2020中考核心考點二輪專項訓練實驗探究專題三 電一、中考回放1（2020鄂州）在“測量小燈泡的電阻”的實驗中，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值為5左右某同學用如圖甲所示的器材進行實驗（1）用筆畫線代替導線完成實物電路連接，要求滑動變阻器的滑片向左滑動時，連入電路的電阻變大（2）在某次測量中，電流表的示數如圖乙，其讀數為0.24A（3）實驗中，調節(jié)變阻器，當燈泡電壓變化大小U=1V時，電流變化大小I=0.2A，該同學由表達式R=，計算出燈泡電阻為5，他的這種計算方法是否正確？說明原因不正確，因為燈的電阻隨溫度變化而變化【解析】伏安法測電阻，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流； 電壓表要與被測的小燈泡并聯(lián)，電流表要串聯(lián)在電路中；滑動變阻器的滑片向左滑動時，連入電路的電阻變大，連接電路燈泡的燈絲是用電阻隨溫度變化較大的材料制成的；隨燈泡兩端電壓的增大，燈泡的燈絲溫度變化較大，導致燈絲的電阻變化也較大【答案】（1）如右圖所示（2）0.24；（3）不正確，因為燈的電阻隨溫度變化而變化【點評】小燈泡的電阻是隨溫度的變化而變化的，所以不能用用變化的電壓與變化的電流比值求解電阻2（2020黃岡）在測量“小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗中，選用電壓恒為6V的電源，額定電壓“3.8V”的小燈泡如圖甲中是未連接完整的實驗電路（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動時小燈泡變暗，連線不能交叉）（2）閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器的滑片P，當電壓表示數為3.8V時，小燈泡正常發(fā)光此時電流表的示數如圖乙所示，則燈泡正常發(fā)光的電阻是10（3）若實驗時，上述電路中僅電壓表 上標有“15V”的接線柱已損壞，且暫無條件修復在不更換器材的情況下為了能繼續(xù)完成實驗，你的方法是：用電壓表03V量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端【解析】伏安法測電阻：根據實驗原理連接實物電路圖燈泡在額定電壓下的功率為額定功率；由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數；最后由歐姆定律求出燈泡電阻可以把電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，然后進行實驗，滑動變阻器的滑片P向A端移動時小燈泡變暗，滑動變阻器應接B接線柱，把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電源電壓為1.5V×4=6V，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端電壓為6V3.8V=2.2V3V，電壓表15V接線柱損壞，電壓表可以選擇03V量程，把電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端【答案】（1）實物電路圖如圖所示；（2）3.8；10；（3）用電壓表03V量程并聯(lián)在滑動變阻器兩端【點評】連接實物電路圖、對電表讀數、求燈泡電阻、實驗電路設計，對電表讀數時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直3（2020荊州）小紅同學在“測量小燈泡的額定功率”實驗時，連接的實物電路圖如圖甲所示其中小燈泡的額定電壓為3.0V，額定功率小于1W（1）小紅連接的電路圖有一根導線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根錯接的導線，并畫出正確的連接導線（不能與其他導線交叉）（2）小紅正確連接好電路后，閉合開關，發(fā)現電壓表和電流表均有讀數，但小燈泡不亮，檢查發(fā)現所有電學元件均完好，請你判斷燈泡不亮的原因是：燈泡實際功率太小（3）調整好電路之后，再閉合