电学部分
专题十四：电磁学实验探究问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
电磁学科学实验与探究是电学的重要内容，也是常考题型。实验探究是一种认识科学、应用科学的物理方法。进行科学探究活动的一般思维程序是：提出问题→建立假说（或猜想）→实验检验→归纳分析→解决问题（或得出结论）→实验修正。 探究性试题是考查学生综合分析能力、归纳总结能力、发散性思维和创造性思维能力的中考热点题型，是近年来中考必考内容。
探究性试题可分为：现象探究、方法探究、实验探究、数据探究、阅读情景探究等。解答此类试题要具备定的知识基础、能力基础、生活经验基础。思维方法是发掘物理现象与物理知识、物理过程与物理方法之间隐含的联系，找到物理知识、物理规律的应用原型，是学生能力得到锻炼与升华的过程。
实验探究题主要以选择、填空、解答、分析为主。
电学实验探究题的分类与解法：
1.考查内容
（1）基本测量仪器仪表使用与掌握情况，灵活使用电流表、电压表、滑动变阻器的能力。
（2）综合应用知识解决问题的能力。
（3）设计实验的能力。
（4）思维发展能力、创新能力。
2.考查形式：选择、填空、连线作图、电路故障分析、实验方案设计。
3.考查重点和热点：电学仪表的使用、滑动变阻器的作用、验证电学规律、电学量的测量、创新能力。
考查难点：创新设计实验和对实验过程进行评估。
4.题目分类及分类解法技巧
（1）考查测量仪器的读数和使用：关于实验器材的读数是物理实验的一个基本要素，也是考察实验基本技能的一种重要手段。新课程标准要求学生应熟练掌握刻度尺、秒表、温度计、托盘天平、量筒、弹簧测力计、电流表、电压表和电能表这九种测量工具的读数方法。其中，电学主要是电流表、电压表读数和滑动变阻器的接线，有时也将电能表与秒表组合探究家用电器的功率。
攻略：读数前都应首先弄清测量工具的量程、分度值、零刻线的位置。学生实验中电压表两个量程分别是0～3V 和0～15V ，分度值对应的是0.1V 和0.5V ；电流表量程分别0～0.6A 和0～3A 分度值对应的是0.02A 和0.1A 。滑动变阻器的接线通常只考“一上一下”的接线方式，影响接入电阻大小的是所使用的下接线柱和滑片的移动方向，滑片靠近所使用的下接线柱，接入电阻变小，相应的电流就变大。
（2）考查实验探究方法：研究物理问题的方法很多，如控制变量法、等效替代法、推理法、模型法、类比法、转换法、归纳法等，其中控制变量法、转换法的应用最为普遍，对这些研究方法要理解和掌握。
5.电磁学实验探究题主要内容：探究电流与电压关系、电流与电阻关系、欧姆定律、测量小灯泡额定功率、测量电阻额定功率、电阻测量、焦耳定律、电与磁等。
解答此类问题要注意以下问题：
1. 电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法。
2. 实验探究方法有：控制变量法、等效替代法、推理法、模型法、类比法、转换法、归纳法等，其中控制变量法、转换法的应用最为普遍。
3.多次实验的目的：为了研究某个规律的多次实验是为使实验结论有普遍性，避免偶然性；为了测某个物理量的多次实验是为了多次测量取平均值减小误差。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一：电流与电压关系实验探究
【典例1】（2019?温州）小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧，闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时
示数为零的电表是________。
（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
（3）若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【解析】（1）图甲中：电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量R0的两端的电压，电流表测量电路中电流；闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，电路中只有R0与电流表串联在电源两端，则电流表有示数；电压表由于一个接线柱没有接通电路，所以没有示数；（2）图乙中，电阻R0与电阻丝A串联，电压表测量的两端的电压，由于串联电路中电阻的阻值越大，分得的电压越大；所以，当电阻丝阻值变大时，电阻丝两端的电压变大，电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；所以，电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大。（3）由图丙可知：在A、B、C三条电阻丝中，电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化；且示数变化范围较大，故选择B电阻丝。
【答案】（1）电压表；（2）电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大；
（3）选择B电阻丝最合适；原因是电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化；且示数变化范围较大。
高频考点二：电流与电阻关系实验探究
【典例2】（2019?营口）小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验：
（1）小明选择了如下器材：电源（电压恒为4.5V）、滑动变阻器“20Ω 2A“、电流表、电压表、开关、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、导线若干。
①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应________；
②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接；
③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“A”或“B“）端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是________。
④排除故障后，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2V，再将5Ω电阻换成10Ω电阻后，小明接下来的操作是________；当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明________。
⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________比。
（2）上述实验结束后，小明和同学们想要测量额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，却发现电压表已经损坏，
于是他们利用“20Ω 2A”的滑动变阻器以及原有器材，又设计了如图乙所示电路，测量过程如下：
①________（填开关通断情况），移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，________（填开关通断情况），记下电流表的示数为0.3A；
③则小灯泡的额定电功率为________W。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【解析】①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应将电流表指针调零；②由④电压表示数为2V，故电压表选用小量程与电阻并联，由欧姆定律，电流最大值为：I大＝＝＝0.4A，故电流表选用小量程与电阻串联，如下所示：
③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的B端；闭合开关后，发现电流表有示数，则电路为通路，电压表示数为零，经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是电阻短路；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，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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V；电压表控制的电压为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电阻为：R滑＝1.25×20Ω＝25Ω＞20Ω，故当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明变阻器的最大电阻太小；⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（2）①只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表的示数为0.3A；③在①中，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联后再与电流表串联，灯正常发光；在②中，只有变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，由欧姆定律，R滑右＝＝＝15Ω，则R滑左5Ω，由欧姆定律，在①中，滑片以左电阻丝的电压为：U滑左＝IR滑左＝0.3A×5Ω＝1.5V；根据串联电流电压的规律，灯的额定电压为：U额定＝4.5V﹣1.5V＝3V，灯的额定功率为：P额定＝U额定I＝3V×0.3A＝0.9W。
【答案】（1）①将电流表指针调零；②如上所示；③B；电阻短路；④向右移动变阻器的滑片，使电压表示数为2V；变阻器最大电阻太小；⑤反；（2）①只闭合开关S2；②闭合开关S1，断开开关S2；③0.9。
高频考点三：小灯泡额定功率实验探究
【典例3】（2019?雅安）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；
（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的________（选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0～500Ω，滑片行程10cm）滑动变阻器B（阻值范围0～50Ω，滑片行程10cm）
（3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为________W；
（4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是________电流表的示数情况是________（以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）；
（5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合图的电路图进行了误差?分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流________（选填“大于”或“等于”或“小于”）灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值________（选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。
【考点】电功率的测量实验．
【解析】（1）变阻器按一上一下接入电路中与灯串联，小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：
（2）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择阻值较大，选择的是A；（3）图丙中，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，灯的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W；（4）未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，此时电压表串联接入电路中，电压表测量的是电源电压，电压表的示数情况是有较大示数；电流表的示数情况是示数为零；（5）电压表与灯并联，电压表测量的电压是准确的，因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，根据并联电路电流的规律，会造成电流表所测电流大于灯泡中的实际电流，根据P＝UI，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值大于真实值。
【答案】（1）如上；（2）A；（3）0.9；（4）有较大示数；示数为0；（5）大于；大于。
高频考点四：电阻测量实验探究
【典例4】（2019?兰州）某同学釆用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.40
电阻Rx/Ω
4.8
5.0
Rx的平均值/Ω
（1）按图甲连接电路时，应先________开关，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。
（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大、电压表的示数变小，你认为电路连接中存在的错误是________。
（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为________A。
（4）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为________Ω．（结果保留一位小数）
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是________。
【考点】伏安法测电阻的探究实验．
【解析】（1）为保护电路，按图甲连接电路时，应先断开开关，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大，根据U＝IR，待测电阻的电压变大，即电压表示数变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端了；（3）在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.48A；（4）根据表中数据，由欧姆定律，第3次实验的电阻：R3＝＝≈5.2Ω；为减小误差，取平均值作为测量结果，帮根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为：R＝＝＝5.0Ω；（5）因灯泡的电阻受温度的影响，故将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大。
【答案】（1）断开；（2）电压表并联在滑动变阻器的两端了；（3）0.48；（4）5.0；（5）灯泡的电阻受温度的影响。
高频考点五：电功率测量实验探究
【典例5】（2019?河南）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A“，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。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。
实验次数
物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而________。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝________Ω的定值电阻。
（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪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________；
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：P额＝________。（用U额、U0、R0表示）
若步骤②中，在将开关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”）。
【考点】电功率的测量实验．
【解析】（1）由P＝UI得，小灯泡的额定电流约为：I＝＝＝0.48A＜0.6A，所以，电流表选择0﹣0.6A的量程；灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接，如图所示：
（2）由（1）可知，电流表选择0﹣0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，
则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W。（3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由I＝可得，第5次实验时电路总电阻：R总＝＝≈18.2Ω＜20Ω，因R总＝RL+R0+R滑，已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，故小聪在实验中选用的是R0＝10Ω。（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：UV＝U﹣U额＝8V﹣2.5V＝5.5V。②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I额＝。③小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝U额?。将开关S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻R0两端的电压U0变小，根据P额＝U额I额＝U额?可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。
