必考點17 電學探究型實驗問題-【對點變式題】2021-2022學年九年級物理上學期期末必考題精準練 帶解析（人教版）

必考點17電學探究型實驗問題（解析版）※題型一：探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素【例題1】（2021·甘肅蘭州·中考真題）在探究“影響導(dǎo)體電阻大小因素”的實驗中，保持電源電壓不變，如圖所示，在M、N兩點之間分別接入不同的電阻絲，其規(guī)格如下表所示：編號材料長度/m橫截面積/A鎳鉻合金0.50.5B鎳鉻合金1.00.5C鎳鉻合金0.51.0D錳銅合金0.50.5（1）實驗中應(yīng)通過觀察_______來比較電阻的大小，這種實驗方法叫______；（2）選用編號為A、B的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導(dǎo)體電阻大小與______的關(guān)系；（3）選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導(dǎo)體電阻大小與______的關(guān)系；（4）為了探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系，應(yīng)選用編號為______的兩根電阻絲進行實驗。【答案】燈泡亮度；轉(zhuǎn)換法；長度；橫截面積；AD?！窘馕觥浚?）[1][2]將不同的電阻絲接入電路，電流大小不同，燈泡亮度不同，因此實驗中是通過觀察燈泡亮度來比較電阻大小的，這種方法在物理學中稱之為轉(zhuǎn)換法。（2）[3]選用編號為A、B的兩根電阻絲進行實驗，材料和橫截面積相同，長度不同，可以探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系。（3）[4]選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗，材料和長度相同，橫截面積不同，可以探究導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系。（4）[5]為了探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系，保持長度和橫截面積相同，材料不同，選擇AD兩根電阻絲?！纠}2】（2021·山西中考真題）生活中常用的合金是一種復(fù)合材料，復(fù)合材料通常是由起搭建作用的基體材料和分散于其中的增強材料兩部分組成。由于兩種材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黃銅和青銅兩種合金的部分信息。合金基體材料增強材料特性應(yīng)用黃銅銅鋅易加工儀表青銅銅錫耐磨齒輪現(xiàn)有兩卷粗細相同的黃銅線和青銅線，請你添加合適的器材設(shè)計一個實驗方案，比較黃銅和青銅的導(dǎo)電性哪個強？（1）實驗器材：______（2）實驗步驟：______（3）實驗結(jié)論：______【答案】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、滑動變阻器；①按電路圖連接實物，如圖：②選取將長度相同的黃銅線與青銅線；③將黃銅線接入a、b之間，將滑動變阻器調(diào)至最大阻值處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄電流表的示數(shù)I1；④保持滑片P位置不變，斷開開關(guān)，將青銅線接入a、b之間，閉合開關(guān)，記錄電流表示數(shù)I2；⑤改變滑片的位置，重復(fù)③④；⑥比較I1、I2的大小；電流大的導(dǎo)線性能較好?！窘馕觥縖1]此題為實驗探究設(shè)計實驗，用到的方法主要是控制變量和轉(zhuǎn)換法，所用到的實驗器材有：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、滑動變阻器組成電路；[2]①按電路圖連接實物，如圖：②研究材料的導(dǎo)電性能即要控制材料的長度相同、橫截面積相同（所給材料已滿足），根據(jù)題中給出的條件，所以應(yīng)選取長度相同的黃銅線和青銅線；③同等情況下，只有材料不同，導(dǎo)電性能要能觀察，所以轉(zhuǎn)換成電流的大小，電流表能顯示出電流，所以應(yīng)將黃銅線接入a、b之間，將滑動變阻器調(diào)至最大阻值處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄電流表的示數(shù)I1；④保持滑片P位置不變，斷開開關(guān)，將青銅線接入a、b之間，閉合開關(guān)，記錄電流表示數(shù)I2；⑤為了驗證結(jié)論有普遍性，應(yīng)多次實驗，所以改變滑片的位置，重復(fù)③④；⑥比較I1、I2的大小；[3]若I1>I2，則黃銅導(dǎo)電性強；若I1<I2，則青銅導(dǎo)電性強；若I1=I2，則兩種材料導(dǎo)電性能相同，所以得到的結(jié)論是：電流大的導(dǎo)線性能較好?！窘忸}技巧提煉】1.實驗內(nèi)容【實驗?zāi)康摹刻骄坑绊憣?dǎo)體電阻大小的因素?！緦嶒炂鞑摹侩娏鞅?、小燈泡、不同規(guī)格電阻絲（A-鎳鉻合金絲、B-截面相同較長鎳鉻合金絲、C-與A長度相同較粗鎳鉻合金絲、D-與A長度相同截面相同的錳銅合金絲）、導(dǎo)線若干、開關(guān)、電池等?！緦嶒灢襟E】一、按圖連接電路。二、把A鎳鉻合金絲接入電路，閉合開關(guān)，測量電路電流，并觀察小燈泡亮度，結(jié)果記入表格。三、把截面相同較長的鎳鉻合金絲B接入電路，閉合開關(guān)，測量電路電流，并觀察小燈泡亮度，結(jié)果接入表格。四、把長度相同，截面較粗的鎳鉻合金絲C接入電路，閉合開關(guān)，測量電路電流，并觀察小燈泡亮度，結(jié)果接入表格。五、把長度相同，截面相同的錳銅合金絲D接入電路，閉合開關(guān)，測量電路電流，并觀察小燈泡亮度，結(jié)果接入表格?！緦嶒灡砀瘛侩娮桀愋鸵?guī)格（與A比較）電流/A小燈泡亮度鎳鉻合金絲A——鎳鉻合金絲B截面相同、長度較長較暗鎳鉻合金絲C截面較粗、長度相同較亮錳銅合金絲D截面與長度均相同、材料不同較亮【實驗結(jié)論】（1）材料相同、截面相同的導(dǎo)體，電阻與長度有關(guān)，長度越長，電阻越大；（2）材料相同、長度相同的導(dǎo)體，電阻與截面有關(guān)，截面越粗，電阻越小；（3）長度相同、截面相同的導(dǎo)體，電阻與材料有關(guān)。