专题08 电学实验探究试卷（原卷版+解析版）02-2023-2024学年九年级全一册物理阶段性考试考点复习与题型训练（人教版）

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解题方法与技巧
1、探究电流与电压的关系
（1）实验目的、猜想、方法
①实验目的：探究通过导体的电流与电压的关系；
②实验方法：控制变量法。
（2）实验器材
干电池、开关、电压表、电流表、定值电阻、若干导线、滑动变阻器。
（3）器材作用
①干电池：提供电压；
②开关：控制电路通断；
③电流表：测量电流大小；
④导线：连接电路；
⑤电压表：测量电压大小；
⑥滑动变阻器：a、保护电路；b、改变电路中的电流大小（或者改变电阻两端电压）。
（4）实验步骤
步骤①根据电路图连接电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②保持定值电阻R不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别变化为不同数值，并读出电流表相应的数值、填表；
步骤③改变定值电阻R阻值，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别变化为不同数值，并读出电流表相应的数值、填表；
步骤④根据数据画出I-U图像；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤整理实验器材。
（5）实验结论及应用
①同一导体，电流与电压成正比。
②同一导体，电压和电流的比值为定值。
③不同导体，电压和电流的比值不同。
2、探究电流与电阻的关系
（1）实验目的、猜想、方法
①实验目的：探究通过导体的电流与电阻的关系；
②实验方法：控制变量法。
（2）实验器材
干电池、开关、电压表、电流表、不同阻值定值电阻、若干导线、滑动变阻器。
（3）器材作用
①干电池：提供电压；
②开关：控制电路通断；
③电流表：测量电流大小；
④导线：连接电路；
⑤电压表：测量电压大小；
⑥滑动变阻器：a、保护电路；b、改变电路中的电流大小（或者改变电阻两端电压）。
（4）实验步骤
步骤①根据电路图连接电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3V不变，分别记下电流表的示数，填入表格；
步骤③根据数据画出I-R图像；
步骤④整理实验器材。
（5）实验结论及应用
同一导体，其电阻两端的电压一定时，电流与电阻成反比。
3、实验 伏安法测电阻
（1）实验目的、原理、方法
①实验目的：用电流表、电压表测出未知电阻（或小灯泡）的阻值；
②实验原理：；
③实验方法：伏安法。
（2）实验器材
干电池、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线。
（3）器材作用
①干电池：提供电压；
②开关：控制电路通断；
③电流表：测量电流大小；
④导线：连接电路；
⑤电压表：测量电压大小；
⑥滑动变阻器：a、保护电路；b、改变电路中的电流大小（或者改变电阻两端电压）；
⑦待测电阻：测量对象。
（4）实验步骤
步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格；
步骤③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值；
步骤④整理实验器材。
（5）实验补充
①伏安法：分别用电压表、电流表测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，求导体的电阻的办法叫“伏安法”。
②滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压；③改变通过定值电阻的电流。
4、实验 测量小灯泡的电功率
（1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率；
（2）实验原理：；
（3）实验方法：伏安法。
（4）实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干；
（5）实验步骤：步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤整理实验器材。
（6）实验分析和结论：
①小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；
②灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大；
③灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。
（7）实验中滑动变阻器的作用：
①闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路）
②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压）
实验中电路故障分析
5、探究影响电流通过导体时产生热量的因素
（1）实验器材：密闭容器两个，U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
（2）实验装置：
（3）实验步骤：
①探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
实验设计：保持电流和通电时间不变，改变电阻。如图甲，把两个不同的电阻串联在电路中。
②探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系
实验设计：保持电阻和通电时间不变，改变电流。如图乙，将两个相同的电阻先联，再与另一个电阻串联。
③探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系
实验设计：保持电阻和电流不变，改变通电时间。
（4）实验结论：
①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；
③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
典例分析
实验1 探究电流与电压的关系
【典例1】（2023秋•东平县校级月考）如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（ ）
A．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定
B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C．实验的结论是：电流跟电压成反比
D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【典例2】（2020秋•包河区期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，某实验小组经过相互讨论，将实验方案由甲图改为乙图，这样改进的好处是 。
【典例3】（2023秋•莱西市校级月考）图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V，且保持恒定，定值电阻R0＝10Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整（导线不允许交叉）。