【答案】（1）如上图所示；（2）1.05；（3）增大； 10；（4）①5.5V； ③U额?； 偏小。
高频考点六：焦耳定律实验探究
【典例6】（2019?攀枝花）如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。
（1）实验中通过观察________的变化来比较导体所产生热量的多少；这运用了________（填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；
（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的________不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；
（3）在乙装置中，C、D透明容器中产生热量较多的是________容器。
【考点】焦耳定律．
【解析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电阻丝对容器中的空气加热时，空气温度升高体积膨胀，引起U型管中液柱高度的变化，所以通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；（3）图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，容器内的电阻值都是5Ω，通电一段时间，由Q＝I2Rt知，C容器中电流产生的热量多。
【答案】（1）液面高度差；转换法；（2）电流；（3）C。
高频考点七：电与磁实验探究
【典例7】（2019?盘锦）图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
1
向上
向左、斜向左
向左
2
向右、斜向右
向右
3
向下
向左、斜向左
向右
4
向右、斜向右
（1）让AB竖直向上运动，电流计的指针________（填“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时，导体中就产生电流
（3）如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是________。
（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是________。
（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中________（填“能”或“不能”）产生电流。
【考点】磁场对通电导线的作用．
【解析】（1）由图可知，蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，其间的磁场方向是从上到下，如果导线AB竖直向下运动，是不会切割磁感线的，故不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转；（2）闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象。（3）A、图A是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场；所以A说法错误；B、图B是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；所以B说法错误；C、图C是动圈式扬声器，与电动机的原理相同，不是电磁感应，所以C说法错误；D、图D是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的；所以D说法正确。故选：D。（4）比较第3和4次实验可知：切割磁感应线的方向不同，但磁场方向相同，指针偏转方向不同，即产生的感应电流方向不同，故在导体运动方向相同时，感应电流的方向向左；（5）闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。
【答案】（1）不偏转；（2）切割磁感线；（3）D；（4）向左；（5）能。
考点过关☆专项突破
类型一：电流与电压关系探究实验
1．（2019?沈阳）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。
（1）小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。 ①在连接实验电路时，开关应________；
②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数；接着他向________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数；继续移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数。小明分析所测数据，得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比：
③此实验中多次测量的目的与下面的________（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究串联电路的电压规律
B．测量定值电阻的阻值
（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V．经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的 c （填字母）；
②更换导线后，小明完成了三次实验测量，并把数据填写在表格中。其中第一次测量时，电流表的示数如图丙所示，此时的电流为________A；
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
③又进行了几次实验后，小明根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I﹣U图象应与图丁中图象________（选填“a”或“b”）相似。
2．（2019?连云港）某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”，提供的实验器材有：电源（6V）、电流表、电压表定值电阻（10Ω）、滑动变阻器（40Ω 0.5A）、开关和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整；
（2）闭合开关前，应该将滑片P置于________端（选填“A”或“B）；
（3）小明同学进行了正确的实验操作，某次电流表的示数为0.2A，此时定值电阻消耗的功率为________W，变阻器接入电路的阻值为________Ω。
（4）同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”，她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻，用图示电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是________V。
3．（2019?吉林）在探究电流与电压和电阻的关系实验中，电路图如图所示，电源电压为4.5V保持不变，三个定值电阻分别为Rx、10Ω、20Ω（忽略温度对电阻的影响）
（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在________端
（2）将电阻Rx连入电路，调节滑片位置进行三次实验，数据如表所示，分析数据可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________；
（3）做完第三次实验后，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻Rx换成10Ω的电阻，
再闭合开关，此时电压表的示数________3V．调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1；
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
（4）再断开开关，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R2，则R1________R2。
4．（2018?齐齐哈尔）小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。 （1）请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整（要求导线不交叉） （2）连接电路时，开关应该处于________状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于________（选填“A”或“B”）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了________的作用。 （3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是________（选填字母）。 A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路 （4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论：________。 （5）上述实验中， ①小鹏用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，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。 ②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为________，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器________（选填字母）。 A．“50Ω 1.0A B．“30Ω 1.0A” C．“20Ω 1.0A”
5．（2019?德阳）用如图的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表一
次数
U/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表二
次数
R1/Ω
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
（1）保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1；根据表1中的数据，你得出的结论是________；这时R1的阻值为________Ω。
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将________1.5V（选填“大于”、“小于或“等于”）。因此要向________（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为________。
6．（2019?随州）利用如图所示的器材探究：流经小灯泡的电流I与小灯泡两端电压U之间对应关系规律（小灯泡的额定电压为2.5V，阻值在5Ω至10Ω之间）。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）将该实物图对应的电路图画在虚线框内；
（3）实验中记录了流过该小灯泡的电流与灯泡两端电压（包括略高于额定电压）对应数据（见下表）
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
2.8
I/A
0.20
0.25
0.27
0.28
0.29
请在给定的U﹣I坐标系中描画出该5组数据对应的坐标点并根据这些点的分布特点画出这个小灯泡的U﹣I图线。形成这种图线特征的原因是________。
类型二：电流与电阻关系探究实验
1．（2019?滨州）某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
（1）请将图甲连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于________端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关后，同学们发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是________。
（4）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为________A。
（5）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。再更换20Ω定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中。由实验数据可知：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________。
实验次数
1
2
3
R/Ω
5
10
20
I/A
0.2
0.1
（6）该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0，测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S和S1，此时电流表的示数为I1。
②闭合S断开S1，此时电流表的示数为I2。
③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式，则Rx＝________。
2．（2019?本溪）利用所学知识完成下面的电学实验。
探究电流与电阻关系
（1）用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、电压恒为8V的电源、“40Ω 1A”的滑动变阻器、量程为0～0.6A的电流表和量程合适的电压表连接了如图甲所示电路。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最________（填“左”或“右”）端。实验中分别将四个定值电阻单独接入电路，并调节滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端电压保持不变并记录对应的电流值，为了完成四次实验，实验中定值电阻两端控制不变的电压最高不应超过________V。
（2）根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，通过分析图象得出结论：当________一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。
3．（2019?铁岭）小久利用电压恒为6V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表电流表，开关，导线完成了下列电学实验。
（1）探究电流与电阻关系。
①他设计的电路图如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最________（填“左”或“右”）端。他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数。保
持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向________（填“左”或“右”）端移动。
②他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为4V，最多可以完成________次实验。通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成________。
（2）测量小灯泡额定功率。
①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数为________V。
②小久检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。
③排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则电流表示数为________A，小灯泡的额定功率为________W。
（3）小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关，利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整：
①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V时，小灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V。
③________（填所有开关的闭合或断开状态），读出电压表的示数为5V。
④小灯泡的额定功率P额＝ 0.875 W．
4．（2018?郴州）小明同学研究“一段电路中的电流与电阻的关系”，设计了如图所示电路，电源电压恒为6V.
（1）根据小明设计的图甲，用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整.