2.考查方向考查方向解答思路導(dǎo)線長度與電流關(guān)系導(dǎo)線越長，電流越小電流表示數(shù)看量程再讀數(shù)實驗方法控制變量法A、B之間探究的是導(dǎo)體長度與電阻關(guān)系A(chǔ)、C之間探究的是導(dǎo)體截面與電阻的關(guān)系A(chǔ)、D之間探究的是導(dǎo)體電阻與材料有關(guān)燈泡亮度與上面有關(guān)電流大小補充電路試驗電路連接不完整，按元件順序進行補充，畫線不能交叉同一種導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系溫度越高電阻越大※題型二：探究電路電流與電壓和電阻的關(guān)系【例題3】（2021·云南中考真題）用如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”，電源電壓為3V，定值電阻R的阻值為10Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實物圖連接完整，要求滑片P向右移動時電流表示數(shù)變小______；（2）閉合開關(guān)前將滑動變阻器的滑片調(diào)至B端的目的是______。閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，若電路僅有一處故障，故障是______；（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄數(shù)據(jù)如下表。請在圖所示的坐標紙中把未標出的兩個點描出來并畫出圖像______；序號12345電壓1.22.02.22.42.8電流0.120.200.220.240.28分析圖像可得：電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（4）若探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”，需要用到阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻。將10Ω的電阻換成15Ω后，若保持電壓表的示數(shù)為1.5V不變，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向______端移動。換用25Ω的電阻進行實驗時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，都無法使電壓表的示數(shù)達到1.5V，原因是滑動變阻器的最大阻值______（選填“過大”或“過小”）?！敬鸢浮咳鐖D；保護電路；R斷路；如圖；B；過小?！窘馕觥浚?）[1]電壓表和電阻并聯(lián)，滑片P向右移動時電流表示數(shù)變小，即電阻變大，所以變阻器接A，如下圖所示：（2）[2]為保護電路，閉合開關(guān)前將滑動變阻器的滑片調(diào)到最大值B端。[3]電流表無示數(shù)，可能斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表和電源連接，故可能定值電阻R斷路。（3）[4]將表格中的數(shù)據(jù)描點連線如下：（4）[5]將10Ω的電阻換成15Ω后，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，定值電阻的電壓變大，要想控制電壓不變，應(yīng)減小電壓表示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，所以要增大滑動變阻器的阻值，滑片向B端移動。[6]換用25Ω的電阻進行實驗時，如果定值電阻分1.5V電壓，則變阻器也應(yīng)分1.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律，變阻器電阻也是25Ω，但變阻器最大只有20Ω，所以原因是滑動變阻器最大阻值太小?！纠}4】（2021·安徽中考真題）用圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓為3V，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1.5A”；（1）實驗時，依次更換不同的電阻，調(diào)節(jié)______，保證電阻兩端電壓不變，分別記錄每次電阻R和電流示數(shù)I，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345電阻R/Ω302015105電流I/A0.080.120.160.48電阻的測數(shù)0.330.500.0670.1000.200（2）第4次實驗的電流表示數(shù)如圖乙所示，該數(shù)為______A；（3）為了更精確地描述I與R的關(guān)系，在表中增加了的數(shù)據(jù)，并根據(jù)I，的值在圖丙的坐標紙中描出相應(yīng)的點。請你在圖丙中補充第4次的實驗數(shù)據(jù)點，并作出I-的圖像______；（4）根據(jù)圖像可以得到的實驗結(jié)論是：______?！敬鸢浮炕瑒幼冏杵鞯幕?；0.24；如圖；見解析?！窘馕觥浚?）[1]實驗時，更換不同的電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，保持電阻兩端的電壓不變，記錄電阻值和電流值。（2）[2]由圖乙可知，電流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，電流表的示數(shù)是0.24A。（3）[3]由表中數(shù)據(jù)，利用描點法畫出I-的圖像，如圖所示：（4）[4]由圖像可知，電流與電阻的倒數(shù)成正比，可以得到電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！窘忸}技巧提煉】1.實驗內(nèi)容【實驗?zāi)康摹刻骄侩娐冯娏髋c電壓和電阻關(guān)系?！緦嶒炂鞑摹慷ㄖ惦娮?、電流表、電壓表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器?！緦嶒炘怼浚?）在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時，采用的研究方法是控制變量法。（2）在探究“電流與電壓的關(guān)系”時，應(yīng)保持電阻不變；（3）在探究“電流與電阻的關(guān)系”時，將5Ω的電阻換成10Ω后，下一步操作是調(diào)節(jié)滑動變阻器，使前后電壓保持不變?！