2025年中考物理一轮复习考点过关练习专题36 电磁学实验专题（二）（解析版）

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特别说明：典例主要是2023年的中考真题，即时检测是最新的全国各地的模拟题，好题冲关中的基础过关主要是2022年的期末考试题，能力提升主要是2023年的模拟考试题，真题感悟主要2023年的中考真题中，所有题型经过多次筛选。知识点以挖空的形式设计，便于学生提前预习，实验通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记忆，好题冲关分层设计，针对于不同的学生。
掌握伏安法测小灯泡的电阻的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理；
掌握测量小灯泡的电功率的实验原理、实验步骤、注意事项、数据和图像处理；
掌握探究电热与那些因素有关的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理；
掌握探究电磁铁磁性强弱与那些因素有关的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理；
掌握探究磁场对通电导体的作用的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理；
掌握探究电磁感应现象的实验原理、实验步骤、注意事项和数据处理；
实验七 伏安法测小灯泡的电阻
原理:欧姆定律的变形公式
实验电路图

实验器材:电压表电流表、电源、开关、小灯泡、滑动变阻器和导线。
注意事项
（1）在选取器材时，电流表所选用量程的最大值要大于电路中的最大电流，滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻。
（2）连接电路时要断开开关，并按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则，将它们正确地接入电路。电压表与电流表要注意量程的选择、连接和读数，滑动变阻器也要注意规格的选择。
（3）进行实验时，在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，使电路中的电流最小，目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。
（4）把每次测量的结果记录下来，以便最后分析、总结。
（5）对于测得的各组电流和电压值.计算出相应的电阻值，然后比较实验数据，找出其中的规律。
5.滑动变阻器的作用
(1)保护电路:(2)改变电路中的电流和小灯泡两端的电压。
【特别提示】
小灯泡灯丝的电阻受温度影响明显，不同温度下其阻值不同且温度越高其电阻越大，因此不能多次测量电阻求其平均值。
【典例1】（2023·河南·统考中考真题）在“测量小灯泡电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表，开关和若干导线。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整 ；
（2）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 （选填字母代号）；
A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 A，小灯泡正常发光时的电阻约为 （结果保留一位小数）；
（5）经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的图像如图丙所示，通过分析图像，写出一条你发现的结论： 。
【答案】 A B 0.28 8.9 小灯泡的电阻是变化的
【详解】（1）[1]测小灯泡的电阻实验中，电压表并联在小灯泡两端，电压表“正进负出”，如图所示：

（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应在阻值最大处，由图可知，滑动变阻器的滑片置于A端。
（3）[3]A．若电流表短路，电流表没有示数，电压表有示数，故A不符合题意；
B．若小灯泡短路，电压表测一段导线的电压，所以电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不发光，故B符合题意；
C．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，故C不符合题意。
故选B。
（4）[4]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，此时电流表的示数为0.28A。
[5]小灯泡的额定电压是2.5V，此时流过小灯泡的电流为0.28A，所以小灯泡正常发光时的电阻
（5）[6]由图丙可知，小灯泡的I-U图像不是过原点的倾斜直线，所以小灯泡的电阻是变化的，可以得出的结论是小灯泡两端的电压与通过它的电流的比值不是定值。
【即时检测1】（2023·山东临沂·统考一模）小明在“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，则可能的原因是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，发现此时电压表的示数为2.2V，若要测量小灯泡的正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为 V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（保留一位小数）。
【答案】 小灯泡断路 左 2.5 10.4
【详解】（1）[1]根据题意可知，灯泡的额定电压为2.5V，因此电压表量程选择0～3V，即将电压表的3V接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示：
（2）[2]灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的；电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源连接相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，小灯泡断路。
（3）[3][4]电压表示数小于灯泡额定电压，故需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左移动；使电压表示数为2.5V；根据图乙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.24A，故灯泡的
【即时检测2】（2022·云南文山·统考模拟预测）如图甲所示是小刚设计的“用伏安法测量小灯泡的电阻”的实验，已知待测小灯泡的额定电压为。
（1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路图连接完整 ；
（2）在闭合开关前，小刚应该将滑动变阻器的滑片移动到最 （选填“左”或“右”）端，这样做的目的是 ；
（3）小刚在做实验时，电路连接无误，闭合开关后，发现电流表的指针有明显偏转，而电压表的示数几乎为零，出现这种情况的原因可能是 ；
（4）排除故障后，小刚移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压以及通过小灯泡的电流值，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象如图乙所示，分析图象可知：小灯泡的额定功率为 W，其正常发光时的电阻为 Ω；
（5）用该实验装置 （选填“能”或“不能”）完成探究电流与电压的关系这一实验，请说出你的理由。 。
【答案】 左 保护电路 小灯泡短路 0.625 10 不能 小灯泡的电阻发生改变
【详解】（1）[1]滑动变阻器应“一上一下”连接，如图所示：
（2）[2][3]闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处，即滑片移动到最左端，这样做的目的是为保护电路。
（3）[4]电流表的指针有明显偏转，说明电路发生短路，电压表的示数几乎为零，说明小灯泡短路。
（4）[5]由图乙可知，当电压为时，电流为，小灯泡的额定功率
[6]小灯泡正常发光时的电阻
（5）[7][8]探究电流与电压的关系这一实验，应使电阻保持不变，由图乙可知小灯泡的电阻发生改变，故该实验装置不能完成探究电流与电压的关系这一实验。
实验八 测量小灯泡的电功率
实验 测量小灯泡的电功率
1.实验原理：.
2.实验器材：电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、小灯泡、灯座、导线等.
3.实验电路：

4.实验思路：分别测量小灯泡两端电压高于、等于和低于其额定电压的电功率，观察小灯泡的变化，并计算出三种情况下的实际电压，进行比较.
5.实验步骤：
（1）按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大（右）端；
（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；
（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，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；
（4）将实验中记录的数据分别代入，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中．
6.实验分析：
（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．
【特别提示】
连接电路时，开关要处于断开状态
实际电压不能超过额定电压太多，易损坏小灯泡；
当实际电压等于额定电压时，此时小灯泡的实际功率为其额定功率
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；
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
【典例2】（2023·陕西·统考中考真题）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下表中。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
【答案】 右 小灯泡L断路 0.36 0.90 小灯泡L实际功率太小（其他答案合理即可得分） 灯丝电阻随温度的升高而增大 B
【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，由图可知应置于最右端。
（2）[2]闭合开关，灯泡不亮，电流表示数几乎为零，可能电路有断路发生，电压表示数接近电源电压，说明电压表到电源间是通路，所以电路故障可能是灯泡断路。
（3）[3]如图所示，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.36A。
[4]灯泡的额定电压2.5V，此时的电流为0.36A，则灯泡的额定功率为
[5]由表中数据知，第一次实验滑动变阻器连入电路电阻较大，电路的总电阻较大，电路中电流很小，实际功率太小，不能使灯泡发光。
[6]灯丝的阻值会受温度的影响，温度越高阻值越大，所以灯泡的电流与两端的电压不成正比。
（4）[7]由第一组实验数据可知，灯泡两端电压为0.5V，所以滑动变阻器两端电压为4V，灯泡和滑动变阻器串联，所以滑动变阻器电流等于灯泡电流为0.20A，故滑动变阻器此时电阻为
故选B。
【即时检测1】（2023·辽宁丹东·统考模拟预测）实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“2.5V”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约8~15Ω，滑动变阻器有两种规格，分别是R1“10Ω；1A”、 R2“50Ω；2A”，电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。

（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）连入电路，电压表的量程选择 （选填“0~3V”或“0~15V”）；
（2）将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的I﹣U曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为 W，通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是 ；
（3）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V；
③小灯泡的额定功率：P额＝ W。
【答案】 R2 0~3V 右 0.625 灯泡的电阻是变化的 0.3 6 0.9
【详解】（1）[1]图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为6V，灯丝电阻的最小值约为8Ω，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知，
代入数据得
解得RP＝11.5Ω＞10Ω
所以为了防止小灯泡被烧坏，应将R2连入电路。
[2]灯泡的额定电压为2.5V，电压表与灯泡并联接入电路，电压表的量程选择0~3V。
（2）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应位于阻值最大处，由图甲可知应将滑片移到最右端。
[4]由图乙可知灯泡正常发光时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W
[5]由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（3）用图丙所示电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，步骤如下：
①[6]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，使电流表的示数为0.3A；
②[7]保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图3）；
将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为U＝0.3A×20Ω＝6V

