2022年浙江省中考科学二轮复习专题 7电学探究实验

这是一份2022年浙江省中考科学二轮复习专题 7电学探究实验，共30页。试卷主要包含了实验探究题等内容，欢迎下载使用。


初中科学2022年中考二轮复习专题：7电学探究实验
一、实验探究题
1.某科学兴趣小组同学在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时，设计了如 图甲所示的电路，正确操作实验后， 将得到的实验数据记录在下表中。

组别
物理量
1
2
3
4
5
6
   ▲  
6
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
30
电流I/A
1.2
0.6
0.4
0.3
0.24
0.2
（1）小组同学设计记录表中的“  ▲  ”处应填      ；
（2）用笔画线代替导线， 将实物图连接完成；
（3）小组同学正确连接电路后进行实验， 每次更换电阻后都要调节滑动变阻器，这样操作 的目的是      ；
（4）分析表中数据，得出结论：      。
2.生产生活或科学研究当中，经常需要我们设计电路。
（1）某小组要研究物质导电能力的实验，请在方框1中画出相应的电路图；
（2）有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别；人脸识别成功后S2闭合，电动机 工作，开锁成功。请在方框2中画出符合要求的电路图。

3.两组同学想研究“灯泡亮度改变时电功率的变化”情况。提供的器材有：两个小灯泡（一个字迹模糊，一个标有“1.5V”）、两种规格滑动变阻器（“0～6Ω”、“0～24Ω”）、两个电源（电压相等且保持不变）、电流表和电压表各两个、两个开关、导线若干。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动到最      端。
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，产生此现象的可能原因是      。（写一条即可）
（3）甲、乙两组同学按如图甲连接好电路后，再把电压表并联，调节滑片过程中两电表示数和灯的亮度都发生变化，当滑动变阻器滑片位置都恰好在中点时，电压表示数均为1.5V，电流表示数也相同（如图乙所示），此时甲组的灯泡比乙组的暗。则乙组同学所测灯泡的电功率为      W。
4.小科和同学们在做“研究电流与电压的关系”的实验过程中：

（1）小科和同学们经过讨论，完成了“研究电流与电压的关系”两次实验电路的设计，如图甲、乙所示。由图甲改进为图乙，是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能改变       ， 进行多次测量，方便寻找普遍规律。
（2）请用笔画线代替导线，帮助小科按电路图乙，将图丙中的实物电路连接完整。
（3）小科连完电路，闭合开关后，发现电流表的示数为0，电压表有示数。若电路仅有一处故障，则故障为      。
（4）在排除故障后，用同一定值电阻进行实验，移动滑动变阻器的滑片P位于不同位置，读出电表的示数并记录。数据如下表。则可得出结论      。
电压U/V
3.00
2.50
2.00
1.50
电流I/A
0.30
0.25
0.20
0.15
5.某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统，其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。如图所示。图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件，图b是自动控制系统的模拟电路。

（1）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录数据如下：
检测浸入雨水中部分
未浸入
1/3浸入
2/3浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
0.32
①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于      （选填“开关”或“滑动变阻器”）。
②根据表中的现象和数据，解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是      ；
（2）活动小组发现无雨水时，电动机不能工作，无法实现无雨时车窗的清洗，于是增加了一个电路元件改进了电路，将“ ”和“增加的元件”连入电路ab间，绘制在右图中。

6.小科到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给他提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为5Ω的定值电阻R0、导线若干。他根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。

（1）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为      V， 此时电压表V2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为      W。
（2）他还进一步设计出了只有电流表没有电压表来解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝5Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为      A 时，再读出电流表A1的示数，才能计算小灯泡的额定功率。
7.风是一种潜力很大的新能源。某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究。
（1）科技小组探究“风力发电"，应选取下列相应的哪套装置？       (填字母)，原理是      。

（2）下列实验中可以让磁场产生电流的必需的操作是     (填字母，多选)。
A.实验时，开关要闭合，接通电路
B.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
C.电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D.导体切割磁感线的速度必须要快
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系时，应控制      不变。
（4）在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场强弱的关系，逐渐增大        ， 但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是      。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为      能。
（6）电路中产生感应电压的条件是一部分导体在      。
8.如图所示，人们研究发现：一个放在磁场中的铁质球壳(截面有一定厚度)，外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进人球内空间，这种现象称为“磁屏蔽”，试回答下列问题。

（1）类比电流与电阻的关系，球内的空气与铁这两种物质，谁的导磁能力强？谁的“磁阻"大？
（2）人们从这一现象得到启发，为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放在什么地方？
（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明了什么问题？
9.在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中，小．华设计了如图甲所示的电路。实验时：

（1）可通过观察      来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，通过观察可知，通电螺线管的外部磁场与      的磁场相似。
（3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，除了图中所示的器材外，还需      。若开关S接“1”时，电流表的示数为I，现将开关S从“1”换接到“2”上，接下来他的操作是       ， 这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
10.             
（1）通电线圈在磁场中的转动情况如图甲．乙、丙所示，其中线圈处于平衡位置的是图乙；图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反，其原因是      。

（2）用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用刀片将漆全部刮掉，作为转动轴，做成如图丁所示的发电机模型，使小风车转动，观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是       ， 该过程中能量的转化是      ；若将电流计换成电源，则线圈      (填“能”或“不能”)连续转动。
11.如图是小宇家的部分照明电路图。