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，原因可能是 （假设电路只有一处故障）；
A．定值电阻R0短路 B．定值电阻R0断路
C．滑动变阻器R断路 D．滑动变阻器R短路
（3）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在表格中。
（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为1V时，读数为 A；
（5）请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图像；
（6）实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
实验2 探究电流与电阻的关系
【典例4】（2021秋•阳城县期末）在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示，先在AB间接入10Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻，不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是（ ）
A．大于3V，应将滑片P向左滑 B．大于3V，应将滑片P向右滑
C．小于3V，应将滑片P向左滑 D．小于3V，应将滑片P向右滑
【典例5】（2023秋•二道区校级月考）小丽同学做了“探究电流与电阻的关系”实验：器材有：阻值为5Ω、10Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源（可调电压）、开关、灯泡两个、导线若干。
（1）小丽连接的电路如图甲所示，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图甲中在错误的导线上画“×”，并画出正确的连线。
（2）改正错误后，小丽将5Ω的电阻接入电路，闭合开关调节滑片，眼睛应先观察 表，记录完数据后，小丽只将开关断开，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后闭合开关，她应将滑片向 （选填“A”或“B”）移动，使 表的示数不变。
（3）当小丽换用30Ω定值电阻进行实验时，电源电压为4.5V，定值电阻两端的电压为2.5V，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数达到原确定值。经分析发现只需将电源电压适当调 （选填“高”或“低”）即可。
（4）小明和小丽分别用R1、R2利用此电路又探究了“电流与电压的关系”实验，两人实验数据得到的电流随电压变化的图象如图乙，从中可知电阻R1：R2＝ 。若将R1、R2串联后电路中电流为0.1A，则电源电压为 V；若将R1、R2并联在该电源上，则干路电流为 A。
【典例6】（2023秋•莱西市校级月考）用三节干电池作电源探究“通过导体的电流与电阻的关系”，选用的五个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）如图甲所示，有一根线连接错误，请在错误的连线上打“×”并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关后，电流表有示数而电压表无示数，可能是定值电阻 路；
（4）排除故障后进行实验，第1次实验的电流表示数如图乙所示，为 A。其他数据如表所示，则第4次实验数据的问题可能是 （选填序号）；
A．读数错误 B．未调节电压 C．电流表损坏
（5）本实验的结论是： 。
实验3 实验 伏安法测电阻
【典例7】某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是（ ）
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2：1
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R，不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系
A．①④B．③④C．①②③D．①③④
【典例8】（2023•九台区模拟）利用图甲测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒定不变。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端，目的是 ；
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是 （填字母代号）；
A.断开开关，更换小灯泡
B.移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电流为 A，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（计算结果保留一位小数）；
（4）调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙，分析图象可以发现小灯泡灯丝是变化的，原因是灯丝电阻和 有关。
【典例9】（2023•坪山区模拟）用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值：
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整（要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小）；
（2）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为零，用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为零，连接接线柱E与D时，电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是 ；
（3）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝ Ω；
（4）如果没有电压表，电源电压未知，小明设计了如图丙所示电路，用最大阻值为R0的滑动变阻器，来测量电阻Rx的阻值，实验步骤如下：
①闭合开关，将滑动变阻器滑片移至最左端，读出电流表示数I1；
②将滑动变阻器滑片移至 ，电流表示数为I2；
③计算出未知电阻Rx＝ 。（用题中所给物理量的符号表示）
【典例10】（2023•阜新模拟）小福同学想知道一个标有“2.2V”的小灯泡的电阻是多少，设计了下面这个实验。
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转，他在连接电路时出现的错误是 。
（2）改正错误后进行实验，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电压表的示数