图2中定值电阻两端的电压为UP＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压为
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压为UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V
③[8]小灯泡的额定功率为PL＝ULI＝3V×0.3A＝0.9W
【即时检测2】（2023·山东济宁·济宁学院附属中学校考三模）实验课上，小刚等同学想要测量小灯泡的额定功率，老师给他们准备了如图所示的器材：小灯泡（额定电压，电阻大约），电流表，电压表，电源（电压恒为），导线若干。
（1）小刚发现在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡的额定功率。请你在要改动的这根导线上打“”，并用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接正确 ；
（2）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“左”或“右”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）完成上述实验后，小刚又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压。
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用、、表示小灯泡的额定功率， 。
【答案】 左 1.25 A
【详解】（1）[1]由图得，灯泡与电流表并联后再与变阻器、电压表串联，而要测量小灯泡的额定功率，应是灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，电路更改如图所示：
（2）[2]由图乙得，电压表额分度值为0.1V，示数为1.9V，小于灯泡的额定电压，则应将滑片向左端移到某一位置，减小变阻器接入电路中电阻，直到电压表为2.5V时，才能使小灯泡正常工作。
[3]若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为
（3）[4][5]由图丙得，①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，此时定值电阻R0、灯泡L、变阻器串联，电压表测量灯泡电压，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，此时电路连接方式不变，灯泡仍然正常发光，电压表测量定值电阻R0与灯泡L的总电压，读出电压表的示数U2；
③灯泡正常发光时，定值电阻R0的电压为
灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率
实验九 探究电热与那些因素有关
【典例3】（2021·江苏常州·统考中考真题）小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通电时间、电流、电阻的关系”。
（1）为探究电热与通电时间、电流的关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 （A/B）端；
（a）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为0.5A，通电5分钟、温度计的示数升高了5℃；
（b）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10分钟、温度计的示数升高了9℃，（a）、（b）对比可得结论： ；
（c）向 移动滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为1A，通电10分钟、温度计的示数升高了33℃，（b）、（c）对比可得结论： ；
（d）实验只能得到定性结论，主要原因是 ；
（2）为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R2的阻值，在两个相同的锥形瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所示电路。开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是 ，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为 V，电流表示数为 A，R2阻值为 Ω。一段时间后，观察到电阻丝 所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多；
（3）请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”：电炉丝的电流 导线的电流，电炉丝的电阻 导线的电阻。
【答案】 B 见详解 左 见详解 实验中存在热量损失 R2断路 8 0.5 16 R2 等于 大于
【详解】（1）[1]开关闭合前，为保护电路，变阻器滑片在最大处，即B端。
[2]其他条件不变，通电10分钟比通电5分钟升温多，说明电流电阻一定时，电热和通电时间有关，时间越长放热越多。
[3]要增大电流，需要减小电阻，所以滑片左移。
[4]电阻和通电时间一样，电流大，升温多，说明当电阻和通电时间一样时，电热和电流有关，电流越大，放热越多。
[5]因为用电热加热液体过程中存在热量损失，无法精确定量。
（2）[6]电流表无示数，可能断路，电压表有示数，电压表和电源相连，可能R2断路。
[7][8][9]电压表用大量程，分度值0.5V，示数为8V，电流表小量程，分度值0.02A，示数0.5A，R2阻值为
[10]根据Q=I2Rt，串联电流和通电时间相同，R2阻值大，放热多，所以R2所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多。
（3）[11][12]电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，根据Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。
【即时检测1】（2023·广东佛山·校考三模）甲、乙两图为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置图，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。

（1）甲、乙实验中，通过观察 来反映电阻产生热量的多少。
（2）探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时，应选择 （选填“甲”或“乙”）图装置进行实验。通过观察实验现象，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越 （选填“大”或“小”）电流通过导体时产生的热量越多。
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间后图乙的容器中左、右两个电阻产生热量的比值Q左∶Q右= 。
（4）完成上述实验后，小明同学又设计了如图丙所示实验装置，探究“比较不同物质的吸热能力”的实验，其中A，B两个电阻丝的电阻应该是 （选填“相同”或“不同”）的。向两个烧瓶中分别加入初温相同、质量相等的水和煤油，通电一段时间后，煤油的温度更高，说明 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
【答案】 U形管液面高度差 乙 大 4∶1 相同 水
【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气盒内温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。
（2）[2][3]图乙中所研究的两电阻阻值相同，通电时间相同，但电流不同，可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；左侧液柱更高，可以得到的实验结论是：当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体时产生的热量越多。
（3）[4]容器右侧两个的电阻并联，再与左侧电阻串联，根据并联电路各支路两端电压相等和欧姆定律可知，支路中电流相等，即，通电时间相同，电阻大小相同，由可知，电阻和时间一定时，电阻产生热量与电流的平方成正比，故左侧容器U形管的液面高度差较大；左、右两侧容器中电阻产生热量之比为∶∶∶1
（4）[5]为保证不同物质能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等。
[6]通电一段时间后，煤油的温度更高，因此升高相同的温度，水的加热时间长，说明水的吸热能力更强。
【即时检测2】（2023·云南昆明·云南省昆明市第十中学校考三模）为了研究“电流产生的热量与哪些因素有关”，小芳小组采用如图（1）所示的装置进行探究。

（1）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两烧瓶中要装入 相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时应选用液体是 （选填“煤油”或“水”）；
（2）本实验中电阻产生热量的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 ；
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果
C．研究光的传播时，引入光线
D．探究声音的传播条件
（3）已知电阻丝R1和R2的材料和长度相同，R1的横截面积大于R2，通电一定时间后，可以看到 （选填“甲”或“乙”）瓶中煤油温度升得高，这表明在相同时间内，电流相同的情况下，导体的电阻越 （选填“大”或“小”），电流通过导体时产生的热量越多；
（4）如果在甲、乙两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝，就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热能力。若闭合开关后一段时间，发现如图（2）所示温度变化规律，则甲瓶中液体的比热容 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙瓶中液体的比热容。
【答案】 质量 煤油 温度计示数 B 乙 大 相同 大于
【详解】（1）[1]为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲、乙两烧瓶中要装入质量相等、初温相同的同种液体；
[2]根据比热容公式
在质量和吸热相同的条件下，因煤油的比热容小，故煤油升温明显，为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时应选用液体是煤油。
（2）[3]根据转换法，本实验中电阻产生热量的多少是通过温度计示数来反映的：
[4] A．探究电流与电压、电阻的关系，采用了控制变量法，故A不符合题意；
B．利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果，采用了转换法，故B符合题意；
C．研究光的传播时，引入光线，采用了模型法，故C不符合题意；
D．探究声音的传播条件，采用了实验推理法，故D不符合题意。
故选B。
（3）[5][6]图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，已知电阻丝和的材料和长度相同，的横截面积大于，故的电阻大，通电一定时间后，可以看到乙瓶中煤油温度升得高，这表明在相同时间内，电流相同的情况下，导体的电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多
（4）[7]为控制相同时间吸热相同，根据
如果在甲、乙两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相同的电阻丝，就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热能力；
[8]若闭合开关后一段时间，发现如图所示温度变化规律，可知加热相同时间，甲升温慢，则甲瓶中液体的比热容大于乙瓶中液体的比热容。
实验十 探究电磁铁磁性强弱与那些因素有关
【典例4】（2022·山东东营·统考中考真题）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
（1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 A，此时通电螺线管的下端是 （选填“N”或“S”）极；
（3）下列操作能减弱通电螺线管磁性的是 （选填字母）；
A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数
（4）电磁铁的用途很多，如电磁起重机，试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用： 、 。
【答案】 左 0.52 N AC 电铃 扬声器
【详解】（1）[1]由图可知，正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端，即最左端。
（2）[2]由图可知，电流表选0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.52A。
[3]由图可知，电流从螺线管的上端流进，下端流出，由安培定则可知，通电螺线管的下端是N极。
（3）[4]影响通电螺线管磁性的强弱的因素有：①电流的大小，②线圈匝数的多少，③有无铁芯。故要减弱通电螺线管的磁性，可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯，故AC符合题意，B不符合题意。
故选AC。
（4）[5][6]电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。
【即时检测1】（2023·湖北省直辖县级单位·统考二模）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中，实验室准备的器材有，电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了电路，如图所示。
（1）实验中通过观察电磁铁 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同，这种研究问题的方法物理上称之为 法；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（3）根据图中的情境可知， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， 电磁铁磁性越强；
（4）实验结束，断开开关，大头针全部掉落，说明电磁铁磁性的有无可以通过 来控制。
【答案】 吸引大头针数量 转换 增加 大 甲 线圈匝数越多 电流通断
【详解】（1）[1][2]电磁铁吸引的大头针数量不同，说明电磁铁的磁性强弱不同。实验中通过观察电磁铁吸引大头针数量的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同，吸引得多，说明磁性强，这种研究问题的方法物理上称之为转换法。
（2）[3][4]当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，在电压一定时，电流变大，电磁铁吸引大头针个数增加，说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）[5][6]甲乙串联在电路中，电流相等，甲的线圈匝数多，吸引的大头针数量多，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（4）[7]实验结束，断开开关，电路中没有电流，大头针全部掉落，说明电磁铁没有磁性，说明电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断来控制。
【即时检测2】（2023·河北石家庄·校考二模）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小杨同学利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。

