专题17 电学其他实验题-5年（2018-2022）中考1年模拟物理分项汇编（上海专用）（解析版）

这是一份专题17 电学其他实验题-5年（2018-2022）中考1年模拟物理分项汇编（上海专用）（解析版），共36页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

专题17 电学其他实验题


一、实验题
1．（2020·上海·中考真题）在“探究二力平衡的条件”实验中，用来测量力的仪器是______；在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在______位置保持平衡；“测定物质的密度”的实验原理是______；在 “测定小灯泡的电功率”实验中，所选电源电压应______小灯泡的额定电压 （选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】     弹簧测力计     水平          大于
【解析】[1]弹簧测力计是用来测量力的仪器。
[2]为了在杠杆上直接读出力臂大小，实验时应使杠杆在水平位置平衡。
[3]“测定物质的密度”的实验原理是。
[4]测定小灯泡的功率时，串联一个滑动变阻器，根据串联分压的原理，所用电源应大于小灯泡的额定电压。
2．（2019·上海·中考真题）在“验证阿基米德原理”的实验中，用量筒测物体的_____，使用弹簧测力计前，应将指针调到_____刻度处．“测定小灯泡的电功率”的实验原理是_____．
【答案】     排开水的体积     零     P＝UI
【解析】第一空．如图，在“验证阿基米德原理”的实验中，物体受到的浮力
F浮＝F1﹣F2；
利用排水法可得物体排开水的体积：
V排＝V2﹣V1，
由G＝mg＝ρVg可得排开水的重力：
G排＝ρ水V排g＝ρ水（V2﹣V1）g；
比较F浮、G排的大小验证阿基米德原理，可见，该实验中，用量筒测物体排开水的体积；

第二空．使用弹簧测力计前，应将指针调到零刻度处；
第三空．利用电压表测量小灯泡两端的电压U，利用电流表测量通过小灯泡的电流I，利用P＝UI求灯的电功率．


一、实验题
1．（2022·上海闵行·二模）小兰了解到电流通过电阻丝时会产生热量，于是设计了如图（a）所示的实验。她先用图（b）中的烧瓶甲进行实验，闭合开关S移动滑片到中点位置时，记录烧瓶内煤油的初始温度为24℃。她每五分钟记录一次温度计的示数，实验数据如下表所示。

实验序号
1
2
3
4
末温/℃
27
30
32
34
通电时间/分钟
5
10
15
20
①当电阻丝产生热量时，电能转化为内能，这是通过___________来实现的；
②若小兰研究液体吸收热量与升高温度的关系时，设每分钟煤油吸收的热量相等，分析表格中数据及相关条件，可得的初步结论是：___________；
③断开开关，小兰用烧瓶乙替换烧瓶甲接入电路中，且保持滑片位置不变，她闭合开关后发现水温从24℃升高到34℃时，通电时间比煤油的长，这说明___________的吸热本领弱，请计算此过程中水所吸收的热量Q吸_______ 。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】     电流做功     通电时间越长，电阻丝产生的热量越多     煤油
     6.72×103
【解析】①[1]当电阻丝产生热量时，电流做功，将电能转化为内能，故可知这是通过电流做功来实现的。
②[2]由表中数据可知，通电时间越长，液体吸收热量越多，温度升高越大，故可得的初步结论是：通电时间越长，电阻丝产生的热量越多。
③[3]因水和煤油的质量相等，升高相同的温度时，水通电时间比煤油长，说明水吸收的热量比煤油多，故说明煤油的吸热本领弱。
[4]由Q=cmΔt可得，此过程中水所吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.16kg×(34℃-24℃)=6.72×103J
2．（2022·上海青浦·一模）某小组同学在得出“串联电路中电流处处相等”结论后继续实验，他们先按图用导线连接电源（电压保持不变）、电阻R（阻值为20欧）、开关等，然后将不同阻值的导体Rx接入电路AB间，并记录电压和电流，数据如下表所示。

实验序号
Rx阻值（欧）
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
1
5
1.8
0.36
2
10
3.0
0.30
3
16
4.0
0.25
4
25
5.0
0.20
5
30
5.4
0.18
6
40
6.0
0.15
（1）分析比较实验序号1-6数据中的电流表示数的变化情况及相关条件，可以得到的初步结论是：电源电压不变的情况下，当一个串联电阻相同时，___________；
（2）分析比较实验序号1-6数据中的电压表示数的变化情况及相关条件，可以得到的初步结论是：________；
（3）分析比较实验序号1-6数据中的电压表、电流表示数的比值及导体Rx电阻的大小等条件，可以得到的结论是：_______；
（4）在分析了实验中Rx两端的电压和电流的比值后，他们进一步发现，当Rx的阻值越接近另一个导体的阻值时，Rx两端的电压和通过的电流的乘积越大。请根据这一发现及相关数据，可以进行的猜想是：串联电路中，当某个导体的_______，其两端的电压和通过的电流的乘积最大；
（5）为了验证这个猜想，他们拟用滑动变阻器接入电路AB间继续实验，可供选用的滑动变阻器有“10Ω   2A”、“20Ω   2A”、“50Ω   1A”三种规格。你认为选用_______规格的变阻器能够满足实验要求。
【答案】     另一个电阻越大，电路中的电流越小     在串联电路中，当一个串联电阻不变，另一个电阻越大，其两端的电压越大     在串联电路中，一个电阻的阻值越大，其两端的电压与通过的电流的比值越大，且大小等于该电阻     电阻与另一个电阻相等时     50Ω   1A
【解析】（1）[1]由表中数据可看出，电源电压不变，当R阻值不变，Rx越大，电路的总电阻越大，由得电路中的电流越小，故可得出：在串联电路中，当一个串联电阻相同时，另一个电阻越大，电路中的电流越小。
（2）[2]分析表中电压表和电阻Rx的变化会发现，Rx越大，分配在它两端的电压就越大，故可得出结论：在串联电路中，当一个串联电阻不变，另一个电阻越大，其两端分配的电压越大。
（3）[3]综合分析电压表、电流表示数的比值及导体Rx电阻的大小等条件，可得出：在串联电路中，当一个电阻不变，另一个电阻变大时，其两端分配的电压变大，电路中的电流变小，电压与电流的比值始终等于该电阻阻值。
（4）[4]计算表中6次实验中导体两端的电压与通过的电流的乘积
1.8V×0.36A=0.648W
3.0V×0.30A=0.9W
4.0V×0.25A=1.0W
5.0V×0.20A=1.0W
5.4V×0.18A=0.972W
6.0V×0.15A=0.9W
通过以上计算可知，第三组和第四组电压表和电流表示数乘积最大，这两组的电阻最接近于电路中另一个串联电阻大小，因此得出结论：串联电路中，当某个导体的电阻等于另一个电阻时，其两端的电压和通过的电流的乘积最大。
（5）[5]该电路中的定值电阻R=20Ω，由（4）知Rx的电阻等于另一个电阻时，其两端的电压和通过的电流的乘积最大，即
Rx=R=20Ω
时，Rx的功率最大，此时Rx的功率为