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）实验中当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，此时电流为 A，小灯泡的电阻是 Ω（保留一位小数）。
（4）小福正确进行实验，收集多组数据，分析实验数据时发现不同电压下灯丝电阻不同，请分析灯丝电阻变化的原因是 。
（5）小福又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验，根据两次实验收集的数据绘制出I﹣U图象如图丙所示，则图线 （选填“①”或“②”）是小灯泡的I﹣U图象。图象中A、B两点电阻的大小关系为RA RB（选填“＞”“＝”或“＜”）。
实验4 实验 测量小灯泡的电功率
【典例11】（2022秋•庄河市期末）要测量一规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率，实验电路如图所示，按照电路图连接电路，经开关试触电路连接正确。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，眼睛应观察（ ）
A．电流表的量程B．电压表的示数
C．小灯泡是否发光D．变阻器滑片的位置
【典例12】（2022•陕西模拟）一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A。小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为6V的电源，滑动变阻器，导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（2）电路闭合开关前滑片P应移至 （选填“最左端”、“最右端”）
（3）确认电路无误后，进行了三次测量，测量数据如下表，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时电流为 A；小灯泡的额定功率为 W。
（4）利用所给器材，该实验装置 （选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
（5）完成上述实验后，小雨用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如下图所示的电路，他测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V；
②再将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。
【典例13】（2023•沙坪坝区校级一模）悦悦用图甲所示器材测量小灯泡电功率。待测小灯泡L的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向右移动，灯泡变亮）；
（2）悦悦正确连接完电路，发现无论怎样移动滑片，灯泡两端电压无法达到额定电压，接下来应该 ；
A．更换阻值更小的滑动变阻器 B．更换两节新干电池 C．重新连接电路
（3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）悦悦进行了三次实验，将三次不同电压下的电功率求平均值，她的做法是 （选填“正确”或“错误”）的。这是因为灯丝电阻随温度的升高而 。
（5）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；
（6）欣欣也想测小灯泡电功率，她更换了所有器材，她的器材有：两个小灯泡（分别标有“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”字样），她选择其中一个小灯泡与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，移动变阻器滑片P至最大阻值处，欣欣闭合开关，观察到电压表示数如图所示，然后移动变阻器滑片P至某位置，使小灯泡正常发光，此过程中电压表指针向左偏转了6小格。请你分析：欣欣将电压表并在了 （选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）两端，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为 W。
实验5 探究影响电流通过导体时产生热量的因素
【典例14】（2022秋•深圳期末）如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，两个透明容器密封着等量的空气。下列说法错误的是（ ）
A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，R3的阻值可以不为5Ω
C．将 R1换成 10Ω的电阻，可以探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
D．两个透明容器中空气内能增大是通过热传递的方式改变的
【典例15】（2023•深圳一模）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端，该实验中甲图所示的装置在通电一段时间后， （选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多；如果甲图通过1的电流为2A，右侧容器b中定值电阻在10s内产生的热量是 J；通过观察乙图中的实验现象，可知 （选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。

【典例16】（2023•丹东一模）如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。
（1）在实验中电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中 来比较的，应用的物理科学探究方法是 。
（2）图甲可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多。
（3）图乙可探究电流产生的热量与 的关系。
（4）实验的结论可进一步用公式 来表达。由公式可知，图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为 。
（5）将图乙右侧两个电阻都放入密封盒中，可探究电流产生热量和 的关系。
巩固训练
1．（2021秋•长安区期末）如图甲、乙所示，分别是探究“电流与电压”、“电流与电阻”关系时绘制的图像。关于这两个图像，下列说法错误的是（ ）
A．乙图像表明：电压保持3V不变
B．甲图像表明：导体的电阻为5Ω
C．乙图像表明：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比
D．甲图像表明：在电阻一定时，通过导体的电流跟电压成正比
2．（2021秋•商河县期末）在探究“导体中的电流跟导体两端的电压的关系”时，小阳同学设计了如图所示的电路。为了完成实验探究，下列说法正确的是（ ）
A．改变R的阻值 B．保持R的阻值不变
C．保持R中通过的电流不变D．保持R两端的电压不变
3．（2021秋•高邮市期末）小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω，1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（ ）