（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （ 选 填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，乙的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁的磁性越强，这两种操作的研究方法是 法。
【答案】 增加 大 线圈匝数越多 控制变量
【详解】（1）[1][2]由图知，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁甲、乙的磁性增强，吸引大头针的个数都增加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
（2）[3][4]由图知，两电磁铁串联，电流相等，乙的线圈匝数较多，吸引的大头针较多，说明电流相同，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，采用的是控制变量法。
实验十一 探究磁场对通电导体的作用
提出问题
通电导体在磁场中是否受力的作用
设计实验
将一根金属杆吊在磁场中，并连入电路中，观察导体棒的运动方向，改变电流方向和磁场方向，观察导体棒的运动情况，实验原理图如图所示：
实验步骤
（1）将所需器材按如图所示的电路连接好；
（2）将金属杆横放在金属轨道上，观察金属杆是否运动；
（3）闭合开关，观察金属杆是否运动，运动方向如何?
（4）改变电流的方向，观察金属杆是否运动，运动方向如何?
（5）保持电流方向不变，改变磁场的方向，观察金属杆的运动情况；
（6）同时改变电流方向和磁场方向，观察金属杆的运动情况
4. 实验记录
5. 实验结论
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向有关，当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来相反；当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变。
【典例5】（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）【分析归纳，拓展提升】如图甲是小雪自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。
（1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到 的作用；
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ；
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明 ；
（4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该 ；
（5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。
【答案】 磁力 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关 改变电流方向（或对调电源正负极或将小风扇拆开后将磁极对调） 电吹风（或扬声器或洗衣机或电动车等）
【详解】（1）[1]铜棒ab本来静止，当通电后发生了运动状态的改变向右运动，说明此时受到了磁力的作用。
（2）[2] 保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了改变，这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（3）[3] 保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab由原来的向左运动变成了向右运动，说明电流不变时，磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（4）[4]要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节，具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
（5）[5]和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等，因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。
【即时检测1】（2022·海南海口·海口市第七中学校考一模）如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，实验记录如下表。

（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 有关。比较实验 ，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关；
（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是 ；
（3）小谦想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素。为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图乙中的 。
【答案】 磁场方向 2和4 转换法 灵敏电流计
【详解】（1）[1]实验2和3中，电流方向相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。
[2]探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系时，必须控制磁场方向相同而改变电流方向，故选2和4。
（2）[3]导线在磁场中受力方向是通过观察导线运动方向，用到了转换法。
（3）[4]探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
【即时检测2】（2023·贵州贵阳·校考模拟预测）在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中，小刚发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同，这体现了金属棒受力的大小不同，根据这一现象他提出了“通电导体在金属线磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题，并进行了以下猜想。
猜想1：与通过导体的电流大小有关；
猜想2：与导体的材料有关；
猜想3：与磁场的强弱有关。
他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的U形磁铁两块电源、滑动变阻器、金属细线，长度、粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干。
小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的U形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题：
（1）实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察 与竖直方向的夹角来判断；
（2）探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越 ；
（3）为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信？ （选填：“可信”或“不可信”），理由是 ；
（4）探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为 ，你判断的理由是 。

【答案】 金属线 大 不可行 长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同 水平向右 见解析
【详解】（1）[1]实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察金属线与竖直方向的夹角来判断，属于转换法的应用。
（2）[2]探究猜想1时，通电导体在金属线磁场中受力大小与通过导体的电流大小的关系；将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越大。
（3）[3][4]为了探究猜想2，通电导体在金属线磁场中受力大小与导体棒的材料的关系，保持电流和磁场强度相同，用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论，这个结论不可行，因为长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同，通过电路的电流不同。
（4）[5][6]探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为水平向右，磁场对铝棒施加的力与绳子拉力和重力的合力是一对平衡力，大小相等，方向相反。
实验十二 探究电磁感应现象
实验装置
如图，在磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟灵贾电流表连接，用开关控制电路的通断
实验步骤
（1）闭合开关，当导线AB 顺着磁感线上下运动或静止不动时，电流表指针不偏转，说明电路中没有电流。
（2）闭合开关，当导线AB水平向左运动时，电流表指向右偏转，表明电路中产生了电流，导线AB中电流方向是从B到A。
（3）闭合开关，当导线AB水平向右运动时，电流表指针向左偏转，表明电路中产生了电流，导线AB中电流方向是从A到B。
（4）将磁铁的磁极位置对调，闭合开关，当导线 AB 水向左运动时，导线 AB 中电流方向是从A到B。
（5）断开开关，使导线以不同的方式运动，电流表指针不偏转.说明电路中没有电流通过
3. 实验现象
（1）导线做切磁感线运动时电流表指针偏转；
（2）切割方向或磁感线方向变得相反时，电流表指针偏转方向变得相反，表示感应电流方向相反。
4. 实验结论
（1）产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（2）导体中感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。
5. 实验方法:控制变量法
探究“电磁感应现象”实验中，研究感应电流的方向和大小时需控制变量。
（1）感应电流方向与磁场方向和导线切割磁感线方向有关；探究感应电流方向与其中一个因素的关系时，应控制另一个因素及其他相关条件不变。
（2）感应电流大小与磁场强弱和导体切割磁感线速度大小有关；探究感应电流大小与其中一个因素的关系时，应控制另一个因素及其他相关条件不变
【典例6】（2023·江苏泰州·统考中考真题）如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：
（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。
【答案】 前后 斜向上/斜向下 机械 电源
【详解】（1）[1]根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中前后运动时，在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，但这个时候没有感应电流产生，所以小明的说法不正确。
（2）[2]根据表格中收集现象可以发现，导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动时，此时虽然在切割磁感线，但不是垂直切割，也有感应电流产生，所以小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。
（3）[3]闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时，从而产生感应电流，从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。
[4]要探究磁场对电流的作用，电流中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流计换成电源。
【即时检测1】（2023·江苏常州·统考二模）在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
（1）小芳猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关，速度越大， 能越大，转化成的电能就越多，电流就越大；
（2）小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体PQ做 （匀速/变速）运动；
下表是实验测得的数据，分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成 ；
（3）此实验运用的探究方法主要是 ；
（4）你的猜想：感应电流的大小可能还与 有关。
【答案】 动 匀速 正比 控制变量法 磁场强弱
【详解】（1）[1]物体的动能与质量和速度有关，因此导体的质量不变，速度越大，动能越大，转化成电能就越多，电流就越大。
（2）[2][3]为了验证感应电流与速度之间的关系，应保持导体运动区域的磁场强弱相同，改变导体的运动速度，但同一次实验，应使导体做匀速运动；分析表格中的电流值和速度值，可得出结论：感应电流的大小与导体运动速度成正比。
（3）[4]由（2）知，实验中控制其他变量不变，只研究其中一个因素，因此运用的是控制变量法。
（4）[5]根据描述可知要产生感应电流，还存在磁场这个因素，所以感应电流的大小还可能与磁场的强弱有关。
【即时检测2】（2023·湖北襄阳·校考模拟预测）小李利用图示装置探究感应电流产生的条件；

（1）开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；
（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向与（1）中相反，可采取的具体措施是： ；
A．使用磁性更强的磁；
B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）若将图中灵敏电流计换成 ，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了 （选填“发电机”或“电动机”）。
【答案】 偏转 B 电源 电动机
【详解】（1）[1]开关闭合后，将AB棒沿着水平方向向右运动时，导线做切割磁感线运动，电路中有感应电流产生，则灵敏电流计的指针发生偏转。
（2）[2]由于电磁感应产生的电流方向与导体运动方向和磁极方向有关，同时改变磁极方向和导体水平运动的方向，电流方向不变，所以将磁铁两极对调或者AB棒水平向左运动，产生感应电流的方向变化，则电流计的指针偏转方向与（1）中相反，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）[3]将图中的灵敏电流计换成电源，闭合开关，电路中有电流，通电直导线在磁场中受力而运动。
[4]由于电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，所以电动机就是利用该原理制成的。
1．用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请将图甲中的滑动变阻器连接入电路。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 V。
（3）通过移动滑片P记录了多组数据，并作出如图丙所示小灯泡的I﹣U图线，由图丙可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
【答案】 2.2 12.5
【详解】（1）[1]连接电路时，滑动变阻器应“一上一下”连入电路，且与灯泡串联，具体如图所示：
（2）[2]由图乙可知，电压表是小量程接入，分度值是0.1V，所以电压表的示数是2.2V，而电压表是并联在灯泡两端，所以小灯泡两端的电压是2.2V。
（3）[3]当小灯泡正常发光时，即小灯泡两端的电压是2.5V，由图丙可知，电流是0.2A，所以灯泡正常发光时电阻是
2．实验小组测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻，其中电源由三节新干电池串联组成。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的小洋发现电路连接有错误。如果立即闭合开关，可能会损坏的是 （选填“电压表”或“电流表”）；
（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小洋眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一端的接线位置，电路就能测量小灯泡的电阻。在图甲中找出那条导线打“×”，并用笔画线表示该导线，将该导线改接后使得电路连接正确；
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：
①第5次实验时，电流表的示数如图乙所示，此时电流表示数为 A，则此时小灯泡的电阻为 Ω；（结果保留一位小数）
②以上表格的缺陷是缺少 ；
③小灯泡在断电很长一段时间后的电阻可能是 （选填“0Ω”、“2Ω”、“5Ω”或“8.33Ω”）；
（4）老师布置一个挑战任务：原器材中去掉电压表，增加一个阻值为5Ω定值电阻R，测小灯泡正常发光时的电阻。小洋设计的电路图如图丙所示。先断开S2，闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光；接着保持滑动变阻器滑片位置不动，正确控制开关闭合后，读出电流表的示数为0.7A，求小灯泡正常发光时的电阻RL。( )（写出必要的文字说明，表达式及最后结果）。
【答案】 电压表 0.3 8.3 单位 2Ω 0.5 12.5Ω
【详解】（1）[1]由图得，立即闭合开关，灯泡短路，电流表、电压表、滑动变阻器串联，电压表电阻很大，此时电压表示数接近于电源电压，电路中电流很小，几乎为0，电源由三节干电池串联组成，电源电压为4.5V，电压表的量程为0~3V，所以电压表可能会被烧坏。
（2）[2]电路测量小灯泡电阻，灯泡与滑动变阻器串联，电压表应测量灯泡的电压，电流表测量灯泡的电流，故电路改错如下：
（3）①[3][4]由甲图可知，电流表的量程为，分度值为0.02A，则图乙中电流表示数为0.3A，则此时小灯泡的电阻为
②[5]电路要测量灯泡的电阻，表格中应记录不同电压 、电流值，表格中的数据缺少单位，也缺少对应的电阻值。
③[6]灯泡的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，灯泡电压为0.5V时，电流为0.10A，由欧姆定律得，此时电阻为
则小灯泡在断电很长一段时间后，温度为常温，电阻会变小，但不可能为0Ω，故电阻可能是2Ω。
（4）[7][8]当断开，闭合开关S和时，电阻与灯并联，电流表测定值电阻电流，灯正常发光时电压为
则电流表示数为
当断开，闭合开关S和时，电阻与灯并联，电流表测干路电流，示数为0.7A，则灯泡的额定电流为
则小灯泡正常发光时的电阻为
3．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）小王同学连接电路时，开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态。小王已连接了部分电路，如图甲所示。要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，你应将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的 （选填“A”“B”“D”或“P”）点相连；
（2）小王连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，此现象的原因可能是 （选填“开关”“小灯泡”“滑动变阻器”或“电流表”）出现故障；故障原因可能是 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，并做好数据记录。小王根据多组实验数据绘的U﹣I图像如图乙所示，根据图像可得小灯泡的额定功率是 W，此时小灯泡的电阻是 Ω；
（4）小王还发现图线在电流较小时是直线，随着电流增大，图线变成了一条曲线，灯泡的功率 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（5）在实际测量中，调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻减小，相应小灯泡的阻值变化了，则 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】 断开 A 小灯泡 断路 0.5 12.5 增大 大于
【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时，要将开关断开。
[2]要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，即要求滑片右移后，接入电路的有效长度变长，所以将电流表的负接线柱与滑动变阻器上的A点相连。
（2）[3][4]小王连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡始终不亮，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则故障是与电压表并联的电路断路了，即小灯泡断路。
（3）[5]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，流过灯泡的电流为0.2A，小灯泡额定功率为