（2）当定值电阻为10Ω时，电流表示数如图所示，将电流表的示数填入下表空格处：
（3）小明将第三次实验得到的数据填入下表，然后将E、F两点间的电阻由15Ω换成20Ω，为控制电压表的示数不变，滑动变阻器的阻值应调到________Ω
实验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
2
5
0.40
2
2
10
3
2
15
0.13
4
2
20
0.10
（4）分析表中数据，得出的结论是：导体两端的电压一定时，________
5．（2019?镇江）小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。
（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最________（选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处被短路而造成的，被短路的是________；
（4）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图线如图2所示，由此可知U0＝________V，实验结论是：在电压一定时，________；
（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V电源后继续实验，进行了如下操作：
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关；
②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验；
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致________。
（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω～25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的与I与关系图线不可能是图3中的________（选填“甲”或“乙”），理由是________。
6．（2019?山西）在“探究电流与电阻的关系”实验中：
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），
要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须________。
（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是________。
（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A．将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为________V。
类型三：小灯泡额定功率探究实验
1．（2019?莱芜区）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V电阻约为10Ω）、滑动变阻器（50Ω 1A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、电流表（量程0～0.6A，0～3A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在A、E之间和A、F之间，电压表均有示数；接在C、F之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是________（选填“小灯泡断路”“、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；
（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，此时小灯泡的功率________（选填“大于、“小于”或“等于”）额定功率，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器的滑片P应向________（选填“A”或“B”）端移动，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。
（4）测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是________；
（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有________（写出一个即可）。
2．（2019?恩施州）在测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，实验电路如图。
（1）实验室里有规格为甲“10Ω1A”和乙“50Ω1A”的滑动变阻器，为了完成该实验，你认为应该选择________（选填“甲”、“乙”）滑动变阻器。
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，小灯泡不亮，其原因是________。调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，电压表的指针偏转超过最大刻度，你判断故障可能是________。
（3）请根据实验数据绘出的小灯泡的I﹣U图象，计算出小灯泡的额定功率是________W。
3．（2018?鞍山）王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最________（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是________。 （2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏________（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”） （3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。 （4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为________（选填“电压”或“电流”）。 （5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是________。 （6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是________ A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V
4．（2019?十堰）小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于________状态；
（3）实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向________（选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W；
（4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为________A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。
5．（2019?盘锦）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是________。
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是________A，小灯泡的额定功率是________W。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。
①________（填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，________（填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额＝________（用已知量和所测物理量符号表示）。
6．（2019?本溪）测量小灯泡的额定功率
（1）如图1甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将________（填“正常偏转”或“几乎不动”），请你在错误的导线上画
“Ⅹ”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流值为________A，则小灯泡的额定功率________W。
（3）实验后，小明又想测量一个额定电压为6V阻值约为8Ω的小灯泡的额定功率，但发现电流表和电压表的大量程均已损坏，于是找来一个阻值为10Ω的定值电阻，设计了如图1丙所示的实验电路，其中电源电压恒为8V请完成下面的实验步骤：
①在图2所示的三个选项中，选出能对应填入虚线框内合理的元件组合________。
②正确选择元件并连接电路后，闭合开关S调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为________V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为________W。
7．（2019?怀化）小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率。
（1）按照图甲所示的电路图。请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整。（要求：导线不能交叉）
（2）连接实物电路时，开关应处于________状态。
（3）闭合开关前。滑动变阻器的滑片应调到最________端（选填“左”或“右”）。
（4）电路连接完成后，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。出现这种故障的原因可能是________。
（5）排除故障后，小红调节滑动变阻器的滑片P．多次进行了小灯泡的电功率的测量。当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，通过小灯泡的电流是________A．小灯泡的额定功率为________W。
（6）小红在实验中进行了多次测量。其测量目的是________（选填下面的字母）。
A．求出灯泡在不同电压下功率的平均值，这样可以减小误差。
B．找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。
8．（2019?黄冈）在用伏安法测量标有“2.5V“灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件完好。
（1）小明用已有的器材、5Ω的电阻R0和另一块电压表，设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于________。
（2）小明进行了如下实验，请补充完整。
①连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值调到________。
②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为________V。
③再读出R0两端的电压为1.5V。
（3）若实验操作正确，则灯泡的额定功率为________W。
类型四：电阻测量探究实验
1．（2019?呼伦贝尔）现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻R、开关、导线利用给定器材连接成“伏安法测电阻”的电路。
（1）请在答题卡中相应位置画出图甲所示的实物图对应的电路图；
（2）实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于________端（选填“A“或“B”）；
（3）闭合开关，无论怎样移动滑片P发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是________（写出一种原因即可）
（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，则通过R的电流大小为________A，它的阻值是________Ω。
2．（2019?上海）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个，三个滑动变阻器（分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片P，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为________伏。
②判断实验中电流表所选的量程。________________（需要写出计算过程）
③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是________。
3．（2018?徐州）小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。 （1）小明实验的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整。 （2）小明第1次测量时，电压表示数如图乙所示，则电压为_________V。 （3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为_________Ω。 表一
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
电流I/A
0.30
0.41
0.52
表二
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.30
0.20
0.10
（4）小华测量的数据如表二所示，则小华实验中存在的问题可能是：_________。
4．（2019?阜新）在“伏安法测电阻”的实验中，小亮连成如图所示电路，正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。
（1）若在错误的电路中，闭合开关后，电压表的指针将________（选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”）。
（2）请你将接错的那根导线打“×”，画出正确连线。
（3）电路连接正确后，要使定值电阻两端的电压从小到大变化，滑动变阻器的滑片应该向________侧调整。
（4）选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器进行实验，记录数据如表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
1
2
3
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
0.1
0.2
0.3
R/Ω
5
10
若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，不能完成表格中第________次实验。
（5）在本次实验中滑动变阻器的主要作用________。
（6）多次测量的目的是________。
5．（2019?玉林）如图所示，图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。
（1）请你根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。（要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大）
（2）在连接电路时，开关必须________。
（3）闭合开关S后，发现电流表无示数，电压表有示数，则出现的故障可能是________。
（4）排除故障后，闭合开关S，当滑片P移动到某一个位置时，电流表的示数为0.2A，电压表的示数如图丙所示，其读数为________V，则待测电阻Rx＝________Ω。
（5）若实验中电流表不慎损坏，现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干，请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图，要求能测量Rx的阻值。
类型五：电功率探究实验
1．（2019?宁夏）小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）图甲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）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的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
1.7
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）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是________。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是________。
（6）此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻还能完成的探究实验是________。
2．（2019?黔南州）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，额定电压为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究：
（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2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1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，记录和计算结果如下表：
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。
3．（2019?哈尔滨）用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额）
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是________A，灯泡额定功率是________W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
4．（2018?北京）小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端。（选填“左”或“右”）
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压U=1.3V时的电功率P=________W。
（3）由上表的实验记录你还能得到的结论：________。（写出一条即可）
（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有：________。（写出一个即可）
5．（2019?济南）在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是________。
（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是________。
A．小灯泡短路 B．小灯泡开路 C．变阻器短路 D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的________。
6．（2019?西宁）小韩用如图1甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。
（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图甲电路连接完整
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于________（选填“C”或“D”）端。