（1）该电路中接错的元件是      (填写元件符号名称)。
（2）一天小宇发现灯L不亮了，而灯泡没坏。于是他闭合开关S，用测电笔分别测试a、b、……f各点，发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光，而测试d、e、f时不发光。这说明      两点间发生了       ， 于是他很快修好了该电路。
（3）星期六晚上，小宇正在家里看电视，突然电灯、电视机都停止工作，聪明的小宇立刻用测电笔进行测试，他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光，小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下，其原因可能是      。
12.如图为探究“磁场对通电导体作用”的实验装置，所用到的实验器材：电源(可以用干电池替换)、蹄形磁铁、导体棒ab、金属导轨、开关、导线，利用该装置探究“磁场对通电导体作用力的大小与电流大小是否有关”。

（1）除添加一块电流表外，还需要添加什么实验器材？
（2）磁场对通电导体作用力的大小可以通过      来体现。
（3）实验步骤：
①断开开关，按图示电路将电流表和      串联接入电路，调节      到适当的位置，闭合开关记录        ， 同时观察      。
②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。
（4）画出实验数据记录表格。
13.小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：

⑴如图所示连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节      (填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线      (填“垂直”或“平行”)。
⑵闭合开关后，该电路是      (填“通路”“断路”或“短路”)状态，这样做的目的是增大       ， 从而可增强电流的磁场。
⑶闭合开关，当直导线通电时小磁针发生偏转；断电后，小磁针转回到原来指南北的方向。
⑷使通电电流的方向反向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时      (填“ 相同”“相反”或“不偏转")，通过这些现象你能总结出什么规律：
①       ；
②      。
14.某同学利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”：

（1）如图，a、b两接线柱间应接入      。
（2）下列各种操作中，能使闭合回路中产生电流的是     (填字母)。
A.让导体在磁场中静止
B.保持导体静止，使蹄形磁体水平向左运动
C.让导体在磁场中做竖直向上或竖直向下的运动
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是      能转化为电能。
（4）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：      。
15.某同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。

（1）请将图甲的实验电路连接完整。
（2）该同学正确电连接电路后，闭合开关并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是      瓦。他发现该图像不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是      。
（3）继续实验，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压等于额定电压的0.8倍和1.2倍，同时观察小灯泡亮度比正常发光时暗一些和亮一些，结合图乙数据可知，灯泡的亮度是由于      决定的。
16.小雪在测量小灯泡额定功率的实验中，实验室提供以下器材：额定电压3.8V，电阻约
10Ω的小灯泡一个，电源(电压恒为6V)、电流表、电压表(量程为0~3V)、“30Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个，导线若干。小雪设计了如图甲所示的电路。

（1）正确操作后，小雪闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为      时，灯泡正常发光。
（2）小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为      瓦。
（3）为确保各元件的安全，小雪在闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器乙图中的      位置。(选填“A处”，“B处”，“C处”或“D处”)
17.为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧，10欧，15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值（塑料盒中空气升高的温度与电阻产生的热量成正比）。兴趣小组设计如下两种方案：

方案一：如图甲，先接入R1 ， 闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3 ， 记录温度值。
电阻
塑料盒中温度值（℃）
0
1分钟
2分钟
3分钟
4分钟
5欧
26
26.5
27.1
27.7
28.4
10欧
26
27.1
28.2
29.6
30.8
15欧
26
27.5
29.3
31.5
33.2
方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值。
（1）请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由      。
（2）选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如上表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是      。
（3）为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有      （写出一点）
18.在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为 6V，小灯泡的额定电压为 2.5V。

（1）图甲是某小组连接的电路，其中有一根多余的导线，导致电路连接错误，请在这根导 线上打“×”；
（2）拆除多余的导线后，正确操作，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小 灯泡的额定功率是      W；
（3）图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流 I 与其两端电压 U 的关系图像，分析图 像可知， 当小灯泡两端电压升高时， 其电阻的变化情况是       （选填正确选项前的字母） 。
A.保持不变
B.逐渐减小
C.逐渐增大
19.为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧、10欧、15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值(塑料盒中空气升高的温度与电阻产生的热量成正比)。兴趣小组设计如下两种方案：
方案一：如图甲，先接入R1 ， 闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3 ， 记录温度方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值
（1）请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由       。
（2）选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如下表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是       。
（3）为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有      。(写出一点)

电阻
塑料盒中温度值（°C）
0
1分钟
2分钟
3分钟
4分钟
5欧
26
26.5
27.1
27.7
28.4
10欧
26
27.1
28.2
29.6
30.8
15欧
26
27.5
29.3
31.5
33.2
20.为了验证通电导体产生的热量和导体的电阻之间的关系，某兴趣小组选择5欧，10欧，15欧三个定值电阻，将电阻封闭在塑料盒中，通过温度传感器记录塑料盒中空气温度值（塑料盒中空
气升高的温度与电阻产生的热量成正比）。兴趣小组设计如下两种方案：

电阻
塑料盒中温度值(℃)
0
1分钟
2分钟
3分钟
4分钟
5欧
26
26.5
27.1
27.7
28.4
10欧
26
27.1
28.2
29.6
30.8
15欧
26
27.5
29.3
31.5
33.2
方案一：如图甲，先接入R1 ， 闭合开关，记录4分钟内温度值，换用R2和R3 ， 记录温度值。
方案二：如图乙，直接将三个电阻同时接入电路，闭合开关，记录4分钟内温度值。
（1）请从两个方案中选出你认为合理的方案并说明理由      。
（2）选择正确的方案后，兴趣小组得到的实验结果如上表。得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是      。
（3）为了让实验结果更具有普遍性，你的做法有      。（写出一点）
21.小红用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压为6V。改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中。