灯泡的电阻
（4）[6]由图乙可知，当灯泡两端电压为1V时，流过灯泡的电流为0.1A，此时的电功率为，故随着电流增大，灯泡的功率增大。
（5）[8]当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，电路中电流变大，说明总电阻减小；串联电路中，总电阻等于各用电器电阻之和，所以滑动变阻器减小的阻值必然大于灯泡电阻增大的阻值，即大于。
4．图甲是测量小灯泡电功率的部分实物连接图。其中电源电压为6V，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω，1A”字样，电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V）。
（1）请用笔画线代替导线，把图甲中实物连接图补充完整 ；（要求：滑片P向左移动时灯变亮，且连线不得交叉）
（2）江涛连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的江涛猜想；
A．可能灯丝断了 B．可能变阻器开路 C．可能小灯泡短路
请根据电表示数判断故障原因，或将与故障对应的电表示数填入下表；
（3）排除故障后，江涛移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 0 6 C B 0.32 1.216
【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率的电路为串联电路，电压表测量小灯泡两端电压，灯泡额定电压为3.8V，所以电压表选择大量程。滑片P向左移动时灯变亮，说明滑动变阻器连入电路的阻值减小，即连入电路的电阻丝的长度减小，故用导线将灯泡右接线柱与滑动变阻器左侧下方接线柱相连，再将灯泡右接线柱与电压表15V接线柱相连，如图所示
（2）[2][3]若灯丝断路，电压表串联在电路中，电压表电阻很大，分压大，示数为电源电压，电路中电流极小，故电流示数为0，即电压表示数为6V，电流表示数为0。
[4]灯泡短路时，相当于电压表测量一段导线两端的电压，由于导线电阻很小，所以电压表无示数；电路仍为通路，故电流表有示数。
故选C。
[5]电流表和电压表均无示数，说明是灯泡之外的位置开路。故可能是变阻器开路。
故选B。
（3）[6]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.32A。
[7]小灯泡的额定功率
5．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）实验中通过观察两个U型管中 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 （填选项前的字母）；
A． 探究电流与电压和电阻的关系
B． 在相同电压下，通过比较流过长短或粗细不同的镍铬合金丝电流的大小来比较它们电阻的大小
（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，可以得到结论是电流通过导体产生的热量与 大小有关；
（3）如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟 大小的关系，左右两瓶电阻丝产生的热量之比为 。
【答案】 液面高度 B 电阻 电流
【详解】（1）[1][2]电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管两侧的液面高度差越大，利用了转换法；探究电流与电压、电阻的关系，利用了控制变量法；在相同电压下，通过比较流过长短或粗细不同的镍铬合金丝电流的大小来比较它们电阻的大小，利用转换法。
故选B。
（2）[3]如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，电阻不同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（3）[4][5]如图乙所示，两瓶中装有阻值相同的电热丝，根据控制变量法，电阻和通电时间相同，通过两瓶中电热丝的电流不同，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；图乙中，右侧两个5Ω的电阻并联后再与左侧的5Ω的电阻串联，根据并联电路的电流特点可知，通过左侧电阻的电流等于通过右侧容器中电阻的电流的2倍，根据公式可知，通电后，甲、乙中左、右电阻产生的热量之比是4∶1。
6．在探究“导体产生的热量与导体两端的电压、导体的电阻和通电时间关系”的实验中，实验装置如图所示，两烧瓶A、B中煤油质量相等，两只温度计的示数相同，电阻丝的阻值R1＞R2。
（1）烧瓶中不装水而装煤油，是因为水的比热容较 （选填“大”或“小”）。开关接在干路，是为了控制 相同；
（2）闭合开关后，发现B中温度计的示数上升较快。则B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量 （选填“多”或“少”）。
由以上实验得出结论：当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越大，导体产生的热量越 （选填“多”或“少”）。

【答案】 大 通电时间 多 少
【详解】（1）[1]因煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。
[2]将开关接在干路上，可以控制通电时间相同。
（2）[3]通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，发现B中温度计的示数上升较快。则说明B中电阻丝放出的热量比A中放出的热量多。
[4]由可得，当导体两端的电压和通电时间相同时，导体电阻越大，导体产生的热量越少。
7．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）此时电压表的示数为3V，滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω，闭合开关S 后此时电流表的示数为 A；
（2）把甲乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流 ，实验中是观察通过吸引大头针的 来比较电磁铁磁性的强弱；
（3）根据图示的情景可知，电磁铁 （填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后 ；
（4）此实验探究运用 法。在你所学过的知识中哪个实验还运用了此探究方法，写出实验名称 。
【答案】 0.2 相等 数量 乙 越多 同名磁极相互排斥 控制变量法 见解析
【详解】（1）[1]由欧姆定律可知，闭合开关S后此时电流表的示数为
（2）[2]由图可知，探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，所以要控制电流相同，故采用串联电路。
[3]电磁铁磁性的强弱不易观察，可采用转换法，用吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱。
（3）[4]由图可知，乙吸引的大头针数量更多，说明乙的磁性较强。
[5]乙的磁性强，线圈匝数多，说明在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
[6]被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，说明彼此排斥，故大头针下端磁性相同。
（4）[7]探究电磁铁磁性强弱与匝数关系时，控制电磁铁电流相同，采用了控制变量法。
[8]运用了控制变量法的实验有：探究电流与电阻的关系、探究电流与电压的关系、探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关等。
8．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明线圈匝数一定时，电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知甲的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ；
（4）下列用电器中，不属于电磁铁的应用的是 。
A．电铃B．电磁继电器C．电炉子 D．电磁起重机
【答案】 增加 大 线圈匝数越多 大头针被磁化，同名磁极相互排斥 C
【详解】（1）[1][2]当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，此时通过电路的电流变大，所以电磁铁甲、乙的磁性增强，吸引大头针的个数增加；说明线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）[3]根据图示的情境可知，电磁铁甲吸引的大头针数量多，说明甲的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，甲的匝数多于乙的匝数，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）[4]大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
（4）[5]A．电铃通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声，应用了电磁铁，故A不符合题意；
B．电磁继电器是通过控制电磁铁中电流有无来控制另外更大的电器的开关，应用了电磁铁，故B不符合题意；
C．电炉子工作时，电流通过电热丝做功，消耗电能转换为内能，没有应用电磁铁，故C符合题意；
D．通电时，电磁铁有电流通过，电磁起重机产生了磁性，当电路断开时，电磁铁失去了磁性，应用了电磁铁，故D不符合题意。
故选C。
9．小明正在进行电磁学相关知识的实验探究。