（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是小灯泡________（选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图1乙所示，此时小灯泡两端的电压为________V，若要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“C”或“D”）端移动，根据该同学实验得到的如图2所示的I﹣U图象，小灯泡的额定功率为________W。
（5）小韩还想用标有“600res/（kW?h）”的电能表测出一个电灶的电功率。测量时关闭其他用电器，只让电灶单独工作，发现6min电能表的转盘转过120r，则这段时间电灶消耗的电能是________J，电灶的功率为________W。
7．（2019?青海）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池。
（1）请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小。
（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：
①________；
②________。
（3）改正不当操作后，连续4次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为________A；小灯泡的额定功率是________W。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡发光情况
1
1.5
0.24
很暗
2
2
较暗
3
2.5
0.28
明亮
4
3
0.31
很亮
（4）通过实验发现，小灯泡两端的________越大电功率越大，灯泡越________。
类型六：焦耳定律探究实验
1．（2019?东营）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管________（选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和________相同的情况下，导体产生的热量与________大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察________的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是________。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为________A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是________J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是________。
2．（2019?昆明）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中R1＞R2
实验一：探究电流产生的热量与电阻的关系
（1）请按照图中的电路图将对应实物图连接完整；
（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制________；电阻丝放出热量的多少，通过________来进行判断；
（3）闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了△t1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2，那么△t1________△t2（选填“大于”，“等于”或“小于“）。
实验二：探究电流产生的热量与电流的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高量△t1’（或△t2’）________2△t1（或2△t2）（选填“大于”，“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流________正比例关系。
（5）你认为做这个实验产生误差的主要原因是________。
3．（2018?怀化）探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验.如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。 （1）在图甲中，通过两电热丝的电流________；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的________关系。 （2）在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的________关系。 （3）在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的________来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。 （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________。
4．（2019?嘉兴）某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；
②当2根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。
请回答下列问题：
（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有________。（写出一条即可）。
（2）为验证猜想一，必须比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是________。
（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例：________。
类型七：电与磁探究实验
1．（2019?兰州）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。
（1）以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最________（选填“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数
1
2
3
I/A
0.34
0.40
0.44
F0/N
0.9
0.9
0.9
F/N
0.84
0.82
0.81
（2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，________。
（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为________（选填“N”或“S”）极。
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到________的作用。
2．（2018?昆明）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在________，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体________，闭合开关后，导体________，说明磁场对________导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，________确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。
3．（2018?昆明）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在________，磁体会对通电导体产生力的作用吗？ （2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体________，闭合开关后，导体________，说明磁场对________导体有力的作用。 （3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。 （4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________有关。 （5）如果同时改变磁场方向和电流方向，________确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。
4．（2019?贵阳）小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题；
（1）悬挂金属棒静置于∪形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是
竖直向________（选填：“上”或“下“）。
（2）灵敏电流计的作用是用来检测________的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，那么接下来你认为最应该关注的器材是________。
（3）小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致，他提岀更换磁性更强的磁铁，就在他移动原磁铁时，你发现电流计的指针出现了晃动，你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因________。（仅写出最应该进行的一步操作）
（4）就根据上述探究过程，小明就说：“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价？________。
5．（2018?绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是________（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是________；通过观察丙图实验现象得出的结论是________。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是________。
电学部分
专题十四：电磁学实验探究问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
电磁学科学实验与探究是电学的重要内容，也是常考题型。实验探究是一种认识科学、应用科学的物理方法。进行科学探究活动的一般思维程序是：提出问题→建立假说（或猜想）→实验检验→归纳分析→解决问题（或得出结论）→实验修正。 探究性试题是考查学生综合分析能力、归纳总结能力、发散性思维和创造性思维能力的中考热点题型，是近年来中考必考内容。
探究性试题可分为：现象探究、方法探究、实验探究、数据探究、阅读情景探究等。解答此类试题要具备定的知识基础、能力基础、生活经验基础。思维方法是发掘物理现象与物理知识、物理过程与物理方法之间隐含的联系，找到物理知识、物理规律的应用原型，是学生能力得到锻炼与升华的过程。
实验探究题主要以选择、填空、解答、分析为主。
电学实验探究题的分类与解法：
1.考查内容
（1）基本测量仪器仪表使用与掌握情况，灵活使用电流表、电压表、滑动变阻器的能力。
（2）综合应用知识解决问题的能力。
（3）设计实验的能力。
（4）思维发展能力、创新能力。
2.考查形式：选择、填空、连线作图、电路故障分析、实验方案设计。
3.考查重点和热点：电学仪表的使用、滑动变阻器的作用、验证电学规律、电学量的测量、创新能力。
考查难点：创新设计实验和对实验过程进行评估。
4.题目分类及分类解法技巧
（1）考查测量仪器的读数和使用：关于实验器材的读数是物理实验的一个基本要素，也是考察实验基本技能的一种重要手段。新课程标准要求学生应熟练掌握刻度尺、秒表、温度计、托盘天平、量筒、弹簧测力计、电流表、电压表和电能表这九种测量工具的读数方法。其中，电学主要是电流表、电压表读数和滑动变阻器的接线，有时也将电能表与秒表组合探究家用电器的功率。
攻略：读数前都应首先弄清测量工具的量程、分度值、零刻线的位置。学生实验中电压表两个量程分别是0～3V 和0～15V ，分度值对应的是0.1V 和0.5V ；电流表量程分别0～0.6A 和0～3A 分度值对应的是0.02A 和0.1A 。滑动变阻器的接线通常只考“一上一下”的接线方式，影响接入电阻大小的是所使用的下接线柱和滑片的移动方向，滑片靠近所使用的下接线柱，接入电阻变小，相应的电流就变大。
（2）考查实验探究方法：研究物理问题的方法很多，如控制变量法、等效替代法、推理法、模型法、类比法、转换法、归纳法等，其中控制变量法、转换法的应用最为普遍，对这些研究方法要理解和掌握。
5.电磁学实验探究题主要内容：探究电流与电压关系、电流与电阻关系、欧姆定律、测量小灯泡额定功率、测量电阻额定功率、电阻测量、焦耳定律、电与磁等。
解答此类问题要注意以下问题：
1. 电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法。
2. 实验探究方法有：控制变量法、等效替代法、推理法、模型法、类比法、转换法、归纳法等，其中控制变量法、转换法的应用最为普遍。
3.多次实验的目的：为了研究某个规律的多次实验是为使实验结论有普遍性，避免偶然性；为了测某个物理量的多次实验是为了多次测量取平均值减小误差。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一：电流与电压关系实验探究
【典例1】（2019?温州）小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧，闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时
示数为零的电表是________。
（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
（3）若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【解析】（1）图甲中：电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量R0的两端的电压，电流表测量电路中电流；闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，电路中只有R0与电流表串联在电源两端，则电流表有示数；电压表由于一个接线柱没有接通电路，所以没有示数；（2）图乙中，电阻R0与电阻丝A串联，电压表测量的两端的电压，由于串联电路中电阻的阻值越大，分得的电压越大；所以，当电阻丝阻值变大时，电阻丝两端的电压变大，电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；所以，电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大。（3）由图丙可知：在A、B、C三条电阻丝中，电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化；且示数变化范围较大，故选择B电阻丝。
【答案】（1）电压表；（2）电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大；
（3）选择B电阻丝最合适；原因是电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化；且示数变化范围较大。
高频考点二：电流与电阻关系实验探究
【典例2】（2019?营口）小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验：
（1）小明选择了如下器材：电源（电压恒为4.5V）、滑动变阻器“20Ω 2A“、电流表、电压表、开关、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、导线若干。
①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应________；
②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接；
③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“A”或“B“）端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是________。
④排除故障后，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2V，再将5Ω电阻换成10Ω电阻后，小明接下来的操作是________；当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明________。
⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________比。
（2）上述实验结束后，小明和同学们想要测量额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，却发现电压表已经损坏，
于是他们利用“20Ω 2A”的滑动变阻器以及原有器材，又设计了如图乙所示电路，测量过程如下：
①________（填开关通断情况），移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，________（填开关通断情况），记下电流表的示数为0.3A；
③则小灯泡的额定电功率为________W。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【解析】①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应将电流表指针调零；②由④电压表示数为2V，故电压表选用小量程与电阻并联，由欧姆定律，电流最大值为：I大＝＝＝0.4A，故电流表选用小量程与电阻串联，如下所示：
③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的B端；闭合开关后，发现电流表有示数，则电路为通路，电压表示数为零，经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是电阻短路；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，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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V；电压表控制的电压为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电阻为：R滑＝1.25×20Ω＝25Ω＞20Ω，故当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明变阻器的最大电阻太小；⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（2）①只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表的示数为0.3A；③在①中，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联后再与电流表串联，灯正常发光；在②中，只有变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，由欧姆定律，R滑右＝＝＝15Ω，则R滑左5Ω，由欧姆定律，在①中，滑片以左电阻丝的电压为：U滑左＝IR滑左＝0.3A×5Ω＝1.5V；根据串联电流电压的规律，灯的额定电压为：U额定＝4.5V﹣1.5V＝3V，灯的额定功率为：P额定＝U额定I＝3V×0.3A＝0.9W。
【答案】（1）①将电流表指针调零；②如上所示；③B；电阻短路；④向右移动变阻器的滑片，使电压表示数为2V；变阻器最大电阻太小；⑤反；（2）①只闭合开关S2；②闭合开关S1，断开开关S2；③0.9。
高频考点三：小灯泡额定功率实验探究