A．换一个电压值较大的电源
B．增大定值电阻两端的电压预设值
C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
4．（2023•兴宁区校级四模）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，下列说法正确的是（ ）

A．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
B．甲图实验通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更多
C．通过U形管内液面的高度差来反映热量的多少，运用了控制变量法
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩反映电阻丝放出热量的多少
5．（2023秋•东平县校级月考）图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图，已知电源电压为4.5V，且保持恒定，定值电阻R0＝10Ω。
（1）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，出现这一现象的原因可能是 （假设电路只有一处故障）；
A.定值电阻R0短路 B.定值电阻R0断路 C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
（2）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在表中，实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下，其原因可能是 ；
A.定值电阻R0的阻值太小 B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小 D.滑动变阻器R最大阻值太大
（3）如图丙所示，是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R0变化的图像，由图像可知R0两端的电压为 V；
（4）当R0的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向
（选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制R0两端的 不变的目的；
（5）小明根据图像数据可得探究结论：
。
6．（2022秋•洪山区校级期末）小亮利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”，电源电压4.5V，五个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样。
（1）闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，小明检查发现仅导线有故障，则故障为 ；
A．导线④断路 B．导线③断路 C．导线②断路 D．导线①断路
（2）为了更好的完成实验，移动滑动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视 才能达到实验目的。
（3）本实验的结论是： 。
（4）小亮最后得到如图乙所示的图象，结合图象，可知五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是 Ω。
7．（2023秋•高新区校级月考）在探究“电流与电压的关系”时，提供的器材有：学生电源（3V）、滑动变阻器“25Ω 1A”、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、电流表、电压表、导线若干。
（1）小明连接完电路如图甲所示，老师发现小明的电路连接有问题，告诉他只需改动一根导线，即可使连线正确，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（导线不允许交叉）；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表的指针几乎没有偏转，电压表的指针有明显的偏转，出现这种现象的原因可能是 ；
（3）排除电路故障后，所测得的几组电流、电压值见表，分析表中数据可知：
①接入电路的阻值为 Ω；
②实验结论： ；
（4）实验完成后小明认为实验中可以用小灯泡代替定值电阻进行探究，请你判断他的想法是否正确，并说明理由 ；
（5）同组小刚接着利用改正后的图甲电路图继续探究电流与电阻的关系：
①先用5Ω的电阻进行实验，测得电流表的示数如图乙所示，读数为 A；
②接下来断开开关，用10Ω电阻替换5Ω电阻，再闭合开关，移动滑片，直到电压表示数为 V；
③换其他电阻，重复实验，得出实验结论。
8．（2023秋•浑南区校级月考）小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。
（1）开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）。
（2）排除故障后，闭合开关，开始实验。
①实验时，先接入5Ω的电阻，移动滑片P，当电流表示数为0.6A时，电压表的示数为
V，再将5Ω更换为10Ω的电阻，保持滑动变阻器接入的阻值不变，此时电压表的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”），为使实验正常进行，应将滑片P向
（选填“a”或“b”）端移动，再换接15Ω的电阻，重复实验，得出数据记录如表：
②分析实验数据可得出结论： 。
（3）实验中电源电压为6V，R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
9．（2023•蓬江区一模）小明利用图甲所示的电路测量未知电阻R的阻值，电源电压3V。
（1）该实验原理是 （填公式）：
（2）闭合开关，小明发现电流表示数为零，但电压表有示数接近3V，如果电路连接完好，电路中只有一个元件有故障，该故障是 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据，画出了待测电阻R的I﹣U图象，如图乙所示，由图象可得Rx＝ Ω（保留一位小数）；
（4）小明又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值。电路如图丙所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①当开关 时，电流表读数为I1；
②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③待测电阻Rx＝ 。（用已知和测出的物理量符号表示）
10．（2023•安徽模拟）如图甲是物理学习小组的同学们用“伏安法”测量定值电阻R阻值的实物电路，电源电压为3V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
（1）小军实验所用实物电路图如图甲所示，请你用笔画线代替导线将电路连接正确（要求：滑动变阻器的滑片向右移动，电流表示数变大）。
（2）若小军连接电路后，闭合开关时发现电流表的指针向零刻度线的左边偏转，请你写出接下来的正确操作步骤： 。
