目錄
考情分析TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc1562" PAGEREF _Tc1562 \h 2
\l "_Tc31582" 考點一 串、并聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律 PAGEREF _Tc31582 \h 3
夯基·必備基礎知識梳理 \l "_Tc3818" PAGEREF _Tc3818 \h 3
提升·必考題型歸納 \l "_Tc14441" PAGEREF _Tc14441 \h 4
\l "_Tc5366" 考向01 探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律 PAGEREF _Tc5366 \h 4
\l "_Tc9190" 考向02 探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 PAGEREF _Tc9190 \h 6
\l "_Tc14910" 考點二 探究影響導體電阻大小的因素 PAGEREF _Tc14910 \h 8
夯基·必備基礎知識梳理 \l "_Tc23275" PAGEREF _Tc23275 \h 8
提升·必考題型歸納 \l "_Tc1592" PAGEREF _Tc1592 \h 9
\l "_Tc29440" 考向01 探究影響導體電阻大小的因素 PAGEREF _Tc29440 \h 9
\l "_Tc23695" 考點三 探究電流與電壓和電阻的關系 PAGEREF _Tc23695 \h 12
夯基·必備基礎知識梳理 \l "_Tc23649" PAGEREF _Tc23649 \h 12
提升·必考題型歸納 \l "_Tc732" PAGEREF _Tc732 \h 13
\l "_Tc19275" 考向01 探究電流與電壓的關系 PAGEREF _Tc19275 \h 13
\l "_Tc30026" 考向02 探究電流與電阻的關系 PAGEREF _Tc30026 \h 15
\l "_Tc2199" 考點四 電阻的測量 PAGEREF _Tc2199 \h 19
夯基·必備基礎知識梳理 \l "_Tc2373" PAGEREF _Tc2373 \h 19
提升·必考題型歸納 \l "_Tc19497" PAGEREF _Tc19497 \h 21
\l "_Tc5791" 考向01 伏安法測電阻 PAGEREF _Tc5791 \h 21
\l "_Tc6156" 考向02 特殊方法測電阻 PAGEREF _Tc6156 \h 26
\l "_Tc25290" 考點五 測量小燈泡電功率 PAGEREF _Tc25290 \h 29
夯基·必備基礎知識梳理 \l "_Tc300" PAGEREF _Tc300 \h 29
提升·必考題型歸納 \l "_Tc10023" PAGEREF _Tc10023 \h 30
\l "_Tc31492" 考向01 伏安法測小燈泡電功率 PAGEREF _Tc31492 \h 30
考情分析
電學實驗題是中考的必考內容。在全國各地中考試卷中，必然會有電學實驗題，實驗題所占分值較高，一般在4分-7分之間。考查內容主要有：探究串、并聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律，探究影響導體電阻大小的因素，探究電流與電壓和電阻的關系，電阻的測量，測量小燈泡的電功率等。對探究影響電流熱效應的因素有時也會出現(xiàn)。
在電學實驗題中，考查方向多為電路分析與電路連接、電路故障分析、物理方法、實驗器材、實驗過程、電流表和電壓表讀數(shù)、實驗結論、歐姆定律及其應用、電功率及其簡單計算等。
電學實驗題是考生備考的重點內容，中考復習中，應從實驗方法入手，認識和熟悉實驗電路，了解常見實驗過程，知道最終得到什么結論。
考點一 串、并聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律
一、探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
1.實驗注意的問題
（1）首先畫好電路圖，在根據(jù)電路圖連接實物圖；
（2）在連接實物圖過程中，開關應屬于斷開位置；
（3）連接電流表時，要使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出；
（4）根據(jù)估測的電流大小選擇電流表的量程，若不能事先估計被測電流的大小，連接好電路，檢查無誤后，采用試觸的方法來選擇合適的量程；
（5）讀數(shù)要客觀、準確，視線與刻度盤垂直，且要正對刻度線，讀數(shù)并記錄完畢后斷開開關，切斷電源，整理好器材。
2.實驗結論
（1）串聯(lián)電路中電流處處相等，即I=IA=IB=IC=…=In；
（2）并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，即I=I1+I2+I3+…+In；當各支路用電器都相同時，I=nI1。
3.實驗考向列表
二、探究串、并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律
1.注意事項
（1）連接實物電路圖，可對照電路圖按一定的順序（從電源的“+”極到“-”極或從電源“-”極到“+”極），逐個順次連接；
（2）在連接實物電路過程中，開關要處于斷開狀態(tài)，防止電路出現(xiàn)短路而燒壞電源；
（3）電壓表要并聯(lián)在被測電路兩端，同時要注意讓電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，并采用試觸法選擇合適的量程；
（4）閉合開關進行實驗之前，要檢查電路的正確性，確定沒有錯誤后，方可進行實驗；
（5）實驗中，每次讀數(shù)后，應及時斷開開關，以節(jié)約用電；
（6）記錄實驗數(shù)據(jù)時，要如實記錄，不能隨意改動數(shù)據(jù)，更不能“湊數(shù)”。
2.實驗結論
（1）串聯(lián)電路中，電源兩端電壓等于各個用電器兩端電壓之和，即U=U1+U2；
（2）在同一電路中，并聯(lián)的用電器兩端電壓相等。
3.實驗考向列表
考向01 探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
【例1】如圖，小海和小梅一起做“探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”實驗。
（1）圖甲是他們設計的電路圖，圖乙是他們測量電流時連接的實驗電路，此時電流表測量的是 （填“A”、“B”或“C”）處的電流，若測該處電流時，L1燈泡發(fā)生斷路，L2亮度 （選填“變亮”、“變暗”或“不變”），電流表示數(shù) （選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）閉合開關后，小梅發(fā)現(xiàn)電流表的指針如丙圖，出現(xiàn)這種情況的原因是 ；
（3）他們測出A、B、C三處的電流IA、IB、Ic如下表所示，由此得出三者間的初步結論： （只寫表達式）。為了使結論更具有代表性小梅他們接下來應該做的是 。
【答案】C；不變；變?。浑娏鞅碚摻泳€柱接反了；IC=IA+IB；選用不同規(guī)格的燈泡做多做幾次實驗。
【解析】（1）[1]由圖乙知道，此時電流表串聯(lián)在干路上，測量的是 C處的電流。
[2]L1燈泡發(fā)生斷路，因并聯(lián)電路各支路互不影響，所以通過L2的電流大小不變，L2的亮度不變。
[3]原來電流表測干路電流，L1燈泡發(fā)生斷路后，電流表測支路的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)將變小。