【典例3】（2019?雅安）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；
（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的________（选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0～500Ω，滑片行程10cm）滑动变阻器B（阻值范围0～50Ω，滑片行程10cm）
（3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为________W；
（4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是________电流表的示数情况是________（以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）；
（5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合图的电路图进行了误差?分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流________（选填“大于”或“等于”或“小于”）灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值________（选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。
【考点】电功率的测量实验．
【解析】（1）变阻器按一上一下接入电路中与灯串联，小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：
（2）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择阻值较大，选择的是A；（3）图丙中，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，灯的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W；（4）未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，此时电压表串联接入电路中，电压表测量的是电源电压，电压表的示数情况是有较大示数；电流表的示数情况是示数为零；（5）电压表与灯并联，电压表测量的电压是准确的，因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，根据并联电路电流的规律，会造成电流表所测电流大于灯泡中的实际电流，根据P＝UI，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值大于真实值。
【答案】（1）如上；（2）A；（3）0.9；（4）有较大示数；示数为0；（5）大于；大于。
高频考点四：电阻测量实验探究
【典例4】（2019?兰州）某同学釆用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.40
电阻Rx/Ω
4.8
5.0
Rx的平均值/Ω
（1）按图甲连接电路时，应先________开关，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。
（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大、电压表的示数变小，你认为电路连接中存在的错误是________。
（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，其示数为________A。
（4）根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为________Ω．（结果保留一位小数）
（5）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大，原因可能是________。
【考点】伏安法测电阻的探究实验．
【解析】（1）为保护电路，按图甲连接电路时，应先断开开关，并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；（2）闭合开关后，发现向左移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数变大，根据U＝IR，待测电阻的电压变大，即电压表示数变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端了；（3）在第三次测量中电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.48A；（4）根据表中数据，由欧姆定律，第3次实验的电阻：R3＝＝≈5.2Ω；为减小误差，取平均值作为测量结果，帮根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为：R＝＝＝5.0Ω；（5）因灯泡的电阻受温度的影响，故将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验中，所测小灯泡的电阻值相差较大。
【答案】（1）断开；（2）电压表并联在滑动变阻器的两端了；（3）0.48；（4）5.0；（5）灯泡的电阻受温度的影响。
高频考点五：电功率测量实验探究
【典例5】（2019?河南）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A“，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。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。
实验次数
物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而________。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝________Ω的定值电阻。
（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪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________；
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：P额＝________。（用U额、U0、R0表示）
若步骤②中，在将开关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”）。
【考点】电功率的测量实验．
【解析】（1）由P＝UI得，小灯泡的额定电流约为：I＝＝＝0.48A＜0.6A，所以，电流表选择0﹣0.6A的量程；灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接，如图所示：
（2）由（1）可知，电流表选择0﹣0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，
则小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W。（3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由I＝可得，第5次实验时电路总电阻：R总＝＝≈18.2Ω＜20Ω，因R总＝RL+R0+R滑，已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，故小聪在实验中选用的是R0＝10Ω。（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：UV＝U﹣U额＝8V﹣2.5V＝5.5V。②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I额＝。③小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝U额?。将开关S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻R0两端的电压U0变小，根据P额＝U额I额＝U额?可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。
【答案】（1）如上图所示；（2）1.05；（3）增大； 10；（4）①5.5V； ③U额?； 偏小。
高频考点六：焦耳定律实验探究
【典例6】（2019?攀枝花）如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。
（1）实验中通过观察________的变化来比较导体所产生热量的多少；这运用了________（填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；
（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的________不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；
（3）在乙装置中，C、D透明容器中产生热量较多的是________容器。
【考点】焦耳定律．
【解析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但电阻丝对容器中的空气加热时，空气温度升高体积膨胀，引起U型管中液柱高度的变化，所以通过液面高度差的变化来反映电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；（3）图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I内+I外，所以，I左＞I内，容器内的电阻值都是5Ω，通电一段时间，由Q＝I2Rt知，C容器中电流产生的热量多。
【答案】（1）液面高度差；转换法；（2）电流；（3）C。
高频考点七：电与磁实验探究
【典例7】（2019?盘锦）图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
1
向上
向左、斜向左
向左
2
向右、斜向右
向右
3
向下
向左、斜向左
向右
4
向右、斜向右
（1）让AB竖直向上运动，电流计的指针________（填“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时，导体中就产生电流
（3）如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是________。
（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是________。
（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中________（填“能”或“不能”）产生电流。
【考点】磁场对通电导线的作用．
【解析】（1）由图可知，蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，其间的磁场方向是从上到下，如果导线AB竖直向下运动，是不会切割磁感线的，故不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转；（2）闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象。（3）A、图A是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场；所以A说法错误；B、图B是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；所以B说法错误；C、图C是动圈式扬声器，与电动机的原理相同，不是电磁感应，所以C说法错误；D、图D是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的；所以D说法正确。故选：D。（4）比较第3和4次实验可知：切割磁感应线的方向不同，但磁场方向相同，指针偏转方向不同，即产生的感应电流方向不同，故在导体运动方向相同时，感应电流的方向向左；（5）闭合开关，若导体不动，左右移动蹄形磁体，根据相对运动，等效于蹄形磁体不动，而导体左右运动，则切割磁感线，导体中能产生电流。
【答案】（1）不偏转；（2）切割磁感线；（3）D；（4）向左；（5）能。
考点过关☆专项突破
类型一：电流与电压关系探究实验
1．（2019?沈阳）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。
（1）小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。 ①在连接实验电路时，开关应________；
②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数；接着他向________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数；继续移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数。小明分析所测数据，得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比：
③此实验中多次测量的目的与下面的________（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究串联电路的电压规律
B．测量定值电阻的阻值
（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V．经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的 c （填字母）；
②更换导线后，小明完成了三次实验测量，并把数据填写在表格中。其中第一次测量时，电流表的示数如图丙所示，此时的电流为________A；
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
③又进行了几次实验后，小明根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I﹣U图象应与图丁中图象________（选填“a”或“b”）相似。
【解析】（1）①在连接电路时，开关必须断开；②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数，要使电压表的示数为2V，需要将滑动变阻器的电阻减小，滑动变阻器分压减少，他应向B端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V；③此题是探究电流与电压的关系，多次测量是为了找出普遍规律；A、探究串联电路的电压规律，多次测量找普遍规律，故A符合题意；B．测量定值电阻的阻值，多次测量是为了减小误差，故B不符合题意；故选：A。（2）①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，说明电路为通路，电压表的示数始终为0V．说明与灯泡并联的电压表出有断路，故可能是c导线断路了；②图中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.2A，示数为0.24A；③因为灯的电阻随温度的变化而变化，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其图象不是直线，故b符合题意。
【答案】（1）①断开；②B； ③A；（2）①c；②0.24；③b。
2．（2019?连云港）某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”，提供的实验器材有：电源（6V）、电流表、电压表定值电阻（10Ω）、滑动变阻器（40Ω 0.5A）、开关和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整；
（2）闭合开关前，应该将滑片P置于________端（选填“A”或“B）；
（3）小明同学进行了正确的实验操作，某次电流表的示数为0.2A，此时定值电阻消耗的功率为________W，变阻器接入电路的阻值为________Ω。
（4）同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”，她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻，用图示电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是________V。
【解析】（1）电源电压为6V，定值电阻为10Ω，由欧姆定律，电路的最大电流为：
I＝＝＝0.6A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）闭合开关前，应该将滑片P置于阻值最大处的A端；（3）小明同学进行了正确的实验操作，某次电流表的示数为0.2A，此时定值电阻消耗的功率为：P＝I12R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器接入电路的阻值为：R滑＝﹣R1＝﹣10Ω＝20Ω。（4）研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，当用20Ω的最大电阻时，变阻器连入电路的电阻也最大（电压表示数最小），根据串联电路的规律和分原理有：＝，即＝，则定值电阻两端电压的最小预设值是：UV＝2V。
【答案】（1）如上所示；（2）A；（3）0.4；20；（4）2。
3．（2019?吉林）在探究电流与电压和电阻的关系实验中，电路图如图所示，电源电压为4.5V保持不变，三个定值电阻分别为Rx、10Ω、20Ω（忽略温度对电阻的影响）
（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在________端
（2）将电阻Rx连入电路，调节滑片位置进行三次实验，数据如表所示，分析数据可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________；
（3）做完第三次实验后，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻Rx换成10Ω的电阻，
再闭合开关，此时电压表的示数________3V．调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1；
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
（4）再断开开关，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R2，则R1________R2。
【解析】（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处，即最左端；（2）将电阻Rx连入电路，调节滑片位置进行三次实验，数据如表所示，横向分析表中数据，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，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；（3）由表中数据，电阻：R＝＝＝5Ω，做完第三次实验后，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻Rx换成10Ω的电阻，根据分压原理，此时电压表的示数大于3V；调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1；（4）因电压表示数不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，定值电阻与变阻器连入的电阻比值也不变，故再断开开关，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1小于R2。
【答案】（1）最左；（2）正比；（3）大于；（4）小于。
