初中物理电学实验探究题汇编(含答案)

1．（宝应县月考）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。

（1）开关闭合并且两灯都发光时，取下其中L1，可观察到现象是L2熄灭。

（2）断开开关后可观察到现象是L1L2都不发光。

（3）以上两个现象说明了串联电路用电器间相互影响，开关控制整个电路的工作这两个特点。

（4）连接好电路后闭合开关S，小红发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，L1、L2仍然都不亮，拆掉L1后换上新的灯泡后两个灯都亮，则故障可能是L1灯丝断了。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”

或“L2与灯座接触不良”）。

（5）排除故障后，小明按照如图所示的电路，用导线把一只开关和两个小灯泡逐一顺次连接后，刚将最后一根导线接好，L2就亮了，但L1没亮他们在实验操作中不当之处是：连接电路时开关未断开。

（6）关于L1没亮，小明认为L1的灯丝烧断了，但小红说L1的灯丝没烧断你应该支持的小红观点，理由是若L1灯丝断了L2也不发光。

【解答】解：（1）由图知，取下其中L1，整个电路断路，L2熄灭；

（2）图中两灯串联，所以断开开关后，整个电路断路，两个小灯泡都熄灭；

（3）以上两个现象说明了串联电路只有一条路径，用电器间相互影响，开关控制整个电路的工作这两个特点；

（4）若L2灯丝断了或L2与灯座接触不良，即使拆掉L1后换上新的灯泡后电路仍断路，两灯都不亮；若L1短路，那么L2可亮；

若拆掉L1后换上新的灯泡后两个灯都亮，说明故障可能是L1灯丝断了；

（5）刚将最后一根导线接好，L2就亮了，说明连接电路时，开关没有断开；

（6）串联电路中用电器之间相互影响，L2亮了，但L1没亮，L1的灯丝没烧断，如果L1的灯丝烧断了，L2也不亮，故小红说的对。

2．（兴隆县期中）在探究并联电路电流规律的实验中，图甲是实验的电路图。

（1）在连接电路时，开关应断开。若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C 点。

（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是电流表的正负接线柱接反了。

（3）在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为0.24A。

（4）如图丁是测量A点电流时所连接的实物图，其中缺了两条导线，请用笔画线将如图丁中的电路连接完整。（导线不能交叉）

（5）用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流，改变电源电压，重复实验，记录数据如表。

实验序号A处的电流I A/A B处的电流I B/A C处的电流Ic/A

第一次测量0.20.20.4

第二次测量0.30.30.6

第三次测量0.40.40.8

该同学表格数据得出实验结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。有同学说这个结论是错误的，为了得出具有普遍意义的并联电路中电流的特点，应该换用不同规格的灯泡进行多次实验。

【解答】解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态；电流表应串联在被测电路中，若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C点；

（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，即电流表指针反向偏转，原因是：电流表的正负接线柱接反；

（3）在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用0﹣0.6A量程，分度值为

0.02A，则电流表的示数为0.24A；

（4）测量A点电流时（即电流表测量灯泡L1的电流），则电流表应与灯泡L1串联，根据表格数据知电流表的量程为0﹣0.6A，如下图所示：

（5）并联电路中各支路的电流不一定相等，所以有同学说这个结论是错误的；为得出普遍结论，应使用不同规格的灯泡进行多次实验，测出多组实验数据。

3．（中原区校级月考）小乐和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验，（1）如图甲是他们设计的电路图，在连接电路的过程中，开关应该断开。图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是C（选填“A”“B”或“C”）处的电流。

（2）在使用电流表测电流的实验中，小乐试触时电流表的指针向着“0”刻度线的左侧偏转，根据你的分析，你认为原因可能是电流表正负接线柱接反了。

（3）请在图乙中移动一根导线，测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是B或A（选填“A“B”或“C”）处的电流。