（2）[4]開關閉合后發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉如圖丙所示（指針反偏），出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是電流表的正負接線柱接反了。
（3）[5]分析表中數(shù)據(jù)，得出關系式為IC=IA+IB
[6]為得出普遍性的結論，需要換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組數(shù)據(jù)。
【變式1-1】小敏和小英通過實驗探究“并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關系”。她們連接的電路如圖所示。
（1）當小敏用開關“試觸”時，發(fā)現(xiàn)電流表A1無示數(shù)、電流表A2的指針快速右偏，兩燈均不發(fā)光。由此可知，她們連接的電路發(fā)生了________故障；若閉合開關S，可能造成的后果是________。
（2）小英只改接了電路中的一根導線，電路便連接正確了，請你在圖中畫出她的改法。（在錯接的導線上畫×，然后畫出正確的接線）（___________）
（3）她們利用改正后的電路進行實驗：閉合開關S后，讀出兩塊電流表的示數(shù)，得出的初步結論是：________。
【答案】短路電流表A2被燒壞；如圖；在并聯(lián)電路中，干路電流大于支路電流。
【解析】（1）電流表A1無示數(shù)、電流表A2的指針快速右偏，兩燈均不發(fā)光，由此可知電路發(fā)生了短路故障，若閉合開關S，由于電路發(fā)生短路，電路中電流過大，可能造成的后果是電流表A2被燒壞。
（2）改正電路如圖：
（3）利用改正后的電路進行實驗，閉合開關S后，讀出兩塊電流表的示數(shù)，得出的初步結論是：在并聯(lián)電路中，干路電流大于支路電流。
【變式1-2】如圖所示，電源電壓不變，同時閉合開關S、S1，待電路穩(wěn)定后再斷開S1，則（ ）。
A．電流表A的示數(shù)減小，電流表A1的示數(shù)不變，電壓表V的示數(shù)不變；
B．電流表A的示數(shù)不變，電流表A1的示數(shù)增大，電壓表V的示數(shù)減??；
C．電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均不變；
D．電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均增大
【答案】A。
【解析】由圖可知，閉合開關S、S1時，電阻R1、R2并聯(lián)，電流表A測干路中的電流，電流表A1測通過R2的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點可知，電流表A的示數(shù)大于電流表A1的示數(shù)，電壓表測電源電壓；
當只閉合S時，電阻R1沒有接入電路，此時電流表A與電流表A1相等，都是測通過R2的電流，而通過R2的電流根據(jù)歐姆定律可知，其前后不變，所以電流表A的示數(shù)減小，電流表A1的示數(shù)不變，電壓表仍然測電源電壓，所以電壓表的示數(shù)也不變。故選A。
考向02 探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
【例2】圖甲是小明探究“串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”的實驗電路圖。
（1）連接電路時，開關應該處于 （選填“閉合”或“斷開”）狀態(tài)。
（2）小明根據(jù)電路圖連接好電路，把電壓表接在A、B之間，電壓表示數(shù)如圖乙所示，電壓表的分度值是 V；為了使實驗結果更準確，接下來小明應該斷開開關， 。
（3）正確實驗后，小明分析多組數(shù)據(jù)得出結論： 。（請使用文字敘述）
【答案】斷開；0.5；電壓表換用小量程；串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
【解析】（1）[1]連接電路時，為了防止觸電和由于連接錯誤造成短路，損失電路元件，應把開關斷開。
（2）[2]由圖乙可知，電壓表所選量程是0~15V，分度值為0.5V。
[3]由于電壓表所選量程是0~15V，指針偏轉很小，所以為了實驗結果更準確，電壓表應選用小量程。
（3）[4]根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
【變式2-1】為了探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，小明設計的電路如圖所示．根據(jù)電路圖把電壓表分別接入到電路中的AB、BC、AC之間，測出它們的電壓，填入表中：
（1）AC之間電壓如圖乙所示，示數(shù)為 V。
（2）再測燈L2兩端電壓時，只將電壓表接A的一端改接C，這種接法 （正確/不正確），理由是 。
（3）在表格中記錄數(shù)據(jù)后，下一步首先應該做的是： ；
A．整理器材，結束實驗 B．換用不同規(guī)格的小燈泡，再測出幾組電壓值
C．分析數(shù)據(jù)，得出結論 D．換用電壓表的另一量程，再測出一組電壓值
（4）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，則小燈泡的故障可能是 或 。（假設只有一個燈泡有故障）
【答案】6；不正確；電壓表的正負接線柱接反了；B；L1短路；L2斷路。
【解析】(1)[1] 由表格中數(shù)據(jù)可以算出：U3=U1+U2=2.5V+3.5V=6.0V；
(2)[2][3]當電壓表B點不動，只斷開A點，并改接到C點上時，雖然電壓表此時與L2并聯(lián)，但電壓表的正負接線柱卻是反的，閉合開關后，指針會反向偏轉，所以不能測出L2兩端的電壓。
(3)[4] 通過實驗數(shù)據(jù)分析總電壓與各部分電路電壓之間的關系，只能驗證一次，所以發(fā)現(xiàn)實驗次數(shù)太少，需要多次測量，為使多次測量更具普遍性，要更換燈泡規(guī)格，或改變電源電壓；故B正確，ACD錯誤。
(4)[5][6]閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，則小燈泡的故障可能是L1短路或L2斷路。
【變式2-2】在并聯(lián)電路中，其中一個用電器兩端的電壓用U1表示，電源兩端的電壓用U表示．請自選實驗器材證明：在并聯(lián)電路中，U1等于U。
（1）畫出實驗電路圖；（_______）
（2）寫出實驗步驟__________；
（3）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。（________）
【解析】（1）由題意可知，兩電阻并聯(lián)組成電路，然后把電壓表并聯(lián)在電路中，實驗電路如圖所示：
(2)實驗步驟：①將電壓表指針調零，斷開開關，按照電路圖連接電路；②閉合開關，讀出此時電壓表V和電壓表V1的示數(shù)，分別記為U和U1，并記錄在表格中；③斷開開關，改變電源電壓，仿照步驟②再做5次實驗。
(3)實驗數(shù)據(jù)記錄表格
考點二 探究影響導體電阻大小的因素
1.注意事項與實驗方法
（1）控制變量法：影響導體電阻大小的因素有：導體長度、導體橫截面積、導體的材料和導體溫度。探究實驗必須采用控制變量法。即探究導體長度對導體電阻影響時，控制導體的材料、截面和溫度不變；探究導體截面對導體電阻影響時，控制導體材料、導體長度和導體溫度不變；探究導體材料對導體電阻影響時，控制導體長度、截面和溫度不變；探究導體溫度對導體電阻影響時，控制導體材料、長度和截面不變。
（2）轉換法：實驗中，通過小燈泡的亮度或電流表讀數(shù)反映導體電阻的大小。在電源電壓一定時，小燈泡亮度越高或電流表讀數(shù)越大，導體電阻越??；但用小燈泡的亮度比較導體電阻大小沒有電流表的讀數(shù)更為準確。
