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：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。小明能否测出灯L2两端的电压？ ，因为 。
（4）在该实验中要用电压表测灯L2两端的电压，连接的实物电路如图3。图中有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（导线不能交叉）
（5）小明更换不同规格的灯泡后多次实验，并将实验数据记录在表中，分析表中数据可得出结论： 。
【变式2-2】（2022•杭州模拟）如图甲所示是小方“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲的电路图完成图乙中实物图的连接；
（2）连接电路时，开关应 ；
（3）实验中，选择的两个小灯泡的规格应该是 （选填“相同”或“不相同”）的；
（4）小方在连接电路时，当他把最后一根导线接好时，小灯泡马上亮起来了，出现这种现象的原因是 ；
（5）闭合开关前，电压表的指针如图丙所示，其原因可能是 ；
（6）各电路元件连接情况均完好，闭合开关后，发现电压表的指针出现了如图丁所示的情况，其原因可能是 ；
（7）闭合开关后，小方发现两个小灯泡都不亮，于是分别把电压表接在图甲中的AB两点、BC两点及AC两点，得到的电压值分别为UAB＝0V；UBC＝3V；UAC＝3V；经过检查发现只有灯泡L1和L2中一盏灯出现故障，那么故障可能是 ；
（8）在测量L2两端电压时，灯L2突然熄灭，但是L1比较亮，电压表示数为零，则电路故障可能是 ；
（9）处理好故障后，小明把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数如图戊所示，电压表的分度值是 V；为了使实验结果更准确，接下来小方应该断开
；
（10）用电压表先连接在A、B两端，测出L1的电压，为了省事，小方同学没有拆掉电压表，而是把电压表接A点的接线头连在C点，连B点的接线头不动，此操作可能会导致电压表出现的现象是 ；
（11）正确实验后，小方得到了如下表所示的数据，分析数据得出结论： （写关系式）。
考点3 测量小灯泡的电功率实验
【典例3】（2022秋•根河市校级期中）有一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小明想测量它的额定电功率。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为“10Ω 0.5A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器两个、导线若干。
（1）小明设计了图甲所示电路，他应选规格为 的滑动变阻器才能完成实验；
（2）图乙是小华根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；
（3）小华改正接线后，闭合开关，观察到电流表指针不偏转，示数为零；电压表示数为6V则电路中出现的故障是： ；
（4）小华排除故障后，继续实验。实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是 W；
（5）该实验同时还发现小灯泡的电阻是变化的，其原因是 ；利用上述电路继续进行对比实验时，当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时，灯泡的实际电功率P实 （大于/小于/等于）0.25P额；
（6）小华同学利用（5）中连接好的实物电路，探究电流跟电阻的关系。实验时，她将小灯泡分别换成多个已知阻值的定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丁所示，并记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻的阻值范围是： ；若实验中某两次接入的定值电阻之比为1：3，则滑动变阻器两端的电压之比是 ，功率之比是 。
【变式3-1】（2022•眉山模拟）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率。待测小灯泡L的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。

（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑动变阻器向右移动灯泡变亮）；
（2）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光为止；
（3）勤于思考的轩轩根据收集到的实验数据发现，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图像如图乙所示，当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实 （选填“＞”、“＜”或“＝”）P额；
（4）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（5）完成上面实验后小华利用一个电压表与两个滑动变阻器测量小灯泡的额定功率，如图丙所示。已知小灯泡的额定电压为U0，R2的最大阻值为Rm，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S和S1，使小灯泡发光，发现电压表示数小于U0，此时应将R2的滑片P向a端移动，直至电压表的示数为U0；
②断开S1，闭合S2，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电压表的示数为U0；
③保持R1滑片位置不变，调节R2，当滑片在a端时电压表示数为U1，当滑片在b端时电压表示数为U2；
④小灯泡额定功率的表达式P额＝ （用已知量和所测物理量的符号表示）。
【变式3-2】（2022•市中区校级一模）小明所在实验小组要测量小灯泡的额定功率，实验室提供的实验器材如下：
A．待测小灯泡一个（额定电压2.5V，电阻约为10Ω）
B．电源一个（电压6V）
C．电流表一个（量程0～0.6A和0～3A）
D．电压表一个（量程0～3V和0～15V）
E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值20Ω，额定电流0.5A）
G．开关一个，导线若干
（1）根据图甲，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整；
（2）如图乙所示，在连接电路之前开关应该 （选填“闭合”或“断开”），滑动变阻器应该将滑片放在最 端（选填“右”或“左”）；
（3）实验前选择实验器材时，为了完成实验，小明他们应该选用的滑动变阻器是 （选填仪器前的字母代号）；
（4）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光、电压表无示数，但电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 ；
（5）排除故障后重新开始实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片使电压表读数U＝2.5V，小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0＝ W。
考点4 探究影响电流通过导体产生热量的因素
【典例4】（2022秋•莱西市期中）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后，与 （选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大；
（2）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 （选填“更大的”或“更小的”）；
（3）通过观察乙装置， （选填“左”或“右”）容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。该装置 （选填“能”或“不能”）解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”；
（4）乙装置中，如果R3断路，在通电时间相同时，与R3没有断路时相比较，左侧U形管中液面的高度差将 ，右侧U形管中液面的高度差将 （以上两个空都选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，接通电源一段时间后，电阻丝产生的热量 多。（选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”）
【变式4-1】（2022•吉林模拟）小明同学在探究“电流通过导体产生热量多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图。
（1）实验中通过观察两个U形管中 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
（2）图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻产生的热量与 的关系。
（3）若图乙的实验中增大容器外的电阻，则实验效果更 （选填“明显”或“不明显”）。
【变式4-2】（2021秋•疏附县期末）如图是探究“电流通过导体时产生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。
（1）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫
（填“转换法”或“等效替代”）。
（2）图甲可探究电流产生的热量与 的关系，图乙可探究电流产生的热量与
的关系。
（3）接好甲电路，闭合开关，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间相同的情况下， 越大，所产生的热量越多。