（4）测出A、B、C三处的电流如表所示，由此得出初步结论：I C＝I A+I B（只写表达式）。

小梅指出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验。

操作方法是：换用不同规格的灯泡多次测量。

（5）小梅利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系。请在图丙虚线框中画出电路图。

【解答】解：（1）如图甲是他们设计的电路图，在连接电路的过程中，开关应该断开；

图乙是他们测量电流时连接的实验电路，因电流表接在干路上，故此时电流表测量的是C

处的电流；

（2）在使用电流表测电流的实验中，小乐试触时电流表的指针向着“0”刻度线的左侧偏转，原因可能是：电流表正负接线柱接反了；

（3）电流表与待测电路串联，电流表可与灯L2串联或电流表与灯L1串联，如下所示；

移动后电流表测量的是B或A处的电流；

（4）测出A、B、C三处的电流如表所示，根据表中数据知，I C＝I A+I B；

小梅只根据一组数据得出的结论有偶然性，为了得出更普遍的规律，应当换用不同规格的灯泡多次测量；

（5）在不更换电流表位置的情况下，在支路上各接一个开关即可完成实验要求即，电路如图2所示：

4．（黄陂区月考）在探究“串联电路的电压规律”时，小李同学设计了如图所示的电路（1）开关闭合前，滑片P应远离连线的下接线柱（远离/靠近）。开关闭合后，电压表测灯L1两端的电压；为了测量BC两点间的电压，小李将接A点的线端改接到C点，闭合开关后，发现C

A．电压表无示数B．示数超过电压表量程C．电压表指针反偏

（2）为了测量两灯的总电压，只需改动一根导线就可测得总电压，请在图中用“×”号指出需改动的导线，并在原图中画出正确的电路连线。

【解答】解：（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应为于阻值最大处，滑片P远离连线的下接线柱；电压表并联在L1两端，就测量L1的电压；

为了测量BC两点间的电压，小李将接A点的线端改接到C点，电压表正负接线柱接反，闭合开关后，发现电压表指针反偏，故选C；

（2）要测电路中的总电压，应将电压表联联在L1、L2两端，把B接线柱改接到C接线柱，如图所示：

5．（揭西县期末）小明同学对串联电路电压规律进行了探究。

[猜想与假设]串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。

[设计与进行实验]

（1）按图所示的电路图连接电路。

（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压。

（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。

（4）测出AC间的电压，得出结论。

[交流与评估]

（1）在拆接电路时，开关必须断开。

（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1短路（选填“短路”

或“断路”）或L2断路（选填“短路”或“断路”）。

（3）小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？不能（选填“能”或“不能”），原因是

电压表的正负接线柱接反了。

（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在如表表格中，小明分析实验得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是一次实验具有偶然性（选填“必然性”或“偶然性”），改进方法是更换规格不同的灯泡进行多次实验。

U AB/V U BC/V U AC/V

2.4 1.4

3.8

【解答】解：（1）在拆接电路时，开关必须断开；

（2）电压表的示数为零，则可能是与电压表并联的L1短路，或另一灯泡L2断路；

（3）当电压表B点不动，只断开A点，并改接到C点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压；

（4）根据表中数据可得：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；

由实验可知，该实验值进行了一次实验，只测出了一组实验数据，实验此时太少，得出的实验结论具有偶然性和片面性，为得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。

6．（兴隆县期中）在“探究影响电阻大小因素”的实验中，同学们作出了如下猜想：

①导体的电阻与导体的长度有关；

②导体的电阻与导体的有关；

③导体的电阻与导体的材料有关；

④导体的电阻与导体的温度有关。

实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。

编号材料长度/m横截面积/mm2电流大小/A

A锰铜合金0.50.80.40

B镍铬合金0.50.80.32

C镍铬合金0.50.40.16

D镍铬合金 1.00.40.08

（1）图甲所示的电路中是通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是转换法。

（2）分别将B、C（填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。

（3）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大。

（4）如果只有A、D这两根金属丝可以选用，应该可以（选填“可以”或“不能”）验证猜想③。

（5）为了进一步探究电阻是否受温度的影响，按图乙所示。接通电路后，用酒精灯给电阻丝缓慢加热，观察加热前后电流表的示数，发现示数变小了，由此现象可得出结论：随着温度的升高，电阻丝的电阻增大。