開關，發(fā)現電壓表示數為2.7V，則小紅的下一步操作應該是：向左移動滑片P，使電壓表示數為2.5V（4）如果測得通過小燈泡的電流隨電壓變化的關系如圖乙所示若把這樣的兩只燈泡串聯(lián)接在4V的電源上，則此時每只燈泡的電阻為10，每只燈泡的實際功率為0.4W【解析】測小燈泡的額定功率與測電阻的電路圖相同，只是原理不同，額定功率等于額定電壓與額定電流的乘積；當燈泡實際功率太小時，燈泡不發(fā)光燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，根據電路圖分析答題根據串聯(lián)電路特點求出燈泡兩端電壓，由圖乙所示圖象求出燈泡電壓對應的電流，然后由歐姆定律與電功率公式分析答題；閉合開關，滑動變阻器阻值全部接入電路，電壓表和電流表均有讀數，電路不存在斷路，燈泡也沒有短路，但小燈泡不亮，可能是由于電路電阻太大，通過燈泡的電流太小，燈泡實際功率太小不足以引起燈泡發(fā)光造成的【答案】（1）電路圖如圖所示；（2）燈泡實際功率太小；（3）向左移動滑片P，使電壓表示數為2.5V；（4）10；0.4【點評】在本題中閉合開關前，滑片應置于阻值最大處，閉合開關時滑動變阻器阻值全部接入電路，電路總電阻很大，電路電流很小，燈泡實際功率很小，可能不足以引起燈泡發(fā)光4（2020十堰）如圖甲，是小凱連接的測量標有電壓為2.5V 的某小燈泡電阻的實驗電路，圖中的是部分導線的序號，AN是部分接線柱的編號（1）只改接圖中的一根導線，就能改正電路中的連接錯誤請簡述你的改正方法：將導線的N端改接到接線柱E（或C端）（2）檢查電路無誤后，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為2.5V，電流表讀數如圖乙，示數是0.28A，小燈泡正常發(fā)光，此時燈絲的電阻為8.9向左（選填“左”或“右”）移動滑動變阻器滑片，燈泡兩端電壓逐次下降，燈絲溫度也不斷降低，測量數據如表實驗次數123456發(fā)光情況明亮較亮不很亮較暗微光熄滅電壓U/V2.52.11.71.30.90.5電流I/A0.260.240.210.190.16電阻R/8.17.16.24.73.1（3）對比不同電壓下小燈泡的阻值，把你的發(fā)現寫成具有概括性的一句話：燈絲溫度越高，燈絲電阻越大【解析】伏安法測電阻的原理是，電阻的大小等于電壓與電流的比值； 測燈泡電阻實驗，燈泡與電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡量程，分析圖示電路圖，然后答題由圖示電表確定其量程與分度值，然后讀出其示數，由歐姆定律求出燈泡電阻阻值；根據電路圖分析答題由圖甲所示電路圖可知，向左移動滑動變阻器滑片，滑動變阻器接入電路的阻值增大，燈泡兩端電壓逐次下降，燈絲溫度也不斷降低；燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流越大，燈泡實際功率越大，燈泡溫度越高，燈絲電阻越大，由此可知：燈絲溫度越高，燈絲電阻越大【答案】（1）將導線的N端改接到接線柱E（或C端）；（2）0.28；8.9；左；（3）燈絲溫度越高，燈絲電阻越大【點評】對電表讀數時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直；本題考查了修改實驗電路圖、電表讀數、求燈泡電阻、實驗數據分析5（2020咸寧）小王同學設計了圖甲所示的簡單水溫表電路圖中電源兩端的電壓為6V保持不變，R0是阻值為5的定值電阻，R為銘牌上標有“10 1A”的滑動變阻器，Rt是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示電流表采用“00.3A”的量程（1）小王在連接好電路且閉合開關后，向Rt上擦一些常溫的酒精，并用扇子對著Rt扇風，他觀察到的現象應該是電流表示數變?。