2.實驗結論
（1）材料相同、截面相同的導體，電阻與長度有關，長度越長，電阻越大；
（2）材料相同、長度相同的導體，電阻與截面有關，截面越粗，電阻越小；
（3）長度相同、截面相同的導體，電阻與材料有關。
3.實驗考向列表：
如圖所示。不同規(guī)格電阻絲（A-鎳鉻合金絲、B-截面相同較長鎳鉻合金絲、C-與A長度相同較粗鎳鉻合金絲、D-與A長度相同截面相同的錳銅合金絲）。
考向01 探究影響導體電阻大小的因素
【例1】在探究“影響導體電阻大小因素”的實驗中，保持電源電壓不變，如圖所示，在M、N兩點之間分別接入不同的電阻絲，其規(guī)格如下表所示：
（1）實驗中應通過觀察_______來比較電阻的大小，這種實驗方法叫______；
（2）選用編號為A、B的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導體電阻大小與______的關系；
（3）選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導體電阻大小與______的關系；
（4）為了探究導體電阻大小與導體材料的關系，應選用編號為______的兩根電阻絲進行實驗。
【答案】燈泡亮度；轉換法；長度；橫截面積；AD。
【解析】（1）[1][2]將不同的電阻絲接入電路，電流大小不同，燈泡亮度不同，因此實驗中是通過觀察燈泡亮度來比較電阻大小的，這種方法在物理學中稱之為轉換法。
（2）[3]選用編號為A、B的兩根電阻絲進行實驗，材料和橫截面積相同，長度不同，可以探究導體電阻大小與長度的關系。
（3）[4]選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗，材料和長度相同，橫截面積不同，可以探究導體電阻大小與橫截面積的關系。
（4）[5]為了探究導體電阻大小與導體材料的關系，保持長度和橫截面積相同，材料不同，選擇AD兩根電阻絲。
【變式1-1】生活中常用的合金是一種復合材料，復合材料通常是由起搭建作用的基體材料和分散于其中的增強材料兩部分組成。由于兩種材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黃銅和青銅兩種合金的部分信息。
現(xiàn)有兩卷粗細相同的黃銅線和青銅線，請你添加合適的器材設計一個實驗方案，比較黃銅和青銅的導電性哪個強？
（1）實驗器材：______
（2）實驗步驟：______
（3）實驗結論：______
【答案】電源、開關、導線、電流表、滑動變阻器；①按電路圖連接實物；如圖；②選取將長度相同的黃銅線與青銅線；③將黃銅線接入a、b之間，將滑動變阻器調至最大阻值處，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄電流表的示數(shù)I1；④保持滑片P位置不變，斷開開關，將青銅線接入a、b之間，閉合開關，記錄電流表示數(shù)I2；⑤改變滑片的位置，重復③④；⑥比較I1、I2的大?。浑娏鞔蟮膶Ь€性能較好。
【解析】[1]此題為實驗探究設計實驗，用到的方法主要是控制變量和轉換法，所用到的實驗器材有：電源、開關、導線、電流表、滑動變阻器組成電路；
①按電路圖連接實物，如圖：
②研究材料的導電性能即要控制材料的長度相同、橫截面積相同（所給材料已滿足），根據(jù)題中給出的條件，所以應選取長度相同的黃銅線和青銅線；③同等情況下，只有材料不同，導電性能要能觀察，所以轉換成電流的大小，電流表能顯示出電流，所以應將黃銅線接入a、b之間，將滑動變阻器調至最大阻值處，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄電流表的示數(shù)I1；④保持滑片P位置不變，斷開開關，將青銅線接入a、b之間，閉合開關，記錄電流表示數(shù)I2；⑤為了驗證結論有普遍性，應多次實驗，所以改變滑片的位置，重復③④；⑥比較I1、I2的大??；
[3] 若I1>I2，則黃銅導電性強；若I1UA，所以RB>RA。
根據(jù)數(shù)據(jù)畫出I-R圖像。
2.實驗結論
（1）在電阻不變時，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。
（2）電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
3.實驗考向列表
考向01 探究電流與電壓的關系
【例1】小明同學用如圖甲所示的電路探究“電流與電壓的關系”，電源電壓15V保持不變，滑動變阻器R'的規(guī)格是“50Ω 1A”，阻值為10Ω的電阻一個，滿足測量需求的電流表、電壓表各一個。
（1）小明根據(jù)圖甲所示的電路圖連接好電路后，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路中存在的故障可能是 ；
（2）排除故障后，閉合開關S，通過調節(jié)滑動變阻器滑片P，測出電阻兩端施加不同電壓時對應的電流值，并記錄在上表中。第1次實驗時電流表的讀數(shù)如圖乙所示，則此時通過電阻的電流為 A。分析這些數(shù)據(jù)，可以得出結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比；
（3）若將定值電阻換成小燈泡來完成上述實驗，你認為此實驗方案可行嗎？ ，你的理由是 ；
（4）此實驗要求改變電阻兩端的電壓進行多次測量，這樣做是為了 （選填“減小誤差”或“尋找規(guī)律”）。
【答案】被測電阻斷路；0.5；不可行；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化；尋找規(guī)律。
【解析】（1）[1]電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極間是通路，則故障原因可能是被測電阻斷路。
（2）[2]第1次實驗時電流表的讀數(shù)如圖乙所示，電流表選用大量程，分度值為0.1A，此時流經電阻的電流為0.5A。
（3）[3][4]研究“電流與電壓關系”的實驗時，要控制電阻大小不變，而燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，故實驗操作是不可行的。
（4）[5]探究電流與電壓的關系時，為了得到普遍規(guī)律，改變電阻兩端的電壓進行多次測量。
【變式1-1】在“探究電流和電壓的關系”和“探究電流和電阻的關系”兩個實驗中，下列說法正確的是（ ）。
A．兩個實驗多次實驗的目的都是為了得到普遍性實驗結論；
B．探究電流和電壓的關系中，滑動變阻器的作用主要是控制定值電阻兩端電壓一定；
C．在探究電流和電阻的關系中，滑動變阻器的作用主要是改變定值電阻兩端的電壓；
D．兩個實驗都用到的實驗探究方法是轉換法
【答案】A。
【解析】A．“探究電流和電壓的關系”和“探究電流和電阻的關系”兩個實驗都是尋找規(guī)律的實驗，因此兩個實驗多次實驗的目的都是為了得到普遍性實驗結論，故A正確；
B．在探究電流跟電壓的關系時，要控制電阻的大小不變，改變電阻兩端的電壓，研究電流隨電壓的變化關系，因此滑動變阻器的作用是改變定值電阻兩端的電壓，故B錯誤；
C．在探究電流和電阻的關系中，要控制電阻的電壓不變，改變電阻的阻值，定值電阻的電壓也要發(fā)生變化，因此滑動變阻器的作用主要是控制定值電阻兩端電壓一定，故C錯誤；
D．在探究電流跟電壓的關系時，要控制電阻的大小不變；在探究電流跟電阻的關系時，要控制電阻的電壓不變，因此兩個實驗都用到的實驗探究方法是控制變量法，故D錯誤。故選A。
【變式1-2】李明同學在“探究通過導體的電流與其兩端電壓的關系”時，將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖象，下列說法中錯誤的是（ ）。