故当2Rx=R滑时，Rx的功率最大，则
R滑=2 Rx=2×20Ω=40Ω
故应选“50Ω   1A”规格的滑动变阻器。
3．（2022·上海普陀·一模）小李和小明为了“探究导体中电流与电压的关系”，用A、B两个导体进行实验。实验中多次改变导体两端的电压大小，并将测量的数据记录在表一和表二中。
表一（小李）
导体
实验序号
电压（伏）
电流（安）
A
1
1.2
0.08
2
2.4
0.16
3
3.6
0.24
表二（小明）
导体
实验序号
电压（伏）
电流（安）
B
4
1.8
0.18
5
3.6
0.36
6
5.4
0.54
①分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系，可得出的初步结论是：对同一导体，______。
②进一步综合分析表一、表二的数据，可得的初步结论是：______。
③根据实验序号______的数据，他们提出了猜想：在相同电压的情况下，通过不同导体的电流不相同，为进一步验证猜想，他们分别设计了实验方案，如图（a）（b）所示。（a）方案通过移动滑片来改变接入电路的导体的电阻，（b）方案通过替换定值电阻R来改变接入电路的导体电阻。讨论后觉得图（a）的方案难以完成实验。请你写出其原因：______。

【答案】     导体电流与导体两端电压成正比     不同导体，导体两端电压与电流比值不同     3、5     见解析
【解析】①[1]分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系，同一导体每组实验中，电压值和电流值的比值相同，可得出的初步结论是：对同一导体，导体电流与导体两端电压成正比。
②[2]进一步综合分析表一、表二的数据可知，A、B两个导体的电压值和电流值的比值不同，所以可得的初步结论是：不同导体，导体两端电压与电流比值不同。
③[3]他们提出了猜想：在相同电压的情况下，通过不同导体的电流不相同，得到该猜想，需对比两个导体两端电压相同情况下电流的情况，根据表中数据可知，根据实验序号3、5的数据可得出该猜想。
[4]滑动变阻器在移动滑片时，可以改变接入电路中的电阻，但不能确切知道电阻的阻值，所以图（a）的方案难以完成实验。
4．（2021·上海黄浦·一模）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，应多次改变某导体两端的__________，获取实验数据；使用电流表时，所测电流不得超过它的__________；换不同导体进行多次实验的目的是为了__________；该关系是德国物理学家__________首先发现的。
【答案】     电压     量程     使结论具有普遍性     欧姆
【解析】[1]探究导体的电流与电压的实验关系，其变量是电压，故需要多次改变电压，电压发生了变化，电流也就发生了变化。
[2]使用电流表时，不能超过量程。
[3]由于是探究电流与电压的关系，当电阻一定时，电流与电压成正比，是一个结论，多次改变电压，是看是否满足这一规律，故使结论具有普遍性。
[4]为了纪念德国的科学家欧姆，故把这定律命名为欧姆定律。
5．（2021·上海青浦·一模）在探究串联电路中电流特点的实验中，连接电路时，开关应该是 ___________ 的。使用电流表时，所测电流不得超过它的 ___________ 。在如图所示电路中，将电流表分别接在A、B、C三个不同位置，记录实验数据如表所示，分析比较实验数据及相关条件，可得出的初步结论是： ___________ 。

（安）
（安）
（安）



【答案】     断开     量程     串联电路中电流处处相等
【解析】[1]为了保护电路，在连接电路的时候需要将开关断开。
[2]使用电流表时，电流表不能超过其量程。
[3]根据表格可知，A、B、C三处的电流相等，故可以得出结论串联电路中电流处处相等。
6．（2021··一模）在“用电流表测电流”实验中，连接电路时，开关应___，电流表应_____在待测电路中（选填“串联”或“并联”），并使电流从电流表_____接线柱流入。
【答案】     断开     串联     +
【解析】[1]连接电路时，为了安全，开关应该断开。
[2][3]电流表内阻非常小，相当于导线，应当串联在待测电路中，使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。
7．（2021··一模）通常情况下，金属导体的阻值会随温度的变化而变化，利用电阻的这种特点可以制成测量范围大的电阻温度计，其工作原理如图所示。若电流表的量程为 毫安，电源电压为3伏且不变，R2为滑动变阻器，金属探头的阻值为R1当t≥0℃时，R1的阻值随温度的变化关系如下表所示：
温度t（℃）
0
10
20
30
40
60
80
…
R1阻值（欧）
100
104
108
112
116
124
132
…
(1)分析表中金属导体的阻值R1与温度t的数据可得出的初步结论是：当t≥0℃时，______；
(2)进一步分析该金属导体阻值变化量与温度变化量之间的关系，可得出的结论是：______；
(3)若把金属探头R1放入0℃环境中，闭合开关S，调节滑动变阻器R2的滑片，使电流表指针恰好满偏，求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值______。

【答案】     该金属导体的阻值随温度的升高而增大     当t≥0℃时，该金属导体阻值变化量与温度变化量的比值是个定值     20欧
【解析】(1)[1]由表分析知，当温度逐渐上升的过程中，电阻值也在不断的增大，因此当t≥0℃时，该金属导体的阻值随温度的升高而增大。
(2)[2]由表分析知，温度每升高10℃，电阻值增大4Ω，温度变化量与电阻变化量的比值不变，因此当t≥0℃时，该金属导体阻值变化量与温度变化量的比值是个定值。
(3)[3]有题意知，电流表的量程为 毫安，电源电压为3伏且不变，当金属探头R1放入0℃环境中，阻值为100Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器R2的滑片，使电流表指针恰好满偏，则I=0.025A，R1与R2串联，电路中总电阻为