ㄟx填“變小”或“變大”）；（2）如果滑動變阻器接入電路中的電阻為零，那么該電路最大能測量的溫度是60；（3）為了能測量0100的水溫，且當水溫達到100時，要求電流表的示數達到最大值，則滑動變阻器接入電路中的電阻應調為5，0應該與電流表刻度盤的0.1A位置對應，如果電流表刻度盤改畫為指示溫度的刻度，且每10畫一條刻度線，這個刻度盤的刻度不是（選填“是”或“不是”）均勻的【解析】水溫表中的主要元件是一個熱敏電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而降低；液體蒸發(fā)具有致冷作用，當滑動變阻器接入電路電阻為0時，串聯(lián)電路總電阻最小，電流最大已知電源電壓和電流表量程，可以得到電路最大電流；已知電源電壓和電路最大電流，可以得到電路最小阻值；已知電路最小阻值和R0阻值，可以得到熱敏電阻最小阻值，從圖象中確定最高溫度；當水溫達到100時，要求電流表的示數達到最大值，可以得到熱敏電阻的阻值；已知電源電壓和電流表量程，可以得到電路最大電流；已知電源電壓和電路最大電流，可以得到電路最小阻值；已知電路最小阻值和熱敏電阻R、定值電阻R0阻值，可以得到滑動變阻器接入電路阻值；【答案】（1）變小；（2）60；（3）5；0.1；不是【點評】本題考查了學生讀圖得出信息的能力，關鍵是由數學知識和圖象判斷出熱敏電阻在不同溫度下的電阻數值6（2020湖北）如圖所示為“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗電路圖，A、B之間接電阻（1）本實驗通過觀察電流表示數（燈泡亮度）比較電阻的大?。?）小明發(fā)現手邊只有一根較長的電阻絲，他可以探究導體的電阻是否與導體的長度和橫截面積有關【解析】影響電阻大小的因素有：導體的材料、溫度、長度和橫截面積；（1）在電源電壓不變的情況下，AB之間接入的電阻越大，電路中的總電阻越大，電流就越小燈泡電阻不變的情況下，電流越小，燈泡的實際功率就越小，燈泡就越暗所以可以根據電流表示數的大小或燈泡的亮暗程度來判斷所接入導體電阻的大?。?）導體的電阻是本身的屬性，它跟導體的長度、橫截面積和材料有關：當探究導體電阻與長度的關系時，可控制橫截面積和材料不變，改變導體的長度，能夠完成；當探究導體電阻與橫截面積的關系時，可控制長度和材料不變，改變導體的橫截面積，能夠完成；當探究導體電阻與材料的關系時，可控制長度和橫截面積不變，因為只有一個金屬絲，所以無法改變材料，不能夠完成；【答案】（1）電流表示數（燈泡亮度）；（2）長度；橫截面積【點評】此題材采用的是控制變量法，這種方法在物理實驗中的應用很廣泛7（2020湖北）在探究“電流與電阻的關系”實驗中，實驗器材：電源（電壓恒為3V），電流表、電壓表各一只，開關一個，三個定值電阻（5、10、15），兩只滑動變阻器（102A、501A），導線若干（1）小紅將實物連接成如圖所示電路，其中有一處連線錯誤，請你在連接錯誤的導線上面“×”并改正，如果不改接這根導線，對實驗的影響是：不能保持定值電阻兩端電壓不變（具體說明是什么影響）（2）電路連接正確后，小紅先將5的電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數為1.5V，并記下電流值；再分別改接10、15的電阻，重復上述實驗，得到了表中的實驗數據實驗中，小紅多次移動變阻器滑片的目的是保持定值電阻兩端電壓不變 電阻R/ 5 1015 電流I/A 0.300.15 0.10 （3）小紅實驗時選擇的變阻器規(guī)格是50、1A【解析】探究電流與電阻的關系，采用控制變量法來進行；控制電阻兩端電壓不變電壓表應與電阻并聯(lián)，測電阻兩端電壓，當換用不同的電阻時，通過移動滑動變阻器的滑片來調控電阻兩端的電壓不變，滑動變阻器在電路中的作用有兩方面：保護電路，改變用電器兩端電壓；串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和滑動變阻器兩端電壓：U滑=3V1.5V=1.5V，則滑動變阻器接入電路的最大阻值：R=15【答案】（1）改正后電路如圖：不能保持定值電阻兩端電壓不變；（2）保持定值電阻兩端電壓不變；（3）50、1A【點評】控制變量法是中考的熱點考查內容，要重點關注，本題探究電流與電阻之間的關系，注意實驗結論的正確總結和歸納；8（2020孝感）為了測量一個標有“2.5V 0.625W”小燈泡的電阻，小雄連接的實驗電路如圖所示（1）圖中電壓表還沒有連入電路，請你用筆畫線作為導線，將電壓表正確地連入電路中（2）實驗前，他發(fā)現電路中還有一處連接不恰當，請你指出電流表量程選擇錯誤（3）閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應處在A端（選填“A”或“B”）（4）正確連接電路，經檢查無誤后，小雄分別測出了小燈泡兩端的電壓為1.5V、2V、2.5V，計算出對應的電阻R1、R2、R3然后用R1、R2、R3的平均值作為小燈泡兩端電壓為2V時的電阻他的做法不正確（選填“正確”或“不正確”）（5）這個小燈泡在正常工作時的電阻為10【解析】伏安法測電阻是電學實驗中的重要內容之一。