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备战2024中考二轮物理《高频及难度考点冲刺》（全国通用）
专题06 电学三类必考重点实验
探究电流与电压、电阻的关系、伏安法测电阻、测量小灯泡的电功率这3个实验都是初中阶段重点难点，是每年中考年年考的实验，每个省市在中考试卷实验探究题里都会出现3个实验中的一个，一般来讲，不会同时出现在一份试卷里，但在下一年就会出现另一个实验。分值在6——8分间。需要下大力气，加强训练，熟能生巧。2024年全国各地在实验探究题里一定会出现这3个实验。
一、掌握探究电流与电压、电阻的关系实验程序步骤解读
1.清楚实验目标（题目、提出问题）：探究理解：
（1）为什么要探究电流与电压、电阻的关系
电压时产生电流的原因，可能电压越大电流也越大；电阻表示导体对电流的阻碍作用，所以电阻越大电流越小。那么它们之间有怎样的定量关系呢？这是我们学习电学必须研究清楚的问题。
（2）探究谁的电流与电压、电阻的关系？
是某一定值电阻的，电流、电压、电阻都是对同一导体在同一时间的对应值而言，即I是定值电阻两端电压是U时的电流。所以我们要测的电流是定值电阻R的电流，电流表要与R串联；要测的电压也是定值电阻的电压，电压表要并联在R两端。
（3）实验思维导向:电路中电压变化可能会导致电流的变化，电阻的变化可能会导致电压、电流同时变化，所以，要研究电流与电压的定量关系就要保证电阻不变，要研究电流与电阻的关系就要保证电阻两端的电压不变；要研究导体的电流与其两端电压的定量关系，我们需要知道导体两端电压数值和导体电流的对应数值怎样变化；要研究电流与电阻的定量关系，我们需要知道在同一电压下导体电阻值变化时导体中对应电流怎样变化。所以我们需要电流、电压表来测量准确的电流、电压数值，不仅如此，我们还需要同一导体的电压产生变化，也需要同一电压是导体电阻值产生变化，所以，需要滑动变阻器和不同阻值的电阻。
2.明了实验原理;
（1）探究同一导体中电流与电压的关系：电压是形成电流的原因。
（2）探究同一电压时不同阻值的导体中电流与导体阻值的关系：导体阻值不同对电流阻碍作用不同。
3.合理选择器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、三个不同阻值的定值电阻、若干导线。
4.科学设计实验步骤，准确收集数据：
（1）设计电路，并按照电路图连接实物
（2）分步研究：保持电阻不变，测量电阻两端电压U和电流I，记下数值；改变电阻两端电压，重复三次以上，记下多组数据；保持电压不变，测量电流并记下阻值R和对应的电流值；改变接入电阻的大小，重复三次以上，记下多组数据。
5.计算对比数据，分析找出规律,制作图表
（1）探究同一导体中电流与电压的关系:I=KU
（2）探究同一电压时不同阻值的导体中电流与导体阻值的关系：I=K/R
6.得出结论。在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。I=U/R
二、掌握伏安法测电阻的基本过程
1.实验原理：利用R=U/I（即：用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，最后算出电阻R）。
2.实验电路图与实物图如图1、2所示
3.实验器材：待测电阻、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验步骤：
a.根据电路图正确连接电路，注意连接电路时开关要断开；
b.移动滑片，使滑动变阻器的电阻全部接入电路，然后闭合开关，在移动滑片，记下对应的
电压值和电流值若干组；
c.根据伏安法的原理，算出这几组电阻的大小，最后求出电阻的平均值，这是多次测量求平
均值的方法，目的是为了减小实验误差。
三、掌握测量小灯泡的电功率的实验过程
【实验原理】P=UI
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
【实验电路图】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。
③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
④调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
【实验表格】
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况
1
2
3
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；
③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路；
④不需要计算电功率的平均值。
第一类必考重点实验：探究电流与电压、电阻的关系
【例题1】（2023河北）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明把电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。
（1）图甲是小明连接部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整_________；
表一
导线连接点 a和b a和c
电压表指针是否偏转 否 是
电流表指针是否偏转 否 是
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表的指针都不偏转。图中a为电源的正极，b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右端的接线柱，用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测，结果如表一所示。发生故障的元件是________；
（3）排除故障后进行实验。某次实验时，电压表的示数如图乙所示，示数为________V。移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据填入表二；
（4）小明根据表二中的数据画出图像，如图丙所示。从图像可以看出，第________（选填数据序号）组数据明显是错误的，分析时需要把它剔除掉；
表二
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24
根据以上数据，小明得出结论：电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值；
（5）小红按图丁连接电路，测量并记录几组电压和电流值，如表三所示，其中R1=10Ω、R2=5Ω，U1、U2、I分别表示电压表V1、V2和电流表A的示数。
表三
数据序号 1 2 3 4 5
电压U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