滑动变阻器R2接入电路的阻值为

8．（2021··一模）在如图所示的电路中，电源电压恒定不变。

①请根据实物图，画出电路图______；
②电源电压为3伏，R1的阻值为10欧，闭合开关S，电流表A的示数为0.5安。求通过电阻R1、R2的电流______、______；
③闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电流表示数变小且不为0（故障只发生在电阻R1、R2处），则电路中的故障为______。现用完好的电阻R3替换电阻______，若观察到______的现象，则一定是R1断路。
【答案】          0.3A     0.2A     R1断路或R2断路     R2     不变或变小
【解析】①[1]由实物图可知，电流表在干路，测量干路电流，电阻R1和R2并联，如图所示：

②[2][3]电源电压为3伏，R1的阻值为10欧，因为并联电路中电源电压等于各支路电压，则R1的电流为

根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故R2的电流为

③[4]闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电流表示数变小且不为0，说明并联电路的其中一条支路用电器断路，即R1断路或R2断路。
[5][6]若R2断路，用完好的定值电阻R3替换R2后，由于只有电流通过R3和R1，由并联电路的电流特点可知，电流表示数会变大；若R1断路，当R3＜R2时，用R3替换R2后，由于电阻减小了，由欧姆定律可知，电路中的电流会变大，即电流表示数会变大；若R1断路，当R3＞R2时，用R3替换R2后，由于电阻增大了，由欧姆定律可知，电路中的电流会变小，即电流表示数会变小；若R1断路，当R3＝R2时，用R3替换R2后，由于电阻不变，电路中的电流不变，所以电流表示数不变。综上所述，若电流表示数变大，则R1断路或R2断路两种情况都有可能；若电流表示数不变或变小，则只有R1断路这一种可能。
9．（2021·上海奉贤·一模）如图所示是某物理小制作团队的同学们制作的滑动变阻器，他们利用它设计并组装了可以调节亮度的台灯电路，台灯是标有“3.8伏”字样的小灯泡，然后设想使用实验室常用电压表和电流表测定台灯工作时的电阻。他们正确连接电路，保持电源电压为4.5伏不变，闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录并处理实验数据见下表：
实验序号
滑片P的位置（毫米）
电流（安）
电压（伏）
小灯电阻（欧）
…
78.0
0.16
______
______
…
58.0
0.18
2.4
13.3
…
______
0.20
3.0
15.0
…
16.0
0.22
3.8
17.3
①请完成表格中的实验数据记录和计算；
②关于小灯的电阻大小，团队同学们形成了甲、乙两种观点，甲种观点认为小灯的电阻可以由表中的数据取平均值得到，乙种观点认为小灯的电阻是变化的，因此不能用取平均值的方法确定。你同意 _______ 种观点；
③持乙种观点的同学经过深入讨论后推断： ______ 变化是小灯电阻变化的原因，请写出他们的推断过程： ________ 。

【答案】     2     12.5     37.5     乙     温度     见解析
【解析】①[1][2]由图知，滑动变阻器线圈的长度为100mm，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，则滑动变阻器线圈长度每1mm的电阻为0.2Ω，第一次实验中，当滑片P在78.0mm的位置时，滑动变阻器接入电路的阻值为
R滑1= 0.2Ω/mm×78.0mm=15.6Ω
滑动变阻器两端的电压为
U滑1=I1 R滑1=0.16A×15.6Ω=2.5V
故此时小灯泡两端的电压为
UL1=U- U滑1=4.5V-2.5V=2.0V
小灯泡电阻为

[3]由表中数据知，第三次实验中小灯泡两端的电压为3.0V，则滑动变阻器两端的电压为
U滑3=U- UL3=4.5V-3.0V=1.5V
滑动变阻器接入电路的阻值为

故此时滑片P的位置在

处。
②[4]由于灯丝的电阻受温度的影响，在不同随温度下灯丝的电阻是不同的，故乙种观点正确。
③[5][6]由表中数据知，从第一次到第四次实验，小灯泡两端的电压在增大，通过小灯泡的电流变大，则灯丝的温度升高，故灯丝的温度变化是小灯电阻变化的原因。
10．（2021·上海长宁·一模）“测定小灯泡的电功率”实验的原理是_______，实验中，所选电源电压应______小灯泡的额定电压（选填“大于”、“等于”或“小于”）；使用电流表时，所测电流不得超过它的______。为达成实验目的，______（选填“需要”或“不需要”）使用滑动变阻器。
【答案】     P=UI     大于     量程     需要
【解析】[1]“测定小灯泡的电功率”需要测量电压和电流，实验的原理是P=UI。
[2]实验中，所选电源电压应大于小灯泡的额定电压，否则小灯泡不能正常发光。
[3]使用电流表时，所测电流不得超过它的量程，否则会损坏电流表。
[4]实验过程中，要改变灯泡两端电压，需要使用滑动变阻器。
11．（2019·上海长宁·一模）“用电流表、电压表测电阻”和“测定小灯泡的电功率”的实验原理________，实验中所需记录的物理量________（前两格选填“相同”或“不同”）；连接电路时，电流表应________联在电路中；测得小灯泡三次的电功率_________取平均值（选填“需要”或“不需要”）。
【答案】     不相同     相同     串     不需要
【解析】[1][2]测量电阻的原理，测量电功率的原理：P=UI，都需要用电流表测量电流I，电压表测量电压U，故这两个实验的原理不同，测量的物理量相同。
[3]因为电流表的电阻很小，相当于导线，应该和用电器串联在电路中。
[4]灯在额定电压下的功率为额定功率，灯在不同电压下功率不同，故不需要将测得的三组数据分别求电功率再求出它们的平均值。
12．（2019·上海长宁·一模）某校初三同学完成“探究串联电路的电流特点”实验后，想继续“探究串联电路的电压特点”。甲、乙两组同学利用若干定值电阻、干电池等实验器材，按照如图所示的电路进行了多次实验，并将实验数据记录在下表中。