一定要注意實驗的方法和步驟：把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；分析圖示電路圖，然后答題；為保護電路閉合開關前，滑片要置于阻值最大處；燈泡電阻受溫度影響，據此分析答題；由電功率的變形公式求出燈泡正常工作時的電流燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選03V，把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，由P=UI可知，燈泡額定電流：I=0.25A，電流表應選00.6A，由圖示可知，電流表量程為03A量程，電流表量程選擇錯誤燈泡電阻隨溫度變化而變化，不同電壓下的阻值不同，把不同電壓下的阻值作為平均值是錯誤的【答案】（1）電路圖如圖所示；（2）電流表量程選擇錯誤；（3）A；（4）不正確；（5）10【點評】燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，不能把不同電壓下燈泡電阻的平均值作為燈泡電阻；考查的內容有連接實物電路圖、電路分析、實驗注意事項、求電阻，連接電路圖時要注意電表量程的選擇；二、15年中考考點解讀初中物理中考對于電學實驗的考試題型及考點可以歸納為五個方面：一、 考畫圖、填圖、連圖、改錯圖1、 畫圖：給某一確定的實驗畫電路圖，如測小燈的電功率實驗，請畫出電路圖等，或根據實物圖畫電路圖，如測電阻的實驗，已經將實物圖連接好，請根據連接好的實物圖畫電路圖等等。2、 填圖：已經畫好電路的整體，留有一些沒有畫出，請你畫出來，如測小燈的電功率實驗的電路圖，留下電流和電壓沒有畫出來，讓你完成等。3、 連圖：已給電路圖連實物圖，或連了一部分，留下一部分讓你完成等。4、 改錯圖：已經連接好的實物圖，有幾個地方連錯，讓你改成正確的連接實物圖，如電表的正負極連錯，或檔位連錯等。二、 考電路；在電學實驗中，有些地方是要注意的，如連接電路時，開關要斷開，滑動變阻器要調到最大位置，電表正負要接對，檔位要選正確等等，都是?？嫉膬热荨Ｈ?、 考電表的讀數；電表是在實驗中，測量某物理量大小的依據。如電流表是測電流強度的大小，電壓表是測電壓的大小，電能表是測消耗電能的多少等等。懂得電表的讀數很重要，此項也是?？嫉膬热?。四、 考實驗數據的處理給一個表格及各次的實驗數據。1、 作出圖象，得出結論；2、 通過計算，得出結論；3、 運用控制變量法，抓住數據的共性，尋找個性得出結論；4、 表內有某項數據有錯，讓你改正；5、 表格留空格，通過其他數據得出規(guī)律完成等等。五、 考計算；作為定量分析的實驗測量，都離不開運用實驗公式進行計算，如測電阻的實驗，是由歐姆定律，變化而得，測小燈泡的電功率，是由電功率公式計算等等。三、2020中考應考策略對于初中的物理電學實驗，我們可以采用以下的方法來進行：1.針對不同的實驗，設計電路圖 2.按圖連接電路，連接電路時開關要斷開，有滑動變阻器的要把阻值跳到最大處 3.檢查電路是否正確，確認無誤后，閉合開關，開始進行數據測量 4.記錄不同時刻，不同電路組成情況下的電流、電壓值 5.斷開開關后，分析實驗數據和實驗現象，歸納實驗結論 6.如果認為實驗結論或現象或數據有較大出入，閉合開關重做實驗，再次分析總結 7.拆開電路，整理器材 8.