（1）小明用电池、小磁针和导线等器材做了如图1所示实验，观察到当导线通电时，小磁针偏转方向发生改变，这说明通电导体周围存在 ；
（2）小明利用如图2所示装置进行实验时发现，闭合开关前，导体ab静止不动，闭合开关后，导体ab运动。只将磁体磁极对调后，再次闭合开关，发现导体ab运动方向 （选填“改变”或“保持不变”），说明导体ab所受力的方向与 有关；保持磁体不动，可以通过改变 方向改变导体ab受力的方向；
（3）利用图2的实验原理人们制成了 （选填“发电机”或“电动机”）。
【答案】 磁场 改变 磁场方向 电流 电动机
【详解】（1）[1]当导线通电时，小磁针偏转方向发生改变，说明小磁针附近有磁场，通电导体周围存在磁场。
（2）[2][3]磁体磁极对调后，磁场方向发生改变，再次闭合开关，发现导体ab运动方向改变，说明导体ab所受力的方向与磁场方向有关。
[4]磁场对通电导线的作用力方向，和电流方向、磁场方向有关，只改变其中一个方向时，受力方向改变；要改变导体ab受力的方向，保持磁体不动，可以改变电流的方向。
（3）[5]图2提供电源，闭合开关后，磁场对通电导体有力的作用，导体运动起来，利用图2的实验原理人们制成了电动机。
10．小明学习电动机原理后，制作小小电动机。把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，如图甲所示，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块磁铁，如图乙所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去，小小电动机就制作好了。
（1）电动机工作原理是：通电线圈在 中受力转动。
（2）只将磁铁的N、S极对调，线圈转动方向与原来 （选填“相同”或“相反”）。
（3）线圈在转动过程中 能转化为 能。
（4）若制作和电路无误，接上电源后线圈不动，请仿照示例写出可能原因和解决方法。
【答案】 磁场 相反 电 机械 电流太小 增大电源电压
【详解】（1）[1]由于电动机是利用通电的导体在磁场中受到力的作用，故电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用。
（2）[2]通电线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，只将磁铁的N、S极对调，线圈转动方向与原来相反。
（3）[3][4]通电线圈在磁场中受到力的作用，则线圈转动时主要是电能转化为机械能。
（4）[5][6]电动机不转动的原因还有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。
11．如图，在探究“产生感应电流的条件”实验中：

（1）实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流；
（2）磁铁不动，闭合开关，导体AB沿 （选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转；
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流；
（4）如果将小量程电流表换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】 电流表指针是否偏转 左右 切割磁感线 电源
【详解】（1）[1]实验中，通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在，指针偏转表明电路中有感应电流，否则电路中没有感应电流。
（2）[2]闭合开关，若磁体不动，导体AB沿左右方向运动时，导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流，电流表指针会发生偏转；导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转。
（3）[3]由实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，此过程中机械能转化为电能。
（4）[4]探究磁场对通电导体的作用时，电路中要有电源，所以将小量程电流表换成电源，可以探究磁场对通电导体的作用。
12．小明用如图甲所示的装置来探究感应电流产生的条件，记录观察到的现象如下表：
①比较第1、2（或1、3）次的实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就会产生感应电流，此过程中 转化为电能；
②比较 次的实验现象可知，产生的感应电流的方向跟导体的运动方向有关。[拓展]如图乙所示是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表，缓慢转动线圈，电流表的指针会左右摆动，这说明 。
【答案】 切割磁感线 机械能 2、3 电流的方向是变化的
【详解】①[1]根据表格中的信息可知，比较1、2（或1、3）实验现象，当导体在磁场中运动时，电流计指针不一定偏转，只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流。
[2]导体在磁场中运动，消耗了机械能，产生了电能。所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程。
②[3]比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关。
[4]由于发电机产生的电流的方向是变化的，故指针会左右摆动。
1．（2023·云南临沧·统考一模）小明同学想测量当小灯泡两端电压为2.5V时的电阻，实物电路如图甲所示，电源电压恒为4.5V。

（1）测量小灯泡电阻的原理是 （用公式表示）；
（2）请在图甲中将电路补充完整，要求导线不能交叉；( )
（3）开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端；
（4）实验中某时刻电压表示数为2.2V，为了完成实验，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动，同时眼睛观察 ；
（5）同组的小丽还想测量当小灯泡两端电压为3.8V时的电阻，但发现电压表0~15V量程损坏，在不改变原有器材的情况下，请写出你的做法： ；
（6）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像，如图乙所示。在这个图像中，横轴应该表示的是 （选填“电压”或“电流”）；根据图像反映的信息，在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材 （选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。
【答案】 A 右 电压表，使其示数为2.5V 将电压表0~3V量程并联在滑动变阻器的两端 电流 不能
【详解】（1）[1]用“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，用电压表测灯泡两端的电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据求出灯泡的电阻，故测量小灯泡电阻的原理是。
（2）[2]测量小灯泡的功率的实验中，变阻器、灯泡、电流表应串联，电压表与灯泡并联测其两端电压，变阻器“一上一下”接入电路；小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表应使用0~3V量程，如图所示：
（3）[3]为了保护电路，开关闭合前滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，即A端。
（4）[4][5]实验中，看到电压表示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，根据串联分压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V，故应该向右调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。
（5）[6]电源电压为4.5V，由串联电路电压的规律，当滑动变阻器两端的电压为
U滑=4.5V-3.8V=0.7V
时，灯正常发光，若电压表的大量程“0~15V”量程已经损坏，在不改变原有器材的情况下还想完成实验，可将电压表0~3V量程并联在滑动变阻器的两端。
（6）[7]根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大，不是一个定值；灯丝的电阻随温度升高而增大，故电压增大量大于电流的增大量，根据图线的弯曲情况可判断横轴应该表示的是电流。
[8]探究电流与电压关系，应控制电阻不变，灯丝的电阻随温度升高而增大，不是一个定值，因此，仅利用本实验的器材不能探究电流与电压关系。
2．（2021·河南南阳·南阳市第十三中学校校考三模）小刚同学利用如图所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整 ；（滑片向右移动时灯泡变亮）
（2）闭合开关，小刚移动滑片，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是小灯泡 ；
（3）排除故障后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，接下来应该向 （选填“左”、“右”）移动滑片，才能使小灯泡正常发光；
（4）小刚根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像（如图丙所示），由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω（保留一位小数），进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”）；
（5）小刚想用原电路测某未知电阻Rx的阻值，他用该电阻替换灯泡后，发现电压表损坏，于是设计了图丁实验电路（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx＝ 。（用已知量和测量量符号表示）
【答案】 短路 右 8.3 增大 b端
【详解】（1）[1]将滑动变阻器一上一下串联接入电路，滑片向右移动时灯泡变亮，说明向右移时滑动变阻值变小，电流变大，由图可知，应接滑动变阻器的右下接线柱，由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择0~3V的小量程接入电路，实物图连接如图所示：
（2）[2]电压表无示数，电流表有示数，说明电路通路，与电压表并联段电路短路，即小灯泡短路。
（3）[3]由图乙可知，电压表接的是0~3V的小量程，分度值为0.1V，指针所在位置的示数为1.8V，小于灯泡额定电压，为使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器的阻值，所以应将滑片向右滑动。
（4）[4]由图丙可知，小灯泡额定电压2.5V，额定电流0.3A，由欧姆定律可知，灯泡的阻值为
[5]进一步分析图像，随着电压的增大，小灯泡温度升高，但电流增加越来越慢，说明小灯泡电阻变大。
（5）[6][7]由图丁可知，滑动变阻器的滑片P移到a端，两电阻并联，电流表测量干路电流为I1；滑动变阻器的滑片P移到b端，未知电阻短路，电流表测量滑动变阻器电流为I2；滑片P在a端时，流过未知电阻的电流为
根据并联电路分流规律有如下关系式成立
解得
3．（2023·陕西西安·校联考三模）明明用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率，电源电压为3V，所用器材均能满足实验需要。
（1）连接电路时，开关要 ；
（2）连接好电路后闭合开关S，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不发光，则原因可能是 ；
（3）实验过程中，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为 A，小灯泡的额定功率为 W；
（4）明明受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）的额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的I-U图象如图丙所示。由图象可知LED灯的电阻随电压的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 W。
【答案】 断开 灯泡实际功率太小 0.3 0.75 减小 0.072
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时开关要断开。
（2）[2]闭合开关后，电流表、电压表均有示数，灯泡不亮可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，灯泡实际功率太小造成的。
（3）[3][4]电流表的量程为，分度值为，故示数为；小灯泡的额定功率为
（4）[5][6]由图丙可知，图象不是一条直线，随着电压的升高，电流变大，电压的变化量要小于电流的变化量，根据欧姆定律可知，电阻减小，则LED灯的电阻随电压的增大而减小；当电压时，电流为
则该LED的额定功率
4．（2023·内蒙古通辽·统考二模）如图，在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）；( )
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障。将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是 ；
（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为 V；
（4）根据实验记录绘制I-U图像如图丙所示，根据图像信息，计算小灯泡的额定功率是 W；
（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I0的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1）
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I0，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2， ，移动R2滑片，使电流表的示数为I0；
④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P0= 。（用I0、I1、I2、R1表示）
【答案】 滑动变阻器断路 2.2 0.5 保持R1滑片位置不动
【详解】（1）[1]由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联，电路图如图所示
（2）[2]小灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路发生，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，此时电压表两接线柱到电源两极间是通路，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路。
（3）[3]由图乙知，电压表使用量程，分度值为，所以电压表示数为。
（4）[4]当时灯泡正常发光，由图象知此时灯泡中的电流，所以灯泡的额定功率为
（5）①按电路图连接电路。
②闭合开关，移动滑片，使电流表的示数为灯泡正常发光。
此时灯泡与串联；
③[5]闭合开关，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为。
此时与串联，因为电路中电流仍为，所以。
④保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。
由串联电路特点和欧姆定律可得
解得
⑤[5]小灯泡额定功率的表达式为
5．（2023·黑龙江绥化·校考三模）小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计。
（1）实验中选用的两根电阻丝的阻值应 （选填“相同”或“不同”）。
（2）实验中，用 （选填“A”或“B”）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较 （选填“A”或“B”）来判断液体吸热能力的强弱。
A．通电时间
B．温度计示数的变化量
（3）下表是某次的实验数据液体a加热后的温度如图乙所示。分析可知， （选填“a”或“b”）液体的吸热能力较强。
（4）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，就可用这个装置来探究电流产生的热量与 的关系。
【答案】 相同 A B b 电阻
【详解】（1）[1]甲中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，为控制吸热相同，根据
实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。
（2）[2]根据转换法，实验中，用通电时间间接反映液体吸收热量的多少，故选A；
[3]通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱，故选B。
（3）[4][5]图乙中温度计分度值为，示数为
吸收相同的热量，b液体温度升高的少，则b液体的吸热能力较强。
（4）[4]如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，通过的电流相同，通电时间相同，就可用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。
6．（2023·福建厦门·统考模拟预测）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。