表1（甲组）
实验
序号
电流I
（安）
电压U1
（伏）
电压U2
（伏）
电压U
（伏）
1
0.10
1.0
0.5
1.5
2
0.20
2.0
1.0
3.0
3
0.30
3.0
1.5
4.5
表2（乙组）
实验
序号
电流I
（安）
电压U1
（伏）
电压U2
（伏）
电压U
（伏）
4
0.20
4.0
2.0
6.0
5
0.30
3.0
3.0
6.0
6
0.30
4.5
1.5
6.0
(1)分析比较每次实验的数据及相关条件，可归纳得出的初步结论是：___________。
(2)为了实现多次测量实验数据的目的，甲组的方法是：___________；乙组的方法是：___________。
(3)甲、乙两组同学分析比较表1、表2中第二列、第三列与第四列的数据发现：串联导体两端的电压有时相等、有时不相等。你认为此现象产生的原因是___________。
【答案】     见解析     保持串联导体不变，改变电源的干电池节数     保持串联电路两端电压不变，换用不同阻值的电阻     见解析
【解析】(1)[1]分析比较每次实验的数据及相关条件，可归纳得出在串联电路中，串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和。
(2)[2][3]甲组的数据表1中电压U的数值在不断变化，电压U1、U2的比值一直不变，所以甲组的方法是保持串联导体不变，改变电源的干电池节数。
乙组的数据表2中电压U的数值不变，电压U1、U2的比值一直变化，所以乙组的方法是保持串联电路两端电压不变，换用不同阻值的电阻。
(3)[4]串联电路分压，电压之比等于电阻之比，串联导体两端的电压有时相等、有时不相等此现象产生的原因是两导体电阻阻值相等时，两端电压相等，当串联的两电阻大小不相等时，两端电压也不相等。
13．（2020·上海杨浦·二模）某小组同学研究“并联电路电流特点”。他们选用电阻R1为30欧、R2为10欧并按图连接电路进行实验，把实验数据记录在表一中。他们用25欧、50欧电阻先后替换R2继续实验，实验数据也记录在表一中。接着他们换用R1为60欧电阻从复上述实验过程并把实验数据记录在表二中。实验过程中电源电压不变。

表一
实验序号
R1（欧）
R2（欧）
I1（安）
I2（安）
干路I（安）
1
30
10
0.20
0.60
0.80
2
30
25
0.20
0.24
0.44
3
30
50
0.20
0.12
0.32

表二
实验序号
R1（欧）
R2（欧）
I1（安）
I2（安）
干路I（安）
4
60
10
0.10
0.60
0.70
5
60
25
0.10
0.24
0.34
6
60
50
0.10
0.12
0.22
(1)根据表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据，分析比较I与I1、I2之间关系，可得出的初步结论是：在并联电路中，__________________；
(2)根据表一或表二中的第三列、第五列数据，分析比较电流I2随电阻R2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：在并联电路中，电源电压不变，__________________；
(3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)中I变化量与I2变化量的大小关系及相关条件，可得出初步结论是：在并联电路中，电源电压一定时，__________________；
(4)进一步分析表一或表二的数据，发现在并联电路中，当R1不变时，I2与Ⅰ的比值随着R2阻值的变大而变小，请你用相关的物理知识推出I2与I的比值变小的原因__________________；
(5)进一步分析表一或表二的数据，还发现I2与I的比值与R1、R2阻值之间满足定量关系，请你推导出关系式。_____________________。
【答案】     I=I1+I2     电流I2与电阻R2成反比     一条支路电阻不变时，I变化量等于I2变化量     见解析    
【解析】(1)[1]由表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据可知，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即
I=I1+I2
(2)[2]由表一的第三列、第五列数据可知，I2与R2乘积为6V，所以在并联电路中，电源电压不变，电流I2与电阻R2成反比。
(3)[3]分析比较实验序号1、2、3中数据，I1不变
ΔI2=Δ I
可以得到在并联电路中，电源电压一定时，一条支路电阻不变时，I变化量等于I2变化量。
(4)[4]分析表一或表二的数据

发现在并联电路中，电源电压不变，R2变大时，I变小且I1不变，所以比值变小。
(5)[5]进一步分析表一或表二的数据，得到

14．（2020·上海徐汇·一模）某小组同学为了“探究并联电路电流和电阻的规律”，他们进行了如下实验。
(1)探究并联电路中电流的规律时，设计了如图（a）所示电路图，闭合开关后，测出实验数据记录在表中。

序号
A1示数（安）
A2示数（安）
A示数（安）
1
0.20
0.30
0.50

该小组同学分析实验数据，得出的初步结论是：在并联电路中，干路中的电流等于_________。为了使实验结论更具有科学性，你认为他们下一步骤应该做的是：____________。
A．改变电源电压，再测量几组数据
B．改变电流表的量程，再测量一组数据
C．用不同阻值的定值电阻替换原定值电阻，再测量几组数据
(2)探究并联电路中电阻的规律时，他选用定值电阻R1为10欧，R2为15欧接入如图（a）所示电路图中，闭合开关S，记录相应电流表的示数。然后他们把阻值不相同的若干定值电阻R0先后接入如图（b）所示电路__________图中（选填“A”、“B”或“C”），当电源____________保持不变时，观察到电流表_____________的示数保持不变（选填“A1”、“A2”或“A”），说明这个起替代作用的定值电阻R0就是这个并联电路的总电阻。

(3)接下来该小组同学“用电流表、电压表测电阻”的方法测定值电阻R0的阻值，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电键及导线若干，所有元件均完好。连接电路进行实验，闭合开关后，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.24安~1.2安，电压表示数相应的变化范围为6.0伏~0伏。当变阻器滑片移动到中点附近位置时，电流表示数0.42安，电压表的示数如图（c）所示。

I、该实验的原理是___________。
II、实验中使用的滑动变阻器的最大电阻为___________欧，电源电压为______________伏。
III、请将表格填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）。
( )
   物理量
实验序号
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
平均值
1

0.24


2

0.42

3

1.2

【答案】     各支路电流之和     C     C     电压     A          25     75    
实验次数/物理量
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
电阻平均值（欧）
1
1.5
0.24
6.3
6.2
2
2.5
0.42
6.0
3
7.5
1.2
6.3
【解析】(1)[1]由表中实验数据知
0.20A+0.30A=0.50A
故得出的初步结论是：在并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和。
[2]为使实验结论更具有科学性，用不同阻值的定值电阻替换原定值电阻，再测量几组数据，故选C。
(2)[3]总电阻为几个电阻的等效电阻，即一个电阻连入电阻时和几个电阻并联入电路时电路中总电流表示数相同，即可认为两种情况等效，所以阻值不相同的若干定值电阻R0先后接入图C中。
[4]两种情况下需要电源电压恒定不变。
[5]当电源电压保持不变时，观察到电流表A的示数保持不变，说明这个起替代作用的定值电阻R0就是这个并联电路的总电阻
(3)[6]该实验的实验原理为；
[7]将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.24A～1.2A，电压表示数相应的变化范围为6.0V～0V，因电压表示数可为0，故电压表只能并联在变阻器的两端（变阻器连入电路的电阻为0时，电压表示数为0）。
当变阻器连入电路的电阻最大时，电压表示数最大
U1=6V
这时电路的电流最小为
I1=0.24A；
由欧姆定律，变阻器的最大电阻