电压U2/V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
小红在与小明的交流中，发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关系，于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③，如图戊所示，其中________是由表三中的I和U2的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个定值电阻的电流与电压的关系，证据更充分。交流评估后得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【拓展】某小灯泡L的额定电流是I0，但额定电压的标识模糊不清，为测定L正常发光时的电阻，小明设计了如图所示的电路，其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知，但电源电压未知。为保证电路安全，滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路中，能够达到目的的有________。
【答案】 （1） （2）滑动变阻器 （3）1.2 （4） 4 （5）③ ACD
【解析】（1）要探究电流与电压的关系，需要用电压表测量定值电阻两端的电压，电压表并联在定值电阻两端，作图如下：
（2）实验所用电路是串联连接，闭合开关，调节滑片，电压表和电流表的指针都不偏转，则电路出现了断路。导线接在a和b间，两电压表指针仍不偏转，则是a、b以外的电路出现了断路，导线连接在a和c间，两电表指针都偏转，则出现断路的是滑动变阻器。
（3）由图乙知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V。
（4）由图丙知，电压为1.8V，电流为0.28A，这一组数据离所作出的图线较远，所以第4组数据有误。
（5）由表格数据知，每组对应的与I的比值是一定值，为15。图戊中，图线①，当电压为2.5V时，电流为0.50A，比值为5；图线②，当电压为5.0V时，电流为0.50A，比值为10；图线③，当电压为7.5V时，电流为0.50A，比值为15。所以图线③是由表三中的I与数据画出的。
A．由图示知，只闭合开关，两个电阻及小灯泡串联连接，电流表测电路中的电流，调节滑片，让电流表的示数为，小灯泡正常发光。此时两端的电压为
保持滑片的位置不变，两个开关都闭合，小灯泡短路，两个电阻串联，此时电流表的示数为，变阻器接入电路的阻值为。移动滑片，让变阻器接入电路的阻值最大，电流表的示数为，则电源电压
且
所以
小灯泡正常发光时，变阻器两端的电压
此时小灯泡两端的电压
据可测得小灯泡正常发光的电阻，故A符合题意；
B．由图示知，电路为串联连接，小灯泡正常发光时，两端的电压为，调节滑片的位置，只闭合开关、，电压表示数为，断开，闭合，电压表测变阻器两端的电压，使
但无法测得电源电压，则小灯泡正常发光的电压无法测量，无法据求得小灯泡正常发光的电阻，故B不符合题意；
C．只闭合，小灯泡与滑动变阻器串联连接，调节滑片位置，让电流表的示数为，小灯泡正常发光，此时变阻器接入电路的阻值为，其两端的电压为；只闭合，滑片位置不变，电流表的示数为，移动滑片，让变阻器接入电路的阻值最大，电流表的示数为，电源电压
且
所以的阻值可求，那么正常发光时，变阻器两端的电压可求，小灯泡两端的电压可求，其电阻可求，故C符合题意；
D．仅闭合开关，电路串联连接，电压表测两端的电压，调节滑片，使电压表的示数。保持滑片的位置不变，同时闭合两个开关，小灯泡短路，两个电阻串联连接，电压表测两端的电压，此时电压表示数为，设变阻器接入电路的阻值为，据串联电路的分压特点有
调节滑片，让变阻器接入电路的阻值最大，电压表示数为，据串联电路的分压特点有
解以上两式得电源电压及小灯泡正常发光时变阻器接入电路的阻值分别为
，
小灯泡正常发光时，变阻器两端的电压可求，此时小灯泡两端的电压也可求，据可求小灯泡的电阻，故D符合题意。
故选ACD。
第二类必考重点实验：用电流表和电压表测量电阻
【例题2】（2023河南省）在“测量小灯泡电阻”实验中，选用器材有：两节新干电池，额定电压为的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表，开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_______；
（2）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是_______（选填字母代号）；
A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为_______A，小灯泡正常发光时的电阻约为_________（结果保留一位小数）；
（5）经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的图像如图丙所示，通过分析图像，写出一条你发现的结论：_______ 。
【答案】 （1） （2）A （3） B （4） 0.28 8.9
（5）小灯泡的电阻是变化的
【解析】（1）测小灯泡的电阻实验中，电压表并联在小灯泡两端，电压表“正进负出”，如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在阻值最大处，由图可知，滑动变阻器的滑片置于A端。
（3）A．若电流表短路，电流表没有示数，电压表有示数，故A不符合题意；
B．若小灯泡短路，电压表测一段导线的电压，所以电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不发光，故B符合题意；
C．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，故C不符合题意。
故选B。
（4）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，此时电流表的示数为0.28A。
小灯泡的额定电压是2.5V，此时流过小灯泡的电流为0.28A，所以小灯泡正常发光时的电阻
（5）由图丙可知，小灯泡的I-U图像不是过原点的倾斜直线，所以小灯泡的电阻是变化的，可以得出的结论是小灯泡两端的电压与通过它的电流的比值不是定值。
第三类必考重点实验：测量小灯泡电功率
【例题3】某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向
（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额= 。（用U额、U1、U2、R0表示）