【解答】解：（1）甲图中，电阻丝与电流表串联，电阻越大（小），电路的电流越小（大），即电流表示数越小（大），故实验时甲电路是通过观察电流表的示数大小来比较不同电阻丝电阻的大小；

（2）要探究导体的电阻与导体的横截面积的关系，应控制导体的长度和材料相同，而横截面积不同，根据表中数据可知，需选择B、C两根合金丝进行实验；

（3）根据表中数据可知，C、D两电阻丝材料、横截面积相等，而长度不同，利用它们可以研究导体电阻与长度的关系，可得出的结论：导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；

（4）要探究导体电阻与材料的关系，需使两根电阻丝的长度和横截面积均相同，材料不同；

根据表中数据可知，将电阻丝D对折后与电阻丝A的长度、横截面积均相同，而材料不同，因此利用A、D可以验证猜想③；

（5）图乙所示的实验，接通电路后，用酒精灯给电阻丝缓慢加热，电流表示数减小，电源

电压不变，由R＝可得，电阻丝的电阻变大；故此实验说明随着温度的升高，电阻丝的

电阻增大。

7．（江夏区校级模拟）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“50Ω1A”字样。

（1）请你找出接错的那一根导线，在这根导线上打“×”，并画出正确的连接位置。

（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是灯泡（或电压表）短路（写出一种即可）。

（3）小亮排除故障后再次闭合开关，移动滑动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视A A．电压表示数B．电流表示数C．滑动变阻器滑片

（4）实验中小亮多次改变R的阻值，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的图象。由图象可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。

（5）结合图象乙，小亮同学在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是4﹣20Ω。

（6）由于实验器材中有多组电源可以选择，小亮想如果五个定值电阻不变，控制电压表示数与刚才一样，为了能够顺利完成这五次实验，那么小亮应选择最大电压值不超过7.5V 的电源。

【解答】解：（1）原电路中，电阻和电压表短路了，电阻应与变阻器串联，电压表与电阻并联，如下所示：

（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，则电路为通路，电压表无示数，则故障可能是灯泡（或电压表）短路；

（3）探究电流跟电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，故小亮排除故障后再次闭合开关，移动滑动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视电压表示数，选A；

（4）由图知，电阻两端的电压始终保持：

U V＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.5A×5Ω＝2.5V，故得出：电压一定时，电流与电阻成反比；

（5）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

U滑＝U﹣U V＝4.5V﹣2.5V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.8倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.8×25Ω＝20Ω；

当接入5Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.8×5Ω＝4Ω；

在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是4﹣20Ω；

（6）由串联电路的规律及分压原理有：

＝，即＝，故U＝7.5V，如果五个定值电阻不变，控制电压表示

数与刚才一样，为了能够顺利完成这五次实验，那么小亮应选择最大电压值不超过7.5V的电源。

8．（元宝区校级二模）为探究导体中的电流与电阻的关系，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、五个定值电阻（阻值分别为6Ω、8Ω、12Ω、16Ω、20Ω）、滑动变阻器（1A20Ω）、开关、导线若干。

（1）本实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外，最主要的作用是保证定值电阻两端

的电压相等。

（2）电路连接后，小华将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关时发现电压表的指针偏转超过其量程，电流表示数不为零，则他接下来应进行的操作中，最合理的是D。