[8]当变阻器滑片移动到中点附近位置时，电流表示数I2=0.42A，电压表的示数如图c所示，电流表选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为U2=5V。
当变阻器连入电路的电阻为0时，电路的电流最大，由已知条件，这时电流为I3=1.2A；
由欧姆定律，待测电阻

由串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻

因待测电阻不变

故电源电压：
U=7.5V。
[9]在第1次实验中，由串联电路的的规律及欧姆定律，电阻的电压为

待测电阻：

在第2次实验中，由串联电路的的规律及欧姆定律，电阻的电压为：
U2X=7.5V-5V=2.5V
由欧姆定律

第3次实验的电阻大小

为减小误差，取平均值作为测量结果：

如下表所示：
实验序号/物理量
电压（伏）
电流（安）
电阻（欧）
电阻平均值（欧）
1
1.5
0.24
6.3
6.2
2
2.5
0.42
6.0
3
7.5
1.2
6.3
15．（2020·上海虹口·一模）在用电流表测电流的实验中，连接电路时，开关应___，所测电流不得超出电流表的___。在测定物质的密度的实验中，实验原理是______，需用________测出物体的质量。
【答案】     断开     量程     ρ＝m/V     天平
【解析】[1]连接电路时，为了安全，开关应该断开。
[2]应先估计所测电路电流的大小，选择合适的量程，如果不能估计出电流大小，可以用试触的办法确定电流表的量程，所测电路中的电流不能超出电流表的量程。
[3]测出物体质量与体积，根据密度公式推算出物体密度，所以测定物质的密度的实验原理是。
[4]测物体质量工具是天平。
16．（2020·上海嘉定·一模）为了探究通过导体的电流与它两端的电压的关系，小明和小嘉两位同学用如图所示的电路，分别将材料相同，长度l、横截面积S不同的导体甲、乙、丙接入电路的M、N两端进行研究。

(1)在设计电路时，小明认为还需在M、N两端并联一个电压表才能正确测出导体两端的电压；小嘉认为干电池的电压是已知的，所以实验中不需要电压表。你认为_____（选填“小明”或“小嘉”）的观点是正确的；
(2)经讨论后他们达成了共识，并将实验测得的数据记录在表一、表二和表三中；
表一导体甲（l甲=1米、S甲=0.2毫米2）
实验序号
电压（伏）
电流（安）
1
1.2
0.24
2
2.4
0.48
3
3.6
0.72
表二导体乙（ l乙=1米、S乙=0.1毫米2）
实验序号
电压（伏）
电流（安）
4
1.2
0.12
5
2.4
0.24
6
3.6
0.36
表三导体丙（ l丙=0.75米、S丙=0.05毫米2）
实验序号
电压（伏）
电流（安）
7
1.2
0.08
8
2.4
0.16
9
3.6
0.24
①分析比较实验序号_____实验中的数据可得出的初步结论是：电压相同，通过不同导体的电流不同；
②小嘉同学分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）实验中的电流、电压数据后认为：同一导体，通过它的电流越大，它两端的电压就越大，且电压与电流成正比；这个说法是否正确？______理由是___________；
③小明和小嘉又仔细研究了表一、表二和表三中的数据发现：导体两端的电压与通过导体的电流的比值是一个定值，它与导体的______有关。
【答案】     小明     1、4、7或2、5、8或3、6、9     不正确     因为电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。所以应该是同一导体，它两端电压越大，通过它的电流就越大，且电流与电压成正比     横截面积
【解析】(1)[1]虽然干电池的电压是已知的，但电流表和导线会分担一部分电压，从而导致M、N两端电压小于电源电压，故小明的观点是正确的，只有通过电压表的测量才能正确测出导体两端的电压。
(2)①[2]从不同导体的实验数据中，寻找电压相等的量，发现通过的电流不同，因此，符合这一结论的数据为1、4、7（或2、5、8或3、6、9）。
②[3][4]分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的实验，可以得出：电阻保持不变，导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，即在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；而小嘉同学得出的结论是不正确的，因为电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因，不能说电压与电流成正比，应该说同一导体，它两端电压越大，通过它的电流就越大，且电流与电压成正比。
③[5]通过比较表一和表二的数据可以发现：同一导体，电压与电流的比值是一个定值，不同导体，这个比值不相等；表一和表二选用导体的材料一样，长度一样，但横截面积不一样，说明导体两端的电压与通过导体的电流的比值与导体的横截面积有关。
17．（2020·上海静安·一模）小红、小明和小华在知道电压是形成电流的原因后，进一步研究通过导体中的电流与导体两端电压的关系。他们选用了由同种材料制成、长度和横截面积不同的三个导体甲、乙、丙和电压可变的电源等器材进行实验。他们各自实验，将所用的导体接入图所示电路的A、B间后，改变导体两端的电压进行多次实验并记录实验数据。实验完成，三位同学汇总实验数据，即表一、表二和表三所示，并对这些数据进行了分析。
表一 甲导体
实验序号
电压（伏）
电流（安）
1
3.0
0.3
2
6.0
0.6
3
9.0
0.9
表二 乙导体
实验序号
电压（伏）
电流（安）
4
1.5
0.1
5
3.0
0.2
6
6.0
0.4