【答案】 （1）滑动变阻器接入电路中的阻值太大 （2）B 0.7 （3）错误 灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值无意义 （4）
【解析】（1）由题意可知，电流表和电压表均有示数，说明电路为通路，小灯泡不发光，说明小灯泡的实际功率很小，电路中的电流较小，这是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大。
（2）由表中数据可知，在第一次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，所以应该增加灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律可知，应减少滑动变阻器两端电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片应该向B端移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，根据指针所在的位置可知，电流表的示数为0.28A，所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W
（3）由于灯泡在不同的电压下的灯丝的电阻值不同，所以取平均值没有意义，故他们的做法是错误的。
（4）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小；保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，在将R1的滑片P调至最左端时，R1接入电路中的电阻为R0，所以电压表的示数U1，即为R2两端的电压，在将R1的滑片P调至最右端时，R1接入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2等于电源电压，根据串联电路分压原理可得
解得
因此灯泡的电阻
所以小灯泡的额定电压为
电学三类必考重点实验钱花训练
1. 小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
（1）请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小；_____
（2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能____；
（3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请将数据填写到下面的表格中______，根据表中数据可归纳得出结论：______；
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V接下来用10Ω的电阻替换原电阻，应将滑片向______（选填：“左”或“右）滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于______V；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，由此可得结论：______；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10Ω电阻______（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。
【答案】 （1） （2）定值电阻断路
（3） 0.30 电阻一定时，电流跟电压成正比 （4）右 1.2 在电压一定时，电流跟电阻成反比 串联
【解析】（1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，所以，应把滑动变阻器的左下接线柱接入电路，电路连接如图：
（2）电流表无示数，说明可能断路了，电压表有示数，则电压表和电源形成的回路没有断路，所以是定值电阻发生了断路。
（3）电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，该示数为0.30A。
根据表中数据可知，电压与电流的比值不变，所以，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成正比。
（4）①原来接入的电阻为5Ω，电压表示数为1V，即UR=1V，由串联分压可知
U滑=U总-UR=3V-1V=2V
由于串联电路中，各串联导体起分担电压的作用，电压之比等于电阻之比
所以接下来用10Ω的电阻替换原电阻，应将滑片向右滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时
滑动变阻器需要40Ω，才能控制定值电阻两端的电压为1V，此实验中滑动变阻器的规格是“30Ω2A”，所以不能完成实验。把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，定值电阻两端的电压即为电压表的预设最小电压。把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，电路中的电流最小为
电压表的预设最小电压为
U最小=I最小R=0.06A×20Ω=1.2V
根据图像可知，电流跟电阻的乘积不变，得到的实验结论：在电压一定时，电流跟电阻成反比。
当将20Ω的电阻接入电路进行实验时
滑动变阻器的最大阻值是30Ω，可以把10Ω或15Ω的电阻串联接入电路，也是可以完成实验的。
2. 在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。
（1）连接电路时，开关应处于____状态；闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处；
（2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______；
（3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。
试验次数 1 2 3 4
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
①请根据表中数据，在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象；（ ）
②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成______；
（4）在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的；
（5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究电流与电阻的关系
B．测量未知电阻的阻值
【答案】 ① 断开 ②最大阻值 ③ 电阻R断路 ④.