4．（2018?齐齐哈尔）小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。 （1）请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整（要求导线不交叉） （2）连接电路时，开关应该处于________状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于________（选填“A”或“B”）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了________的作用。 （3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是________（选填字母）。 A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路 （4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论：________。 （5）上述实验中， ①小鹏用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，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。 ②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为________，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器________（选填字母）。 A．“50Ω 1.0A B．“30Ω 1.0A” C．“20Ω 1.0A”
【解析】（1）将电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器要求一上一下连接，如图所示：
（2）连接电路时，开关应该处于断开状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处即A端，滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到改变导体两端电压的作用；（3）电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、电源是通路；电流表没有示数，说明电流表、定值电阻、滑动变阻器中有一处是断路的；综合分析可知：电流表、滑动变阻器位置是导通的，所以应为定值电阻断路；故选D；（4）由图丙知，电流和电阻的积为：U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，故图象可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）①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，使电压表的示数为2V；②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小；电阻两端的电压始终保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=6V-2V=4V，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20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×20Ω=40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，即选A；
【答案】（1）如上图；（2）断开；A；改变导体两端电压；（3）D；（4）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）①A；2；②滑动变阻器的最大阻值过小；A。
5．（2019?德阳）用如图的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表一
次数
U/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表二
次数
R1/Ω
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
（1）保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1；根据表1中的数据，你得出的结论是________；这时R1的阻值为________Ω。
（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将________1.5V（选填“大于”、“小于或“等于”）。因此要向________（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为________。
【解析】（1）由表1数据知，在电阻不变时，电压是原来的几倍，通过的电流是原来的几倍，即在电阻不变时，通过导体的电流与它两端的电压成正比；由欧姆定律，R1＝＝＝5Ω.（2）在研究电流与电阻的关系时，先将R1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5V，然后将R1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，根据分压原理，电压表的示数将大于1.5V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数仍为1.5V；（3）利用表2中的1、3次实验的数据，根据电阻的串联和欧姆定律，由电源电压不变列方程得：U＝I11（R11+R滑）＝I13（R13+R滑）；即0.5A×（3Ω+R滑）＝0.25A×（9Ω+R滑），R滑＝3Ω。电源电压约为：U＝0.5A×（3Ω+3Ω）＝3V。
【答案】（1）在电阻不变时，通过导体的电流与它两端的电压成正比； 5；（2）大于；右；（3）3V。
6．（2019?随州）利用如图所示的器材探究：流经小灯泡的电流I与小灯泡两端电压U之间对应关系规律（小灯泡的额定电压为2.5V，阻值在5Ω至10Ω之间）。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）将该实物图对应的电路图画在虚线框内；
（3）实验中记录了流过该小灯泡的电流与灯泡两端电压（包括略高于额定电压）对应数据（见下表）
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
2.8
I/A
0.20
0.25
0.27
0.28
0.29
请在给定的U﹣I坐标系中描画出该5组数据对应的坐标点并根据这些点的分布特点画出这个小灯泡的U﹣I图线。形成这种图线特征的原因是________。
【解析】（1）由表中数据，电流表选用小量程与灯串联，电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下图1左所示；（2）根据实物图画出电路图，如下图1右所示；
（3）根据表中数据，在坐标系中找出对应的点，用平滑的曲线连接起来，如下图2所示：
灯的U﹣I图象为一曲线，原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
【答案】（1）如图1左所示；（2）如图1右所示；（3）灯的电阻随温度的变化而变化。
类型二：电流与电阻关系探究实验
1．（2019?滨州）某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
（1）请将图甲连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于________端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关后，同学们发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是________。
（4）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为________A。
（5）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。再更换20Ω定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中。由实验数据可知：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________。
实验次数
1
2
3
R/Ω
5
10
20
I/A
0.2
0.1
（6）该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0，测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S和S1，此时电流表的示数为I1。
②闭合S断开S1，此时电流表的示数为I2。
③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式，则Rx＝________。
【解析】（1）滑动变阻器与电阻串联，要求滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，所以应将滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示：
（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大即B端；（3）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现电流表无示数，电路可有断路发生，而电压表有示数，说明电压表到电源两极间是通路，所以故障原因可能是定值电阻断路；（4）同学们首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到b端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数0.4A；（5）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；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B端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比。（6）①闭合S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I1，②闭合S、断开S1，此时为只有Rx工作的电路，电流表测量Rx的电流，示数为I2，可测出电源电压U＝I2Rx，根据并联电路电流的规律知，R0的电流：I0＝I1﹣I2，则电源电压为U＝（I1﹣I2）R0
根据电源电压相等知：U＝U＝I2Rx＝（I1﹣I2）R0
未知电阻Rx的表达式为：Rx＝。
【答案】（1）如上所示；（2）B；（3）定值电阻断路；（4）0.4；（5）B；2；反比；（6）③。
2．（2019?本溪）利用所学知识完成下面的电学实验。
探究电流与电阻关系
（1）用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、电压恒为8V的电源、“40Ω 1A”的滑动变阻器、量程为0～0.6A的电流表和量程合适的电压表连接了如图甲所示电路。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最________（填“左”或“右”）端。实验中分别将四个定值电阻单独接入电路，并调节滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端电压保持不变并记录对应的电流值，为了完成四次实验，实验中定值电阻两端控制不变的电压最高不应超过________V。
（2）根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，通过分析图象得出结论：当________一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片要放在阻值最大处，即最右端；电流表的量程为0﹣0.6A，当电路中的最大电流为0.6A时，电路中的总电阻最小，即此时电路中应接入定值电阻为5Ω的电阻，根据欧姆定律I＝得，此时定值电阻两端的电压：U＝IR＝0.6A×5Ω＝3V；所以为了完成四次实验，实验中定值电阻两端控制不变的电压最高不应超过3V；（2）根据图乙所示的图象知，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】（1）右；3；（2）电压；反比。
3．（2019?铁岭）小久利用电压恒为6V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表电流表，开关，导线完成了下列电学实验。
（1）探究电流与电阻关系。
①他设计的电路图如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最________（填“左”或“右”）端。他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数。保
持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向________（填“左”或“右”）端移动。
②他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为4V，最多可以完成________次实验。通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成________。
（2）测量小灯泡额定功率。
①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数为________V。
②小久检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。
③排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则电流表示数为________A，小灯泡的额定功率为________W。
（3）小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关，利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整：
①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V时，小灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V。
③________（填所有开关的闭合或断开状态），读出电压表的示数为5V。
④小灯泡的额定功率P额＝ 0.875 W．
【解析】（1）①为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即最右端；
将10Ω电阻换成20Ω电阻时，根据分压原理可知，电压表示数将增大，为保持电压表示数不变（应使电压表示数减小为原来的电压值），根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向右移动，直到电压表示数为4V；②根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UR＝6V﹣4V＝2V，通过电路的最小电流为：I最小＝＝＝0.1A，定值电阻的最大值为R最大＝＝＝40Ω，所以只有10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻可以适用，故最多可以完成4次实验；通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（2）①若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路，此时电压表有示数，且等于电源电压，为6V；②分析实物图可知，变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表应与灯串联，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，将小灯泡右侧连线改接到电压表的负接线柱，如下图所示：
③图丙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（3）①开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器滑片，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律知，使电压表示数为6V﹣2.5V＝3.5V时，灯泡正常发光；②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V。③闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，读出电压表的示数为5V，此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2”时的2倍，由图知这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，根据串联电路的分压作用知此时滑片在中间位置，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片在中点处，即滑动变阻器的电阻为10Ω，通过滑动变阻器的电流为：I＝＝＝0.35A时，小灯泡正常发光。④小灯泡的额定功率P额＝UI＝2.5V×0.35A＝0.875W。
【答案】（1）①右；右；②4；反比；（2）①6；②见上图；③0.3；1.14；（3）①3.5；③闭合开关S、S2，断开S1；④0.875。
4．（2018?郴州）小明同学研究“一段电路中的电流与电阻的关系”，设计了如图所示电路，电源电压恒为6V.
（1）根据小明设计的图甲，用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整.
（2）当定值电阻为10Ω时，电流表示数如图所示，将电流表的示数填入下表空格处：
（3）小明将第三次实验得到的数据填入下表，然后将E、F两点间的电阻由15Ω换成20Ω，为控制电压表的示数不变，滑动变阻器的阻值应调到________Ω
实验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
2
5
0.40
2
2
10
3
2
15
0.13
4
2
20
0.10
（4）分析表中数据，得出的结论是：导体两端的电压一定时，________
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【解析】（1）由（3）知电压表的量程为0～3V，并联在定值电阻两端，且正进负出；滑动变阻器采用“一上一下”接入电路，图中已经接了下接线柱，随便接一上接线柱就行，如下图所示：
（2）由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.2A；（3）将E、F两点间的电阻由15Ω换成20Ω，由表格知：此时电路的电流为0.1A，根据串联电路电压的特点知，滑动变阻器的电压为：U滑=U-U定=6V-2V=4V；滑动变阻器的电阻为：；（4）由表中实验数据可知，在电压一定时，电流与电阻阻值的乘积一定，即电流与电阻成反比，由此可得：在电压一定时，电流与电阻成反比。
【答案】（1）见上图；（2）0.2；（3）40；（4）导体中的电流与导体的电阻成反比。
5．（2019?镇江）小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。
（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最________（选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处被短路而造成的，被短路的是________；
（4）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图线如图2所示，由此可知U0＝________V，实验结论是：在电压一定时，________；
（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V电源后继续实验，进行了如下操作：