表三 丙导体
实验序号
电压（伏）
电流（安）
7
4.5
0.3
8
7.5
0.5
9
9.0
0.6


① （a）分析比较实验序号1和2和3（或4和5和6或7和8和9）中电流与电压的倍数关系，可初步得出的结论是：同一导体，__________；
（b）分析比较实验序号1和5（或2和6或3和9）中电压相等时电流的关系，可初步得出的结论是：电压相等时， ______________；
② 三位同学进一步分析比较各表中“电压与电流的比值”后，一致认为：同一导体，“电压与电流的比值”相等；不同导体，“电压与电流的比值”可能相等，也可能不相等；
表四 导体的长度、横截面积
导体
长度
横截面积
甲
L
S
乙
L
S
丙
L
S
请你在分析实验数据的基础上，写出“不同导体，‘电压与电流的比值’可能相等，也可能不相等”的依据；_____________；
③ 他们经过思考，认为：导体的“电压与电流的比值”，跟电压、电流的大小无关，而可能跟导体的本身有关。于是他们整理了实验所用导体的长度、横截面积的关系并记录在表四中；根据表四的数据以及相关信息：
（a）同种材料制成的不同导体，“电压与电流的比值”可能跟导体的__________有关；
（b）同种材料制成的不同导体，“电压与电流的比值”相等的条件可能是___________。
【答案】     通过的电流与其两端电压成正比     不同导体通过的电流不同     表一和表二或表一和表三，说明不同导体的电压与电流的比值可能不相等；表二和表三，不同导体的电压与电流的比值可能相等     导体的长度、导体的横截面积     长度与横截面积的比值相等
【解析】①(a)[1]分析比较实验序号1和2和3（或4和5和6、或7和8和9）中电流与电压的倍数关系，电压增大为原来的几倍，通过电流也增大为原来的几倍，故可初步得出的结论是：同一导体，电流与电压成正比。
(b)[2]分析比较实验序号1和5（或2和6、或3和9）中电压相等时电流的关系，可初步得出的结论是：电压相等时，通过不同导体的电流不同。
②[3]表一中电压与对应的电流之比为

表二中电压与对应的电流之比为

表三中电压与对应的电流之比为

故表一和表二中，不同导体的电压与电流比值不相等，表二和表三不同导体的电压与电流比值相同。
③(a)[4]表一、表二中电压与对应的电流之比不相等，结合表中甲乙的数据可知，同种材料制成的不同导体，“电压与电流的比值”可能跟导体的长度和横截面积有关。
(b)[5]表二、表三中电压与对应的电流之比相等，结合表中乙丙的数据有

即同种材料制成的不同导体，“电压与电流的比值”相等的条件可能是长度和横截面积的比值相同。
18．（2018·上海金山·一模）如图所示的各种实验装置，请按照要求回答：

（1）如图甲的电子天平可以用来测量物体的______，以下实验中需要电子天平的是_____（选填字母）；
（a）测定铜块的密度；   （b）验证阿基米德原理； （c）探究物质质量与体积的关系
（2）在电学实验中，连接电路时电键应处于____状态，电流表应_____在被测电路中（选填“串联”或“并联”），电流应从电流表的_____接线柱流入．如图乙所示，电流表的示数为______安．
（3）如图丙所示的装置，叫做______．
【答案】     质量     【答题空2】（a）（c）     断开     串联     【答题空5】+     0.3     U 形管压强计
【分析】（1）天平测量物体的质量；分析哪个实验用到天平；
（2）根据电流表的使用解答本题，从图乙中得到电流表的分度值，由指针的位置得到电流表的示数；
（3）液体内部压强的存在可以用U形管压强计来证明它的存在，也可以用来比较液体内部压强的大小．
【解析】（1）电子天平可以用来测量物体的质量；
（a）测定铜块的密度，需要用天平测量铜块的质量，量筒测量铜块的体积；
（b）验证阿基米德原理，用弹簧测力计测量物体的重力和浸入液体中受到的拉力；
（c）探究物质质量与体积的关系，需要用天平测量物体的质量；
需要电子天平的是（a）和（c）；
（2）为了保护电路，连接电路时电键应处于断开状态，电流表应串联在被测电路中，电流应从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出；从图乙中得到电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A；
（3）图丙中的实验装置为“U形管压强计”，利用它可以证明液体内部存在压强和比较液体内部压强的大小．
19．（2020·上海奉贤·一模）甲、乙两小组同学使用电流与电压传感器“探究导体中电流与电压的关系”，他们分别使用某一导体改变_____（选填“电流”或“电压”）进行实验。如图所示，右上方的数据“0.15A     1.37V”是____组同学测量的；由图可知_____组同学的U-I图线存在问题，原因可能是：_______。（选填序号）

①传感器的测量精确程度不够高；
②传感器使用前没有调零；
③没有按照数据点的分布趋势绘制图线；
④实验过程中，导体的电阻变大了。
【答案】     电压     乙     乙     ②和③
【解析】[1]改变某一导体两端的电压，电流才会发生变化，所以使用某一导体改变电压进行实验；
[2] 0.15A、1.37V在乙组同学测量的范围内，所以右上方的数据“0.15A     1.37V”是乙组同学测量的；
[3][4]乙组同学三次实验得到的电阻大小分别是



同一个导体的电阻大小不应该是这样，所以乙组同学的U-I图线存在问题；原因可能是传感器使用前没有调零、没有按照数据点的分布趋势绘制图线。
20．（2020·上海杨浦·一模）在“探究并联电路特点”的实验中，班级同学根据如图所示电路进行实验，三组同学通过实验获得的数据分别填入下表中。根据表中数据,可得初步结论是：____________。

实验组号
电源电压U（伏）
L1两端电压U1（伏）
L2两端电压U2（伏）
第一组
6
5.5
5.5
第二组
2.8
2.4
1.4
第三组
4.5
4.5
4.5

某同学看了数据后认为第一小组和第二小组的数据是错的，只有第三小组的数据是对的。你是否同意该同学的观点，请简要说明理由：______________。
【答案】     并联电路中并列的各支路电压相等；     同意，因为并联电路中各支路用电器两端的电压相等，且等于总电压
【解析】[1]从表格数据可知，并联电路中并列的各支路电压相等；
[2]同意，因为并联电路中各支路用电器两端的电压相等，且等于总电压。
21．（2020·上海松江·一模）小张和小王做“探究导体中电流与电压的关系”实验．他们用干电池作电源，通过改变串联的干电池节数改变电压．

①图（a）、（b）分别是小张、小王设计的实验电路图．他们交流后认为应按图（a）进行实验，请分析原因：_____．
②他们选用导体A、B进行实验，将数据记录在表一、表二中．
表一：导体A
实验序号
电压（伏）
电流（安）
1
1.2
0.12
2
2.4
0.24
3
3.6
0.36
表二：导体B
实验序号
电压（伏）
电流（安）
4
1.2
0.08
5
2.4
0.16
6
3.6
0.24
表三：导体A
实验序号
电压（伏）
电流（安）
7
1.5
0.12
8
3.0
0.24
9
4.5
0.36