⑤ 正比 ⑥ 滑动变阻器接入电路的阻值 ⑦ A
【解析】（1）连接电路时，开关应处于断开状态，才能保护电路。
闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处。
（2）实验所用电路是串联连接，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，电流表无示数，则电路中出现了断路，而电压表的示数接近3V，说明电压表与电源是接通的，那么出现的故障应是电阻R断路了。
（3）由表格数据在坐标中描出各，并用线将各点连接，作出是导体中电流I与导体两端电压U的关系图象如答案所示。
由表格数据知，各组电压与电流的比值为定值10，所以两者成正比关系，即：当是导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
（4）据串联电路的分压特点，变阻器的滑片移动时，接入电路的阻值发生变化，则分去的电压也变化，那么电阻R两端的电压也随之变化，所以实验中通过改变变阻器接入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。
（5）探究电流与电阻的关系，进行多次测量是寻找普遍规律，避免偶然性，而测量未知电阻的阻值进行多次实验是为了减小实验误差，故A选项正确。
3．为了探究电流与电压的关系，小英连接了如图甲的电路。
导线两端触接点 电压表指针偏转情况 电流表指针偏转情况
a、c 不偏转 偏转
b、c 不偏转 不偏转
a、b 偏转 不偏转
（1）请你用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片向右移动时，能使电流表的示数变小；
（2）小英连好电路后，经检查电路连接无误。闭合开关，发现电压表和电流表示数均为零，移动滑片，电表的指针也都不偏转，她尝试用一根导线的两端分别触接电路中各点时，电压表和电流表指针偏转情况的部分记录如表所示，请你指出电路的故障： 。
（3）排除故障后，小英继续进行实验，将数据记录在表中。
请你分析数据，在图乙中画出电阻R的I﹣U图象。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.06 0.10 0.14 0.20 0.24
【答案】（1）如图；（2）ab和bc之间同时断路；（3）如图
【解析】（1）滑片向右移动，电流表示数变小，说明电路的电阻在增大，滑动变阻器要接左部分，所以将滑动变阻器左下面的接线柱接入电路，和定值电阻组成一个串联电路，如图。
（2）闭合开关，电流表示数均为零，移动滑片，电表的指针也都不偏转，可以判断电路是断路，并且电压表示数也为零，说明断路部分在电压表并联以外的地方。
导线两端触接点 电压表指针偏转情况 电流表指针偏转情况 故障 结论
a、c 不偏转 偏转 电流表有示数说明ac之间有断路 ab和bc之间同时断路
b、c 不偏转 不偏转 电流表和电压表都没有示数说明bc以外可能有断路
a、b 偏转 不偏转 电流表没有示数说明电路是断路，电压表有示数说明ab之间有断路，电流表无示数又说明bc之间有断路
（3）由表格数据分析，除第三组数据得，在电阻一定时，电流跟电压成正比，第三组数据可以是读数有误差，描出电流跟电压对应点，用线连接起来，如图。
4．在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小强和小红设计的电路如图甲所示，电源电压3V保持不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于 （填“a”或“b”）端。
（2）小强同学按图甲正确连接电路，闭合开关S，调节滑片P，得到的实验数据如表：
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.15 0.32 0.30 0.38 0.45
分析数据可知，应该将实验序号 组的数据删除，进而得出结论：电阻一定时， 。为了能够顺利完成上述实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
（3）小红同学连接的电路如图乙所示，小强同学发现接错了根导线。请在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
【答案】（1）a；（2）2；电流与电压成正比；16；（3）如上所示
【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于 阻值最大处的a端；
（2）因电流随电压的变大而变大，第2组数据不符合这个规律，故应该将实验序号2组的数据删除；
除第2组数据，考虑到误差因素，其它各组实验的电压与电流之比：
R＝＝＝＝＝，为一定值，进而得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
由表中第1组数据，由串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝＝16Ω；
故变阻器的最大阻值不小于16Ω；
（3）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应与电阻并联测电阻的电压，如下所示：
5. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中：
实验序号 R/Ω I/A
① 5 0.40
② 10 0.20
③ 20 0.10
（1）小明连接的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整 ；
（2）小华连接的电路，电流表在电池和开关之间，其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置 ；
A.小明的可以，小华的不可以 B.小华的可以，小明的不可以
C.两种都可以 D.两种都不可以
（3）实验时保持电阻两端的电压不变，如图乙所示，电压表的示数为 V；
（4）根据表格中记录的三组数据，发现电阻越大则电流越小，要判断电流与电阻是否成反比，在不画坐标图像的前提下，应该如何对数据进行处理： 。
【答案】 （1）（2）C （3）2 （4）计算出每次实验电流与电阻的乘积
【解析】（1）如图甲，滑动变阻器电阻丝的右端已接入电路，再把金属杆的左端或右端与开关的右侧接线柱连接即可，如图所示：
（2）在串联电路中，各处电流都相等，所以只要电流表和电阻串联，接在图中位置或者开关和电池之间都可以，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）如图乙，电压表选用的量程是0~3V，分度值为0.1V，示数为2V；
（4）计算出每次实验中电流和电阻的乘积，如果三次乘积相同，说明电流与电阻成反比。
6. 某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。
（1）连接电路时开关应该 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在那一根错误的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上 。（导线不允许交叉）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压
为 V，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
【答案】（1）断开 （2） （3） 2.5 35
【解析】（1）连接电路时为保护电路，防止电路中的电流过大，开关应该断开。
（2）原来的电路中，定值电阻与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，如图所示：
（3）由图乙可知，电阻两端的电压始终不变，为
U=IR=0.1A×25Ω=2.5V
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为
U滑=6V-2.5V=3.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器接入电路中的电阻为
所以为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器。
7. 在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉） ；
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，可能是因为 _；
（3）根据I-U图像，如图乙所示，分析图像可知，小灯泡正常工作时电阻为 Ω；
（4）分析图像，小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻 （变化/不变）。
【答案】（1） （2）灯泡断路 （3）10 （4）变化