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关；
②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验；
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致________。
（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω～25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的与I与关系图线不可能是图3中的________（选填“甲”或“乙”），理由是________。
【解析】（1）将电压表并联在电阻箱的两端，且保证正进负出，如下图所示：
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最左端；（3）电流表示数不为0，说明电路是短路，电压表示数为0，说明与电压表并联的部分短路，即电阻箱短路了；（4）由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05，则R＝20Ω，关图线可知U0＝IR＝0.1A×20Ω＝2V；根据图象知，电流与导体电阻的倒数成正比，则电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）断开开关，当把电阻箱的电阻从4Ω换为15Ω时，必须把滑动变阻器调到阻值最大处的位置，如果没有调，使得电阻箱分得的电压过大，会超过电压表的量程；（6）对于图3乙图线，当电阻为5Ω是，倒数为0.2，对应的电流为0.15A，则电阻箱两端的电压U′0＝I′R′0＝0.15A×5Ω＝0.75V，此时滑动变阻器两端的电压为3V﹣0.75V＝2.25V，此时滑动变阻器两端的电压为电阻箱两端电压的3倍，滑动变阻器接入电路的电阻也为电阻箱接入电路的3倍，当电阻箱接入电路的电阻是25Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻必须调到75Ω才能满足要求，而滑动变阻器的最大电阻只有50Ω，因此此图线不可能是实验测量的。
【答案】（1）见上图；（2）左；（3）电阻箱；（4）2；通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）电阻箱两端的电压超过电压表量程；（6）乙；当电阻箱阻值为25Ω时，滑动变阻器的最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V。
6．（2019?山西）在“探究电流与电阻的关系”实验中：
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），
要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须________。
（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是________。
（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A．将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为________V。
【解析】（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
连接电路时，开关必须断开；（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是电阻R断路。（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.3A；由定律定律，电压表示数：U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；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，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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1.5V。
【答案】（1）如上；断开；（2）电阻R断路；（3）0.3；右；1.5。
类型三：小灯泡额定功率探究实验
1．（2019?莱芜区）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V电阻约为10Ω）、滑动变阻器（50Ω 1A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、电流表（量程0～0.6A，0～3A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在A、E之间和A、F之间，电压表均有示数；接在C、F之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是________（选填“小灯泡断路”“、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；
（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，此时小灯泡的功率________（选填“大于、“小于”或“等于”）额定功率，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器的滑片P应向________（选填“A”或“B”）端移动，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。
（4）测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是________；
（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有________（写出一个即可）。
【解析】（1）灯的额定电压2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的电流约为：I＝＝＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）把电压表分别接在A、E之间电压表有示数，则A﹣电源﹣开关﹣电压表组成的电路是连通的，同理，接在A、F之间，电压表均有示数；A﹣电源﹣开关﹣灯﹣电压表组成的电路为通路；而连接在C、F之间，电压表无示数，则可确定滑动变阻器断路；（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，小于灯的额定电压，此时小灯泡的功率小于灯的额定功率，灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为额定电压；当灯正常发光时，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0.26A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；（4）根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，通过灯的电流也变小了，根据P＝UI灯的功率变小，灯的温度降低，灯丝的电阻变小，故发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍；（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，通过移动变阻器的滑片可多次测量，用这一电路还可以完成的实验有研究电流与电压的关系。
【答案】（1）如上所示；（2）滑动变阻器断路；（3）小于；A；0.65；（4）因灯的电阻随温度的变化而变化；（5）研究电流与电压的关系。
2．（2019?恩施州）在测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，实验电路如图。
（1）实验室里有规格为甲“10Ω1A”和乙“50Ω1A”的滑动变阻器，为了完成该实验，你认为应该选择________（选填“甲”、“乙”）滑动变阻器。
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，小灯泡不亮，其原因是________。调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，电压表的指针偏转超过最大刻度，你判断故障可能是________。
（3）请根据实验数据绘出的小灯泡的I﹣U图象，计算出小灯泡的额定功率是________W。
【解析】（1）电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入的电阻：R滑＝＝＝14Ω，故选用“50Ω1A”的滑动变阻器，即选择乙滑动变阻器；（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，则电路为通路，小灯泡不亮，其原因是，电路的电流过小，导致灯的实际功率过小；调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，则电路可能断路，电压表的指针偏转超过最大刻度，则电压表与电源连通，故障可能是灯泡断路；（3）根据绘出的小灯泡的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
【答案】（1）乙； （2）小灯泡的实际功率太小； 灯泡断路；（3）0.5。
3．（2018?鞍山）王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最________（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是________。 （2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏________（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”） （3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。 （4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为________（选填“电压”或“电流”）。 （5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是________。 （6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是________ A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V
【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处的最右端，这样做的目的是保护电路；（2）电源为三节新干电池串联，电源电压为4.5V；原电路中，电压表串联在电路中，电流表将灯短路，电路中几乎没有电流，电压表（量程为0-3V）测电源电压，故他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏电压表；（3）电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，改正后如下左图所示：
（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高，由U=IR可知，灯泡电压的变化量大于电流的变化量，如上右图所示，所以可以判断图象的横坐标为电流；（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流选用小量程，大小为0.28A，则小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；（6）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端的电压一定（即电压表示数不变），设电压表示数为U′，根据串联电路电压的规律可知，变阻器的电压为一定值，由串联分压原理有：-①，①式中左边为一定值，当定值电阻最大时，变阻器的最大电阻连入电路中，即，解得最小电压为：U′≈1.93V，则不可以选取的电压值是1.5V，故选A。
【答案】（1）右；保护电路；（2）电压表；（3）如上图所示；（4）电流；（5）0.7W；（6）A。
4．（2019?十堰）小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于________状态；
（3）实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向________（选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W；
（4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为________A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。
【解析】（1）该实验中，灯泡应与电流表串联，电压表应与灯泡并联，如下图所示：
（2）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；（3）灯在额定电压下正常发光，此时电压表的示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时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；（4）已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为0.5A时，此时由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为：U′＝I′R′＝0.5×5Ω＝2.5V；再读出电流表A1的示数，由P＝UI才能算出小灯泡的额定功率。
【答案】（1）如上图所示；（2）断开；（3）B；0.75；（4）0.5。
5．（2019?盘锦）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是________。
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是________A，小灯泡的额定功率是________W。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。
①________（填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，________（填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额＝________（用已知量和所测物理量符号表示）。
【解析】（1）因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；（4）实验步骤：①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑。③在①中，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律，灯的电压为额定电压；在②中，灯短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有：＝，R滑＝R0；在①中，由欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL＝＝×（U﹣U滑）；小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）；
【答案】（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合S、S2，断开S1；U﹣U额；②闭合S、S1，断开S2；③U额××（U﹣U滑）。
6．（2019?本溪）测量小灯泡的额定功率
（1）如图1甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将________（填“正常偏转”或“几乎不动”），请你在错误的导线上画
“Ⅹ”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流值为________A，则小灯泡的额定功率________W。
（3）实验后，小明又想测量一个额定电压为6V阻值约为8Ω的小灯泡的额定功率，但发现电流表和电压表的大量程均已损坏，于是找来一个阻值为10Ω的定值电阻，设计了如图1丙所示的实验电路，其中电源电压恒为8V请完成下面的实验步骤：
①在图2所示的三个选项中，选出能对应填入虚线框内合理的元件组合________。
②正确选择元件并连接电路后，闭合开关S调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为________V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为________W。
【解析】（1）原电路中，变阻器与灯并联，电压表（内阻很大）串联在电路中是错误的，故此时若闭合开关，电流表的指针将几乎不动；灯与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流表分度值为0.02A，电流值为0.2A，则小灯泡的额定功率：P＝U1I1＝3.8V×0.2A＝0.76W；（3）①电源电压为8V，灯的额定是6V，由串联电压的规律，电阻分得的电压为2V，故电压表可与电阻并联，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I＝＝＝0.75A＞0.6A，故电流表不能直接测量通过灯的电流，根据并联电流的规律，干路电流大于支路电流之和，灯接在干路上，故B选项正确；②由①知，变阻器与定值电阻并联后再与灯串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过变阻器的电流，故电压表的示数为2V时，灯正常发光，由欧姆定律，通过定值电阻所在支路的电流为0.2A，由并联电路电流的规律，通过灯的电流为：IL＝0.5A+0.2A＝0.7A，灯的额定功率为：PL＝ULIL＝6V×0.7A＝4.2W。
【答案】（1）几乎不动；（2）0.2；0.76；（3）①B；②2；4.2。
7．（2019?怀化）小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率。
（1）按照图甲所示的电路图。请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整。（要求：导线不能交叉）
（2）连接实物电路时，开关应处于________状态。
（3）闭合开关前。滑动变阻器的滑片应调到最________端（选填“左”或“右”）。
（4）电路连接完成后，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。出现这种故障的原因可能是________。
（5）排除故障后，小红调节滑动变阻器的滑片P．多次进行了小灯泡的电功率的测量。当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，通过小灯泡的电流是________A．小灯泡的额定功率为________W。
（6）小红在实验中进行了多次测量。其测量目的是________（选填下面的字母）。
A．求出灯泡在不同电压下功率的平均值，这样可以减小误差。
B．找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。
【解析】（1）电压表并联在灯泡的两端，滑动变阻器一上一下的连接，下图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开；（3）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，即最右端；（4）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两端相连，则故障为小灯泡发生断路；（5）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，图丙的示数为0.2A，则灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；（6）小红在实验中通过移动滑动变阻器来改变灯泡两端的实际电压，测量出不同电压下的电功率，并分析灯泡亮暗与实际功率的关系，故B正确。