（1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系；
（2）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 （选填“等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 （选填“更大的”或“更小的”）；
（3）通过观察乙装置可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。该装置 （选填“能”或“不能”）解释”电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
【答案】 电阻 不相等 更小的 大 不能
【详解】（1）[1]甲装置中，两个电热丝串联，通过它们的电流相等，工作时间相等，只是两个电热丝的电阻不同，故可探究电热与电阻的关系。
（2）[2][3]想探究电热与电流的关系，需使两个相同电热丝中的电流不相等。电阻与容器中的电热丝并联，两条支路中的电流之和等于右侧容器中电热丝的电流，从而使两个容器中电热丝中的电流不相等。如果想使两个容器中的电热丝中的电流相关较大，根据并联电路中的电流与电阻成反比的规律，可以使电阻更小，从而使通过它的电流远远地超过容器中电热丝的电流，使两个容器中电热丝中的电流相关更大。
（3）[4]通过观察实验现象可以知道，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电热就越大。
[5]电炉工作时，导线与电炉丝串联，工作时间和电流相同。电流通过二者产生的电热不同，是由于电阻不同造成的。所以乙实验现象不能解释电炉中电炉丝发红而导线不怎么热的问题。
7．（2023·辽宁鞍山·校考三模）茶茶在整理实验室时发现几段长度不同但粗细相同的镍铬合金线，合金线外有绝缘漆。于是她找来两个铁芯，将较短的合金线缠绕成电磁铁，将较长的合金线缠绕成电磁铁，则电磁铁的电阻 （填“大于”或“小于”）电磁铁的电阻。
（1）将电磁铁和电磁铁接入如图甲所示电路，通电后两个电磁铁会相互 ；

（2）用电路中的两个电磁铁左端分别吸引大头针，电磁铁吸引的大头针更多。说明在外形和 相同时，匝数越多，电磁铁的磁性越 ；
（3）茶茶找来相同材料又做了一些与、相同的电磁铁，并将它们接入如图乙所示的气缸中研究焦耳定律。

Ⅰ焦耳定律实验中，通过观察 来反应电阻线产生热量的多少；
Ⅱ观察比较缸和缸可知：在 相同时， 越大，产生热量越多；
Ⅲ为找到电热与电流关系。观察比较缸和 缸，可得出正确结论；
Ⅳ根据所学知识判断缸内电阻线产生的热量 （填“大于”或“小于”）缸外电阻线产生的热量。
【答案】 小于 吸引 电流 强 形管中液面的高度差 电流和通电时间 电阻 ③ 小于
【详解】[1]因为电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关，所以当两段镍铬合金线的粗细相同，长短不同时，较长的电阻大，故电磁铁的电阻小于电磁铁的电阻。
（1）[2]由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据图甲可知，两个电磁铁的线圈缠绕方式相同，所以左边的磁极相同，右边的磁极也相同，所以电磁铁的右端和电磁铁的左端磁极相反，所以相互吸引。
（2）[3][4]因为电磁铁磁性强弱跟电磁铁电流的大小、线圈匝数多少、有关铁芯有关，当图中通过两个电磁铁的电流相同，而电磁铁的线圈匝数多时，吸引的大头针多，所以说明在外形和电流相同时，匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（3）[5]因为形管中液面的高度差反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少，所以实验中通过形管中液面的高度差来比较电流产生的热量的多少。
[6][7]观察比较缸和缸可知：此时电流大小相同，的电阻大于的，中形管的液面高度差大，产生的热量多，所以可得出：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
[8]为找到电热与电流关系，应控制电阻相同，改变电流的大小，所以应该选择图和。
[9]在纯电阻电路中
由于在中和两个电磁铁并联，电压相同，的电阻小，产生的电热多。
8．（2023·湖南永州·统考模拟预测）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。

（1）电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（3）根据图示的情境可知，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（4）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极；
（5）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
【答案】 吸引大头针的数量 大 线圈匝数越多 S 同名磁极相互排斥
【详解】（1）[1]实验中运用转换法，将电磁铁磁性的强弱转换为吸引大头针的数量，所以可以通过观察吸引大头针的数量来确定电磁铁磁性的强弱。
（2）[2]分析电路图可知，滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值变小，则电路中电流增大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）[3]观察图片可知，甲、乙串联，由串流电路中电流特点可知，甲、乙的电流相同，甲的线圈匝数较多，甲吸引大头针的数量较多，所以可得电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（4）[4]观察电路发现，电流从乙铁钉的上端流入，从乙铁钉的下端流出，由安培定则可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的S极。
（5）[5]被电磁铁吸引的大头针都具有磁性，由异名磁极相吸引可知，与电磁铁相吸的大头针的上端的磁极相同，则下端的磁极也相同，由同名磁极相排斥可得，大头针下端相互排斥。
9．（2023·广东惠州·惠州市河南岸中学校考一模）在研究“磁场对通电导体的作用”实验中：

（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 （选填“灵敏电流计”或“电源”）；
（2）在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向 （选填“上”或“下”）；
（3）要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 方向。
【答案】 电源 上 电流
【详解】（1）[1]在研究“磁场对通电导体的作用”实验中，需使导体通电，故应在a、b之间接入，电源。
（2）[2]导体在中的受力方向与磁场方向、电流方向有关，在乙图中，通电后，cd段导线与ab段导线所处的磁场方向相同，但电流方向相反，所以ab段受磁场力的方向与cd段受力方向相反，由于cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，所以ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上的。
（3）[3]线圈可以持续转动，是在外部加装了换向器，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时（平衡位置），它能自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。
10．（2023·陕西西安·校考模拟预测）小明用自己安装好的直流电动机模型（如图甲）来研究电动机的工作过程；
（1）电动机的工作原理是磁场对 有力的作用；图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作 ，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是 方向相反；
（2）小明将直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，闭合开关后电动机却不能转动；他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动；刚开始不转的原因可能是 ；（填序号）
A．蹄形磁铁磁性太弱
B．电源电压太低
C．线圈刚好处于平衡位置
D．线圈中的电流太小

（3）小明按图丙电路将电动机模型连入电路，闭合开关，电动机正常转动，小明记下了电流表和电压表的示数；实验过程中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的示数（如下表所示）并断开了开关；
为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢？小明经过反复思考，终于明白了其中的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流，线圈电阻比较小，因此电流较大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做 运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向 ；在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为 能，很容易烧坏电动机线圈。
【答案】 通电导体 换向器 电流 C 切割磁感线 相反 内
【详解】（1）[1][2][3]电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用；图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作换向器，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是电流方向相反。
（2）[4]A．蹄形磁铁磁性太弱，用手轻轻碰了以后也不会持续转动，故A不符合题意；
B．电源电压太低，用手轻轻碰了以后也不会持续转动，故B不符合题意；
C．线圈刚好处于平衡位置，用手轻轻碰了以后会持续转动，故C符合题意；
D．线圈中的电流太小，用手轻轻碰了以后也不会持续转动，故D不符合题意。
故选C。
（3）[5][6]当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向相反。
[7]在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。
11．（2023·山东临沂·统考一模）某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。

（1）让导线AB在磁场中静止，观察到电流表指针不偏转；然后再换用磁性更强的蹄形磁体，观察到电流表指针也不偏转；保持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动，观察到电流表指针偏转，说明有 产生；
（2）如图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是 （填标号）。
【答案】 电流/感应电流 CD
【详解】（1）[1]保持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动，导线AB做切割磁感线运动，观察到电流表指针偏转，说明电路中产生了感应电流，这就是电磁感应现象。
（2）[2]磁场的方向都是从N极出发回到S极，图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线，它在磁场中按箭头方向运动时，只有在CD两图中做切割磁感线运动，会产生感应电流，故AB不符合题意，CD符合题意。
故选CD。
12．（2023·云南德宏·统考模拟预测）电能可以转化为内能，那么内能能否转化为电能呢？某物理兴趣小组利用一根铁丝、两根铜丝、灵敏电流计组成了如图所示的装置进行探究。