總結實驗的得失四、2020中考應考演練1小明同學要測量某未知電阻的阻值（整個實驗過程中電源電壓保持不變）（1）按照圖甲電路圖正確連接電路后，閉合開關，小明發(fā)現電流表無示數，但電壓表示數很大電路中出現的故障原因是電阻R0斷路（2）排除故障后，電流表和電壓表的示數如圖乙所示，則R0=6接下來小明調整變阻器的滑片繼續(xù)測量，這樣做的目的是多次測量求平均值，減小實驗誤差（3）小明想利用這些器材測量另一個未知電阻Rx的阻值，但發(fā)現電流表已經損壞小華幫他設計另一個實驗方案：利用圖丙所示的電路，先閉合開關S、S1，記下電壓表的示數U1，再斷開S1，記下電壓表示數U2則Rx=（表達式用測得的量與已知量表示）【解析】根據電路故障現象分析電路故障原因由圖示電表確定其量程與分度值，讀出其示數，然后由歐姆定律求出電阻阻值；多次測量求平均值可以減小實驗誤差根據圖丙所示電路圖分析完成實驗，然后應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電阻阻值，電流表無示數，說明電路存在斷路，電壓表示數很大，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的電阻R0斷路由圖乙所示可知，電流表量程為00.6A，分度值為0.02A，示數為0.4A，電壓表量程為03V，分度值為0.1V示數為2.4V，電阻阻值R0=6；小明調整變阻器的滑片繼續(xù)測量的目的是：多次測量求平均值，減小實驗誤差【答案】（1）電阻R0斷路；（2）6；多次測量求平均值，減小實驗誤差；（3）斷開S1；【點評】對電表讀數時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直；本題考查了電路故障分析、電表讀數、求電阻阻值、完善實驗步驟2在做“電流電流通過導體時產生的熱量與與什么因素有關”的實驗時，小于采用了如圖甲所示的實驗裝置兩個透明的容器中密閉了等量的空氣，U型管中液面變化反映了密閉空氣溫度的變化（1）若通電時間相同，發(fā)現B玻璃管內液面上升較高，這表明：在電流和通電時間相同相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量越多（2）小剛采用了如圖乙所示的實驗裝置，通電相同時間，發(fā)現A玻璃管液面上升較高，這表明：在電阻和通電時間相同的情況下，通過導體的電流越大，產生的熱量越多（3）該實驗中用到的研究物理問題的方法是控制變量法和轉換法【解析】本題研究電流產生的熱量與什么因素有關；電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關探究電流產生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產生熱量跟通電時間關系時，控制電流和電阻不變；探究電流產生的熱量跟電流大小和電阻大小關系時運用了控制變量法；電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，體現的是轉換思想該實驗中用到的研究物理問題的方法是控制變量法和轉換法【答案】（1）電阻；（2）電流；（3）控制變量【點評】此題有一定的難度，考查了學生對“電流通過導體產生的熱量與電阻的關系”實驗的理解和掌握，注意控制變量法和轉換法的運用，同時考查了學生對焦耳定律變形公式的理解和掌握3小楊想要測量一個未知電阻的阻值，現有下列器材可用：待測電阻Rx；1個電阻箱R1，（用表示）；1個滑動變阻器R2；1個電流表；2個開關，S1和S2；電源一個（其電壓略大于Rx允許的最大電壓）；導線若干（1）請根據下面的操作情況，在虛線框中替小楊畫出正確的實驗電路圖；（2）小楊按正確的電路圖連接好實物后，進行了以下主要實驗操作：AS1斷開S2閉合，調節(jié)電阻箱，使電流表的示數為ImB讀出電阻箱R1的示數CS1閉合S2斷開，讀出電流表的示數為IkD將滑動變阻器和電阻箱的阻值均調至最大E改變R2的滑片P的位置，再測兩組Im、Ik和R1的數值上述步驟的合理順序是DCABE（只需填寫序號）（3）小楊認為當滑動變阻器滑片P在同一位置時，只要保證Im=Ik（選填“”、“”或“=”），R1的示數即為待測電阻Rx的阻值【解析】本題考查用伏安法測電阻，這是電學實驗中?？嫉膬热?