緦嶒灢襟E】一、按電路圖連接實物電路二、探究電流與電壓關(guān)系（1）閉合開關(guān)，移動變阻器劃片，使電阻R兩端電壓成整數(shù)倍增加，依次讀出電流表讀數(shù)，數(shù)據(jù)計入表格；（2）電流與電壓關(guān)系測量表格（電阻R=?）次數(shù)12345電壓/V電流/A（3）數(shù)據(jù)分析：電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比。三、探究電流與電阻關(guān)系（控制電壓不變，如U=2V）（1）選擇某一電阻，如：R=5?，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器劃片，使R兩端電壓為2V，讀出電流表示數(shù)，并計入表格；（2）更換電阻，如：R=10?，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器劃片，使R兩端電壓為2V，讀出電流表示數(shù)，并計入表格；（3）重復(fù)上述試驗過程，電阻分別選15?、20?、25?。（4）電流與電阻關(guān)系測量表格（電阻V=）次數(shù)12345電阻/?510152025電流/A（3）數(shù)據(jù)分析：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成正比。（4）整理器材?！緦嶒灲Y(jié)論】通過導(dǎo)體電流跟其兩端電壓成正比，與導(dǎo)體電阻成反比。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路探究方法控制變量法探究電流與電壓關(guān)系時控制電阻不變探究電流與電阻關(guān)系時控制電壓不變連接電路前應(yīng)注意哪些問題斷開開關(guān)、變阻器處于最大位置、電流表和電壓表選擇合適量程、注意正負接線柱不能接反探究電流與電壓關(guān)系時，變阻器的作用改變導(dǎo)體兩端電壓探究電流與電阻關(guān)系時，變阻器的作用控制導(dǎo)體兩端電壓不變完善表格，填入正確值根據(jù)實驗規(guī)律和給出數(shù)據(jù)，填入正確值多次測量目的尋找規(guī)律補充實驗電路按元件順序觀察缺少部分，然后進行連接，注意不能交叉電路連接改錯電流要從電流表、電壓表正極入、負極出，量程選擇要預(yù)估，元件連接要符合要求，電流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要與被測元件并聯(lián)，變阻器要一上一下接入電路※題型三：探究影響電流熱效應(yīng)因素【例題5】（2021·黑龍江綏化市·中考真題）如圖所示為“探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”實驗的部分裝置，兩個相同的透明容器中封閉著等量的空氣。（1）實驗中通過觀察_____________的變化來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少，下列實驗中，也運用了這種實驗方法的是_____________（填序號）。①探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)②探究杠桿的平衡條件（2）連接好電路后閉合開關(guān)，通電一段時間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，如圖甲所示，表明在電流和通電時間相同的情況下，_____________越大，產(chǎn)生的熱量越多。（3）圖中U形管_____________（選填“是”或“不是”）連通器，乙圖中R3與R2并聯(lián)，目的是使通過R1與R2的_____________不同。（4）某小組在利用乙圖裝置實驗時，發(fā)現(xiàn)左右兩側(cè)U形管液面上升高度相同，與其他小組的實驗現(xiàn)象都不同，經(jīng)檢查氣密性良好請你分析實驗現(xiàn)象不同的原因：_____________?！敬鸢浮恳好娴母叨炔睿ɑ蛞好娴母叨?、或兩側(cè)液面的高度差、或兩側(cè)液面的高度答案前面有“U形管”字樣不扣分）；①；電阻；不是；電流；電阻R3斷路。【解析】（1）[1]如果電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多，透明容器中空氣膨脹程度越大，U形管中液面的高度差越大，所以我們可以通過U形管中液面的高度差來反映電阻產(chǎn)生熱量的多少，這種方法稱為轉(zhuǎn)換法。[2]在研究物體的動能跟哪些因素有關(guān)的實驗中，我們是通過水平面物塊被推出的距離來反映動能大小的，也用到了控制變量法，故選①。（2）[3]通電一段時間，觀察到右側(cè)液面高于左側(cè)液面，說明右側(cè)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多，因為右側(cè)電阻大，表明在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。（3）[4]圖中U形管下端連通，但上端不開口，不是連通器。[5]乙圖中透明容器中電阻相等，是研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電流的關(guān)系，所以應(yīng)該改變電流，乙圖中R3與R2并聯(lián)，目的是使通過R1與R2的電流不同。（4）[6]左右兩側(cè)U形管液面上升高度相同，說明電阻產(chǎn)生了熱量一定有電流經(jīng)過，且產(chǎn)生的熱量相同，因為透明容器中的電阻相同，說明電流相同，所以故障可能是電阻R3斷路?！纠}6】（2021·甘肅中考真題）在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)”的實驗中，采用了如圖電路。