（1）实验开始时，小红根据甲电路图连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表没有示数，则此次电路的故障可能是       ， 小红排除故障后继续实验。
（2）实验过程中，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视___________（选填符号）。
A.滑动变阻器
B.电压表示数
C.电流表示数
（3）在丙图中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路。
（4）实验时，它选择的变阻器是___________（选填序号）
A.10欧  0.5A
B.20欧  1A
C.50欧  2A
（5）乙图中阴影部分的面积表示的科学量是      。
22.探究“通电螺线管的外部磁场”的实验。

（1）组装好器材如图甲，闭合开关，发现竖直悬挂的小铁球向右运动，是因为小铁球受到      的作用，该现象说明通电螺线管周围存在       ， 若将小铁球换成大小相同的铝球，铝球将      (填“向右运动”“向左运动”或“静止”)。
（2）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目。此时调节滑动变阻器是为了       ， 探究      的关系。
（3）请根据图丙中的N极，标出磁感线的方向、小磁针的N极和电源的“+”“-”极。
23.为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。

 
（1）通过观察      的不同，来判断磁性强弱。
（2）通过比较图      两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充      。
（4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是      。
（5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是     (填字母)。
A.重新绕制电磁铁
B.更换电源
C.拆除滑动变阻器
D.移动滑动变阻器滑片
24.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用右手螺旋定则判定。

（1）图甲中螺线管的左端是      (填“N”或“S”)极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用右手螺旋定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是      (填“N”或“S”)极。
（3）如图丙，地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，地球自转的方向为自西向东，则形成环形电流方向与地球自转方向      (填“相同”或“相反”)，物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带      (填“正”或“负”)电。
25.在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时，小明按图1所示布置器材。

（1）实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针      的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
（2）与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟       磁体的磁场相似。
（3）如图3所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化？请用箭头画出。
（4）法国科学家安培在科学院的例会上曾做过一个小实验，引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电。请你说出悬挂着的通电螺线管静止后，会       。
26.如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正，上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。

（1）实验探究的是通电直导线周围是否存在      。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明      。如果移走小磁针，该结论       (填“成立”或“不成立”)。
（3）实验中小磁针的作用是      。
（4）某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向      (填“纸内”或“纸外”)；要使实验效果更明显，应使通电导线沿      (填“东西”或“南北”)方向放置。

（5）实验中用到的一种重要的科学研究方法是     (填字母)。
A.类比法
B.转换法
C.控制变量法
D.等效替代法
答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】 （1）电压U/V
（2）
（3）使电阻R两端的电压恒为6V
（4）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体电阻成反比
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定需要记录的物理量即可；
（2）根据甲图确定电器元件的串并联关系，然后结合图乙补充剩余的电路即可。
（3）根据控制变量法的要求解答；
（4）分别计算出每组数据中电流与电阻的乘积，然后比较乘积的大小，最后根据控制变量法的要求描述结论。
【解答】（1）探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时，需要分别记录电阻、电流和电压，因此△处应该为：电压U/V。
（2）根据甲图可知，电阻R、变阻器和电流表串联，电压表与电阻并联。根据图乙可知，只需将电阻的右端与变阻器左下角的接线柱相连，再将电压表的“15”接线柱与电阻右端相连，如下图所示：

（3）探究通过导体的电流与电阻的关系时，必须控制电压相同而改变电阻，因此： 每次更换电阻后都要调节滑动变阻器，这样操作的目的是：使电阻R两端的电压恒为6V。
（4）将表格中每组数据中的电流与电阻相乘，乘积都等于6，那么得到结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体电阻成反比。
 
2.【答案】 （1）
（2）
【解析】【分析】（1）物质的导电能力不能直接用眼睛观察出来，因为导电能力越强，则通过的电流越大，灯泡的亮度越大，所以可以用电流表的示数大小或灯泡的亮度大小反应导电能力的强弱，据此设计电路。
（2）①如果用电器相互影响，那么它们并联；如果不相互影响，那么它们串联，据此确定两个开关的串并联关系
②干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此确定开关的位置即可。
【解答】（1）将开关、待测物质、电流表和灯泡依次串联在电源的两极之间即可，如下图所示：

（2）①灯泡L发光时，电动机并没用发光，即二者不相互影响，应该为并联；
②根据题目描述可知，开关S1要同时控制灯泡L和电动机，所以它应该在干路上。而开关S2只控制电动机，它与电动机串联在同一支路上，如下图所示：

