专题五 电学实验探究
1．如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是(B)
A．AB段的电阻小于BC段的电阻
B．通电相同时间，AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能
C．这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的
D．若将AB段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大
2．研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是(B)
A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比
C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
3．(2019，宜昌)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案。甲：多节干电池串联接入MN；乙：电池与滑动变阻器串联接入MN；丙：电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。可行的方案是(D)
A．仅有甲
B．仅有乙
C．仅有甲、乙两种
D．甲、乙、丙都可行
4．探究影响电阻大小的因素：有a、b、c、d四根不同的电阻丝，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。实验方案有如下两种：
方
案
甲
乙
电
路
原
理
①将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间，测出电路中的电流。电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越__小__。
②将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大，表示被测的电阻丝阻值越__大__。
增加一把刻度尺，探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填__甲__(填“甲”或“乙”)，具体做法：__选用a、b两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系__。
5．物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表(0～0.6A，0～3A)、电压表(0～3V，0～15V)、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。如图甲为该小组连接的实物图。
(1)请指出实物图连接的两处错误。
①____电流表的正负接线柱接反了__；②____滑动变阻器同时接了上面两个接线柱__。
(2)正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，电流表示数为__0.24__A，则小灯泡电阻为__9.6__Ω。(计算结果保留一位小数)
(3)改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处是____计算小灯泡的平均电阻__，原因是____小灯泡的电阻受温度的影响，且随温度的升高而增大，不能求电阻的平均值__
。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
1.0
0.17
5.9
7.7
2
1.4
0.18
7.8
3
1.8
0.22
8.2
4
2.0
0.23
8.7
(4)该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为____2.5____V，若此时电流表示数为0.25A，则小灯泡的额定功率为____0.625____W。
6．某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源(电压恒为6
V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8
V的待测小灯泡(电阻约为12
Ω)，滑动变阻器两个(A：“5Ω 2
A”；B：“20
Ω 0.5
A”)。
(1)该实验的实验原理是__P＝UI__；实验中，应选用的滑动变阻器是__B__(选填“A”或“B”)。
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是__灯泡断路__。
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为__1.14__W。
(5)该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15
V量程已经损坏，0～3
V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。
(6)由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1__大于__P2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
7．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。
(1)请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整。图略
(2)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于____B__(选填“A”或“B”)端。
(3)小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示
:
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.00
2.00
3.00
3.80
4.20
I/A
0.20
0.40
0.47
__0.5____
0.51
灯泡亮度
不亮
很暗
偏暗
正常
很亮
灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为____1.9____W。
(4)小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而____增大____(选填“增大”“减小”或“不变”)。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是____小灯泡实际功率太小____。
(5)当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了(其余元件完好)，则此时电压表示数约为__6__V。
(6)小明同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是__丙__(选填“甲”“乙”或“丙”)，理由是__为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω______。
8．现有一个电压表、若干导线、两节干电池和一个开关，请你设计一个实验来判断两段材料不同，长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝电阻的大小。
(1)画出实验电路图。
(2)说明实验的步骤以及需要测量的物理量。
(3)小金认为，根据上述操作即可判断这两种材料导电性能的强弱，你认为小金得出结论的依据是什么？(不考虑温度对电阻的影响)
解：(1)将两节干电池串联，甲、乙合金丝串联接入电路，把开关并联在甲合金丝两端，把电压表并联在乙合金丝两端，如图所示。
(2)实验的步骤：以两节干电池为电源，用导线把两段材料不同，长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝串联进电路，把开关并联在甲合金丝两端，把电压表并联在乙合金丝两端，闭合开关，读出电压表示数为U1，断开开关，读出电压表示数U2。
(3)甲合金丝两端的电压为U1－U2，乙合金丝两端的电压为U2。根据欧姆定律，导体两端的电压等于电流和电阻的乘积，而串联电路中，电流处处相等，所以导体电压之比等于电阻之比，所以比较U1－U2和U2的大小关系。若U1－U2＞U2，则甲合金丝的电阻大于乙合金丝的电阻；若U1－U2＜U2，则甲合金丝的电阻小于乙合金丝的电阻；若U1－U2＝U2，则甲合金丝的电阻等于乙合金丝的电阻。导体电阻越大，导电性能越弱，又因为影响电阻大小的因素有长度、横截面积、材料和温度，而长度、横截面积都相同，又不考虑温度对电阻的影响，则可判断两种材料导电性能的强弱。所以根据电压大小关系判断出电阻大小关系，再根据电阻关系判断材料导电性能的强弱。专题五 电学实验探究
1．如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是(
)
A．AB段的电阻小于BC段的电阻
B．通电相同时间，AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能
C．这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的
D．若将AB段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大
2．研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是(
)
A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比
C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
3．(2019，宜昌)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案。甲：多节干电池串联接入MN；乙：电池与滑动变阻器串联接入MN；丙：电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。可行的方案是(
)
A．仅有甲
B．仅有乙
C．仅有甲、乙两种
D．甲、乙、丙都可行
4．探究影响电阻大小的因素：有a、b、c、d四根不同的电阻丝，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。实验方案有如下两种：
方
案
甲
乙
电
路
原
理
①将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间，测出电路中的电流。电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越____。
②将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大，表示被测的电阻丝阻值越____。
增加一把刻度尺，探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填__甲__(填“甲”或“乙”)，具体做法：____。
5．物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡(额定电压为2.5V)、电流表(0～0.6A，0～3A)、电压表(0～3V，0～15V)、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。如图甲为该小组连接的实物图。
(1)请指出实物图连接的两处错误。
①______；②_____。
(2)正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，电流表示数为___A，则小灯泡电阻为____Ω。(计算结果保留一位小数)
(3)改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处是______，原因是______
。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
1.0
0.17
5.9
7.7
2
1.4
0.18
7.8
3
1.8
0.22
8.2
4
2.0
0.23
8.7
(4)该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为________V，若此时电流表示数为0.25A，则小灯泡的额定功率为________W。
6．某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源(电压恒为6
V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8
V的待测小灯泡(电阻约为12
Ω)，滑动变阻器两个(A：“5Ω 2
A”；B：“20
Ω 0.5
A”)。
(1)该实验的实验原理是____；实验中，应选用的滑动变阻器是____(选填“A”或“B”)。
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是____。
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为___W。
(5)该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15
V量程已经损坏，0～3
V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。
(6)由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1____P2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
7．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω。
(1)请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示
:
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.00
2.00
3.00
3.80
4.20
I/A
0.20
0.40
0.47
______
0.51
灯泡亮度
不亮
很暗
偏暗
正常
很亮
灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为________W。
(4)小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是_______。
(5)当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了(其余元件完好)，则此时电压表示数约为____V。
(6)小明同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是____(选填“甲”“乙”或“丙”)，理由是_______。
8．现有一个电压表、若干导线、两节干电池和一个开关，请你设计一个实验来判断两段材料不同，长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝电阻的大小。
(1)画出实验电路图。
(2)说明实验的步骤以及需要测量的物理量。
(3)小金认为，根据上述操作即可判断这两种材料导电性能的强弱，你认为小金得出结论的依据是什么？(不考虑温度对电阻的影响)