（1）為了在短時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，兩燒瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量和初溫都相同的___________（選填“水”或“煤油”），實驗中通過觀察___________來比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少；（2）如圖甲所示，兩燒瓶中裝有阻值不同的電熱絲，以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與___________的關(guān)系；（3）如圖乙所示，兩燒瓶中裝有阻值相同的電熱絲，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩電流表示數(shù)___________（選填“相同”或“不同”），可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與___________的關(guān)系。【答案】煤油；溫度計的示數(shù)；電阻；不同；電流?！窘馕觥浚?）[1]兩個燒瓶中應(yīng)裝入質(zhì)量和初溫相同的煤油，因為煤油的比熱容較小，在吸收較少熱量，便能升溫較明顯。[2]實驗中，可通過觀察溫度計的示數(shù)來比較電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少，因為導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不同，燒杯中煤油吸收的熱量也不同，則溫度計示數(shù)也不同。（2）[3]圖甲中，兩電阻不同的電熱絲串聯(lián)在電路中，則通過電熱絲的電流相同，那么探究的是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系。（3）[4][5]圖乙中，兩個阻值相同的電熱絲分別與電流表和滑動變阻器串聯(lián)后，再并聯(lián)在電路中，那么應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器的滑片讓兩個電流表的示數(shù)不同，即通過兩電熱絲的電流不同，這樣便可探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。【解題技巧提煉】（1）電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系如圖所示，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩個密閉容器中都有一段電阻絲，右邊容器中的電阻比較大。兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來接到電源兩端，通過兩段電阻絲的電流相同。通電一定時間后，比較兩個U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?實驗表明：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。（2）電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系如圖所示，兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中電阻的電流不同。在通電時間相同的情況下，觀察兩個U形管中液面高度的變化。你看到的現(xiàn)象說明了什么?實驗表明：在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多?！镱}型一：探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素1．（2020?綿陽）學校實驗室有一根長略大于60cm的均勻電阻絲，小明等同學打算探究這根電阻絲不同長度的電阻與對應(yīng)長度的關(guān)系。已知這根電阻絲總電阻約6Ω．他們設(shè)計了如圖甲所示電路示意圖，電源電壓3V，電阻絲拉直固定在木板上的a、b兩點，P為鱷魚夾。完成實驗，回答下列問題：（1）電流表應(yīng)選用（選填序號）。A．電流表A1（0～60mA）B．電流表A2（0～0.6A）C．電流表A3（0～3.0A）（2）正確連接電路，斷開開關(guān)，鱷魚夾P夾接在電阻絲上靠近b端某位置，用刻度尺測鱷魚夾與a端間電阻絲長度L，閉合開關(guān)，讀取電流表示數(shù)I；斷開開關(guān)，將鱷魚夾P向a端移動約10cm，重復(fù)前面的操作。6次測得的電阻絲長度L和對應(yīng)電流表示數(shù)I如下表所示。序號123456L/cm60.050.040.030.020.010.0I/A0.510.600.731.051.482.95算出的電阻R/Ω5.9？4.12.92.01.0（3）計算接入電路電阻絲的電阻R，并填在上表中。補填根據(jù)第2次測量算出的電阻絲的電阻R2＝Ω。（4）請在圖乙的坐標系中，制定縱橫坐標的標度，把上表中數(shù)據(jù)在坐標系中描點，然后畫出圖象。（5）根據(jù)你畫出的圖象，（選填“可以”或“不可以”）得到結(jié)論：在誤差范圍內(nèi)，電阻絲的電阻與其長度成正比?！敬鸢浮浚?）C；（3）5；（4）如圖；（5）可以?！窘馕觥浚?）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，當電路中接入的阻值為1Ω時，電路的電流：I最大＝＝＝3A，所以選用0～3A的電流表，故選C；（3）由I＝可得，電阻絲R2的電阻：R2＝＝＝5Ω；（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點，然后用直線將各點連接起來，如下圖所示：（5）根據(jù)圖象可知，R與L的圖象是一條直線，即R與L成正比，所以可以得出的結(jié)論為：在誤差范圍內(nèi)，電阻絲的電阻與其長度成正比。故答案為：（1）C；（3）5；（4）如圖；（5）可以。2．（2020?永州）某科技興趣小組在某次科技活動中看到若干個長方體電阻（包含若干個正方體電阻）。它們的材料相同，上下表面均為正方形，外形都如圖甲所示，接入實物電路的連接方式都如圖乙所示，有電流通過時都如圖丙所示。他們想探究長方體電阻的阻值與厚度及邊長的關(guān)系，在老師的幫助下，他們測量了部分電阻的厚度h、邊長a和電阻R，并記錄在表格中（長方體電阻不受溫度影響）。次數(shù)厚度h/mm邊長a/mm電阻R/Ω1241022810321210441255812616121.25（1）請你根據(jù)實物圖在虛線方框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖（在電路圖中長方體電阻用“”表示）：（2）該實驗主要采用的探究方法是（選填“控制變量法”或“類比法”）；（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以推知第5次的電阻R＝Ω；（4）從已測的長方體電阻中選取兩個電阻，分別為R1和R2，它們對應(yīng)的厚度h之比為1：2、邊長a之比為2：3，將R1和R2并聯(lián)接在同一閉合電路中，設(shè)通過R1的電流為I1，通過R2的電流為I2，則I1：I2＝；（5）分析表中數(shù)據(jù)，科技興趣小組得到了長方體電阻阻值與其厚度及邊長的關(guān)系。