A．立即将滑动变阻器的滑片移至最右端

B．断开开关，将电压表接入电路的量程改为15V

C．断开开关，检查定值电阻是否发生断路

D．断开开关，检查滑动变阻器是否发生短路

（3）排除故障后，当定值电阻阻值为6Ω时，电压表的示数如图乙所示，其值为 2.4V．若将定值电阻阻值换为8Ω时，则应将滑动变阻器的滑片向左移动，才能完成第二组数据的测量。

（4）测量第三组数据时，小华想换用阻值为20Ω的定值电阻，你认为可行吗？不可行。

原因是滑动变阻器最大电阻太小；若想完成接下来的实验，还可换用阻值为12Ω的定值电阻。

（5）小组的其他同学设计了下列四个电路图，图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，要测出小灯泡额定功率的是C

【解答】解：（1）探究导体中的电流与电阻的关系要控制电阻的电压不变，故本实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外，最主要的作用是保证定值电阻两端的电压相等；

（2）C、将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时滑动变阻器的阻值最大，闭合开关时发现电流表示数不为零，则电路中未发生断路；C选项不可能；

A、立即将滑动变阻器的滑片移至最右端，变阻器连入的电阻为0，电压表测电源电压（6V），

超过电压表的小量程（0﹣3V），A选项不可行；

BD、断开开关，检查滑动变阻器是否发生短路；若滑动变阻器短路，则电压表测电源电压

为6V，而图甲中电压表量程为0～3V，故电压表的指针偏转超过其量程；

断开开关，将电压表接入电路的量程改为15V，虽然电压表不超过其量程，但变阻器仍短路，不符合题意；比较BD两选项，最合理的是D；

（3）排除故障后，当定值电阻阻值为6Ω时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其值为2.4V；

根据串联分压原理可知，将定值电阻由6Ω改接成8Ω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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变，才能完成第二组数据的测量；

（4）电压表控制的电压为2.4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

U滑＝6V﹣2.4V＝3.6V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.5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＝1.5×20Ω＝30Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，测量第三组数据时，小华想换用阻值为20Ω的定值电阻，不可行；原因是滑动变阻器最大电阻太小；

由上知，定值电阻的电压为变器器的＝倍，故当变阻器最大电阻连入电路时，对应的最大定值电阻：

R大＝×20Ω≈13.3Ω，故若想完成接下来的实验，还可换用阻值为12Ω的定值电阻；

（5）欲测灯泡的额定功率，需测出灯泡正常发光时的电流和电压；利用电压表分别测出灯泡和电源电压，可算出电路中的电流，最终利用P＝UI算出灯泡的额定功率；其中A图中电流表会出现接线柱接反的现象，B图中电压表会出现接线柱接反的现象，D图则无法测出灯泡的额定电流和额定电压；故选C。

9．（广东模拟）小明在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，准备了以下器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω），两个滑动变阻器（规格分别是A“10Ω，2A”、B“20Ω，1A”），导线若干。设计了如图22所示的实物电路，回答以下的问题：

（1）在连接电路时，要求先将开关、滑动变阻器分别处于D的位置（填字母）

A．闭合、阻值最小处B．断开、阻值最小处

C．断开、阻值任意D．断开、阻值最大处

（2）本实验需要先后接入上述四个定值电阻，为完成整个实验，应该选取规格为B的滑动变阻器。（要求填字母：规格分别是A“10Ω，2A”、B“20Ω，1A”）

（3）通过实验获取数据，得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论：电压一定时，电流和电阻成反比。

（4）小明在实验过程中，当把10Ω的电阻接入电路，然后移动滑片P，根据图乙图象可知，应使电压表示数为3V，并记录相应的电流值；再改接15Ω的电阻，此时应滑片P向c （选填“c”或“d”）端移动，这样移动滑片的目的是：保证定值电阻两端的电压为3V 不变。

（5）另一组的小华同学也做这个实验，但他在连接好电路，闭合开关以后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表指针偏转，电压表的示数为零，则发生这种故障的原因可能是定值电阻短路。（已知电压表是完好的）