；在本實驗中電路中無電壓表，只有電流表，分別閉合兩個開關時電流表分別測通過電阻箱的電流和通過Rx的電流，根據并聯(lián)電路的電壓相等和歐姆定律可知待測電阻的阻值與電阻箱的阻值相，開關S1與Rx串聯(lián)、開關S2與R1串聯(lián)后兩者并聯(lián)，然后與電流表、滑動變阻器、電源串聯(lián)組成電路，為保護電路，實驗前應將滑動變阻器和電阻箱的阻值調至最大，然后閉合開關S1閉合S2斷開，當滑動變阻器滑片P在同一位置時，只要保證Im=Ik，則電路的總電阻相等由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知，R1的示數即為待測電阻Rx的阻值【答案】（1）如上圖所示；（2）DCABE；（3）=【點評】如果沒有電壓表，只有電流也有辦法測量電阻：根據并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等這一特點設計實驗，充分利用等效替代法4用如圖所示的實驗裝置探究“電流相同時，通過導體產生的熱量與電阻大小的關系”（圖中甲、乙是完全相同的密閉容器，實驗前，A、B兩“U”形管內液面是相平的）（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整（2）電流產生的熱量不易直接測量，因此，在這個實驗中是通過觀察“U”形管中液面的高度差來顯示甲、乙容器內空氣溫度的變化通過對比觀察，你認為乙（選填“甲”或“乙”）容器中的電阻產生的熱量多由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產生的熱量越多（3）當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內能將會變大（選填“變大”或“變小”或“不變”）（4）根據你得出的結論，簡要解釋：電爐工作時，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？【解析】本實驗考查的是電流產生的熱量與電阻大小的關系；本題應用的是控制變量法，要探究電流產生的熱量與電阻的大小關系，應使電流和通電時間相同，將兩電阻串聯(lián)在電路中；電流產生的熱量不能用眼睛直接觀察，通過液面高度差的變化來反映；電阻產生的熱量越多，氣體膨脹程度越大，液柱上升的高度越大；物體的內能與溫度有關，溫度越高，內能越大；根據焦耳定律公式Q=I2Rt進行分析電爐絲與導線是串聯(lián)的，電流和通電時間相等，根據Q=I2Rt，電阻越大，產生的熱量越多，電爐絲的電阻遠大于導線的電阻，所以在相同的時間內，電爐絲產生的熱量較多，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱【答案】（1）見上圖；（2）高度差；乙；電阻；（3）變大；（4）電爐絲與導線是串聯(lián)的，電流和通電時間相等，而電爐絲的電阻較大，產生的熱量較多所以電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱【點評】利用控制變量法和轉換法探究電流產生熱量多少和各影響因素之間的關系，不僅要掌握焦耳定律，而且要學會根據其解釋有關現象5某同學想探究通過鉛筆芯的電流與其兩端電壓的關系，設計了如圖1所示的電路，選用的器材有：阻值約為4的鉛筆芯一根，兩節(jié)干電池組成的電池組，00.6A的電流表，03V的電 壓表，滑動變阻器（10，2A），開關，導線等（1）該問學根據電路圖連接電路，在閉合開關前應將滑動變阻器的滑片P移到b端（選填“a”或“b”）（2）閉合開關后，兩電表的指針都發(fā)生了偏摶，但無論怎樣移動滑片，兩電表的示數均保持不變且都在量程范圍內則產生故障的原因是BA滑動變阻器最上端兩個接線柱接入電路 B滑動阻器最下端兩個接線柱接入電路（3）排除故障后該間學移動滑動變阻器的滑片，將獲得的幾組數據記錄在右表中，當采集第三組據時，電壓表指針的偏轉情況如圖2所示此時電流表的示數為0.30A由表中數據可知，通過鉛筆芯的電流與其兩端電壓成正比實驗序號U/VI/A0.40.10.80.21.21.60.42.00.5【解析】本題是探究電流與電壓、電阻的關系；當電壓一定時，電流與導體的電阻成反比；當電阻一定時，電流與導體兩端的電壓成正比；為防止電路中電流過大，滑動變阻器在電路接通時，應接入最大電阻，故滑片應滑到b端；滑動變阻器在電路中應連接一“上”一“下”兩個接線柱，兩電表的示數均保持不變且都在量程范圍內，則產生故障的原因是錯將滑動變阻器下方的兩個接線柱接入電路，所以無論怎樣移動變阻器的滑片，都不能改變電流表、電壓表的示數（3）根據第二組和第四組數據判斷，電流表選擇的是0.6A量程，每一小格是0.02A，故讀數為0.30A