同時他們也大膽推測，在本次科技活動中所看到的正方體電阻，其阻值與邊長的關(guān)系是：?！敬鸢浮浚?）如圖；（2）控制變量法；（3）2.5；（4）1：2；（5）阻值與邊長成反比?！窘馕觥浚?）由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電流表測量電路中的電流，電壓表測量定值電阻R兩端的電壓，電路圖如圖所示：（2）電阻的大小與材料、長度、橫截面積等因素有關(guān)，探究電阻與其中一個因素的關(guān)系時，采用的是控制變量法；（3）對比3、4、5的實驗數(shù)據(jù)可知，在變長相同時，厚度越厚，電阻越小，即電阻與厚度成反比；厚度變?yōu)樵瓉淼?倍，電阻就會變?yōu)樵瓉淼囊话?，所以?次的電阻為2.5Ω；（4）根據(jù)1、2和3中的數(shù)據(jù)可知，在厚度相同的情況下，變長發(fā)生變化時，電阻不變，即電阻與長方體的變長是無關(guān)的；從已測的長方體電阻中選取兩個電阻，分別為R1和R2，它們對應(yīng)的厚度h之比為1：2、邊長a之比為2：3，則其電阻之比為2：1；將R1和R2并聯(lián)接在同一閉合電路中，電壓相同，根據(jù)歐姆定律I＝可知，通過的電流之比為I1：I2＝1：2；（5）對于正方體來說，當邊長變?yōu)樵瓉淼亩稌r，即厚度變?yōu)樵瓉淼亩?，根?jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，電阻就會變?yōu)樵瓉淼囊话耄哉襟w的電阻的阻值與邊長成反比。故答案為：（1）如圖；（2）控制變量法；（3）2.5；（4）1：2；（5）阻值與邊長成反比。3．（2020?涼山州）如圖所示，是探究影響導(dǎo)體電阻大小因素的實驗裝置圖，實驗中分別把a、b、c、d四根導(dǎo)線接入電路，其中導(dǎo)線a、b、d長度相同，a、b、c粗細相同，b、d粗細不同。（1）該實驗是通過觀察電流表的示數(shù)來間接比較導(dǎo)線電阻的大小，這種科學研究問題的方法是法。（2）選用兩根導(dǎo)線分別接入電路中進行實驗，是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的長度有關(guān)。（3）選用a、b兩根導(dǎo)線分別接入電路中進行實驗，是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的有關(guān)。（4）選用兩根導(dǎo)線分別接入電路中進行實驗，是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)?！敬鸢浮浚?）轉(zhuǎn)換；（2）bc；（3）材料；（4）bd?！窘馕觥浚?）該實驗中，通過電流表的示數(shù)大小間接得知接入電阻絲的阻值大小，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；（2）探究電阻大小跟導(dǎo)體的長度有關(guān)時，需要控制材料和橫截面積相同，所以需要將bc兩根導(dǎo)線分別接入電路中進行實驗；（3）由圖可知，導(dǎo)線a、b的粗細、長度均相同、材料不同，因此選用導(dǎo)線a、b分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的材料有關(guān)；（4）要探究電阻大小跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，需要控制導(dǎo)體的材料和長度相同，橫截面積不同；由圖可知，導(dǎo)線b、d的長度、材料均相同、粗細不同，因此選用導(dǎo)線b、d分別接入電路中。故答案為：（1）轉(zhuǎn)換；（2）bc；（3）材料；（4）bd。4．（2020?襄陽）某物理興趣小組做“探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系”實驗。他們在如圖所示電路中的A、B兩點間接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定。忽略電阻絲電阻隨溫度變化的影響，待用電阻絲的規(guī)格如表。序號材料長度橫截面積1炭鋼合金絲LS2鎳鉻合金絲2LS3鎳鉻合金絲L2S4鎳鉻合金絲2L2S（1）他們應(yīng)選擇序號為的兩根電阻絲來研究；（2）從表中所給電阻絲的規(guī)格看，還可以用這些電阻絲來做另一個探究實驗，即探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的關(guān)系，這次你應(yīng)該選擇序號為的兩根電阻絲來做實驗?！敬鸢浮浚?）3與4；（2）橫截面積；2與4?！窘馕觥浚?）要探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思路，應(yīng)該選擇材料和橫截面積都相同的兩根電阻絲。從表格中可知，序號3和序號4的材料、橫截面積都相同，所以應(yīng)選擇序號3與序號4的兩根電阻絲來研究；（2）從表中所給電阻絲的規(guī)格看，不能探究電阻與材料的關(guān)系，因為要探究電阻與材料的關(guān)系，必須保證兩根電阻絲的長度和橫截面積都相同，而表格中序號2、3、4沒有一個和序號1的長度、橫截面積都相同；從表中所給電阻絲的規(guī)格看，可以探究電阻與橫截面積的關(guān)系，要探究電阻與橫截面積的關(guān)系，必須保證兩根電阻絲的材料和長度都相同，序號2和4的材料、長度都相同，只有橫截面積不同。故答案為：（1）3與4；（2）橫截面積；2與4。★題型二：探究電路電流與電壓和電阻的關(guān)系1．（2021·四川涼山彝族自治州·中考真題）某學習小組在“探究通電導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系”的實驗中，小麗連接了如圖甲所示的電路（電源電壓保持4.5V不變）。