【解析】（1）用伏安法测小灯泡电阻时，电流表要串联在电路中，电压表要并联在灯泡两端测灯泡两端的电压，依题意可知，待测小灯泡额定电压为2.5V，没有超过3V，所以电压表接0~3V的量程，由乙图可知，通过小灯泡的电流没有超过0.6A，所以电流表接0~0.6A的量程，实物图连接如图所示：
（2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，串联电路无电流，则故障是断路，电压表示数接近电源电压，则故障是灯泡断路，电压表串联在电路中测电源电压。
（3）由乙图可知，小灯泡额定电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，由可知，小灯泡正常工作时电阻为
（4）I-U图像的斜率为电阻的倒数，由图像可知，小灯泡灯丝两端的电压增大时，图像的斜率变小，说明在变小，即电阻在变大，所以小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻在变化且在变大。
8.小华用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材：电源（3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。
（1）根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物图连接完整 ；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应调至 端。
（3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，可判断故障是 ；
（4）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图甲，为 _A，此时小灯泡的电阻为 Ω（结果保留一位小数）；
（5）根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图乙。根据图像可知：小灯泡两端电压越大，电阻越 ；当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是 W；
（6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5~3.0V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接 。
【答案】 （1） （2）右 （3）小灯泡断路 （4）0.24 9.2 （5）大 0.3 （6）
【解析】（1）小灯泡的额定电压是2.5V，电压表选择0~3V的量程，电压表和灯泡并联，滑动变阻器一上一下串联接入电路，如图所示
（2）为保护电路，连接电路时，滑动变阻器滑片P应调至阻值最大处，即最右端。
（3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，说明电路中出现断路，电压表示数等于电源电压，可能小灯泡断路。
（4）由图甲可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。
[5]此时小灯泡的电阻为
（5）如图所示
滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变小，图像A是灯泡的I-U图像，图像B是滑动变阻器的I-U图像，灯泡的电压分别为1.0V、1.5V、2.5V，对应的电流分别为0.16A、0.2A、0.25A，电阻分别为
所以小灯泡两端电压越大，电阻越大。
由图乙可知，当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，灯泡两端的电压是1.5V，通过灯泡的电流是0.2A，小灯泡消耗的功率
PL=ULIL=1.5V×0.2A=0.3W
（6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V，说明变阻器的最大阻值较小，由串联分压可知，在电路中串联一个阻值为20Ω的定值电阻R，电源电压是3.0V，为了使小灯泡两端的电压是3.0V，将开关S1并联在电阻R两端，闭合开关S1将R短路，变阻器的滑片移动阻值最小处，此时只有灯泡的简单电路，灯泡两端的电压等于电源电压，即灯泡两端的电压是3.0V，如图所示
9．实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）。
（2）滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有 作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是 。
（3）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到 ，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω．继续向左移动滑片，则可能出现的现象有 （写出一条即可）。
（4）实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得出结论： 。
【答案】（1）见上图；（2）改变小灯泡两端的电压；电路连接过程中开关没有断开；（3）电压表示数为2.5V；8.3；小灯泡变亮；（4）小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
【解析】（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程，电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连，如下所示：
（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流，算出多组电阻；
连接好最后一根导线，灯泡立即发光，可能是连接电路时没有断开开关；
（3）灯在额定电压下正常发光，所以检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，表明小灯泡正常发光；
图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，
小灯泡的电阻为：R＝＝≈8.3Ω；
滑片向左移动，滑动变阻器的电阻减小，根据I＝知，电路的电流增大，小灯泡两端的电压变大，根据P＝UI知小灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
（4）由图知图象不是直线表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
10. 用一串小彩灯扮靓教室，发现一个小彩灯熄灭后，其他小彩灯依然发光，小丽猜想小彩灯并联；取下这个小彩灯，整串彩灯都会熄灭，小丽认为每个小彩灯应该是串联的。她决定将小彩灯接入图1所示的电路，测其电阻，探寻奥秘。已知电源电压为3V，小彩灯的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实物电路连接完整；（ ）
（2）接入未损坏的小彩灯，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，示数为 A，则小彩灯正常发光时接入电路的电阻为 Ω；
（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，可知小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为 Ω；
（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，但其余小彩灯实际功率会 。
【答案】 （1） （2）0.16 15.625
（3）0.8 （4）变大
【解析】（1）测量小彩灯电阻，滑动变阻器与小彩灯串联，电压表测量小彩灯的电压，电流表测量小彩灯的电流，小彩灯的额定电压为2.5V，故电压表的量程选择0~3V，滑动变阻器的连线一上一下，如图所示
（2）电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.16A小彩灯正常发光时的电流为0.16A。
小彩灯正常发光时的电流为0.16A，电压为2.5V，由欧姆定律得，小彩灯正常发光的电阻为
（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，由欧姆定律得，小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为
（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，小彩灯灯丝断裂后，电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律得，电路电流变大，其余小彩灯的电压变大，由 得，其余小彩灯实际功率会变大。
11. 小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池）、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）；