【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时，要求先将开关断开，将滑动变阻器分别处于阻值最大处，选D；

（2）由图乙中数据知，电压表示数为：

U V＝0.3A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.15A×20Ω＝3V；

根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：

R滑＝0.5×30Ω＝15Ω，故为了完成整个实验，应该选取规格为B的滑动变阻器；

（3）根据如图乙所示的导体的电流I随电阻R变化的图象，因电流与电阻之积为一定值，故由图象可得出结论：电压一定时，电流和电阻成反比；

（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω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c端移动，这样移动滑片的目的是：保证定值电阻两端的电压为3V 不变；

（5）另一组的小华同学也做这个实验，但他在连接好电路，闭合开关以后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表指针偏转，则电路为通路，电压表的示数为零，则发生这种故障的原因可能是定值电阻短路。

10．（润州区校级月考）小明发现，在所有公共场所都装有灭火的喷头，根据温度高低或烟雾大小，在发生危险时自动喷水，保证安全，小明查阅资料，自已制作了一个温度自动报警电路如甲图所示，电源电压为12V保持不变，其中乙图为热敏电阻R1的阻值随温度变化图象：求：

（1）电路中，R0的作用是分去部分电压，保护电路。

（2）电路设计要求，当电压表示数为9V，与电压表相关的设备发出警报，此时温度恰好达到55℃，求R0的阻值为多大？

（3）按照此电路设计，当电压表示数为10V时，电流表示数为多少？此时温度大约是多少？

（4）为了让电路更加合理，小明将定值电阻R1换成一个滑动变阻器R2（0﹣500Ω），如图丙，这样调整电路的优点是可改变报警的温度；若要将报警电压不变，但报警温度下调，则应该将滑动变阻器的滑片P向右（左/右）移动。

【解答】解：（1）R0与热敏电阻R1串联可分去部分电压，同时有保护电路的作用；

（2）两电阻串联，电压表测R1的电压，由图知，温度恰好达到55℃，R1的电阻为150Ω，当电压表示数为9V，由串联电路电压的规律，R0的电压为：

U0＝12V﹣9V＝3V，由欧姆定律和串联电路各处的电流相等，

＝，故R0＝＝×150Ω＝50Ω；

（3）按照此电路设计，当电压表示数为10V时，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为：U′＝12V﹣10V＝2V，由欧姆定律，电路的电流为：I＝＝＝0.04A；

由欧姆定律，热敏电阻：R1′＝＝＝250Ω，由图知，此时温度大约是25℃；

（4）当电压表示数为9V，与电压表相关的设备发出警报，由串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压也为一定值，由分压原理，R1的电阻和定值电阻R0的之比为一定值；

为了让电路更加合理，小明将定值电阻R1换成一个滑动变阻器R2（0﹣500Ω），当R0的值不等于50Ω时，则电压表示数为9V时，R1的电阻不再是150Ω，由图乙知，此时温度恰不再是55℃，即这样调整电路的优点是可改变报警的温度；

若要将报警电压不变，但报警温度下调，由图乙知热敏电阻变大，因R1的电阻为定值电阻R0的之比为一定值，故变阻器连入电路的电阻应变大，故应该将滑动变阻器的滑片P向右移动。

11．（天门月考）在“测未知电阻R x的阻值”实验中，电路如图1所示，请完成下列相关问题：

（1）测量时，电压表和电流表的示数记录在表中，得出未知电阻R x的阻值为5Ω。

（2）另有同学设计了如图2两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。

①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则R x的阻

值表达式为R x＝R x＝×R0；

②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流表A1和A2读数分别为I1和I2，则电阻R x的

阻值表达式为R x＝。

实验次数电压/V电流/A

1 1.200.24

2 1.800.36

3 2.400.48

【解答】解：（1）由表中数据，根据欧姆定律，R1＝＝＝5Ω，同理，R2＝5Ω；

R3＝5Ω，故三次测量电阻值的平均值为5Ω，未知电阻R x的阻值为5Ω。

（2）①方案一的电路中，闭合开关S，两电阻串联，电压表V1测R0的电压，电压表V2

测待测电阻的电压，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，根据分压原理：＝，则R x的阻值表达式为：R x＝R0；