（1）他们把铜丝、铁丝的一个接点D放在盛有冰水混合物的烧杯中，另一个接点G用火焰加热时，发现电流计指针向右发生偏转，此现象表明回路中产生了电流，且铁丝中电流的方向是从 （选填“D→G”或“G→D”）。对换烧杯和火焰的位置，重复上述实验，他们发现电流计指针向左发生了偏转，这说明回路中电流的方向与 有关。
（2）上网查询相关资料后，他们惊讶地发现，上述现象居然是可逆的。即把原回路中的电流计更换为直流电源后，两端接点温度 （选填“相同”或“不相同”），两端接点 （选填“会”或“不会”）发生能量转移。实际生活中人们已经将产生这一现象的原理用于为电脑CPU等的降温之中。
【答案】 D→G 两接点的温度的高低 不相同 会
【详解】（1）[1]把一个接点放在盛有冰水混合物的烧杯中，另一个接点用酒精灯加热时，发现电流计的指针向右偏转，这说明电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故电流的方向是从。
[2]对换烧杯和火焰的位置，连接点的温度发生了变化，他们发现电流计指针向左发生了偏转，这说明电路中电流的方向与两接点的温度的高低有关。
（2）[3][4]实验接点D放在盛有冰水混合物的烧杯中，接点D温度是不变的，把原回路中的电流计更换为直流电源，当增大电流时，两端接点会发生一端温度升高，另一端温度不变，即两端接点温度不相同；由于两个端点存在温度差，两端接点会发生能量转移，该原理用于为电脑CPU等的降温之中。
1．（2023·湖南株洲·统考中考真题）某同学利用实验室提供的器材，测量标有电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。他所连接的实验电路如图甲所示。

（1）在闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至 （填“A”或“B”）端；
（2）实验中，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如下表所示；
根据表格中的实验数据，图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是 ；（填“①”或“②”）
（3）第6次测量时，电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω；
（4）对比不同电压下小灯泡的电阻值可知，小灯泡的电阻随电压的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”），主要原因是小灯泡的电阻受 的影响。
【答案】 B ① 0.16 3.125 增大 温度
【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处B端。
（2）[2]由表中数据可知，第1次实验测得电阻为
第2次实验测得电阻为
第3次实验测得电阻为
同理可知，第四次、第五次、第七次测得的电阻分别为0.69Ω、4.74Ω、2Ω。即电阻随电压的降低而降低，并不是不变的。因此图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是①。
（3）[3]有图甲可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A。电流表的示数为0.16A。
[4]此时小灯泡的电阻为
（4）[5][6]由（2）的计算结果可得，小灯泡的电阻并不是固定不变的，它受温度的影响，随着电压的增大而增大。
2．（2023·湖南郴州·统考中考真题）如图，是小明为测量小灯泡的电阻所连的部分电路。电源电压恒为6V，待测小灯泡的额定电压为3.8V。

（1）用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整 （要求：导线不能交叉，滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变暗）；
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，移动滑动变阻器滑片时，电流表示数有明显变化，电压表示数始终为零。其原因可能是 ；
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡被短路 D．小灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，进行了多次测量。其中小灯泡正常发光时的电流表示数如图所示，其读数为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω；

（4）该实验多次测量的目的是 ；
A．求平均值，减小实验的误差
B．寻找普遍规律，避免实验的偶然性
（5）分析下表中的数据，你认为小灯泡的电阻变化规律最接近下面I-U图像中的哪一条 。
A．甲曲线 B．乙曲线 C．丙曲线

【答案】 C 0.4 9.5 B C
【详解】（1）[1]用伏安法测小灯泡的电阻，用电压表与小灯泡并联测小灯泡两端的电压，用电流表与之串联测流过小灯泡的电流，滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变暗，即滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路的电阻变大，所以滑动变阻器选接右下接线柱，如图所示：

（2）[2]A．滑动变阻器接触不良，电压表、电流表均无示数，移动滑片，两表示数不变且一直无示数，故A不符合题意；
B．开关接触不良，电压表、电流表均无示数，移动滑片，两表示数不变且一直无示数，故B不符合题意；
C．小灯泡被短路，则与小灯泡并联的电压表也被短路，则电压表无示数，电流表和滑动变阻器仍能形成闭合回路，电流表有示数，且移动滑动变阻器的滑片时，电流表示数会发生改变，故C符合题意；
D．小灯泡的灯丝断了，则电压表与电流表串联接入电路，此时电压表示数接近电源电压，电流表无示数，移动滑片，两表示数都不变，故D不符合题意。
故选C。
（3）[3][4]由图可知，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.4A。此时小灯泡正常发光，其两端电压为额定电压3.8V，则小灯泡的电阻
（4）[5]小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以测量其电阻时取平均值毫无意义，这里多次测量的目的主要是寻找温度对小灯泡电阻的影响的普遍规律，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（5）[6]由表中数据可知，小灯泡的电阻先变化较快，后变化较慢，图中丙曲线为小灯泡的电阻变化规律，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V；

（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不交叉）；
（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 （选填“太小”或“太大”）；
（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。若要使小灯泡变得更亮一些，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动；
（4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其 （选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；
（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是 。
【答案】 太小 0.75 右 实际功率 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率，灯泡应串联接入电路，小灯泡的额定电压为2.5V电压表并联在灯泡两端且用小量程。故连接电路图如下
（2）[2]连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，根据串联分压的原理知，滑动变阻器分得电压较小，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值太小。
（3）[3]小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表用的是小量程，分度值为0.02A，通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
[4]若要使小灯泡变得更亮一些，灯泡两端电压应更大一点，滑动变阻器分得的电压应小一些。根据串联分压原理知，滑动变阻器接入电路阻值应变小，故滑动变阻器的滑片应向右移动。
（4）[5]将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡的电功率越大，小灯泡的越亮，所以小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。
（5）[6]观察表中的数据发现，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.8V时，小灯泡的电阻为
由上分析可知，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大。虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
4．（2023·辽宁锦州·统考中考真题）小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
（1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；

（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （选填“左”或“右”）端；
（3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数；
（4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 （写出一条即可）；
（5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V；
③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V；
④小灯泡的额定功率 W。
【答案】 左 大于 左 所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大（其他答案合理即可） 反比 3.5 0.7
【详解】（1）[1]小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，下图所示：