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为___________V；若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如下表），你认为她这样处理数据是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
实验序号 电压V 电流A 电功率P/W 平均电功率P/W
1 2.0 0.26 0.52 0.71
2 2.5 0.28 0.70
3 3.0 0.30 0.90
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪选择的是___________（选填“”、“”或“”）完成了上述实验；
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定，电路正确连接后：
①当开关S、闭合，断开时，电流表示数为；
②当开关___________闭合，___________断开时，电流表示数为；
③未知电阻的阻值＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】（1） （2）小灯泡断路 （3）2.2 A （4）不合理 在不同电压下小灯泡的电功率不同，计算电功率的平均值无意义 （5） （6）S、
【解析】（1）向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即此时接入电路中的阻值减小，再根据滑动变阻器的接线要求一上一下接入电路，如下图
（2）小灯泡不发光，电流表的指针无偏转，说明电路可能断路；电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，所以故障是小灯泡断路。
（3）由乙图可知，电压表选用的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以此时电压为2.2V，由于此时灯泡两端电压小于灯泡的额定电压，根据串联电路分压的规律，可知此时应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应该向左移动，即向A端移动。
（4）不同的电压下，小灯泡的实际功率不一样，在不同电压下计算出来的电功率的平均值不具备任何实际意义，所以这种处理数据不合理。
（5）由题意可知电源电压为4.5V,当灯泡达到额定电压2.5V时，根据串联电路分压的规律，可知还应该有1.5V的电压被分走，那么此时串联接入电路中的这个电阻的阻值为
所以滑动变阻器只能选。
（6）当开关S、闭合，断开时，只有与R0接入电路，电流表示数为通过与R0的电流之和，当开关S、闭合，断开时，与并联，且它们两端的电压相等，电流表示数为通过的电流，两端的电压为
根据并联电路各支路独立工作互不影响，可得通过的电流为
所以的阻值为
12. 用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否 ，并“将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 ，若电路中只有一处故障，则可能是 ；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器消耗的功率 W。
【答案】 （1）对准零刻度线 B （2） 通路 小灯泡断路 （3）0.3 0.75 0.12
【解析】（1）电表使用前要调零。闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度线。
为保护电路电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端。
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路可能断路；电压表指针有明显偏转，即说明电压表与电源之间的电路连接是通路；则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，若电路中只有一处故障，则可能是灯泡断路。
（3）当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
排除故障后，重新开始实验（滑动变阻器连入电路电阻最大），电源电压保持不变，闭合开关，电流表示数为0.12A，由欧姆定律，变阻器的电压为
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
根据串联电路电压的规律，电源电压为
U= U滑+UV=2.4V+0.5V=2.9V
灯正常发光时，变阻器的电压为U′滑=2.9V-2.5V=0.4V
此时滑动变阻器消耗的功率P滑= U′滑IL=0.4V×0.3A=0.12W
专题考情
方法策略
典例讲析
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备战2024中考二轮物理《高频及难度考点冲刺》（全国通用）
专题06 电学三类必考重点实验
探究电流与电压、电阻的关系、伏安法测电阻、测量小灯泡的电功率这3个实验都是初中阶段重点难点，是每年中考年年考的实验，每个省市在中考试卷实验探究题里都会出现3个实验中的一个，一般来讲，不会同时出现在一份试卷里，但在下一年就会出现另一个实验。分值在6——8分间。需要下大力气，加强训练，熟能生巧。2024年全国各地在实验探究题里一定会出现这3个实验。
一、掌握探究电流与电压、电阻的关系实验程序步骤解读
1.清楚实验目标（题目、提出问题）：探究理解：
（1）为什么要探究电流与电压、电阻的关系
电压时产生电流的原因，可能电压越大电流也越大；电阻表示导体对电流的阻碍作用，所以电阻越大电流越小。那么它们之间有怎样的定量关系呢？这是我们学习电学必须研究清楚的问题。
（2）探究谁的电流与电压、电阻的关系？
是某一定值电阻的，电流、电压、电阻都是对同一导体在同一时间的对应值而言，即I是定值电阻两端电压是U时的电流。所以我们要测的电流是定值电阻R的电流，电流表要与R串联；要测的电压也是定值电阻的电压，电压表要并联在R两端。
（3）实验思维导向:电路中电压变化可能会导致电流的变化，电阻的变化可能会导致电压、电流同时变化，所以，要研究电流与电压的定量关系就要保证电阻不变，要研究电流与电阻的关系就要保证电阻两端的电压不变；要研究导体的电流与其两端电压的定量关系，我们需要知道导体两端电压数值和导体电流的对应数值怎样变化；要研究电流与电阻的定量关系，我们需要知道在同一电压下导体电阻值变化时导体中对应电流怎样变化。所以我们需要电流、电压表来测量准确的电流、电压数值，不仅如此，我们还需要同一导体的电压产生变化，也需要同一电压是导体电阻值产生变化，所以，需要滑动变阻器和不同阻值的电阻。
2.明了实验原理;
（1）探究同一导体中电流与电压的关系：电压是形成电流的原因。
（2）探究同一电压时不同阻值的导体中电流与导体阻值的关系：导体阻值不同对电流阻碍作用不同。
3.合理选择器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、三个不同阻值的定值电阻、若干导线。
4.科学设计实验步骤，准确收集数据：
（1）设计电路，并按照电路图连接实物
（2）分步研究：保持电阻不变，测量电阻两端电压U和电流I，记下数值；改变电阻两端电压，重复三次以上，记下多组数据；保持电压不变，测量电流并记下阻值R和对应的电流值；改变接入电阻的大小，重复三次以上，记下多组数据。
5.计算对比数据，分析找出规律,制作图表
（1）探究同一导体中电流与电压的关系:I=KU
（2）探究同一电压时不同阻值的导体中电流与导体阻值的关系：I=K/R
6.得出结论。在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。I=U/R
二、掌握伏安法测电阻的基本过程
1.实验原理：利用R=U/I（即：用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，最后算出电阻R）。
2.实验电路图与实物图如图1、2所示
3.实验器材：待测电阻、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验步骤：
a.根据电路图正确连接电路，注意连接电路时开关要断开；
b.移动滑片，使滑动变阻器的电阻全部接入电路，然后闭合开关，在移动滑片，记下对应的
电压值和电流值若干组；
c.根据伏安法的原理，算出这几组电阻的大小，最后求出电阻的平均值，这是多次测量求平
均值的方法，目的是为了减小实验误差。
三、掌握测量小灯泡的电功率的实验过程
【实验原理】P=UI
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
【实验电路图】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。