②方案二的电路中，闭合开关S，两电阻并联，A2测定值电阻的电流，A1测干路电流：

由欧姆定律，电源电压：U＝I2R0，

根据并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流为：I x＝I1﹣I2，

由欧姆定律得，电阻R x的阻值表达式为：R x＝＝。

12．（振兴区校级二模）小亮和小雨在“探究小灯泡电阻”的实验中，要用小灯泡的额定电压为3V，电阻约为10Ω

（1）小亮的实验过程如下：

①电路按图甲连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，电流表有示

数，产生这种现象的原因是：小灯炮短路（或电压表短路）。

②以上故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下

来他应进行的操作是：向右移动滑片，小灯泡是否发光。

③实验中小亮设计的实验记录表格如下表。请你找出表格中的问题：

电阻平均值一栏多余；小亮又根据实验数据绘制成了U﹣I图象如图乙。根据该图象提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω．某同学在做该实验时，观察到电流表的示数变大时，电压表的示数减小，其原因可能是电压表并联在变阻器两端。

实验次数电压/V电流/A电阻/Ω电阻平均值/Ω

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（2）小雨想利用如图丙所示的电路测量未知电阻R x的大小（R0阻值已知）。下面是他的实验过程，请你帮他完成实验。

①闭合开关S和S1，断开S2，读出此时电压表的示数为U1。

②只闭合S、S2，读出此时电压表的示数为U2。

③未知电阻阻值的表达式为：Rx＝R0。

④实验后小雨又将开关S1换成了一个电压表，当闭合开关S和S2时，发现电路中两个电

压表的指针偏转角度相同。如果R0＝100Ω且R x＜R0，则Rx＝20Ω。

（3）如果在家里做测白炽灯功率的实验，因家里一般没有电压表和电流表，所以可以利用家庭中都有的电能表和停表测量更方便。

【解答】解：（1）①电路按图甲连接正确后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，

发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，产生这种现象的原因是：小灯泡短路（或电压表短路）。

②以上故障排除后，再闭合开关，但电流表和电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯

泡仍不亮，说明电路中的电流过小，电路的电阻过大，故接下来他应进行的操作是：向右移动滑片，小灯泡是否发光。

③由于灯泡的电阻随温度的变化而变化，求平均值没有意义，故表格中的问题：求电阻平

均值一栏多余。

灯在额定电压下正常发光，根据实验数据绘制成了U﹣I图象知，3V电压下的电流为0.4A，

由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻是：R＝＝＝7.5Ω；

电流表的示数变大时，由欧姆定律，灯的电压变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，

故某同学在做该实验时，观察到电流表的示数变大时，电压表的示数减小，其原因可能是电压表并联在变阻器两端。

（2）①闭合开关S和S1，断开S2，读出此时电压表的示数为U1。

②只闭合S和S2，读出此时电压表的示数为U2。

③在①中，电压表测电源电压U1，

在②中，两电阻串联，电压表测定值电阻的电压，由串联电路的电压的规律：

待则电阻的电压为：U1﹣U2，由欧姆定律和串联电路各处的电流相等，

则有：＝，解得：R x＝R0。

④若将S1换成电压表，当闭合开关S和S2时，两块电压表分别测量R0和R x的电压，

已知两个电压表的指针偏转角度相同，但因R x＜R0，

由分压原理，测R0的电压表（选用大量程）示数为测R x的电压表（选用小量程）示数的5倍，即：U0＝5U x，

根据串联分压的知识可知，R0：R x＝U0：U x＝5：1，

所以R x＝R0＝×100Ω＝20Ω。

（3）虽然家庭里一般没有电压表和电流表，但我们可以将家中除白炽灯外的其它用电器全部切断，只让这个灯工作，

利用电能表和秒表测量白炽灯消耗的电能及消耗电能所用的时间，根据P＝计算其电功

率。

13．（行唐县校级一模）如图甲所示，小明利用“伏安法”测量未知电阻R x的阻值，所用滑动变阻器为（40Ω、1A），进行了如下实验：

（1）请你添加一条导线将实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑动电流表的

读数变大。

（2）连好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是R x断路。

（3）小明设计的实验步骤如下：