（a）分析比较实验序号1、2与3或4、5与6的数据可归纳得出的初步结论是：_____．
（b）分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据可归纳得出的初步结论是：_____．
（c）进一步综合分析表一、表二的数据，可归纳得出：_____．
③小王又用导体A按照图（b）进行了实验，将数据记录在表三中．通过计算表三中的数据可知，电压与电流的比值也是定值，但是比较表三与表一的数据可以发现：通过同一导体的电流相同时，记录的电压不同，分析其原因主要是：_____．
【答案】     图（b）中没有电压表，不能测量导体两端的电压     同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比     不同导体，导体两端的电压相同时，通过导体的电流不同     同一导体电压与电流的比值相同，不同导体电压与电流的比值不同     表中记录的电压是电源电压，不是导体两端的电压
【分析】（1）观察电路图中不同之处，分析按图（a）进行实验的原因；
（2）分析比较实验序号 1、2 与 3 或 4、5 与 6 的数据，导体的电阻不变，电压不同，通过电路的电流不同，得到电流与电压的关系；
（3）分析比较实验序号1 与4 或2 与5 或3 与6 的数据，不同导体，电压相同，通过导体的电流不同，得到电流与电阻的关系；
（4）综合分析表一、表二的数据，可归纳得到结论；
（5）观察表三和表一的不同之处，可得到电压不同的原因．
【解析】①应按图（a）进行实验，因为图（b）中没有电压表，不能测量导体两端的电压；
②（a）比较实验序号 1、2 与 3 或 4、5 与 6 的数据，同一导体，电压增大几倍，相应的电流增大几倍，说明同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（b）比较实验序号1 与4 或2 与5 或3 与6 的数据，导体不同，电压相同，相应的电流不同，可以得到不同导体，导体两端的电压相同时，通过导体的电流不同；
（c）进一步综合分析表一、表二的数据，
对导体A，其电压与电流的比值：，
对导体B，其电压与电流的比值：，
可归纳得出同一导体电压与电流的比值相同，不同导体电压与电流的比值不同；
③一节干电池的电压是1.5V，两节干电池串联的电压是3V，三节干电池串联的电压是4.5V，所以表三中电压是电源电压，不是导体两端的电压，表三和表一中通过同一导体的电流相同时，记录的电压不同．
22．（2020·上海松江·一模）在“用电压表测电压”实验中，______ （选填“能”或“不能”）把电压表直接连在电源的两极上，如图所示电流表示数为______安。在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，需多次改变_______（选填字母“A导体两端的电压”或“B通过导体的电流”），多次进行实验的目的是为了_________。

【答案】     能     0.18     A     得到普遍规律
【解析】[1]因为电压表的电阻很大，相当于断路，可以把电压表直接连在电源的两极上；
[2]由图可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.18A；
[3]在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，需要控制电阻不变，多次改变导体两端的电压，故A正确；
[4]多次测量的目的：一是用来求平均值来减小误差，二是为了从不同情况中找到普遍规律。在此次实验中，多次实验是为了从不同情况中找到普遍规律。
23．（2020·上海浦东新·一模）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，需要测量的物理量有______和______。如图所示的仪器用于研究_____，实验中在调节金属盒的朝向和深度时，眼睛要注意观察该仪器两边液面______的变化情况。

【答案】     电流     电压     液体内部压强     高度差
【分析】(1)根据“探究导体中电流与电压的关系”实验的原理、步骤等分析此题；
(2)压强计测量液体压强时是通过橡皮膜来感知压强的，根据压强计的原理及使用方法解答即可。
【解析】[1][2]在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，需要控制电阻不变，测量的物理量是电流和电压；
[3]如图所示的仪器是压强计，用于研究液体内部压强；
[4]实验中在调节金属盒的朝向和深度时，眼睛要注意观察该仪器两边液面高度差的变化情况。
24．（2020·上海闵行·一模）某兴趣小组为了寻找两用电器串联时所消耗功率的变化规律，利用相关器材开展了探究实验。他们按图连接电路，实验中电源电压和电阻R1保持不变，多次改变变阻器R2的阻值，利用功率表测出R1、R2所消耗的电功率P1、 P2，将实验相关数据记录于下表中。

实验
序号
R2
（欧）
P1
（瓦）
P2
（瓦）

实验
序号
R2
（欧）
P1
（瓦）
P2
（瓦）
1
9
13.70
6.16

6
24
5.95
7.14
2
12
11.25
6.75

7
27
5.22
7.04
3
15
9.40
7.05

8
30
4.61
6.91
4
18
7.98
7.18

9
33
4.10
6.77
5
21
7.20
7.20

10
36
3.67
6.61

（1）根据表格中实验序号 1~ 10中第2列和第4列的数据，可以发现：两用电器串联，当电源电压和R1一定时， ____ 。
（2）请根据表格中的信息判断：当该电路中滑动变阻器的功率为7.0瓦时，变阻器的阻值所处范围应为 ____ 。
（3）该小组同学分析比较表格中第3列和第4列的数据后，提出猜想：当 ____ 时，P2最大。为了验证猜想，他们应在 ____ 范围内改变R2的阻值进行探究。
【答案】     随着R2的增大，P2先变大再变小     12欧＜R2＜15欧 或 27欧＜R2＜30欧     两个串联用电器消耗功率相等     18欧＜R2＜21欧
【解析】(1)[1]表格中实验序号 1~ 10中第2列和第4列的数据，两用电器串联，保持电源电压和R1不变，随着R2的增大，P2先变大再变小；
(2)[2]根据(1)的结论可知，6.75W＜7.0W＜7.05W，故当该电路中滑动变阻器的功率为7.0W时，滑动变阻器的阻值范围为12Ω到15Ω；
由实验序号7到10中的数据，以得出的初步结论是：在串联电路中，当电源电压和R1一定时，R2越大，P2越小；6.91W＜7.0W＜7.04W，故当该电路中滑动变阻器的功率为7.0W时，滑动变阻器的阻值范围为27Ω到30Ω；
(3)[3]比较表格中第3列和第4列的数据，两个串联用电器消耗功率都是7.02W时，变阻器的功率P2达到最大；
[4]为了验证猜想，由表中数据可知，应在18Ω到21Ω范围内改变R2的阻值进行探究。
25．（2020·上海青浦·一模）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，电流表应与导体______，电压表应与导体____；实验时应选用______导体（选填“一个”或“多个”），并进行______实验。
【答案】     串联     并联     多个     多次
【解析】[1]电流表与被测用电器串联，所以电流表应与导体串联；
[2]电压表与被测用电器并联，所以电压表应与导体并联；
[3]为了得到普遍规律，实验时应选用多个导体，并进行多次实验。