 
3.【答案】 （1）右
（2）小灯泡短路（或电压表短路，或此时小灯泡实际电功率太小）
（3）3
【解析】【分析】（1）闭合开关前，为了防止电流太大而烧坏用电器，变阻器的滑片必须调到阻值最大的位置；
（2）根据图甲可知，当灯泡被短路时，它肯定不发光，但是电流表和变阻器正常连接，则电流表有示数。如果电压表被短路，那么灯泡同时被短路，此时灯泡不发光，但电流表有示数。电路的所有部分都正常，如果通过灯泡的电流太小，导致它的电功率太小，它也不会发光。
（3）根据题意，结合P=UI和分压原理确定变阻器滑片在中点时变阻器连入电路中的电阻大小确定两图
中选用的变阻器的规格，由欧姆定律的变形公式求出变阻器的电压，根于电压表示数均为1.5V，确定乙图中电压表的连接。再根据串联电路电压的特点即可求出电源电压，根据P=UI即可求出乙组同学所测灯泡的电功率。
【解答】（1）根据图甲可知，当滑片在最右端时阻值最大，因此：闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动到最右端；
（2）一个标有“1.5V”，表示灯的额定电压为1.5V，
根据题意“电流表示数也相同，此时甲组的灯泡比乙组的暗”可知，
乙组灯泡的实际功率较大。根据P=UI可知，乙组灯泡的实际电压较大。
根据串联分压的知识可知，则乙组的滑动变阻器接入电路的阻值较小，
且滑片均在中点，说明乙组同学所选用的滑动变阻器最大阻值较小；
所以乙组同学所选用的滑动变阻器规格为0～6Ω，甲组所选用的滑动变阻器规格为0～24Ω。
当滑片在中点时，
“0～24Ω”滑动变阻器两端电压为：；
“0～6Ω”滑动变阻器两端电压为：；
由于电压表示数均为1.5V，故甲组同学是把电压表并联在小灯泡的两端，乙组同学是把电压表并联在滑动变阻器的两端，
乙组同学设计的电路图如下图所示：

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，并且电源电压不变，
根据甲组同学的数据可知，因此电源电压：U=UL+U1=1.5V+6V=7.5V；
此时乙组同学所测灯泡的电压：UL′=U-U2=7.5V-1.5V=6V，
乙组同学所测灯泡的电功率：P=UL′I=6V×0.5A=3W。
 
 
4.【答案】 （1）电阻R两端的电压
（2）

（3）定值电阻R断路
（4）导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器在实验中的两个作用解答；
（2）根据图乙确定电器元件的串并联关系，以及电表所测的用电器，据此画出连接实物图，要保证串并联关系一致，且电器元件的相对位置一致。
（3）在探究电流与电压关系的实验中，如果定值电阻断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的示数很小。在串联电路中，电压与电阻成正比，因此电压表几乎分去全部电源电压，因此它的示数接近电源电压。
（4）将每组数据中的电压与电流做比，根据比值的大小关系得到结论。
【解答】（1）由图甲改进为图乙，是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能改变电阻R两端的电压，进行多次测量，方便寻找普遍规律。
（2）根据乙图可知，除了电压表与R并联，其它的都是串联。电流从正极出发，依次经过电流表、定值电阻和滑动变阻器，最后回到负极。根据丙图可知，将定值电阻左端与变阻器的右上角的接线柱相连，如下图所示：

（3）小科连完电路，闭合开关后，发现电流表的示数为0，电压表有示数。若电路仅有一处故障，则故障为定值电阻R断路。
（4）将每组数据中的电压与电流做比，比值都是10，因此得到结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。
 
5.【答案】 （1）滑动变阻器；雨量变大，检测金属网浸入雨水部分变大，电流变大，电动机转速变快。
（2）图略，金属网与增加的元件（开光）并联
【解析】【分析】（1）①滑动变阻器可以通过改变接入电路中的电阻，从而改变电流和电压；
②分析雨量变大后金属网浸入深度的变化，根据表格确定电流变化，最后“电动机的转速与电流的关系”分析电动机的转速变化即可。
（2）根据金属检测网的作用分析解答。
【解答】（1）①根据表格可知，金属网可以改变电路中的电流，其作用类似于滑动变阻器；
②根据表中的现象和数据，解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是：雨量变大，检测金属网浸入雨水部分变大，电流变大，电动机转速变快。
（2）没有雨水时，电动机不能工作，其原因是a、b两点之间为断路。要使其在无雨时可以工作，可以
在ab之间增加一个开关雨金属网并联，如下图所示：

6.【答案】 （1）2.5；1.2
（2）0.5
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，灯泡与R0串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测R0的电压。要测量灯泡的额定功率，就要使灯泡两端的电压为额定电压。根据乙图确定R0的电压，再根据IL=I0=U0R0计算出灯泡的额定电流，最后根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率。
（2）灯泡只有在额定电压下才能正常发光，根据并联电路的电压特点，结合欧姆定律分析解答。
【解答】（1）灯泡的额定电压为2.5V，则：闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5V。
根据图甲可知，灯泡与R0串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测R0的电压。
根据乙图可知，电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，则电压表V2的示数为2.4V；
此时通过灯泡的电流；
则灯泡的额定功率为：PL=ULIL=2.5V×0.48A=1.2W。
（2）根据丙图可知，灯泡与R0并联，则它们两端的电压相等。
当灯泡正常发光时，它两端的电压为2.5V，则R0的电压也是2.5V。
此时电流表A2的示数为：I0=U0R0=2.5V5惟=0.5A。
7.【答案】 （1）B；电磁感应
（2）A,C
（3）导体运动方向
（4）磁场强度；实验中没有控制导体运动的速度相同和运动方向相同
（5）电
（6）磁场中做切割磁感线运动
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理分析判断；
（2）根据电磁感应发生的条件分析判断；
（3）（4）根据控制变量法的要求解答；
（5）根据能量转化的知识解答；
（6）根据电磁感应发生的条件分析感应电压产生的条件。
【解答】（1）“风力发电”的主要结构为发电机，工作原理为电磁感应，即闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，这时会产生感应电流，故选B。