A．當在導體乙的兩端加上1V的電壓時，通過乙導體的電流為0.1A；
B．將甲、乙兩導體并聯(lián)到電壓為2V的電源上時，干路中的電流為0.6A；
C．導體甲的電阻小于導體乙的電阻；
D．導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零
【答案】D。
【解析】A．由乙的圖象可知，當U=1V時，I=0.1A，故A正確、不符合題意；
B．當甲、乙兩導體并聯(lián)后接到電壓為2V的電源上時，U甲=U乙=2V，由圖知I甲=0.4A，I乙=0.2A，I=0.6A，故B正確、不符合題意；
C．加同樣電壓時（2V），I甲=0.4A，I乙=0.2A，I甲＞I乙，所以R甲＜R乙，故C正確、不符合題意；
D．電阻的大小與兩端的電壓無關，所以導體兩端的電壓為零時電阻的阻值不變，故D不正確、符合題意。
考向02 探究電流與電阻的關系
【例2】在“探究電流和電阻關系”的實驗中，提供的器材有電源（恒為4.5V），定值電阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），滑動變阻器R′（50Ω 1A），電壓表（0~3V，0~15V），電流表（0~0.6A），開關，若干導線。小明設計了如圖甲所示的電路進行實驗。
（1）根據(jù)圖甲中的電路圖，連接圖乙中實物圖，使滑動變阻器的滑片P位于右端時接入電路中的阻值最大；
（2）電路連接完畢，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向左偏，造成這一現(xiàn)象的可能原因是 ；排除電路故障后，閉合開關并調節(jié)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，為 A；
（3）分別用定值電阻R2、R3、R4、R5依次替換R1，重復實驗，并繪制出I-R圖像，如圖丁所示，由圖像可得出結論： ；
（4）為完成該實驗探究，滑動變阻器連入電路的最小阻值為 Ω；
（5）以現(xiàn)有的實驗器材進行實驗，定值電阻兩端的預設電壓可取的最小值為 V。
【答案】如圖；電流表的正負接線柱接反了；0.50；在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；4；1.5。
【解析】（1）[1]滑動變阻器的滑片P應位于右端時接入電路中阻值最大，故滑動變阻器應選左下接線柱與定值電阻串聯(lián)接入電路，如下圖所示
（2）[2]閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針左偏，即出現(xiàn)反偏，說明電流表的正負接線柱接反了。
[3]排除電路故障后，閉合開關并調節(jié)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表示數(shù)如圖丙所示，電流表選擇小量程，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.50A。
（3）[4]根據(jù)實驗所得的五組數(shù)據(jù)繪制出I-R圖像知，電流與電阻之積為
UV=IR=0.5A×5Ω=…=0.1A×25Ω=2.5V
為一定值，故由圖像可得出的結論為：在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
（4）[5]電阻的兩端電壓控制為2.5V不變，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得，變阻器的兩端電壓為
UR=U-UV=4.5V-2.5V=2V
變阻器的兩端電壓為定值電阻兩端電壓的，當定值電阻最小為5Ω時，對應的滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為R滑=0.8R1=0.8×5Ω=4Ω
（5）[6]設定值電阻兩端的預設電壓為，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律及分壓原理有
等式左邊為一定值，故右邊也為一定值，當滑動變阻器的最大阻值連入電路時，對應的定值電阻最大，這時控制的電壓表示數(shù)最小，故有
解得：，故定值電阻兩端的預設電壓可取的最小值為。
【變式2-1】某小組同學按圖（a）、（b）所示的電路圖連接電路分別進行實驗。在這兩個電路中，電阻R1與R2為阻值不同的定值電阻。實驗時，他們通過改變滑動變阻器R的滑片位置，得到的實驗數(shù)據(jù)如表一、二所示。
（1）對上述電路和表格進行比較、分析，可得出表一中的實驗數(shù)據(jù)是該小組同學根據(jù)圖 [選填“（a）”或“（b）”]所示的電路圖進行實驗測得的。
（2）分析 （選填“表一”或“表二”）中電表 與電表 的示數(shù)關系（選填表中電表符號），可驗證：當導體 （選填“R1”、“R2”或“R”）電阻不變時，通過該導體的電流跟它兩端的電壓成正比。
（3）分析比較實驗序號1與4中的電壓表V1和電流表A1的示數(shù)及相關條件，可驗證 。
【答案】b；表二；A1；V1；R1；電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比。
【解析】（1）[1]由a圖知道，R1與R串聯(lián)，當滑動變阻器的阻值減小時，電路中的電流變大，電阻R1兩端的電壓也變大，則V1的示數(shù)變大；由b圖知道，電阻R2與滑動變阻器并聯(lián)，兩端的電壓等于電源電壓，滑動變阻器的電阻變小時，電壓表的示數(shù)不變，通過R2的電流不變，則A1的示數(shù)不變；表一中A1和V1的示數(shù)都不變，可知是根據(jù)圖b所示的電路圖進行實驗測得的。
（2）[2][3][4][5]要得電阻不變時，通過該導體的電流跟它兩端的電壓成正比，則需保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓，所以應分析表二中的A1和V1的示數(shù)，所以應是導體R1的阻值不變。
（3）[6]驗序號1與4中的電壓表V1和電流表A1的示數(shù)，電阻兩端的電壓相等，R1的電阻大，所以通過的電流較小，可驗證電壓不變的情況下，電流與電阻成反比。
【變式2-2】某實驗小組在探究“電路中電流與電阻的關系”時，實驗室可供使用的器材有：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個、阻值不同的定值電阻四個（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、導線若干。
（1）請用筆畫線代替導線將圖甲的實物圖補充完整，要求滑動變阻器滑片P向d端滑動時接入電路中的阻值變小 ；
（2）將5Ω的電阻接入a、b間，并連接完整電路后閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表為電源電壓，則電路故障可能是 ；
（3）排除故障后，閉合開關，移動滑片P使電壓表示數(shù)為U0，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示為 A；
（4）將5Ω的電阻依次換成10Ω、15Ω、20Ω的電阻接入a、b間，閉合開關，滑片P應向 （選填“c”或“d”）端移動，直至電壓表示數(shù)也為U0，記下相應的電流值，并畫出了圖丙所示的圖像，從而得出結論：電壓一定時， ；
（5）完成上述實驗后，實驗小組的同學繼續(xù)探究電流與電壓的關系，他們 （選填“可以”或“不可以”）繼續(xù)使用圖甲的電路圖，他們記錄實驗數(shù)據(jù)的表格如表所示，請幫他們補充完整。
【答案】如圖；a、b間斷路或定值電阻斷路；0.48；c；通過導體的電流與其電阻成反比；可以；電流 電壓U/V。
【解析】（1）[1]由丙圖可知，當即R=10Ω時，I=0.24A，則定值電阻兩端的電壓為