（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2V，电流表示数如图乙，则未知电阻Rx＝ Ω。
（4）小军还想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现实验无法进行，原因是 。
11．（2022秋•洪山区校级期末）某同学用伏安法测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，观察并记录如下数据：
（1）小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）由实验数据可知小灯泡的额定功率是 W，实验表明：小灯泡的亮度是由它的 决定的。
（3）若小灯泡的实际电压为U1，且与小灯泡额定电压的关系为U额＝2U1，以下关于灯泡额定功率P额与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是 。
A.P额＝2P1 B.P额＝3P1 C.P额＝4P1 D.P额＝5P1
（4）将小灯泡换成发光二极管，测量加在它再端的电压和通过它的电流。计算它的电功率，将所得的电功率与小灯泡相比，发现它们在亮度相当的时候， 的电功率较小。
12．（2023•陕西）如图﹣1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）连接如图﹣1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最
（选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是
。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在如表中。分析表中信息，回答下列问题。
①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图﹣2所示，则电流表示数为
A，小灯泡L的额定功率为 W。
②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。
③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。
（4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 。
A.10Ω 2A B.20Ω 1A
13．（2023•丹东一模）做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为7V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻为10Ω左右）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）图甲是设计实验的电路图，为了完成实验，滑动变阻器应选用的规格为 （选填“R1”或“R2”）。
（2）按电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华 （选填“能”或“不能”）确定电路一定存在故障。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察电压表示数，使小灯泡正常发光，此时，电流表示数如图乙，则灯的额定功率是 W。
（4）若利用图甲所示的电路中的实验器材，是不能完成“探究电流与电压的关系”的实验研究，原因是小灯泡的灯丝电阻 。
（5）在不使用电流表的情况下，按图丙所示的电路，测额定电压为3V的小灯泡的额定功率，使用的滑动变阻器标有“35Ω 1A”。已知一个定值电阻R0＝35Ω，电源电压高于小灯泡的额定电压但数值未知。
实验步骤如下：
①按图丙连接电路，移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡两端电压为 V。
②断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，用已知电阻R0＝35Ω的定值电阻替换小灯泡，读出电压表示数为3.5V。
③将滑动变阻器的滑片移到最右端，电压表示数为2.25V，电源电压为 V。
④小灯泡的额定功率为 W。
14．（2023•普宁市模拟）物理兴趣小组的同学完成了两个实验探究：
（1）为观察水沸腾实验，该小组组装了如图A的装置：
①水沸腾时冒出的“白气”是 现象（填物态变化名称）；
②水沸腾时的温度如上图B所示，此时水面上方的气压 （填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；
③如图C，若将试管里的水放在烧杯中加热，当烧杯中的水沸腾以后，试管中的水
（选填“能”或“不能”）沸腾。
（2）如图乙，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。闭合开关前，图中与左、右容器相连的两个U形管内液面相平。
①右边容器外部并联一个5Ω电阻，是为了使左右容器内导体的 不相等；
②实验中是通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，采用的物理研究方法是 ；
③让图乙装置冷却到初始状态，把右边容器外部并联的5Ω电阻折入右边容器内，并使之与右边容器内的5Ω电阻并联此时右边容器内密封着与左边容器内等量的空气，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少，此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系。
15．（2023•常德模拟）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多。
（3）乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因： 。
故障
现象
故障原因
灯泡不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
一
二
三
U（V）
3
2
1
I（A）
0.3
0.2
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
25
20
15
10
5
I/A
0.15
0.2
1.5
0.6
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.21
0.30
0.40
0.49
电压U/V
1
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.28
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.0
0.2
2
1.5
0.3
3
2.5
0.5
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
实验序号
电压U/V
电流I/A
灯泡的亮度
电功率P/W
1
0.5
0.20
不亮
0.10
2
1.0
0.24
暗
0.24
3
2.0
0.32
较暗
0.64
4
2.5
正常亮
5
3.0
0.38
很亮
1.14