；根據表格中的數據，可以得出的結論是：當鉛筆芯電阻一定時，通過鉛筆芯的電流和兩端的電壓成正比【答案】（1）b； （2）B； （3）0.30；正【點評】考查了控制變量法的應用，平時學習時一定注意該方法的掌握與應用；注意電路故障的判斷、電壓表的讀數、對實驗數據的分析等，6圓圓同學在探究“電流通過導體產生熱的多少與什么因素有關”時采用了如圖所示的實驗裝置請仔細觀察甲、乙兩圖（1）實驗總通過觀察兩個U形管中液面高度的變化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少（2）你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與電阻的關系（3）由乙圖所示的實驗現象可以得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多（4）該實驗采取的探究方法是控制變量法【解析】探究影響電流產生熱量多少的因素時，本題可用控制變量法來進行，電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但液體溫度的變化可以通過液面高度差的變化來反映，這種研究方法叫轉化法；電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關探究電流產生熱量跟電阻關系時，控制通電時間和電流不變；探究電流產生熱量跟電流關系時，控制電阻和通電時間相同；根據串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即I右=I左，兩個5的電阻并聯(lián)，根據并聯(lián)電路的電流特點知I右=I內+I外，所以，I左I內，燒瓶內的電阻值都是5，阻值相等，通電時間相等，電流不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電流的關系【答案】（1）液面高度；（2）電阻；（3）電流；（4）控制變量法【點評】考查了學生利用控制變量法和轉換法探究電流產生熱量多少和各影響因素之間的關系的實驗7圖甲為小紅同學設計的“探究電流與電阻關系”的實物電路圖（1）連接電路時開關應處于 斷開 狀態(tài)（選填“斷開”或“閉合”）（2）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應移至 A （選填“A”或“B”）端（3）當小紅同學閉合開關后，發(fā)現電流表無示數，電壓表有示數且大小接近電源電壓，則電路中出現的故障可能是定值電阻發(fā)生了 斷路 （選填“短路”或“斷路”）（4）排除故障后，移動滑動變阻器滑片P，當電壓表示數為2V時，記下電流表示數當將原來5的電阻換成10的電阻后，電壓表示數如圖乙所示要使電壓表示數保持2V不變，應將滑動變阻器的滑片P向 A （選填“A”或“B”）端移動【解析】探究電流與電阻的關系，采用控制變量法來進行；控制電阻兩端電壓不變電壓表應與電阻并聯(lián)，測電阻兩端電壓，當換用不同的電阻時，通過移動滑動變阻器的滑片來調控電阻兩端的電壓不變，滑動變阻器在電路中的作用有兩方面：保護電路，改變用電器兩端電壓；串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和【答案】（1）斷開；（2）A；（3）斷路；（4）A【點評】控制變量法是中考的熱點考查內容，要重點關注，本題探究電流與電阻之間的關系，注意實驗結論的正確總結和歸納8小明在“測定標有2.5V字樣小燈泡的額定功率”的實驗中，連接了如圖甲所示的不完整實驗電路（1）請用筆劃線代替導線將電路連接完整（連線不能交叉）；（2）合上開關后，小燈泡不發(fā)光，其原因可能是燈泡短路或電路存在斷路（寫一條即可）；（3）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，則電流表示數為0.24A，小燈泡的額定功率為0.6W【解析】測小燈泡的額定功率與測電阻的電路圖相同，只是原理不同，額定功率等于額定電壓與額定電流的乘積；當燈泡實際功率太小時，燈泡不發(fā)光燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，根據電路圖分析答題根據串