（2）电磁感应发生的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动，故A、C符合题意，B、D不合题意。
故选AC。
（3）感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关，根据控制变量法的要求可知，在探究感应电流方向与磁场方向的关系时，应控制导体运动方向不变。
（4）他们探究感应电流大小与磁场强弱的关系，逐渐增大磁场强度，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是：实验中没有控制导体运动的速度相同和运动方向相同。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为电能。
（6）电路中产生电流的条件：①有电源提供电压；②闭合电路。产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动。二者比较可知，产生反应电压的条件为：磁场中做切割磁感线运动。
8.【答案】 （1）铁的导磁能力强；空气的“磁阻"大
（2）可以放在铁盒子中
（3）生物体的正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有益的
【解析】【分析】（1）磁阻越大，磁场越难通过；磁阻越小，磁场越容易穿过；
（2）根据铁的磁屏蔽作用好分析解答；
（3）可从磁场是否对生物的生理活动有影响的角度分析解答。
【解答】（1）磁场大部分从铁质外壳经过，而几乎不从里面的空气经过，这说明：铁的导磁能力强；空气的“磁阻"大。
（2）因为铁的磁屏蔽作用好，所以：使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放可以放在铁盒子中。
（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明：生物体的正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有益的。
9.【答案】 （1）小磁针的指向
（2）条形磁铁
（3）大头针；调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数仍为I
【解析】【分析】（1）小磁针上标注有南极和北极，可根据磁极之间的相互作用规律判断通电螺线管的极性。
（2）根据通电螺线管的磁场分布特点解答；
（3）小磁针只能显示通电螺线管有无磁性，而无法显示磁场强弱。如果在螺线管周围放上大头针，那么吸引的数量越多，则螺线管的磁场越强。根据图甲可知，切换开关后，螺线管的线圈匝数发生改变。根据控制变量法的要求可知，探究线圈匝数对磁场强弱的影响时，必须保证电流相同，据此分析解答。
【解答】（1）可通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，通过观察可知，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
（3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，除了图中所示的器材外，还需大头针。若开关S接“1”时，电流表的示数为I，现将开关S从“1”换接到“2”上，接下来他的操作是：调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数仍为I，这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
 
10.【答案】 （1）ab和cd边中的电流方向相反
（2）电磁感应；机械能转化为电能；不能
【解析】【分析】（1）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关。比较甲和丙可知，二者的磁场方向相同，只是电流方向相反。
（2）根据发电机的工作原理和能量转化解答。由于转动轴上的油漆全部刮掉，因此当线圈转过180°以后，通过线圈的电流方向与原来相反，受到作用力的方向与原来相反，于是线圈会在平衡位置附近振动，从而不能继续转动下去。
【解答】（1）通电线圈在磁场中的转动情况如图甲．乙、丙所示，其中线圈处于平衡位置的是图乙；图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反，其原因是：ab和cd边中的电流方向相反。
（2）用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用刀片将漆全部刮掉，作为转动轴，做成如图丁所示的发电机模型，使小风车转动，观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是电磁感应，该过程中能量的转化是机械能转化为电能；若将电流计换成电源，则线圈不能连续转动。
11.【答案】 （1）S2
（2）c、d；断路
（3）进户零线断路
【解析】【分析】（1）根据家庭电路的接线方法判断；
（2）测电笔接触火线或与火线连通的位置时，氖管发光；接触零线或与零线连通的位置时，氖管不发光，据此分析解答。
（3）测电笔接触插座时会发光，说明进户线的火线肯定完好。在正常情况下，插座的左孔与零线相连，测电笔接触肯定不发光。如果进户线的零线断路时，那么插座的左孔通过闭合的电灯或电视机与火线相连，因此测电笔接触时也会发光。
【解答】（1）在家庭电路中，控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间，与用电器串联。根据图片可知，开关S2与灯泡、插座并联，一旦闭合会发生断路，则错误的元件是S2。
（2）测电笔接触a、b、c点时发光，则它们都与火线连通。而接触d、e、f时不发光，说明c、d之间存在断路。
（3）星期六晚上，小宇正在家里看电视，突然电灯、电视机都停止工作，聪明的小宇立刻用测电笔进行测试，他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光，小宇感到很纳闷，其原因可能是：进户零线断路。
 
12.【答案】 （1）滑动变阻器
（2）导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)
（3）滑动变阻器；滑动变阻器的滑片；电流表示数；导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)
（4）
电流大小



导体棒ab滑行的距离



磁场对电流的作用力



【解析】【分析】（1）根据实验目的确定要测量的物理量，根据测量的物理量选择要使用的实验器材。
（2）磁场对导体的作用力越大，导体ab运动的越快，最终运动的距离越大。

（3）根据实验目的确定实验步骤的具体内容。
（4）根据实验过程，确定要记录的物理量，据此确定表格的行数和列数即可。
【解答】（1）探究磁场对通电导体作用力的大小与电流大小的关系时，必须改变电路电阻，从而改变通过导体的电流，因此还需要滑动变阻器。
（2）磁场对通电导体作用力的大小可以通过导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)来体现。
（3）实验步骤：
①断开开关，按图示电路将电流表和滑动变阻器串联接入电路，调节滑动变阻器的滑片到适当的位置，闭合开关记录电流表示数，同时观察导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)。
②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。
（4）在实验中，要分别记录电流大小，对应的导体ab移动的距离，以及分析后得到磁场对电流作用力的大小，且实验要进行最少三次，那么表格中可以有3行，4列，如下表所示：
答案
电流大小
 