（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端。
（3）[3][4]实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动。
（4）[5] 4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持UV=4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV= 6V-4V=2V
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50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.5×50Ω=25Ω
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小（或控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了），故当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大。
（5）[6]在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（6）①[7]闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示数为6V-2.5V=3.5V时，灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝。
③[8]闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V，变阻器的所有电阻丝与灯串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2"时的倍，故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的 倍，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5Ω，由欧姆定律，在①中，通过滑动变阻器的电流为
即灯的额定电流，小灯泡的额定功率P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W
5．（2022·江苏无锡·统考中考真题）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；接通电源，同时闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度，结果如表所示，则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为 比较①③可知，导体产生的热量与 有关；比较 （选填序号）可知，导体产生的热量与电阻有关，若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的探究是： 。
【答案】 5:2 电流 ①② 只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量
【详解】[1]因为三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，根据可得，吸收的热量与温度变化量成正比，R1所在锥形瓶内的液体温度升高30℃-20℃=10℃
R2所在锥形瓶内的液体温度升高24℃-20℃=4℃，故吸收热量之比为5:2；
[2]由题可知，R1=R3=6Ω，两个电阻阻值相同，由表格数据可知，③的电流大于①的电流，而升高的温度是③多一些，根据控制变量法，所以能够得出导体产生的热量与电流有关。
[3]根据题目可知R1 =6Ω、R2=3Ω，电阻不同，且①②电流相同，①升高的温度比②高，能够得出导体产生的热量与电阻有关。
[4]只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量就能够探究导体产生的热量与通电时间的关系。
6．（2022·湖北宜昌·中考真题）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时， ，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是( )
A．正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。 闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 ，请你提出改进办法： 。
【答案】 电流越大 C 电路中电流太小（或者电阻太大或者电压太低） 将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压）
【详解】（1）[1]由图甲可知，两容器内的电阻大小相等，右侧两根电阻丝并联，然后与左侧的电阻丝串联，根据串联电路和并联电路特点可知，左侧容器内的电阻丝的电流大于右侧容器内电阻丝的电流，在通电时间相同的情况下，左侧U型管内液体的高度差大于右侧，说明左侧电阻丝产生的热量多，所以可以得出：在通电时间和电阻相同时，电流越大，电阻产生的热量越多。
（2）[2]要探究电流产生的热量与电阻大小有关，要控制电流和通电时间相同。
A．正常工作时，“36V 54W”的灯泡的电流为
“12V 6W”的灯泡的电流为，电流不同，故A不符合题意；
B．接线板上接入的用电器越多，总功率越大，在电压不变时，根据欧姆定律可知，电流越大，没有控制电流相同，故B不符合题意；
C．电熨斗工作时，内部的电热丝和与之相连的导线串联，电流和工作时间相同，由于电热丝的电阻远大于导线电阻，电热丝产生的热量远大于导线产生的热量，说明电流产生的热量与电阻大小有关，故C符合题意。
故选C。
（3）[3]要探究电流产生的热量与电阻大小有关，在电阻不同时，要控制电流和通电时间相同，应该把电源、开关和两段电阻丝串联起来，如图所示
[4][5]较长时间后两个U形管的高度差均不明显，可能是电路的电流太小，导致电阻丝产生的热量较少，根据欧姆定律，可以把其中较大的100Ω的电阻换成一个阻值较小的电阻丝（不能为5Ω），也可以增大电源电压。
7．（2022·海南·统考中考真题）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。
【答案】 S 更少 电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强 电铃
【详解】（1）[1]由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶尖为S极。
[2]当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）[3]由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）[4]电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
8．（2022·山东东营·统考中考真题）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
（1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 A，此时通电螺线管的下端是 （选填“N”或“S”）极；
（3）下列操作能减弱通电螺线管磁性的是 （选填字母）；
A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数
（4）电磁铁的用途很多，如电磁起重机，试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用： 、 。
【答案】 左 0.52 N AC 电铃 扬声器
【详解】（1）[1]由图可知，正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端，即最左端。
（2）[2]由图可知，电流表选0~0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.52A。
[3]由图可知，电流从螺线管的上端流进，下端流出，由安培定则可知，通电螺线管的下端是N极。
（3）[4]影响通电螺线管磁性的强弱的因素有：①电流的大小，②线圈匝数的多少，③有无铁芯。故要减弱通电螺线管的磁性，可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯，故AC符合题意，B不符合题意。
故选AC。
（4）[5][6]电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。
9．（2022·四川成都·统考中考真题）小郑使用电流表测量小灯泡的电流，连接的实验电路如图甲所示。
（1）如果不能估计电流大小，他应把导线a接到电流表标有 （选填“-”、“0.6”或“3”）的接线柱上，通过开关来试触并观察；
（2）闭合开关后，他观察到小灯泡正常发光，而电流表指针偏转角度很小，对于该现象，下列分析合理的是 。
A．可能某处导线断了 B．可能电流表烧坏
C．电流表的量程过大 D．电源的电压过低
（3）某次测量中，小郑不小心将电流表的正、负接线柱接反了，造成表的指针反向偏转，为弄清原因，他查看了说明书，表头结构示意图如图乙，他作出如下分析：当反接时，电流方向改变，磁场对通电线圈的作用力方向改变，带动指针反偏，你认为小郑的上述分析 （选填“有”或“没有”）道理。
【答案】 3 C 有
【详解】（1）[1]如果不能估计电流大小，为了不损坏电流表，应先选择电流表的大量程进行试触，即把导线a接到电流表标有3的接线柱上，通过开关来试触并观察。
（2）[2]闭合开关后，小灯泡正常发光，则说明电路处于通路状态，而电流表指针偏转角度很小，则原因可能是电流表的量程过大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]通电导线在磁场中的受力方向与磁场和电流的方向均有关，当反接时，磁场的方向不变，而电流的方向相反，故此时通电线圈在磁场中的受力方向相反，带动指针反偏，故小郑的上述分析有道理。
10．（2022·江苏无锡·统考中考真题）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 运动。
【答案】 通电导体 电动 右
【详解】[1]通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
[2]电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
[3]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
11．（2023·北京·统考中考真题）（1）小京用图甲所示的装置进行实验，闭合开关的瞬间，观察到小磁针 的现象，说明电流周围存在磁场；
（2）小京用图乙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丙所示。小京探究的问题是： 。

【答案】 发生偏转 感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关
【详解】（1）[1]如图，闭合开关的瞬间，导线中有电流通过，由于通电导线周围存在磁场，小磁针受到电流的磁场作用而发生偏转。
（2）[2]保持磁场方向不变，改变导体切割磁感线的方向，灵敏电流计指针偏转方向也发生改变，说明感应电流方向发生改变，所以小京探究的问题是感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
12．（2022·山东日照·统考中考真题）某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
（1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则：
①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与 有关；
②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了 的作用；
③如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 所示方向的偏转，原因是 。
（2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在下表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。
根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中 （填“会”或“不会”）产生感应电流；
⑤由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向 偏转；
⑥本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 ；
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是 ；
⑧发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向 （填“由a到b”或“由b到a”）
【答案】 导线中的电流方向 地磁场 乙 物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。 不会 导体做切割磁感线运动 右 保持导体棒切割磁感线运动的方向不变，对调磁体的N、S极，记录电流表的偏转情况 导体棒运动速度太慢，产生的感应电流太小 由a到b
【详解】（1）①[1]由图甲、乙可知，导线中通过电流时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，能使小磁针发生偏转，由图乙、丙可知，导线中的电流方向不同时，小磁针的偏转方向不同，说明导线中的电流方向不同时产生的磁场方向不同，即电流产生的磁场的方向与导线中的电流方向有关。
②[2]断开电源后，通电导线的磁场消失，小磁针在地磁场的作用下恢复到图甲状态。
③[3][4]如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，电流方向与电子运动的方向相反，电流方向与图乙相同，小磁针将发生如图乙所示方向的偏转，原因是：物理学规定正电荷定向移动的方向为电流，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
（2）④[5]由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，不切割磁感线，电流表指针不发生偏转，闭合回路中不会产生感应电流。
⑤[6]由第3、4两次实验可知，导体棒AB运动的方向相反，导体棒AB中感应电流的方向也相反，因此感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
[7]如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，相当于磁体不动，导体棒向左运动，与第3次实验情况相同，根据表中记录的实验信息可知，电流表的指针向右偏转。
⑥[8]本实验的设计不完整，只探究了感应电流的方向与导体棒AB运动方向的关系，为了使探究过程更加完整，还需探究感应电流的方向与磁场方向的关系，根据控制变量的要求，应保持导体棒切割磁感线运动的方向不变，对调N、S极，记录电流表的偏转情况，从而得出结论。
⑦[9]小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是导体棒运动速度太慢，产生的感应电流太小，不足以使小灯泡发光。
⑧[10]发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向；将发电机旋转，N极在上，与实验原理图一样，此时相当于ab向左运动，电流表指针向右偏转，即电流从右侧流入，b端相当于电源正极，此时ab边中的电流方向由a到b。实验
好题冲关
实验7：伏安法测小灯泡的电阻（1典例+2即时检测）
基础过关（12）
实验8：测量小灯泡的电功率（1典例+2即时检测）
能力提升（12）
实验9：探究电热与那些因素有关（1典例+2即时检测）
真题感悟（12题）
实验10：探究电磁铁磁性强弱与那些因素有关（1典例+2即时检测）
实验11：探究磁场对通电导体的作用（1典例+2即时检测）
实验12：探究电磁感应现象（1典例+2即时检测）
实验次数
电压U/V
电流I/A
小灯泡亮度
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
实验探究
探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的关系
探究电流通过导体时产生的热量跟电流的关系
实验
装置
探究方法
控制变量法、转换法法
设计方法
通过观看U型管液面高度的变化判断电阻产生热量的多少
电阻串联的目的是控制电流和通电时间相同
将等大的电阻串联，然后再将第三个电阻与其中一个并联，目的是改变通过电流的大小
结论
在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多
在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越多
实验探究
探究线圈的匝数是否形响磁性强弱
探究线圈中电流大小是否影响磁性强弱
实验
装置
探究方法
转换法
控制变量法
设计方法
（1）用漆包线分别绕成50和100的单层线圈，串联接入如图所示的电路中；
（2）闭合开关，比较它们吸引大头针的数量
（1）把自制的一个带铁芯的螺线管接入如图所示的电路中
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，比较当通入的电流变化时，电磁铁吸引大头针的数量
现象
线圈匝数多的吸引大头钉数目较多
调节滑动变阻器，电流越大，吸引的大头钉数目越多
结论
线圈匝数越多，螺线管磁性越强
电流越大，螺线管磁性越强
电流方向
无
a→b
b→a
a→b
b→a
磁场方向
上→下
上→下
上→下
下→上
下→上
金属杆运动情况
不动
向左运动
向右运动
向右运动
向左运动
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
序号
导体AB的运动情况
有无感应电流
①
左右运动
有
②
上下运动
无
③
前后运动
无
④
斜向上、斜向下运动
有
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度/（cm•s﹣1）
1
2
3
4
5
6
电流/mA
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.10
0.16
0.22
0.28
0.34
猜想
电流表示数/A
电压表示数/V
如果A成立


如果 成立
0.6
0
如果 成立
0
0
项目
原因
解决方法
示例
线圈刚好处于平衡位置
用手轻推一下


序号
ab运动方向
灵敏电流计的指针偏转方向
1
沿磁场方向运动
不偏转
2
水平向左
向右偏转
3
水平向右
向左偏转
物质的量
质量
加热前温度℃
加热时间
加热后温度℃
液体a
150
20
10
液体b
150
20
10
35
电动机状态
电压U/V
电流I/A
正常转动
2.2
0.18
被卡住不转
2.0
0.33
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
不很亮
暗
较暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.19
0.05
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流I/A
0.33
0.34
0.35
0.41
电阻R/Ω
6.1
7.4
8.6
9.8
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
小灯泡的电功率P/W
1
2.2
0.28
比正常发光暗
0.62
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.32
比正常发光亮
0.90
序号
电阻
电流I/A
初温度t0/℃
末温度/℃
①
R1
1.0
20
30
②
R2
1.0
20
24
③
R3
1.5
20
44
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转