能力提升训练
一、填空题。
1．（2022秋•和平区校级期中）小嘉和小诚在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：
（1）在甲虚线框内按如图乙的实物图画出对应的电路图，并标注好对应元件的名称。
（2）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2 路。
（3）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置，其读数应为 A；小嘉分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。小诚认为小嘉的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。
（4）本实验要进行多次实验的目的是 。
（5）一节新干电池的电压为 V。
2．（2022秋•福田区期中）小明用如图甲所示的电路图来探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。

（1）请根据电路图，用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整。
（2）连接电路后，小明把电流表接入图甲的A处，闭合开关S后，发现小灯泡L1不亮，L2亮，电流表无示数，产生这种现象的原因可能是 。排除电路故障再做实验，电流表在A出的示数如图丙所示，请你帮小明把该示数填入下表横线处。然后小明把电流表分别接入电路中的 B、C两处测电流，并把电流表的示数记录在表中。
小明分析表格中的数据认为：并联电路中干路电流等于 。
（3）小明想，要使上述结论更具普遍性，还要用不同的方法进行多次实验，于是小明和同学们讨论了以下两种方案：
方案一：在图甲的基础上，反复断开、闭合开关，测出 A、B、C三处的电流。
方案二：在图甲的基础上，在其中一条支路换上规格不同的灯泡，测出A、B、C三处的电流。以上两种方案，你认为不可行的是方案 （选填“一”或“二”）。
小明选择上述可行方案做了三次实验，并把实验数据填入表中。
在拆电路改装时，开关必须 。
3．（2022秋•道县期中）小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：
（1）连接电路时，开关应 。
（2）闭合开关后，小芳发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为
V。若电源电压为3V，则L2两端电压为 V。
4．（2022秋•江岸区校级月考）如图甲是小明“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端的电压的关系”的实验电路图。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他应对电压表进行的操作是 。
（2）闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB＝3V，UBC＝0V，UAC＝3V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是 。
（3）测完L1两端的电压之后，为了测量L2两端的电压，小明按图甲电路，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上。他能否测出L2两端电压？
（选填“能”或“不能”），理由是 。
（4）小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路中，各用电器两端电压之和等于电源两端的电压。小亮认为小明的做法不科学。你觉得改进方法是 。

5．（2022•璧山区一模）小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成完整的电路；
（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3）滑片P移到某处时，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常发光，应 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值；
（4）将所测数据绘制成如图乙所示的U﹣I图像。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的 发生了变化，此小灯泡的额定功率是 W；
（5）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小华认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是 的（选填“正确”或“错误”）；
（6）邻组的晓静同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将5Ω的定值电阻代替小灯泡接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V，不改变其它电路元件。接下来断开开关，保持滑片位置不变，取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。在用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为2V。为完成四次探究，晓静同学设计了如下方案，你认为不可行的一项是 。
A．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω
B．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2V～5V
C．如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U0的范围为2.4V～3V
D．如果只串联一个定值电阻，则可以串联一个15Ω的电阻
6．（2022•包头二模）某同学利用如图甲所示电路，进行电学实验研究，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求滑片向左移动时，电流表示数增大。
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，经检查是一根导线断路，这根导线可能是 （填“a”或“b”）。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W，正常发光时的电阻为 Ω。（电阻值保留一位小数）
（4）移动滑片进行多次测量后，发现小灯泡通过的电流与其两端电压不成正比，其原因是灯丝电阻随 发生改变。
（5）为了验证“电压一定时，电流与电阻成反比”，该同学没有改变其他器材的连接，只将小灯泡依次换成5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。为了得到三组数据，电压表示数最小保持 V不变。
（6）若增加一个2Ω的电阻，来获得第四组数据，则电路需做出的调整是
。
7．（2021秋•武冈市期末）探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。
（1）实验中通过观察 的变化来比较电流通过电阻产生热量的多少，这是运用了 的方法。
（2）实验结论：观察图甲中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面高度差较大，则表明电流通过导体产生的热量多少与 有关。采用图乙实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。
8．（2021秋•北林区期末）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系，王军设计了如图A所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
（1）甲装置可探究电流产生的热量与 是否有关。
（2）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“ 法”。
（3）在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球a与c体积变化情况可探究电流产生的热量与 有关。
（4）若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，a、b、c、d四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是 。
（5）教材上的该实验装置如图B所示（烧瓶与图A中的相同）。比较图A和图B所示的两个实验，你认为较好的是图 装置，理由是： 。IA/A
IB/A
IC/A
0.10
0.12
0.22
0.20
0.24
0.44
0.25
0.30
0.55
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
实验序号
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.5
2.5
3
2
1.8
1.2
3
3
1.2
1.8
3
实验次数
AB之间的电压UAB/V
BC之间的电压UBC/V
AC之间的电压UAC/V
1
1.5
1.3
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.4
1.4
2.8
实验次数
1
2
3
电流表A1的示数/A
0.18
0.2
电流表A2的示数/A
0.18
0.2
电流表A的示数/A
0.36
0.4
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
0.15
0.25
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.18
0.28
2
0.10
0.21
0.31
3
0.10
0.30
0.40
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.5
1.5
3.0