③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
④调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
【实验表格】
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况
1
2
3
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；
③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路；
④不需要计算电功率的平均值。
第一类必考重点实验：探究电流与电压、电阻的关系
【例题1】（2023河北）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明把电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。
（1）图甲是小明连接部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整_________；
表一
导线连接点 a和b a和c
电压表指针是否偏转 否 是
电流表指针是否偏转 否 是
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表的指针都不偏转。图中a为电源的正极，b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右端的接线柱，用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测，结果如表一所示。发生故障的元件是________；
（3）排除故障后进行实验。某次实验时，电压表的示数如图乙所示，示数为________V。移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据填入表二；
（4）小明根据表二中的数据画出图像，如图丙所示。从图像可以看出，第________（选填数据序号）组数据明显是错误的，分析时需要把它剔除掉；
表二
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24
根据以上数据，小明得出结论：电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值；
（5）小红按图丁连接电路，测量并记录几组电压和电流值，如表三所示，其中R1=10Ω、R2=5Ω，U1、U2、I分别表示电压表V1、V2和电流表A的示数。
表三
数据序号 1 2 3 4 5
电压U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
电压U2/V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
小红在与小明的交流中，发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关系，于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③，如图戊所示，其中________是由表三中的I和U2的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个定值电阻的电流与电压的关系，证据更充分。交流评估后得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【拓展】某小灯泡L的额定电流是I0，但额定电压的标识模糊不清，为测定L正常发光时的电阻，小明设计了如图所示的电路，其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知，但电源电压未知。为保证电路安全，滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路中，能够达到目的的有________。
第二类必考重点实验：用电流表和电压表测量电阻
【例题2】（2023河南省）在“测量小灯泡电阻”实验中，选用器材有：两节新干电池，额定电压为的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表，开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_______；
（2）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________（选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是_______（选填字母代号）；
A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为_______A，小灯泡正常发光时的电阻约为_________（结果保留一位小数）；
（5）经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的图像如图丙所示，通过分析图像，写出一条你发现的结论：_______ 。
第三类必考重点实验：测量小灯泡电功率
【例题3】某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额= 。（用U额、U1、U2、R0表示）
电学三类必考重点实验钱花训练
1. 小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
（1）请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小；_____
（2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能____；
（3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请将数据填写到下面的表格中______，根据表中数据可归纳得出结论：______；
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.50 0.60
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V接下来用10Ω的电阻替换原电阻，应将滑片向______（选填：“左”或“右）滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于______V；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，由此可得结论：______；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10Ω电阻______（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。
2. 在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。
（1）连接电路时，开关应处于____状态；闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处；
（2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______；
（3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。
试验次数 1 2 3 4
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
①请根据表中数据，在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象；（ ）
②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成______；
（4）在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的；
（5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究电流与电阻的关系
B．测量未知电阻的阻值
3．为了探究电流与电压的关系，小英连接了如图甲的电路。
导线两端触接点 电压表指针偏转情况 电流表指针偏转情况
a、c 不偏转 偏转
b、c 不偏转 不偏转
a、b 偏转 不偏转
（1）请你用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片向右移动时，能使电流表的示数变小；
（2）小英连好电路后，经检查电路连接无误。闭合开关，发现电压表和电流表示数均为零，移动滑片，电表的指针也都不偏转，她尝试用一根导线的两端分别触接电路中各点时，电压表和电流表指针偏转情况的部分记录如表所示，请你指出电路的故障： 。