（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片P右移動時電路中電流變大；導(dǎo)線不能交叉）______；（2）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近于電源電壓，電流表幾乎無示數(shù)，則故障為定值電阻R______；（選填“斷路”或“短路”）（3）圖乙是小組根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像，由圖像可知R兩端的電壓為______V；當R的電阻由5Ω更換為10Ω時，閉合開關(guān)后，應(yīng)該將滑動變阻器的滑片P向______（選填“左”或“右”）端滑動從而達到控制R兩端的______不變的目的；若實驗中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω，則滑動變阻器的阻值至少是______Ω?！敬鸢浮咳鐖D；斷路；3；左；電壓；7.5。【解析】（1）[1]在探究電流和電阻的關(guān)系的實驗中，滑動變阻器控制定值電阻兩端電壓不變，滑動變阻器和定值電阻串聯(lián)，滑動變阻器的滑片P右移動時電路中電流變大，所以滑動變阻器下面要接右側(cè)的接線柱，如圖所示：（2）[2]如果R短路，電壓表也被短路，此時電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，不符合題意；當R斷路時，電壓表和電流表及滑動變阻器串聯(lián)，因為電壓表的電阻非常大，所以電流中的電流很小，所以電流表幾乎沒有示數(shù)，電壓表測電源電壓有示數(shù)，符合題意，故故障是R斷路。（3）[3]由圖可知，當所用電阻阻值是5Ω是，電流是0.6A，所以定值電阻的電壓為[4][5]當R的電阻由5Ω更換為10Ω時，用滑動變阻器控制定值電阻兩端電壓不變，根據(jù)公式得此時電路中的電路變小，所以滑動變阻器的電阻變大，即滑片向左滑動。[6]因為定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓一定，電流相等，所以定值電阻阻值最大時滑動變阻器的電阻也最大，當定值電阻是15Ω時，由乙圖可知電流為0.2A，此時滑動變阻器接入電路的電阻為。2．（2021·湖南岳陽市·中考真題）小聰用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓為6V，滑動變阻器規(guī)格為“，2A”，有、、、、的定值電阻各一個。（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)______；（2）將的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片P發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表始終無示數(shù)，其原因可能是定值電阻______（選填“斷路”或“短路”）；（3）排除故障后，使電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)如圖乙，此時電流為______A，記下電壓表、電流表的示數(shù)；（4）將的電阻分別換成、、、的電阻，繼續(xù)實驗。小聰發(fā)現(xiàn)當定值電阻為時，無法完成實驗。為了讓的電阻也能完成實驗，他設(shè)計了如下三個調(diào)整方案。其中方案有錯誤的是______。（選填“A”、“B”或“C”）A．在電路中多串聯(lián)一個的電阻，其余操作不變B．不變，改變電源電壓，電源電壓的取值范圍是2V~4.4VC．電源電壓不變，改變的大小（視需要選取電壓表、電流表量程），的取值范圍是2.25V~6V（5）實驗完畢，得到結(jié)論：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成______比?！敬鸢浮繑嚅_；斷路；0.4；B；反?！窘馕觥浚?）[1]為了保護電路，在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開。（2）[2]若電流表始終無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路。（3）[3]如圖乙所示，電流表選用0~0.6A的量程，0.2A之間有10個小格，1小格代表0.02A，電流表的分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.4A。（4）[4]定值電阻兩端的電壓A．控制的定值電阻電壓不變，電路中的電流其他電阻兩端的總電壓其他電阻的總電阻滑動變阻器規(guī)格為“，2A”，在電路中多串聯(lián)一個的電阻，其他電阻的總電阻最大值調(diào)整有效，故A不符合題意；B．不變，電源電壓取2V時，滑動變阻器兩端的電壓為0V，連入電路中的電阻為零。不變，即控制的定值電阻電壓不變，電路中的電流不變，滑動變阻器連入電路中的電阻取最大值時，電路中的總電阻此時電源電壓電源電壓的取值范圍是2V~5.33V，故B符合題意；C．電源電壓不變，改變的大小，取2.25V時，電路中的最小電流滑動變阻器兩端的電壓滑動變阻器連入電路中的電阻滑動變阻器規(guī)格為“，2A”，方案可行，故C不符合題意。故選B。（5）[5]由可知，實驗完畢，得到結(jié)論，電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。3．（2021·湖南衡陽市·中考真題）小明同學想探究“一段電路中的電流與電阻的關(guān)系”，設(shè)計了圖甲所示的電路圖。（1）根據(jù)小明設(shè)計的甲圖，請用筆畫線將乙圖實物圖連接完整______；（2）小明將第一次實驗得到的數(shù)據(jù)填入了下面的表格中，然后將、兩點的電阻由更換為，之后他調(diào)節(jié)變阻器滑片向______（填“”或“”）移動，直到電壓表示數(shù)為______為止。此時電流表示數(shù)如圖丙所示，示數(shù)為______；實驗序號電壓/電阻/電流/14100.4220（3）若實驗中電壓表損壞，但是已有一個已知阻值為的定值電阻，小明利用以上器材想測出未知電阻的阻值。實驗電路如圖丁所示（電源電壓未知且恒定），請根據(jù)以下實驗步驟完成實驗：①閉合開關(guān)，斷開開關(guān)，記錄電流表示數(shù)；②同時閉合開關(guān)，，記錄電流表示數(shù)；③則待測電阻的表達式為______（用已知量和測量量符號表示）?！敬鸢浮咳鐖D；B；；；?！窘馕觥浚?）