UV=IR=0.24A×10Ω=2.4V
因此電壓表選用0~3V的量程，滑動變阻器滑片P向d端滑動時接入電路中的阻值變小，說明滑動變阻器d端接線柱連入電路中，如圖所示：
（2）[2]將5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，則電路可能斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則電壓表和電源接通，若電路故障只出現(xiàn)在定值電阻和滑動變阻器上，則電路故障可能定值電阻斷路。
（3）[3]由圖乙可知，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.48A。
（4）[4][5]根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，將5Ω的電阻換成10Ω、15Ω、20Ω的電阻依次接入a、b間時，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，由串聯(lián)分壓的分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向c端移動，使電壓表的示數(shù)為U0不變；如圖丙所示的圖像可知在電壓一定時電流與電阻的倒數(shù)成正比，因此可得結論：在電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。
（5）[6][7][8]要探究探究電流與電壓的關系的則要控制電阻一定，由圖甲可知可以通過調節(jié)滑動變阻器的滑片改變通過定值電阻兩端的電流，從而獲得多組對應的電壓值，因此用圖甲可以探究；分析表格中內容可知需要補充的內容為：電流；電壓U/V。
考點四 電阻的測量
一、伏安法測電阻
1.注意事項
（1）在連接電路的過程中，接線應有序進行，按照電路圖從電源正極出發(fā)，把干路上的各元件串聯(lián)起來，然后把電壓表并聯(lián)在待測電阻的兩端；
（2）連接實物圖時，要將開關斷開；
（3）實驗前，要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，以保證電路安全，防止開關突然閉合時，產生瞬間電流過大而損壞電源或電表；
（4）可采用試觸法確定電表的路程；
（5）電表的正、負接線柱不能接反；
（6）滑動變阻器應采用“一上一下”的連接方式；
（7）進行多次測量并計算電阻的平均值，可以減小誤差。
2.器材選擇原則
（1）滑動變阻器：所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值；
（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確，這是因為小量程的分度值小，準確的高。因此測量時，能用小量程就不要大量程。
3.考向列表
二、特殊方法測電阻
1.伏阻法
（1）利用串聯(lián)電路中電流處處相等求阻值（已知R0阻值）
1）閉合開關S，分別測出R0、RX兩端第一章U0、UX；2）。
（2）利用串聯(lián)電路中各電阻兩端電壓之和等于電源電壓列方程求電阻（已知R0阻值）
2.安阻法
（1）利用并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等求阻值（已知R0阻值）
（2）利用電源電壓不變列方程求阻值（已知R0阻值）
3.等效替代法
利用等效思想測量電阻
(1)閉合S，將S1置于a，調節(jié)R0，讀出A的示數(shù)I1
(2)閉合S，將S1置于b，保持滑片P位置不變，調節(jié)電阻箱R′，使A的示數(shù)仍為I，讀出此時R′連入電路的阻值R′。Rx＝R'。
考向01 伏安法測電阻
【例1】為測量一定值電阻的阻值，某實驗小組選用的實驗器材有：待測電阻R、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關及導線若干。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整______。
（2）小組設計了一個記錄與處理數(shù)據(jù)的表格，請將下表中①②處的內容填寫完整。
（3）某次測量時，電壓表示數(shù)為2.5V，電流表指針位置如圖乙所示，則電流表示數(shù)為______A，本次測得Rx的阻值為______Ω。
（4）本實驗進行了多次測量，其目的與下列實驗中多次測量的目的相同的是______（填字母代號）
A．用刻度尺測量鉛筆的長度 B．測量小燈泡的電阻 C．測量小燈泡的電功率
（5）他們又對實驗進行了拓展，利用電源（電壓未知且恒定不變）、阻值已知為R0的定值電阻、電壓表、開關等器材，設計了如圖所示的電路，也測出了Rx的阻值，請你完成下列實驗步驟：
①閉合開關S，斷開S2，讀出電壓表的示數(shù)U1；
②______，讀出電壓表的示數(shù)U2；
③待測電阻的阻值Rx=______。（用已知量和測得量的字母表示）
【答案】如圖；電壓；電流；0.5；5；A；閉合開關S和 S2 ；。
【解析】（1）[1]滑動變阻器的接入的方法是一上一下，故用一根導線將滑動變阻器的下方的接線柱接好，另外一側與待測電阻的左側相連，電壓表并聯(lián)，故用一根導線將電壓表的負接線柱和待測電阻的左側相連，故如下圖所示：
（2）[2][3]需要測量定值電阻的阻值，其原理是，則需要測量的物理量有電壓；電流。
（3）[4][5]電流表選擇小量程，故電流表示數(shù)為0.5A；本次測得Rx的阻值為
故測得Rx的阻值為。
（4）[6] 本實驗進行了多次測量，為了減小誤差，而在測量長度時，需要多次測量取平均值，而小燈泡的電阻和電功率都是變化的，故多次實驗是為了探尋普遍規(guī)律，故選A。
（5）[7][8] 閉合開關S，斷開S2，讀出電壓表的示數(shù)U1，此時電壓表的示數(shù)為電源電壓，
閉合開關S、S2，此時電壓表測量定值電阻兩端的電壓，此時為U2；則此時電路中的電流為
則待測電阻兩端的電壓為
則待測電阻的阻值為
則待測電阻的阻值為。
【變式1-1】某興趣小組在探究額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻隨溫度變化規(guī)律時，他們先進行了如下猜想：
猜想一：小燈泡的電阻可能隨溫度的升高而增大；
猜想二：小燈泡的電阻可能隨溫度的升高而減小；
猜想三：小燈泡的電阻不隨溫度的變化而變化。接下來他們設計了如圖所示的實驗電路進行探究，他們具體的探究過程為：
（1）完成電路連接，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到最______（填“左”或“右”）端；
（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片時，電流表的示數(shù)發(fā)生變化，則故障原因可能是小燈泡______（填“斷路”或“短路”）；
（3）故障排除后，進行實驗并記錄了前4組數(shù)據(jù)如下表所示，第5次實驗的電流值如圖所示，則電流大小為______A；
（4）根據(jù)上表記錄的實驗數(shù)據(jù)，在如圖所示的坐標中繪出小燈泡的電流隨電壓變化的大致圖像______。通過圖像分析可知，小燈泡的電阻隨溫度的升高而______（填“增大”“不變”或“減小”）。
【答案】左；短路；0.48；如圖；增大。
【解析】（1）[1]完成電路連接，閉合開關前，為了電路中各個元件的安全，滑動變阻器應滑到最大值，即滑動變阻器的滑片應移到最左端。
(2)因為電流表有示數(shù)，說明電路是通路，但電壓表無示數(shù)，說明電壓表被短路，則故障原因可能是，小燈泡短路。
[3]電流表選小量程，分度值為0.02A，則電流大小為0.48A。
（4）[5]根據(jù)上表記錄的實驗數(shù)據(jù)，在如圖所示的坐標中繪出圖表中的每個點，然后把每個點連成平滑的線即可，如圖