 
 
导体棒ab滑行的距离
 
 
 
磁场对电流的作用力
 
 
 
13.【答案】 直导线；平行；短路；电流；相反；通电导线周围存在磁场；电流的磁场方向与电流方向有关
【解析】【分析】（1）在奥斯特实验中，只有导线的方向与小磁针的指向平行时，小磁针受到磁力才是最大的，它的偏转才最明显。
（2）闭合开关后，如果电路中没有用电器，电流直接从正极流回负极，那么这就是短路。短路时，通过电路的电流很大，容易烧毁电源，发生火灾。
（4）根据实验现象解答。
①通电时，小磁针的指向发生偏转，说明它受到磁力的作用，即通电导体周围存在磁场；
②当电流方向改变后，小磁针的指向发生偏转，说明电流产生的磁场方向发生改变，那么得到电流的磁场方向和电流方向有关的结论，据此分析解答。
【解答】（1）如图所示连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节直导线的位置，使小磁针静止时与直导线平行。
（2）闭合开关后，该电路是短路状态，这样做的目的是增大电流，从而可增强电流的磁场。
（4）使通电电流的方向反向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时相反，通过这些现象得到：
① 通电导线周围存在磁场；
②电流的磁场方向与电流方向有关。
14.【答案】 （1）小量程电流表(或灵敏电流计)
（2）B
（3）机械
（4）将导体换成多匝线圈或换磁性更强的磁铁等
【解析】【分析】（1）根据电磁感应的实验过程确定；
（2）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动；

（3）根据电磁感应的能量转化解答；
（4）实验现象不明显，即产生的感应电流很小，根据影响电磁感应电流大小的因素分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这时可以通过灵敏电流计的指针感知电流的产生和方向的改变，因此ab之间应该接入小量程电流表(或灵敏电流计)。
（2）根据电磁感应的条件可知，能使闭合回路产生电流时，回路的一部分必须在磁场中做切割磁感线运动。
A.让导体在磁场中静止，此时肯定没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A不合题意；
B.保持导体静止，使蹄形磁体水平向左运动，相当于磁体不动，而导体水平向右运动，此时做切割磁感线运动，会产生电流，故B符合题意；
C.让导体在磁场中做竖直向上或竖直向下的运动，此时导体的运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，故C不合题意。
故选B。
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是机械能转化为电能。
（4）影响感应电流大小的因素：导体的运动速度和磁场的强弱，据此可知：在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，改进措施：将导体换成多匝线圈或换磁性更强的磁铁等。
15.【答案】 （1）
（2）0.5；灯丝的电阻随温度升高而增大
（3）实际功率
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定电器元件的串并联关系，然后对甲图进行补充。
（2）根据图乙，确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算出灯泡的额定功率。根据灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
（3）根据图像分析灯泡亮度与实际功率的关系。
【解答】（1）在探究灯泡发光是的亮度与电功率的关系的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联，要注意电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻箱接线“一上一下”。根据甲图可知，电压表应该与灯泡并联，只需将灯泡的右端与电压表上“3”接线柱相连即可；变阻器应该与灯泡串联，只需激昂上面的一个接线柱与灯泡左端相连即可，如下图所示：

（2）根据图乙可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。他发现该图像不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是：灯丝的电阻随温度升
高而增大。
（3）根据图乙可知，当灯泡的电压小于额定电压时，通过灯泡的电流小于额定电流，根据P=UI可知，此时的实际功率小于额定功率，因此灯泡较暗；反之，灯泡的实际功率大于额定功率，则灯泡较亮，那么得到结论：灯泡的亮度是由于实际功率决定的。
16.【答案】 （1）2.2V
（2）1.14
（3）B
【解析】【分析】（1）根据串联电路的分压规律UL=U总-U变分析解答；
（2）根据丙图确定电压表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（3）为了保护用电器的安全，在闭合开关前，变阻器接入的阻值要尽可能的大，根据电压表的示数确定变阻器两端的最大电压，再根据欧姆定律计算出此时的阻值范围即可。
【解答】（1）根据甲图可知，灯泡L与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。
当灯泡的电压为3.8V时，灯泡正常发光，
那么此时电压表的示数为：UL=U总-U变=6V-3.8V=2.2V；
（2）根据图丙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.3A，它的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3a=1.14W。
（3）电压表的量程为0~3V，则变阻器两端的最大电压为3V，
此时灯泡两端的电压为：UL'=U总-U变'=6V-3V=3V；
在串联电路中，电压与电阻成正比，
即： ；
；
解得：R变'=10Ω；
根据乙图可知，变阻器的总电阻为30Ω，平均分成四段，则每段电阻为7.5Ω；
比较可知，闭合开关前，滑片应该位于变阻器的B位置。
 
17.【答案】 （1）方案二，方案一每一次换电阻后，较难达到电流与通电时间相同（注：写出电流就给分）。
（2）在通电3分钟时，三个电阻对应升高的温度呈等比例增加，为1.8：3.6：5.4，与电阻比值相同。
（3）换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。（合理即可）
【解析】【分析】（1）根据控制变量法和串联电路的电流特点分析；
（2）从表格中选取时间相同的一组数据，计算出对应电阻升高温度之比，再计算出三个电阻之比，二者比较即可。