[1]對照電路圖連接實物，由表中電壓為4V，所以，電壓表應(yīng)選用大量程，并聯(lián)在R的兩端；滑動變阻器滑片以左電阻絲連入電路中，如下圖所示：（2）[2][3][4]探究電流與電阻的關(guān)系實驗中，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變。斷開開關(guān)，E、F兩點間的電阻由10Ω更換為20Ω后，根據(jù)分壓原理，電阻兩端的電壓會變大，為保持電壓表示數(shù)不變，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)使滑動變阻器兩端的電壓增大，根據(jù)分壓原理，滑片應(yīng)向右端（B端）移動，直到電壓表示數(shù)為4V；圖丙中電流表選擇的是小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A。（3）[5]閉合開關(guān)，斷開開關(guān)，為R0的簡單電路，電流表示數(shù)，所以電源電壓為U=I1R0當同時閉合開關(guān)，，兩電阻并聯(lián)，電流表示數(shù)為干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律知，通過RX的電流的電流是。IX=I2-I1所以則待測電阻的表達式為。4．（2021·黑龍江中考真題）某實驗小組在探究“電流與電阻關(guān)系”的實驗時，（1）設(shè)計了如圖甲所示電路，電源為三節(jié)新干電池，此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和_______；（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示電路連接完整（要求滑片向左滑動時，電流表示數(shù)變大，連線不得交叉）；_______（3）經(jīng)檢查電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表無示數(shù)，若電路中只有一處故障可能是______；排除故障后，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器滑片移至_______（選填“A”或“B”）端，如圖乙所示，閉合開關(guān)后移動滑片到某一位置時，電流表的示數(shù)為_______A；（4）圖丙是小組根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R的變化圖像，由圖像可知電阻R兩端的電壓為______V，當電阻由5Ω更換為10Ω時，閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_______（選填“左”或“右”）端滑動，若實驗中R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，則滑動變阻器的最大阻值至少是______Ω?！敬鸢浮靠刂贫ㄖ惦娮鑳啥说碾妷合嗤蝗鐖D；定值電阻斷路；B；0.2；3；右；10?！窘馕觥浚?）[1]由于探究電流與電阻的關(guān)系，需要控制定值電阻兩端的電壓相同，故滑動變阻器的作用是保持定值電阻兩端的電壓相同。（2）[2]滑片向左滑動時，電流表示數(shù)變大，即向左滑動時，滑動變阻器的阻值變小，故需要選擇A接線柱，故如下圖所示：（3）[3][4][5]電流表無示數(shù)則斷路，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，則電壓表有電流通過，只能是電壓表所測量的電阻斷路了；閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器滑片移至B端，即滑動變阻器阻值最大處，為了保護電路；選擇小量程，故讀數(shù)為0.2A。（4）[6][7][8]從圖丙可知，當電阻為5Ω時，電流為0.6A，則定值電阻兩端的電壓為故定制定值的電壓為3V；當電阻由5Ω更換為10Ω時，根據(jù)串聯(lián)分壓，電壓表的示數(shù)變大，為了保持電壓表的示數(shù)不變，滑動變阻器需要分擔更多的電壓，故需要將滑片向右移動；實驗中R的阻值為20Ω，電壓為3V，電源電壓為4.5V，此時滑動變阻器的電壓為1.5V，根據(jù)電壓之比即為電阻之比，故滑動變阻器的最大阻值為10Ω?！镱}型三：探究影響電流熱效應(yīng)的因素1．（2021·黑龍江中考真題）如下圖所示，在研究電熱與哪些因素有關(guān)的實驗中，同學們猜想電熱可能與電流大小、電阻大小以及通電時間長短有關(guān)。（1）左側(cè)密閉容器內(nèi)電阻絲阻值為，右側(cè)密閉容器外部，將一個阻值為的電阻與這個容器內(nèi)的電阻絲并聯(lián)，目的是使通過左右兩密閉容器內(nèi)電阻絲的______不同，右側(cè)容器內(nèi)電阻絲的阻值應(yīng)為______，才能符合實驗研究的要求；（2）在第（1）問實驗中測得，左側(cè)容器內(nèi)電阻絲的電流大小為，則通過右側(cè)密閉容器中的電阻絲電流大小為______；形管中液面高度差反映密閉空氣溫度的變化，左側(cè)形管中液面高度差大于右側(cè)形管中液面高度差，說明：___________；（3）本實驗是研究電流的_______效應(yīng)，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，是______能轉(zhuǎn)化為______能?！敬鸢浮侩娮?；5；0.25；當電阻相同時，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；熱；電；內(nèi)?！窘馕觥浚?）[1]由圖得，右側(cè)容器中電阻絲與的電阻并聯(lián)后，與左側(cè)的電阻絲串聯(lián)，故左側(cè)密閉容器內(nèi)電阻絲的電流大于右側(cè)密閉容器內(nèi)電阻絲的電流。[2]當電流不同時，應(yīng)控制電阻相同，研究電熱與電流的關(guān)系，故右側(cè)容器內(nèi)電阻絲的阻值應(yīng)為。（2）[3]由串、并聯(lián)特點可知，右側(cè)密閉容器中的電阻絲電流大小為[4]電阻產(chǎn)生熱量越多，密閉空氣溫度越高，密閉空氣受熱膨脹越嚴重，空氣壓強越大，形管中液面高度差越大。左側(cè)形管中液面高度差大于右側(cè)形管中液面高度差，說明左側(cè)電阻絲產(chǎn)生的熱量比右側(cè)電阻絲產(chǎn)生的熱量多。因此可得：當電阻相同時，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。