①电表调零，开关断开，按照电路图连接电路，滑动变阻器调到阻值最大。

②闭合开关，调节滑片P，读出一组电压表、电流表的示数U和I并记录在装格中。

③根据R＝U/I，计算出R的阻值并记录在表格中。

从实验步骤看，这个实验存在的主要缺陷是：根据一次实验求出的电阻作为测量结果，误差较大。

（4）电路正常后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电阻R x的阻值为4Ω。

（5）小明还想探究电流与电阻的关系，电源电压调为6V不变，又取了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻，并使电压表的示数始终保持2.5V不变，多次更换阻值不同的定值电阻，记录各次电流表的示数，然后分析数据得出结论。在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值最大为25Ω。

拓展：在探究电流与电阻的关系实验中，电阻两端电压始终保持2.5V不变，小明想让5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻都能使用，则电源电压的范围为 2.5V至 5.83 V（结果保留小数点后两位）。

【解答】解：（1）要求滑动变阻器的滑片P向左滑动电流表的读数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

（2）连好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是R x断路；

（3）为提高测量的准确程度，要多测量取平均值，故这个实验存在的主要缺陷是：根据一次实验求出的电阻作为测量结果，误差较大；

（4）滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，

电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.5A，由欧姆定律，则电阻R x＝＝＝4Ω；

（5）电压表控制的电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，电压表示数为变阻器分得的电压为＝倍，

根据分压原理，当滑动变阻器的最大阻值40Ω连入电路时，

对应的定值电阻最大值R滑＝×40Ω≈28.6Ω，

故为了完成整个实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于28.6Ω，即为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值最大为25Ω；

拓展：在探究电流与电阻的关系实验中，电阻两端电压始终保持2.5V不变，小明想让5Ω、

10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻都能使用，

根据串联电路的规律和分压原理有＝，即＝，故最大的电压为：

U＝5.83V；则电源电压的范围为2.5V至5.83V。

14．（西湖区校级模拟）小胡用如图甲所示的电路“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验。实验室提供了以下实验器材：电源电压恒为3V、小灯泡上标有“2.5V”字样、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1（规格“20Ω，1A”）、滑动变阻器R2（规格为“50Ω，0.5A”）、开关、导线若干。

（1）请你用笔将图乙中的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移灯泡变亮）。

（2）4次测量的有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：小灯泡的实际功率太小；

（3）据表中数据可知小灯泡的额定功率为0.75W：分析表中信息实验得出的结论是：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；

（4）如果将正常工作时的白炽小灯泡换作同规格（额定电压、额定功率均相同），外形基本相同的LED灯，LED灯正常工作时亮度更高，试分析解释原因LED灯直接把电转化为光，所以其电能100%转化为光能，而白炽灯L2，除了要把电能转化为光能外，更多的能量转化为内能；

（5）从表中数据可以分析出小胡选用的滑动变阻器是R2；

物理量次数电压

U/V

电流

I/A

实际电功率

P/W

小灯泡

亮度

10.50.120.06不亮

2 1.50.200.30偏亮

3 2.50.30正常

4 2.80.320.90更亮

【解答】解：（1）滑动变阻器串联在电路中，接线一上一下；滑动变阻器的滑片向左移灯泡变亮，表明电流是变大，即滑动变阻器电阻减小；故应接左下接线柱；电压表并联在小灯泡两端，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出；如图：