【答案】（1）如上图所示；（2）断开；（3）右；（4）小灯泡断路；（5）0.2；0.5；（6）B。
8．（2019?黄冈）在用伏安法测量标有“2.5V“灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件完好。
（1）小明用已有的器材、5Ω的电阻R0和另一块电压表，设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于________。
（2）小明进行了如下实验，请补充完整。
①连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值调到________。
②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为________V。
③再读出R0两端的电压为1.5V。
（3）若实验操作正确，则灯泡的额定功率为________W。
【解析】（1）电压表V2可测量出电阻R0两端的电压，根据欧姆定律算出电路的电流，所以电压表V2与R0并联起来作用相当于电流表；（2）①闭合开关前，滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即b端；②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V，使灯泡正常发光；③再读出R0两端的电压为1.5V，此时电路的电流为：I＝＝＝0.3A；（3）灯泡的额定功率：PL＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
【答案】（1）电流表；（2）①b端；②2.5；（3）0.75。
类型四：电阻测量探究实验
1．（2019?呼伦贝尔）现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻R、开关、导线利用给定器材连接成“伏安法测电阻”的电路。
（1）请在答题卡中相应位置画出图甲所示的实物图对应的电路图；
（2）实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于________端（选填“A“或“B”）；
（3）闭合开关，无论怎样移动滑片P发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是________（写出一种原因即可）
（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图乙所示，则通过R的电流大小为________A，它的阻值是________Ω。
【解析】（1）根据实物图画出电路图，如下所示：
（2）实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处B端；（3）经分析，闭合开关，无论怎样移动滑片P发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是电阻R断路（或电流表短路）；（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，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，由欧姆定律，它的阻值是：
R＝＝＝9Ω。
【答案】（1）如上所示；（2）B；（3）电阻R断路；（4）0.3； 9。
2．（2019?上海）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个，三个滑动变阻器（分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片P，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为________伏。
②判断实验中电流表所选的量程。________________（需要写出计算过程）
③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是________。
【解析】①电路连接正确，即待测电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与待测电阻并联，因电源电压为3V，故电压表选用的量程为0～3V；②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，由题意可得，变阻器的最大电阻约为：2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；若电流表选用大量程，其示数为1.4A，由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为：2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；③图（b）电流表示数为0.28A．继续移动滑片，当电压表示数在如图（a）的基础上偏转两格后，电压表示数可能为1.6V和1.2V：若电压表示数为：1.4V+2×0.1V＝1.6V，即电压表示数变大，根据I＝，则电路中的电流也应变大，则此时的电流为：0.28A+2×0.02A＝0.32A；由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5Ω；若电压表示数为：1.4V﹣2×0.1V＝1.2V，即电压表示数变小，根据I＝，则电路中的电流也应变小，此时电流为：0.28A﹣2×0.02A＝0.24A；由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5Ω；
【答案】①0～3；②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；若电流表选用大量程，其示数为1.4A，由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；③5Ω。
3．（2018?徐州）小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。 （1）小明实验的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整。 （2）小明第1次测量时，电压表示数如图乙所示，则电压为_________V。 （3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为_________Ω。 表一
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
电流I/A
0.30
0.41
0.52
表二
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.30
0.20
0.10
（4）小华测量的数据如表二所示，则小华实验中存在的问题可能是：_________。
【解析】（1）变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）小明第1次测量时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则电压为1.5V，（3）小明测量的数据如表一所示，由欧姆定律，第1次实验定值电阻的阻值为：，同理：, ，为提高测量的准确度，取平均值作为测量结果：；（3）由表二数据，电流越来越小，由欧姆定律的变形公式U=IR，定值电阻的电压变小，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变大，故电压表并联在滑动变阻器两端了。
【答案】（1）如图所示；（2）1.5；（3）4.9；（4）电压表并联在滑动变阻器两端了。
4．（2019?阜新）在“伏安法测电阻”的实验中，小亮连成如图所示电路，正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。
（1）若在错误的电路中，闭合开关后，电压表的指针将________（选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”）。
（2）请你将接错的那根导线打“×”，画出正确连线。
（3）电路连接正确后，要使定值电阻两端的电压从小到大变化，滑动变阻器的滑片应该向________侧调整。
（4）选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器进行实验，记录数据如表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
1
2
3
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
0.1
0.2
0.3
R/Ω
5
10
若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，不能完成表格中第________次实验。
（5）在本次实验中滑动变阻器的主要作用________。
（6）多次测量的目的是________。
【解析】（1）根据电压表的使用规则可知，电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出；图中电压表接在电流表两端，此时电压为0，故电压表指针不动；（2）电压表应并联接在定值电阻的两端，如图所示：
（3）要使定值电阻两端的电压从小到大变化，应增大通过定值电阻的电流，故应减小滑动变阻器的电阻，即向左移动；（4）换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，当定值电阻为5Ω时，此时电路中的最小电流为：I＝＝＝0.18A，故前三组都能完成；当定值电阻为10Ω时，此时电路中的最小电流为：I＝＝＝0.15A，第四组的电流为0.1A，故第四组不能完成；（5）滑动变阻器能够改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，从而实现多次测量的目的；（6）实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差。
【答案】（1）不动；（2）如图；（3）左；（4）四；（5）改变电路中的电流和定值电阻两端的电压；（6）求平均值，减小误差。
5．（2019?玉林）如图所示，图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。
（1）请你根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。（要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大）
（2）在连接电路时，开关必须________。
（3）闭合开关S后，发现电流表无示数，电压表有示数，则出现的故障可能是________。
（4）排除故障后，闭合开关S，当滑片P移动到某一个位置时，电流表的示数为0.2A，电压表的示数如图丙所示，其读数为________V，则待测电阻Rx＝________Ω。
（5）若实验中电流表不慎损坏，现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干，请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图，要求能测量Rx的阻值。
【解析】（1）滑动变阻器与电阻串联且一上一下的接，滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大，需要接左下接线柱，如图：
（2）为了保护电路，在连接电路时开关必须断开；（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；（4）由图丙可知，电压表量程为0～3V，其分度值为0.1V，示数为2V，则待测电阻：Rx＝＝＝10Ω；（5）只有电压表时，要想测量出电阻，需要用电压表和定值电阻来代替电流表，实验中通过单刀双掷使电压表的测量范围不同，如图：
当闭合开关S，将S1拨到触点2，移动滑片，读出电压表的示数U1，再将开关S1拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，则定值电阻Rx两端的电压为U﹣U1，根据电路的电流相等列等式，再表示出Rx。
【答案】（1）见上图；（2）断开；（3）Rx断路；（4）2；10；（5）见上图。
类型五：电功率探究实验
1．（2019?宁夏）小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）图甲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）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的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
1.7
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）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是________。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是________。
（6）此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻还能完成的探究实验是________。
【解析】（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；（3）当电压表示数为1.7V时，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0.24A，由欧姆定律，灯的电阻：R＝＝≈7.1Ω；灯的功率：P＝UI＝1.7V×0.24A≈0.41W；
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）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是灯的实际功率越大，灯越亮。（5）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；（6）此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，可控制电阻电压一定，故还能完成的探究实验是：电压一定时，电流与电阻的关系。
【答案】（1）如上所示；（2）灯泡短路；（3）如上表所示；（4）灯的实际功率越大，灯越亮；（5）灯的电阻随温度的变化而变化；（6）电压一定时，电流与电阻的关系。
2．（2019?黔南州）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，额定电压为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究：
（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2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1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，记录和计算结果如下表：
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。
【解析】（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→电路电流太小→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；
【答案】（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。
3．（2019?哈尔滨）用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额）
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是________A，灯泡额定功率是________W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
【解析】（1）①变阻器按一上一下接入电路中，电压表与灯并联，如下所示：
②如图2，电流表选用小量程，分度值为0.02A，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是0.32A，灯泡额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：R＝＝＝A，允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额＝3V，因灯的电阻随温度的升高而变大，故在3V电压下通过灯的电流小于：I′＝＝≈0.384A＜0.6A。
故用电流表0.6A而不用3A量程。
【答案】（1）①如上所示；②0.32；0.8；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：R＝＝＝A，在3V电压下通过灯的电流小于I′＝＝≈0.384A＜0.6A．故用电流表0.6A而不用3A量程。
4．（2018?北京）小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端。（选填“左”或“右”）
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压U=1.3V时的电功率P=________W。
（3）由上表的实验记录你还能得到的结论：________。（写出一条即可）
（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有：________。（写出一个即可）
【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处，即右端；（2）小阳的实验记录如上表所示，则小灯泡两端电压U=1.3V时的电流为0.20A，电功率：P=UI=1.3V×0.20A=0.26W；（3）由上表的实验记录，根据欧姆定律，，两次实验的电阻大小分别为8.93Ω和6.5Ω，还能得到的结论：灯的电压越大，灯的电阻越大；（4）利用如图所示实验电路还可以进行的实验有：测灯的电阻实验。
【答案】（1）右；（2）0.26；（3）灯的电压越大，灯的电阻越大；（4）测灯的电阻实验。
5．（2019?济南）在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是________。
（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是________。
A．小灯泡短路 B．小灯泡开路 C．变阻器短路 D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的________。
【解析】（1）为保护电路，在连接电路时，开关应断开，故小军操作上出现的错误是没有断开开关；（2）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（3）A．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；B．若小灯泡开路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数即为电源电压，不符合题意；C．若变阻器短路，则电流表示数，电压表示数即为电源电压，不符合题意；D．若变阻器开路，整个电路断路，灯不发光，两表都没有示数，符合题意；故选D；（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向； 灯在额定电压下正常发光，2.5V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的?