（3）在科学探究中，往往需要改变实验器材，多次进行实验，从而收集多组数据，这样得到的结论更具有普遍性。
【解答】（1）图乙中，三个电阻串联，根据串联电路各处电流都相等的特点可知，通过三个电阻的电流和通电时间肯定相同。而方案一中，需要专门控制电流与通电时间相同，误差会较大，故选方案二。
（2）三个电阻之比：5Ω：10Ω：15Ω=1：2：3，而在通电3分钟时，三个电阻对应升高的温度呈等比例增加，为1.8：3.6：5.4=1：2：3，与电阻比值相同，因此导体产生的热量与电阻成正比。
（3）为了让实验结果更具有普遍性，我的做法有：换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。
 
18.【答案】 （1）
（2）0.7
（3）C
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定电器元件的串并联关系，然后与甲图进行对照即可。
（2）根据乙图确定电流表的量程和分度值，并读出灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）根据图丙分析灯丝电阻随温度的变化规律即可。
【解答】（1）再测量小灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。根据甲图可知，灯泡应该与变阻器串联，则灯泡左端与变阻器左上角的连线是多余的，将其去掉即可，如下图所示：

（2）根据图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.28A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。

（3）根据图丙可知，电流随电压变化的曲线逐渐向横轴靠近，这说明当电压增大量相同时，电流的增大量在减小，根据R=UI可知，灯泡的电阻随电压的升高而逐渐变大，故选c。
 
19.【答案】 （1）方案乙，方案甲每一次换电阻后，电流不相同，存在两个变量。
（2）在通电相同时间后，三个电阻对应升高的温度呈等比例增加，为 1∶2∶3，与电阻比值相同。
（3）换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。(合理即可)
【解析】【分析】（1）根据Q=I2Rt可知，探究电流产生的热量与电阻的关系时，必须控制通电时间和电流相等。在方案甲中，电源电压相等，换用不同电阻后，电流会发生变化，没有保持不变。而在方案乙中，三个电阻串联，可用保证通电时间和电流相等。
（2）首先计算出三个电阻的阻值之比，再计算出相同时间内三个电阻升高的温度之比，从而得到产生的热量之比，最后进行比较即可。
（3）在科学探究中，往往需要改变实验器材或方法，多次完成实验，这样可用收集多组实验数据，从而保证实验结论的普遍性。
【解答】（1）我认为方案乙更合理，理由是：案甲每一次换电阻后，电流不相同，存在两个变量。
（2）三个电阻之比：5Ω：10Ω：15Ω=1：2：3。加热1分钟后，三个电阻升高的温度之比：0.5℃：1.1℃：1.5℃=1：2：3，则电阻产生的热量之比也是1：2：3，因此得到：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。
（3）为了使实验结果具有普遍性，那么：换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。
20.【答案】 （1）方案乙，方案甲每一次换电阻后，较难达到电流与通电时间相同。
（2）在通电3分钟时，三个电阻对应升高的温度呈等比例增加，为1.8：3.6：5.4，与电阻比值相同。
（3）换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。（合理即可）
【解析】【分析】（1）根据Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与电流、时间和电阻大小有关。要通过电阻大小反应产生热量的多少，就必须控制电流和时间相同，而甲中很难做到。在乙中，三个电阻串联，则通过它们的电流和时间相同，据此分析解答。
（2）根据表格可知，当加热3分钟时，三个电阻温度的升高量依次为：（27.7℃-26℃）：（29.6℃-26℃）：（31.5℃-26℃）=1.7：3.6：5.5≈1：2：3，则它们三者产生的热量之比也是1：2：3，这和三个电阻的比值相同，因此当其他条件相同时，热量与电阻呈正比。
（3）在科学研究中，往往需要换用不同的实验器材，多次进行实验，收集多组数据，这样得到的结论会更客观准确，据此解答。
【解答】（1）我认为合理的方案是乙，理由：方案甲每一次换电阻后，较难达到电流与通电时间相同。
（2）得出结论：当其他条件相同时，导体产生的热量与电阻成正比。结合表中数据说明其证据是：在通电3分钟时，三个电阻对应升高的温度呈等比例增加，为1.8：3.6：5.4，与电阻比值相同。（例举4分钟的情况亦可）
（3）为了让实验结果更具有普遍性，我的做法有：换用不同的电阻重复上述实验；换用不同的电源电压重复上述实验；增加滑动变阻器改变电路电流重复上述实验等。
 
21.【答案】 （1）R断路
（2）B
（3）
（4）B
（5）电压
【解析】【分析】（1）在探究导体的电流与电阻关系的实验中，如果定值电阻R断路，那么此时电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的电流很小。在串联电路中，电压与电阻成正比，则电压表几乎全部分得电压，示数接近电源电压。
（2）探究通过导体的电流与电阻的关系时，必须控制导体两端的电压相等，然后记录对应的电流，则在实验中，要不断的调节变阻器，直到电压表的示数保持不变为止。
（3）根据电压表的使用方法解答。
（4）根据乙图确定电压表的示数和通过电路的电流，然后根据U变=U总-U计算出变阻器两端的电压，最后根据计算出变阻器的最小阻值。
（5）根据长方形的面积公式S=ab和欧姆定律U=IR分析即可。
【解答】（1）实验开始时，小红根据甲电路图连接好电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表没有示数，则此次电路的故障可能是R断路，小红排除故障后继续实验。
（2）实验过程中，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表的示数，故选B。
（3）电压表应该与定值电阻R并联，且“-”接线柱与R左端的接线柱相连，“3”接线柱与R右端的接线柱相连，如下图所示：