[6] 通過圖像分析可知，隨燈泡電壓U變大，燈絲電阻變大，可得到的結論是：燈絲的電阻隨溫度升高而變大。
【變式1-2】在測量標有小燈泡電阻的實驗中，下圖是甲同學連接好的電路。
（1）乙同學發(fā)現(xiàn)電路連接錯誤，只需更改一根導線即可。請你把接錯的那一根導線找出來，并畫上 “×”，再用筆畫線把它改接到正確的位置上_________。
（2）閉合開關前，應將滑片P移到滑動變阻器的最__________（選填“左”或“右”）端。
（3）閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)較大，則電路故障可能是________。（寫出一種可能即可）
（4）排除故障后，甲同學先閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使小燈泡正常發(fā)光，再調節(jié)滑動變阻器使小燈泡兩端的電壓逐次降低，實驗中觀察到的現(xiàn)象和測量的數(shù)據(jù)記錄如下表：
當電壓表的示數(shù)為時，電流表的示數(shù)如圖所示為________A，則此時小燈泡的電阻約為_______。
（5）最后甲同學用表格中的電阻取平均值做小燈泡的電阻，乙同學認為這樣處理不正確。請你說明理由：______________。
【答案】如圖；左；燈泡燈絲斷了；0.18；8.3；小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化。
【解析】（1）用伏安法測小燈泡的電阻，需要用電壓表與小燈泡并聯(lián)測其兩端電壓，用電流表與之串聯(lián)測其電流，所以原圖需要改正，如圖所示：
（2）閉合開關前，應將滑片P移到滑動變阻器的最大阻值處，圖中滑動變阻器連接的是右下接線柱，則需將滑片置于最左端。
（3）閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)較大，說明與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路導致電壓表與電流表串聯(lián)接入電路，所以故障原因可能是燈泡燈絲斷了。
（4）由圖可知，電流表選用的是0~0.6A量程，分度值為0.02A，讀出其示數(shù)為0.18A。
此時小燈泡電阻；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，所以取平均值做小燈泡的電阻時毫無意義的。
考向02 特殊方法測電阻
【例2】某同學設計了如圖所示的電路測量未知電阻RX 的阻值。已知R0 為定值電阻，R為滑動變阻器。
（1）開關S閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于__________端（填“a”或“b”），目的是__________。
（2）閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，得到電壓表V1 的示數(shù)為U1 ，電壓表V2 的示數(shù)為U2 ，則被測的阻值Rx=___________。
（3）該同學測量一次后，就計算出了該電阻的阻值，你認為該實驗結論的得出_______（選填“妥當”或“不妥當”），理由是__________________。
【答案】b；保護電路；；不妥當；應該多次測量求平均值，減小誤差。
【解析】（1）[1] [2]在連接電路時，為了保護電路，避免電路中電流過大燒壞用電器，應該將滑動變阻器調至最大阻值處，即將滑片P調至b端。
（2）[3]圖中電阻Rx 和R0 串聯(lián)，串聯(lián)電路各處電流相同，故；
化簡得；
（3）[4][5]應該進行多次測量求平均值，減小誤差，所以這位同學只進行一次實驗就計算出未知電阻的阻值是不妥當?shù)摹?br>【變式2-1】如圖是小科利用實驗室常用儀器，設計測量未知電阻Rx阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，滑動變阻器R最大阻值未知，實驗中只能閉合或斷開開關及移動滑動變阻器滑片，其中能夠測量出Rx阻值的電路（ ）。
A．只有①B．只有②
C．只有②③D．只有②③④
【答案】D。
【解析】①S接1和2時電流方向改變，電壓表會出現(xiàn)反偏，故①不可行；
②閉合S1，兩電阻串聯(lián)，測出Rx電壓，再閉合S2，測出電源電壓，可計算出R0電壓，根據(jù)計算出電流，根據(jù)計算Rx電阻，故②可行；
③閉合S1，兩電阻串聯(lián)，測出電流，根據(jù)U=IR可推導出總電壓，再閉合S2，R0短路，測出電流，根據(jù)U=IR可推導出總電壓，兩次總電壓相同，解方程可得Rx電阻，故③可行；
④閉合S1，S接1，Rx和R串聯(lián)，將R阻值調到0，測得電流，S接2，R0和R串聯(lián)，將R阻值調到0，測得電流，兩次電源電壓相等，可解得Rx電阻，，故④可行。
故選D。
【變式2-2】小強同學在“測定小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗中，設計了如圖甲所示的電路圖，已知電源電壓為，小燈泡額定電壓為。
（1）圖乙為小強同學連接的部分電路，請用筆畫線代替導線按圖甲電路圖將其連接完整，導線不許交叉；（或用文字說明導線具體連接方式）( )
（2）閉合開關，緩慢移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為時，電流表示數(shù)如圖丙所示為___________A，小燈泡正常工作時的阻值為___________（保留兩位小數(shù)）；
（3）小強根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖丁所示的圖像，分析圖像可知隨著電壓的增大，小燈泡的阻值___________（選填“變大”“變小”或“不變”）；
（4）實驗結束后，小強同學假設：若一個電表發(fā)生故障，但在有阻值已知的定值電阻、若干開關可供使用的情況下，設計了如圖所示的電路，其中能測出小燈泡正常發(fā)光時的電阻的是___________（選填字母）。
【答案】如圖；0.32；7.81；變大；D。
【解析】（1）[1]因為小燈泡額定電壓為，所以電壓表的量程為，且與燈并聯(lián)，電流從正接線柱流進，滑動變阻器一上一下與燈泡串聯(lián)，根據(jù)圖甲知滑動變阻器接左下接線柱，如圖所示：
（2）[2]由圖丙可知，電流表的量程為，分度值為0.02A，指針指在16格處，則電流表的示數(shù)為
[3]根據(jù)歐姆定律可得，小燈泡正常工作時的阻值為
（3）[4]由圖像知，隨著電壓增大，小燈泡的電流也增大，但是電流增大的慢，根據(jù)知燈泡的電阻增大。
（4）[5]小燈泡的額定電壓已知，由知要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻，需要測出額定電流。
A．燈泡與定值電阻并聯(lián)，再和滑動變阻器串聯(lián)，通過開關的斷開或閉合不能確定燈泡是否正常工作，測不出燈泡的額定電流，不能測量出小燈泡正常發(fā)光時的電阻，故A不符合題意；
B．只閉合開關S1時，燈泡、定值電阻、滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路的電流，移動滑動變阻器不能確定燈泡是否正常工作，測不出燈泡的額定電流，不能測量出小燈泡正常發(fā)光時的電阻，故B不符合題意；
C．閉合開關S1和S2，燈泡、定值電阻、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，再只閉合開關S1和S3，電路的連接不變，電壓表測量小燈泡兩端的電壓和電阻串聯(lián)后的兩端電壓U，移動滑動變阻器不能確定燈泡是否正常工作，測不出燈泡的額定電流，不能測量出小燈泡正常發(fā)光時的電阻，故C不符合題意；