二、填空题
26．（2022·上海静安·一模）在“探究并联电路电压特点”的实验中，必须要将电压表______在电路中，电压表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源______极的一端，被测电压不能超过它的______。______把电压表直接接在电源两端（选填“能”或“不能”）。
【答案】     并联     正     量程     能
【解析】[1][2][3]电压表的使用注意事项：电压表应并联在电路中，需控制电流正进负出，即电压表的“+”接线柱靠近电源正极，测量电压时，所测电压不能超过电压表的量程。
[4]电压表直接接电源两端时，可以测电源电压，因此能直接接电源两极。
27．（2021·上海徐汇·一模）在“用电流表测电流”实验中，连接电路时，开关应处于 ______ 状态，电流表串联在电路中时应使电流从电流表的 ______ 接线柱流入；若在实验过程中，电流表指针出现如图所示的现象，其原因是 ______ 。滑动变阻器是通过改变 ______ 来改变电阻，从而改变电路中的电流。

【答案】     断开     正     电流表量程太小，电流大于电流表量程     电阻丝接入电路中长度
【解析】[1]电学实验中，连接电路时开关应处于断开状态，以防止电路连接错误烧坏电路元件。
[2]电流表连接时要让电流“正进负出”，若接反，会造成指针反向偏转，严重会打弯指针甚至会烧坏电流表。
[3]指针偏转幅度过大，说明电流超过电流表量程，应选用大量程。
[4]滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻的。
28．（2021··一模）在“用电压表测电压”实验中，连接电路时，电键应处于_______状态（选填“闭合”或“断开”），电压表应与被测物体____联连接（选填“串”或“并”），且电压表的_____接线柱靠近电源正极一侧．能与电源两端直接相连的是_____（选填“电压表”或“电流表”）
【答案】     断开     并     正     电压表
【解析】连接电路时，电键应处于断开状态, 电压表应与被测物体并联连接，且电压表的正接线柱靠近电源正极一侧．能与电源两端直接相连的是电压表．
点睛：电压表的正确连接方法：与被测电阻并联，电压表的正接线柱靠近电源正极一侧，电压表可以接在电源两端，此时测量电源电压．
29．（2020·上海黄浦·一模）在“用电压表测电压”的实验中，连接电路时，电压表负接线柱应与被测导体靠近电源______极的一端相连（选填“正”或“负”），所测电压不得超出电压表的______。在“测定物质的密度”的实验中，实验原理是______；测量质量的仪器是_______。
【答案】     负     量程     ρ＝     电子天平
【解析】[1]电压表的使用方法是必须让电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，那么电流从负接线柱流出后，应该回电源负极，所以电压表负接线柱应与被测导体靠近电源负极的一端相连；
[2]被测电压不得超过电压表的最大量程；
[3]在“测定物质的密度”的实验中，实验原理是；
[4]实验室测量质量的仪器是电子天平。
30．（2020·上海杨浦·一模）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，所用的实验器材有若干节干电池、电键、若干个金属导体、________、__________和若干导线。实验过程中通过改变_______来改变导体两端电压的。实验数据处理时是通过____________法来归纳实验结论的。
【答案】     电流表     电压表     电源电压（或电池个数）     图像
【解析】[1][2]在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，需要用到电流表测导体中电流，用电压表测导体两端的电压；
[3]由于实验中没有滑动变阻器，为了改变导体两端电压的，实验中要改变电源电压或电池个数；
[4]实验数据处理时是通过图像法，来归纳实验结论的。
31．（2021·上海嘉定·一模）某组同学在学习完串联电路的特点后，继续用图示的电路研究串联电路中电阻的作用。实验中电源电压保持不变，已知R1的阻值为10欧，R2分别为5欧、10欧、20欧、30 欧和40欧的电阻。

(1)他们先将R1与5欧的电阻接入电路，闭合开关S，观察到V1表无示数，V2表有示数。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上，为了进一步检测出具体的故障，他们用另一个完好的10欧电阻替换R1，写出闭合开关S后观察到的电表示数及相对应的故障：__________。
(2)排除故障后，他们重新实验，实验测得的数据记录在上表中。
序号
R1（欧姆）
R2（欧姆）
V1表（V）
V2表（V）
1
10
5
4
2
2
10
10
3
3
3
10
20
2
4
4
10
30
1.5
4.5
5
10
40
1.2
4.8
(a)分析比较上表中__________列可得出的初步结论是：串联电路中，在电源电压不变的情况下，定值电阻两端的电压随着另一电阻值的增大而减小；
(b)分析比较上表中第二列、第三列与第五列的数据及相关条件，可得出的初步结论是：串联电路中，在电源电压不变的情况下，一个电阻不变，_____________________。
【答案】     若电压表V1示数为0，电压表V2示数为电源电压，电阻R1短路；若电压表V1示数为0，电压表V2示数为电源电压，电阻R2开路     2、3、4列     另一个电阻阻值越大，其两端电压越大
【解析】(1)[1]由图可知，两电阻串联，R1的阻值一定，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压。假设电源电压为U，用另一个完好的10欧电阻替换R1，闭合开关S后：
若电阻R1开路，电压表V1有示数，大小为电源电压U，电压表V2无示数，大小为0；
若电阻R1短路，电压表V1无示数，大小为0，电压表V2有示数，大小为电源电压U；
若电阻R2开路，电压表V1无示数，大小为0，电压表V2有示数，大小为电源电压U；
若电阻R2短路，电压表V1有示数，大小为电源电压U，电压表V2无示数，大小为0。
符合题意的是：若电压表V1示数为0，电压表V2示数为电源电压，电阻R1短路；若电压表V1示数为0，电压表V2示数为电源电压，电阻R2开路。
(2)[2]由图可知，两电阻串联，R1的阻值一定，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压。表中定值电阻R1的阻值不变，R2的阻值在增大。研究定值电阻两端电压随另一电阻值的变化关系，要控制电源电压不变和R1的阻值不变，研究电压表V1的示数变化与另一电阻R2的变化关系。故进一步分析比较表中的2、3、4列的数据及相关条件，归纳得出的初步结论是：串联电路中，在电源电压不变的情况下，定值电阻两端的电压随着另一电阻值的增大而减小。
[3]由图可知，两电阻串联，R1的阻值一定，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压。纵向分析比较表中第二列、第三列与第五列的数据发现：电阻R1不变，R2逐渐增大，电压表V2的示数即R2两端电压逐渐增大，故归纳得出的初步结论是：串联电路中，在电源电压不变的情况下，一个电阻不变，另一个电阻阻值越大，其两端电压越大。