；

（2）分析实验数据可知，在笫1次实验中小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小；

（3）因为小灯泡的额定电压为2.5V，对应的电流为0.3A，则其额定功率为P＝UI＝2.5V ×0.3A＝0.75W；

根据实验实际功率与亮度对应关系可知：小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；

（4）LED灯直接把电转化为光，所以其电能100%转化为光能，而白炽灯L2，除了要把电能转化为光能外，更多的能量转化为内能了；

（5）由表中数据可知，当电路中电流最小时，电路的总电阻最大，R大＝＝＝25Ω，此时灯的电阻R灯＝＝≈4Ω，根据串联电阻的规律，

变阻器连入电路中的电阻大小R滑＝25Ω﹣4Ω＝21Ω，考虑到电流为0.34A，故变阻器选用滑动变阻器R2（规格为“50Ω，0.5A”）。

15．（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 1.05W。

实验次数

12345

物理量

电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

电流/A0.240.320.380.44

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增大。

根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝10Ω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 5.5V；

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＝U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偏小（选填“偏大”或“偏小”）。

【解答】解：（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＝R L+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：U V＝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。

16．（金昌模拟）两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R1＞R2R3＝R4）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示的两个方案。

（1）甲方案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟电阻关系。

（2）乙方案可探究电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流关系。

（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油温度升高的多少反映出来的。

（4）本实验用到的物理方法有转换法和控制变量法。

【解答】解：（1）由图甲知，两电阻丝串联，通过的电流相同、通电时间相同，探究的问题是在通过的电流一定时，电热与电阻的关系；

（2）由图乙知，两电阻丝并联，并且两电阻的阻值相同，通电时间相同，探究的问题是在电阻和通电时间一定时，电热与电流的关系；

（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，但可以通过煤油的温度升高把电流通过导体产生热量的多少体现出来。

（4）实验中通过煤油升高的温度反应电阻丝放出热量的多少，由Q吸＝cm△t可知，应控制两烧瓶中煤油的质量相等，应用了控制变量法。

故答案为：（1）电阻；（2）电阻；电流；（3）温度升高；（4）转换法；控制变量法。17．（铁东区校级月考）在探究“影响电流热效应的因素”实验中：

（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较温度计示数变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是C。

A．探究电流与电压、电阻的关系

B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻

C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较。

实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是煤油的比热容小，吸收相同的热量时，温度变化比较大。

（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小。重复上述操作，获得第二组数据（见表）。

实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃

10.33010 1.5

20.63010 6.0

由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多。

（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中B（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联（选填“串联”或“并联”）。（本题中，三个烧瓶中的液体质量相等）

（4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中A（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成相同质量的水。水和煤油吸热的多少是通过加热时间（选填“温度计示数”或

“加热时间”）来反映的。

【解答】解：（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，根据转换法，实验通过比较温度计示数变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；

A．探究电流与电压、电阻的关系，采用了控制变量法；

B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，采用了等效替代法；

C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较，采用了转换法，

故选C；

根据△t＝，等质量的水和煤油，吸收相同的热量，因煤油的比热容小于水的比热容，

故煤油温度变化大；故实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水；

（2）由表中数据可知：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，液体升高的温度越高，根据转换法，其产生的热量越多；

（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，根据控制变量法，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故可选择乙图中“B”烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联；（4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，根据比较吸

热能力的方法，要控制加热器相同（即加热器的功率相同），根据P＝，要控制电压、电阻相同，根据并联电路电压的规律，则他应选择乙图中A烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成相同质量的水，根据Q＝W＝t，水和煤油吸热的多少是通

过加热时间来反映的。

故答案为：（1）温度计示数变化，C；煤油的比热容小，吸收相同的热量时，温度变化比较大；（2）越大；越多；（3）B；串联；（4）A；相同质量的水；加热时间。