D．閉合開關S1和S2，燈泡、定值電阻、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，移動滑動變阻器當電壓表的示數(shù)為2.5V時燈泡正常發(fā)光，再只閉合開關S1和S3，電路的連接不變，電壓表測量小燈泡兩端的電壓和電阻串聯(lián)后的兩端電壓U，則小燈泡正常發(fā)光時的電流為
根據(jù)歐姆定律可以算出小燈泡正常發(fā)光時的電阻，故D符合題意。故選D。
考點五 測量小燈泡電功率
1.注意事項
（1）電源電壓應高于燈泡的額定電壓；滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的正常工作電流，滑動變阻器的最大阻值應與小燈泡的電阻差不多，這樣會使滑動變阻器的調壓效果明顯。
（2）連接電路時，電壓表的量程要參照小燈泡的額定電壓來選擇，電流表的量程應根據(jù)燈泡的額定電流來選擇，如果燈泡的額定電壓未知，則要采用試觸的方法判斷。
（3）連接電路時，開關要斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電流表。
（4）閉合開關前，要將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止電路中電流過大，其保護電路作用。
（5）調節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時要注意緩慢調節(jié)滑動變阻器的滑片，實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時通電時間不能過長，否則容易燒壞小燈泡。
2.考向列表
考向01 伏安法測小燈泡電功率
【例1】小金利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的額定功率。小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）依據(jù)圖甲，請在答題卷上用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物圖補充完整______；
（2）小金正確連接實物電路，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片至某位置時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時燈泡兩端電壓為 ______V。接下來調節(jié)滑動變阻器的滑片向 ______（選填“A”或“B”）端移動，直至小燈泡正常發(fā)光。
【答案】如圖；2.3；B。
【解析】（1）[1]根據(jù)電路圖可知，電流表串聯(lián)接入電路中，電壓表并聯(lián)到燈泡的兩端，實物圖如圖所示：
。
（2）[2][3]電壓表的量程為0~3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.3V，而額定電壓為2.5V，故應使小燈泡兩端的電壓增大，就應該讓滑動變阻器兩端的電壓減小，就必須把滑動變阻器的阻值調小，即滑片向B端移動，使電壓表示數(shù)為2.5V。
【變式1-1】某同學要測量一個額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，電路圖如圖甲所示，使用的電源電壓約為6V，滑動變阻器的規(guī)格是“5Ω 2A ”。
（1）該同學將滑片移至正確位置后，閉合開關，觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測出小燈泡的額定電功率，應該斷開開關，更換最大阻值______的滑動變阻器。（選填“更大”或“更小” ）
（2）調整裝置后進行實驗，實驗時某次電壓表的示數(shù)為2.0V，對應電流表示數(shù)如圖丙所示，要想測出小燈泡的額定電功率，接下來的操作是：______
（3）若考慮電表的電阻對測量的影響，則電功率的測量結果與真實值相比偏______（選項“大”或“小”），原因是______（填字母）
A．電流表測量值偏大 B．電壓表測量值偏大 C．電流表和電壓表測量值都偏大
【答案】更大；向左移動滑動變阻器滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)；大；A。
【解析】（1）[1]該同學將滑片移至正確位置后，即阻值最大處，閉合開關，觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時電壓表的示數(shù)為2.9V，滑動變阻器分擔的電壓比較小，故需要更換更大的電阻。
（2）[2]實驗時某次電壓表的示數(shù)為2.0V，要測量小燈泡的額定電功率，需要將小燈泡的電壓變?yōu)?.5V，故小燈泡的電壓變大，滑動變阻器的電壓需要變小，故向向左移動滑動變阻器滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表示數(shù)。
（3）[3][4]如圖甲所示，電壓表測量的電壓是準確的，電壓表是一個大電阻，會分流，導致電流表的示數(shù)偏大，電功率的測量結果與真實值相比偏大，故選A。
【變式1-2】在測量額定電壓為小燈泡額定功率的實驗中，電源電壓恒定不變。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中電路連接完整，要求實驗時向右移動滑片P小燈泡亮度變暗；
（2）實驗過程中，某小組的同學將所測得相關數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄如下表：
① 小燈泡的額定功率為_______ ；
② 表格中有一處設計不合理，請指出不合理的設計是_______；
③ 分析表中數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)燈絲電阻跟_______有關。
（3）測量額定電壓為的小燈泡額定功率，物理科代表設計了圖乙所示的電路（為已知的定值電阻，R為滑動變阻器）。
①斷開開關，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，當電流表示數(shù)為_______時，小燈泡恰好正常發(fā)光；
②保持滑動變阻器滑片P位置不變，閉合開關，斷開開關，記下電流表示數(shù)為；
③推導出小燈泡L的額定功率表達式_______（用物理量、和表示）。
【答案】如圖；0.8；燈泡電功率的平均值的一欄；溫度；；。
【解析】（1）將圖甲中電路連接完整，要求實驗時向右移動滑片 P ，小燈泡亮度變暗，說明接入的電阻阻值需要變大，總電阻需要變大，電流需要變小，故滑動變阻器需要接到下面的接線柱，向右滑時，電阻變大，電流變小，燈泡變暗，故用一根導線將滑動變阻器的左端的下面的接線柱和和電流表的負接線柱，故如下圖所示：
（2）小燈泡的額定功率為
故小燈泡的額定功率為0.8W；不合理的是求燈泡電功率的平均值的一欄，因為不同電壓下，不同的電功率，求平均功率沒有任何意義；分析表中數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)燈絲電阻跟溫度的關系，因為電壓變大，實際功率變大，燈泡變亮，溫度變高，電阻變小。
（3）斷開開關，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，定值電阻和燈泡并聯(lián)，此時電流表測量定值電阻的電流，為了測量小燈泡的額定電壓，故可以用電流表的示數(shù)和定值電阻組合成電壓表，為了測量額定功率，故需要燈泡為額定電壓，故此時的電流為