（4）根据图乙可知，电压表保持不变的示数为：U=IR=0.2A×10Ω=2V；

变阻器两端的电压U变=U总-U=6V-2V=4V；
变阻器接入的最小阻值为：；
故选B。
（5）乙图中阴影部分为长方形，长方形的面积公式S=ab。图中横轴表示电阻，纵轴表示电流，则阴影面积S=U=IR，因此表示的科学量是电压。
 
22.【答案】 （1）磁力；磁场；静止
（2）控制两次实验的电流大小不变；通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
（3）​​
【解析】【分析】（1）所有的磁体都有磁性，对铁、钴、镍等物质有磁力的作用。如果一个物体能够对另一个没有磁性的物体产生磁力的作用，那么说明这个物体具有磁场。
（2）通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数和电流大小有关。根据图乙可知，通过切换开关的位置，可以改变电磁铁的线圈匝数，即探究螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系，此时必须控制通过电路的电流大小相等，这就需要调节变阻器的滑片实现，据此分析解答。
（3）根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的磁极方向；在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极。根据安培定则确定电源的正负极。
【解答】（1）组装好器材如图甲，闭合开关，发现竖直悬挂的小铁球向右运动，是因为小铁球受到磁力的作用，该现象说明通电螺线管周围存在磁场，若将小铁球换成大小相同的铝球，但是电磁铁对铝球不会产生磁力，因此铝球将静止。
（2）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目。此时调节滑动变阻器是为了控制两次实验的电流大小不变，探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
（3）①通电螺线管的上端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为S极，下端为N极；
②磁感线从N极出来，然后回到S极；
③根据丙图可知，右手握住螺线管，大拇指指向上端，则线圈上电流方向向右，即电流从下端流入，从
上端流出，因此电源的下端为正极，上端为负极，如下图所示：

 
23.【答案】 （1）电磁铁吸引大头针数目多少
（2）A、B
（3）电流相同
（4）在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强
（5）D
【解析】【分析】电磁铁会吸引大头针，它的磁场越强，吸引大头针的数量越多。
（1）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（2）图C中，两个电磁铁的线圈匝数不同，二者串联，则通过它们的电流相等，此时线圈匝数多的吸引的大头针数量多，则可以得到电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系；
（3）根据（2）中的分析得到结论；
（4）电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关，据此分析判断。
【解答】通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断磁性强弱。
（1）验证猜想A，即探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时，必须控制线圈匝数相同，而改变通过电流的大小，故选AB。
（2）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充电流相同。
（3）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是：在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（4）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，应该是电磁铁的磁场太弱，此时需要想办法增大它们的磁场强度。在两个线圈不变的情况下，移动变阻器的滑片，使通过电磁铁的电流变大，则它们的磁场同时增大，就可能吸引起一定数量的大头针，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
24.【答案】 （1）N
（2）N
（3）相反；负
【解析】【分析】（1）（2）根据安培定则判断螺线管的极性；
（3）首先根据安培定则判断环形电流方向，然后与图丙中地球的自转方向比较即可。
【解答】（1）根据甲图可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则螺线管的左端为N极。
（2）根据乙图可知，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则螺线管的B端为N极。
（3）地磁场的北极在地理南极附近，如图丙可知，右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，则此时环形电流方向从东到西，这和地球自转方向相反。
      物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，而这时电流方向与地球所带电荷的移动方向相反，因此地球带负电。
 
25.【答案】 （1）N极
（2）条形
（3）解：如图所示


（4）指向南北方向N
【解析】【分析】（1）根据磁场方向的定义解答。
（2）根据通电螺线管的磁场分布特点解答；
（3）根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向；
（4）所有的磁体都有指南北的性质，据此分析解答。
【解答】（1）实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针N极1的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
（2）与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟条形磁体的磁场相似。
（3）根据图3可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则螺线管的左端为N极，右端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，小磁针的S极应该顺时针旋转，如下图所示：

（4）悬挂着通电螺线管相当于一个条形磁铁，静止后，会指向南北方向。
 
26.【答案】 （1）磁场
（2）通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关；成立
（3）判断电流周围是否存在磁场以及指示磁场的方向
（4）纸外；南北
（5）B
【解析】【分析】（1）根据图片可知，当导线中有电流经过时，下方小磁针的指向发生改变，这说明它受到了磁力，即通电的导线产生了磁场；
（2）小磁针的偏转方向发生改变，说明通电导体中的磁场方向发生了改变，据此得到结论。磁场是客观
存在的，无论小磁针是否存在，它不会发生改变。
（3）磁场看不到摸不着，放入小磁针后，借助小磁针的指向变化，可以间接感受到电流周围存在磁场，且磁场方向也会发生改变。
（4）根据安培定则判断导线周围磁场的方向，然后确定小磁针的指向。当导线方向与小磁针的方向平行时，小磁针受到磁力最大，即它的偏转最明显，据此分析解答。
【解答】（1）实验探究的是通电直导线周围是否存在磁场。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关。如果移走小磁针，该结论成立。
（3）实验中小磁针的作用是：判断电流周围是否存在磁场以及指示磁场的方向。
（4）当水平导线中通有如图所示的电流时，根据安培定则可知，在小磁针所在位置的磁场方向与直面垂直向内。因为小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向，所以小磁针的N极向纸内偏转，S极向纸外偏转。
        当没有其它磁场干扰时，小磁针指向南北方向，则要使实验效果更明显，应使通电导线沿南北方向放置。