（3）排除故障后，小英继续进行实验，将数据记录在表中。
请你分析数据，在图乙中画出电阻R的I﹣U图象。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.06 0.10 0.14 0.20 0.24
4．在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小强和小红设计的电路如图甲所示，电源电压3V保持不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于 （填“a”或“b”）端。
（2）小强同学按图甲正确连接电路，闭合开关S，调节滑片P，得到的实验数据如表：
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.15 0.32 0.30 0.38 0.45
分析数据可知，应该将实验序号 组的数据删除，进而得出结论：电阻一定时， 。为了能够顺利完成上述实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
（3）小红同学连接的电路如图乙所示，小强同学发现接错了根导线。请在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
5. 在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中：
实验序号 R/Ω I/A
① 5 0.40
② 10 0.20
③ 20 0.10
（1）小明连接的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整 ；
（2）小华连接的电路，电流表在电池和开关之间，其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置 ；
A.小明的可以，小华的不可以 B.小华的可以，小明的不可以
C.两种都可以 D.两种都不可以
（3）实验时保持电阻两端的电压不变，如图乙所示，电压表的示数为 V；
（4）根据表格中记录的三组数据，发现电阻越大则电流越小，要判断电流与电阻是否成反比，在不画坐标图像的前提下，应该如何对数据进行处理： 。
6. 某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。
（1）连接电路时开关应该 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在那一根错误的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上 。（导线不允许交叉）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为 V，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
7. 在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉） ；
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，可能是因为 _；
（3）根据I-U图像，如图乙所示，分析图像可知，小灯泡正常工作时电阻为 Ω；
（4）分析图像，小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻 （变化/不变）。
8.小华用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材：电源（3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。
（1）根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物图连接完整 ；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应调至 端。
（3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，可判断故障是 ；
（4）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图甲，为 _A，此时小灯泡的电阻为 Ω（结果保留一位小数）；
（5）根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图乙。根据图像可知：小灯泡两端电压越大，电阻越 ；当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是 W；
（6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5~3.0V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接 。
9．实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）。
（2）滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有 作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是 。
（3）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到 ，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω．继续向左移动滑片，则可能出现的现象有 （写出一条即可）。
（4）实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得出结论： 。
10. 用一串小彩灯扮靓教室，发现一个小彩灯熄灭后，其他小彩灯依然发光，小丽猜想小彩灯并联；取下这个小彩灯，整串彩灯都会熄灭，小丽认为每个小彩灯应该是串联的。她决定将小彩灯接入图1所示的电路，测其电阻，探寻奥秘。已知电源电压为3V，小彩灯的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实物电路连接完整；（ ）
（2）接入未损坏的小彩灯，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，示数为 A，则小彩灯正常发光时接入电路的电阻为 Ω；
（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，可知小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为 Ω；
（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，但其余小彩灯实际功率会 。
11. 小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池）、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）；
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为___________V；若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如下表），你认为她这样处理数据是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
实验序号 电压V 电流A 电功率P/W 平均电功率P/W
1 2.0 0.26 0.52 0.71
2 2.5 0.28 0.70
3 3.0 0.30 0.90
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪选择的是___________（选填“”、“”或“”）完成了上述实验；
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定，电路正确连接后：
①当开关S、闭合，断开时，电流表示数为；
②当开关___________闭合，___________断开时，电流表示数为；
③未知电阻的阻值＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
12. 用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否 ，并“将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 ，若电路中只有一处故障，则可能是 ；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器消耗的功率 W。
专题考情
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