故此時的電流為；保持滑動變阻器滑片P位置不變，閉合開關，斷開開關，記下電流表示數(shù)為，此時燈泡和定值電阻仍然并聯(lián)，電流表測干路電流，那么通過燈泡的額定電流為
那么小燈泡的額定功率為；
故小燈泡的額定功率為 。
實驗方法
歸納法
多次測量的目的
避免偶然性，使結論具有普遍性
電流規(guī)律
串聯(lián)電路中，通過各用電器的電流相同；并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流的之和
更換不同小燈泡的目的
進行多次測量，尋找普遍規(guī)律
各支路電流是否相同
兩個支路小燈泡相同時，支路電流相同；小燈泡不相同時，支路電流不相同
連接電路時，開關應處于什么狀態(tài)
斷開
電壓表的連接
并聯(lián)，電流應從電壓表的正極流入，從負極流出
電壓表的路程選擇
連接好電路后，要先用開關試觸，觀察電壓表的指針偏轉情況，確認無誤后，再閉合開關，觀察示數(shù)
如果電壓表量程選擇過大，會出現(xiàn)
讀數(shù)誤差
更換小燈泡的目的
進行多次測量，避免偶然性
多次測量的目的
尋找普遍規(guī)律
位置
A
B
C
電流
0.24
0.24
0.48
實驗次數(shù)
AB間電壓U1/V
BC間電壓U2/V
AC間電壓U3/V
1
2.5
3.5
導線長度與電流關系
其他條件相同時，導線越長，電流越小
實驗方法
控制變量法
A、B之間探究的是
導體長度與電阻關系
A、C之間探究的是
導體截面與電阻的關系
A、D之間探究的是
導體電阻與材料有關
燈泡亮度與什么有關
電流大小
同一種導體電阻與溫度的關系
溫度越高電阻越大
實驗中的電源
電源電壓保持不變
導體的電阻與電壓和電流無關，因為
電阻是導體本身的一種性質
編號
材料
長度/m
橫截面積/
A
鎳鉻合金
0.5
0.5
B
鎳鉻合金
1.0
0.5
C
鎳鉻合金
0.5
1.0
D
錳銅合金
0.5
0.5
合金
基體材料
增強材料
特性
應用
黃銅
銅
鋅
易加工
儀表
青銅
銅
錫
耐磨
齒輪
溫度 t /℃
0
20
40
60
80
100
電阻 R 0 /Ω
50
70
90
110
130
150
實驗方法
控制變量法：探究電流與電壓關系時：控制電阻不變；探究電流與電阻關系時：控制電壓不變
連接電路前應注意哪些問題
斷開開關、變阻器處于最大位置、電流表和電壓表選擇合適量程、注意正負接線柱不能接反
變阻器的作用
探究電流與電壓關系時，變阻器的作用：改變導體兩端電壓；探究電流與電阻關系時，變阻器的作用：控制導體兩端電壓不變
多次測量目的
尋找普遍規(guī)律
補充電路
按元件順序觀察缺少部分，然后進行連接，注意不能交叉
電路連接改錯
電流要從電流表、電壓表正極入、負極出，量程選擇要預估，元件連接要符合要求，電流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要與被測元件并聯(lián)，變阻器要一上一下接入電路
實驗結論
在電阻一定時，導體電流與導體兩端電壓成正比；在電阻一定時，導體電流與導體電阻成反比
連接電路時
開關應處于斷開狀態(tài)；變阻器應置于阻值最大位置
變阻器的連接
一上一下
完善表格
根據(jù)實驗規(guī)律和給出數(shù)據(jù)，填入正確值
實驗次數(shù)
1
2
3
4
U/V
5.0
6.0
7.0
8.0
I/A
0.61
0.70
0.79
表一
表二
實驗序號
A1表示數(shù)（安）
A2表示數(shù)（安）
V1表示數(shù)（伏）
V2表示數(shù)（伏）
實驗序號
A1表示數(shù)（安）
A2表示數(shù)（安）
V1表示數(shù)（伏）
V2表示數(shù)（伏）
1
0.1
0.2
2
2
4
0.2
0.2
2
6
2
0.1
0.3
2
2
5
0.3
0.3
3
6
3
0.1
0.5
2
2
6
0.4
0.4
4
6
實驗次數(shù)
I/A

1
0.3
1.5
2
0.4
2
3
0.5
2.5
補充電路
以某一電器為起點，觀察一周，先連主電器，后連測量電器，注意連線不能交叉
測量前變阻器的位置、目的
處于最大位置、為了保護電路
變阻器連接要求
一上一下
實驗前開關狀態(tài)
斷開狀態(tài)
補充測量數(shù)據(jù)
根據(jù)實驗原理和測量數(shù)據(jù)規(guī)律補齊表格中空格
小燈泡電阻測量結果相差較大原因
小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大
電路故障分析
電流表無示數(shù)，某處斷路；電壓表無示數(shù)，被測電器短路或電壓表連線未接好
電流表、電壓表反偏
正負極接反
分析測量數(shù)據(jù)求電阻
根據(jù)歐姆定律進行計算
測量結果誤差較大原因
電流表或電壓表有內阻
電流表對測量誤差的影響
內接時測量結果偏大、外接時測量結果偏小
閉合開關S，讀出變阻器接入定值最大時的電壓表讀數(shù)U1;
讀出變阻器接入阻值最?。ǖ扔?）時電壓表的讀數(shù)U2；
被測電阻：
只閉合開關S，測出R0兩端電壓U0，閉合S、S1，測出電源電壓U；
閉合S，將S1置于a，R0與Rx串聯(lián)，讀出電壓表示數(shù)U；
閉合S，將S1置于b，R0與Rx串聯(lián)，讀出電壓表示數(shù)U0則Ux＝U-U0；
閉合S，分別測出通過R0、RX的電流I0、IX；
(1)閉合S、斷開S1，此時只有R0連入電路，讀出A的示數(shù)I0
(2)閉合S、S1，R0與Rx并聯(lián)，讀出A的示數(shù)I；
(3)
(1)閉合S，將S1置于a時，讀出A的示數(shù)I0
(2)閉合S，將S1置于b時，讀出A的示數(shù)Ix，
（3）
(1)閉合S、斷開S1，Rx與R0串聯(lián)，讀出A的示數(shù)為I1，則U＝
(2)閉合S、S1，只有Rx接入電路，讀出A的示數(shù)為I2，
（3）
(1)閉合S，將滑動變阻器滑片移至a端時，此時R0＝0 ，讀出A的示數(shù)I1，
(2)閉合S，將滑動變阻器的滑片移至b端時，此時滑動變阻器連入電路的阻值為R，讀出此時A表示數(shù)I2，
（3）
實驗次數(shù)
①______
②______
電阻R/Ω
1
2
3
次數(shù)
1
2
3
4
5
電壓（U/V）
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電流（I/A）
0.18
0.30
0.38
0.44
序號
1
2
3
4
5
發(fā)光情況
明亮
較亮
較暗
暗
不發(fā)光
電壓
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
電流
0.22
0.20
0.14
0.12
電阻
11.4
10.0
7.0
4.7
補充電路
以某一電器為起點，觀察一周，先連主電器，后連測量電器，注意連線不能交叉
測量前變阻器的位置、目的
處于最大位置、為了保護電路
變阻器連接要求
一上一下
實驗前開關狀態(tài)
斷開狀態(tài)
電路故障
電流表無示數(shù)，某處斷路；電壓表無示數(shù)，被測電器短路或電壓表連線未接好
電流表、電壓表反偏
正負極接反
影響小燈泡亮度的因素
由小燈泡實際功率決定，功率越大，亮度越高
實際功率大小
根據(jù)公式：進行計算
分析圖像求額定功率
根據(jù)額定電壓確定電流，計算即得額定功率
分析圖象不同電壓下燈絲電阻值不同
原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化
物理量
次數(shù)
電壓
電流
燈泡亮度
燈泡實際電功率
燈泡電功率的平均值
1
0.5
0.18
不亮
2
1
0.2
發(fā)暗光
3
2
0.3
發(fā)較亮光
4
2.5
0.32
正常發(fā)光
5
2.8
0.34
發(fā)光強烈

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