聯(lián)電路特點求出燈泡兩端電壓，由圖乙所示圖象求出燈泡電壓對應的電流，然后由歐姆定律與電功率公式分析答題；閉合開關，滑動變阻器阻值全部接入電路，電壓表和電流表均有讀數，電路不存在斷路，燈泡也沒有短路，但小燈泡不亮，可能是由于電路電阻太大，通過燈泡的電流太小，燈泡實際功率太小不足以引起燈泡發(fā)光造成的【答案】（1）實物電路圖如圖所示；（2）燈泡短路或電路存在斷路；（3）0.24；0.6【點評】在本題中閉合開關前，滑片應置于阻值最大處，閉合開關時滑動變阻器阻值全部接入電路，電路總電阻很大，電路電流很小，燈泡實際功率很小，可能不足以引起燈泡發(fā)光9圖甲是“測量小燈泡功率”實驗電路，電源電壓3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（1）連接電路時，圖中導線a端應與電壓表上標有數字“3”（選填“3”或“15”）的接線柱相連（2）閉合開關前，應將滑片P置于B 端（選填“A”或“B”）（3）若要測量燈泡的額定功率，應移動滑片P，使電壓表的示數為2.5V，時記下電流表的示數（4）根據實驗數據畫出IU圖象，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.625W（5）結合圖乙的信息思考：能否利用圖甲電路，采用控制變量的方法來“探究電流與電壓的關系”？并說明理由不能，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值【解析】本題是測量小燈泡的功率，求功率就要測出注燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流；在實驗中應注意幾點：根據燈泡額定電壓選擇電壓表量程為保護電路安全，閉合開關前滑片應置于阻值最大處當燈泡兩端電壓等于燈泡額定電壓時，燈泡實際功率等于額定功率由圖示圖象求出燈泡對應的額定電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率燈泡電阻受溫度影響，燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應選擇03V量程，連接電路時，圖中導線a端應與電壓表上標有數字“3”的接線柱相連，為保護電路安全，閉合開關前，應將滑片P置于B端；探究電流與電壓的關系應控制電阻阻值不變，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值，因此不能采用圖甲電路探究電流與電壓的關系【答案】（1）3；（2）B；（3）2.5；（4）0.625；（5）不能，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值【點評】探究電流與電壓的關系，應控制電阻阻值不變；考查了電壓表量程的選擇、實驗注意事項、求燈泡額定功率、影響燈泡電阻的因素10利用如圖所示的電路可測量未知電阻Rx的阻值，其中R為已知電阻（1）請將電壓表連入電路，使電路完整（2）當開關S1、S2閉合時，電壓表示數U1=6V；當開關S1閉合、S2斷開時，電壓表示數U2=4V己知R=10，則電源電壓U= 6 V，Rx= 20 （3）實驗中若由于某個元件出現故障（短路或斷路），導致電壓表的示數U1=U2=6V，則該元件及故障可能是 R短路 【解析】本實驗是對歐姆定律的考查，由電路圖可知，可以用電壓表先測出電源電壓，然后再測出電阻兩端電壓，然后再根據串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出待測電阻阻值，電壓表與待測電阻并聯(lián)：由電路圖可知，當開關S1、S2閉合時，電壓表測電源電壓，電壓表示數U1=6V，則電源電壓U=U1=6V；當開關S1閉合、S2斷開時，電壓表測待測電阻兩端電壓，電壓表示數U2=4V，此時電路電流：I=0.2A，由I=可知，待測電阻阻值：Rx=20電壓表的示數U1=U2=6V，說明兩種情況下，電壓表都測電源電壓，定值電阻兩端電壓為零，則電阻R發(fā)生短路，【答案】（1）實物電路圖如圖所示；（2）6；20；（3）R短路【點評】本題考查了測未知電阻的實驗，關鍵是知道有電壓表、無電流表時可根據串聯(lián)電路的電流、電壓特點進行設計實驗