（3）[5][6][7]本實驗研究的是電阻產(chǎn)生熱量的多少與電流大小的關(guān)系，電阻消耗電能產(chǎn)生熱量，是電流的熱效應(yīng)。2．（2021·廣西貴港·中考真題）在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗中，實驗電路如圖1所示，其中R1>R2。實驗一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；（1）請按照圖1中的電路圖將圖2實物圖連接完整；_______（2）實驗電路按照圖1中的電路圖連接是為了控制通電時間相同和控制_______；電阻絲放出熱量的多少，通過_______來進行判斷。（3）為了便于比較兩根電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，a、b兩瓶中要裝入_______相等、初溫相同的同種液體。為了在較短時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，實驗時選用煤油而不選水，是因為煤油的比熱容_______水的比熱容（選填“大于”、“等于”或“小于”）；實驗二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系（4）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使電路中的電流變成實驗一中電流的2倍，且通電時間相同。實驗發(fā)現(xiàn)：用電阻絲R1加熱的煤油，在實驗一中溫度升高Δt1，在實驗二中溫度升高Δt1′，則Δt1′_____2Δt1（選填“大于”、“等于”或“小于”），該實驗說明電流產(chǎn)生的熱量與電流大小______正比例關(guān)系（選填“成”或“不成”）。實驗中，用電阻絲R2加熱煤油重復(fù)以上實驗步驟，也可以得出相同的結(jié)論。（5）如果在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體，并接入兩根阻值_______的電阻絲（選填“相同”或“不同”），就可用這個裝置來探究兩種不同液體的吸熱性質(zhì)。假設(shè)a燒瓶中液體的質(zhì)量為m，瓶中電阻絲的阻值為R，測出通過它的電流為I，通電一段時間t后，溫度計的示數(shù)變化量為Δt，若不計熱量損失，則a液體的比熱容為________（用所給出的物理量寫出比熱容的表達式）?！敬鸢浮咳鐖D；電流相等；溫度計的示數(shù)變化；質(zhì)量；小于；大于；不成；相同；。【解析】（1）[1]變阻器一上一下串聯(lián)接入電路中，如圖所示：（2）[2]圖1中，兩個電阻絲串聯(lián)，通過它們的電流相等，通電時間相等。[3]根據(jù)轉(zhuǎn)換法知，電阻絲放出熱量的多少，是通過溫度計的示數(shù)變化來進行判斷的。（3）[4]為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，甲乙兩瓶中要裝入質(zhì)量相同、初溫相同的同種液體。[5]因煤油比水具有較小的比熱容，故用煤油比用水更容易看出溫度的變化。（4）[6][7]閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使電路中的電流變成實驗一中電流的2倍，且通電時間相同，根據(jù)Q=I2Rt可知，電阻絲產(chǎn)生的熱量是原來的4倍；所以用電阻絲R1加熱的煤油，溫度升高Δt1′大于2Δt1，該實驗說明電流產(chǎn)生的熱量與電流不是正比例關(guān)系。（5）[8]在兩燒瓶中分別裝入質(zhì)量相等的不同液體，并接入兩根阻值相等的電阻絲，可以探究兩種不同液體的吸熱性質(zhì)。[9]電阻絲產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt，不計熱量損失，液體吸收的熱量Q吸=Q=cmΔt則c=。3．（2021·貴州安順·中考真題）小明在探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗中，提出了下列猜想：A．與通電時間有關(guān)B．與電阻大小有關(guān)C．與電壓大小有關(guān)D．與電流大小有關(guān)實驗器材有：阻值不同的電阻絲若干、蓄電池、火柴、開關(guān)和導(dǎo)線若干。請回答下列問題（1）探究猜想A時，將某一電阻絲接入電路，保證安全的情況下使火柴頭充分接觸電阻絲，閉合開關(guān)一段時間后火柴頭才燃燒，這一現(xiàn)象說明：①電阻絲產(chǎn)生的熱量通過______的方式傳遞給火柴頭；②電阻絲產(chǎn)生的熱量與通電時間______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（2）探究猜想B時，如圖所示，將10Ω和20Ω的電阻絲串聯(lián)接入電路，把兩根相同的火柴頭分別接觸電阻絲（設(shè)火柴頭與整根電阻絲接觸）；①小明思考，若相同時間內(nèi)僅有一根電阻絲上的火柴頭燃燒，據(jù)此能否判斷該電阻絲產(chǎn)生的熱量多？______（選填“能”或“不能”）；②閉合開關(guān)較長時間后，發(fā)現(xiàn)兩電阻絲均發(fā)熱，但火柴頭都沒有燃燒。在不改變電源電壓的情況下，選擇下列哪組電阻絲進行實驗更可行?______（填字母序號）A．20Ω30ΩB．15Ω15ΩC．5Ω25Ω（3）小明通過上述實驗發(fā)現(xiàn)：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。評估該實驗時小明認為：串聯(lián)電路中不同阻值的電阻兩端所分電壓不同，那么電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)的結(jié)論似乎不可靠。如果改變兩電阻絲的連接方式，能否合理完成對猜想B的方案設(shè)計______？請你說明理由______?！敬鸢浮繜醾鬟f；有關(guān)；能；C；不能；兩電阻并聯(lián)時，電壓相同，由于電阻不同，電流也不同，不能控制電流相同，所以不能?！窘馕觥浚?）①[1]火柴頭與電阻絲接觸，閉合開關(guān)一段時間后火柴頭燃燒，火柴頭獲得了能量，是電阻絲通過熱傳遞的方式傳遞給火柴頭的。②[2]火柴頭與電阻絲接觸，閉合開關(guān)過一段時間后火柴頭才燃燒，說明電阻絲產(chǎn)生的熱量與通電時間有關(guān)。（2）①[3]相同時間內(nèi)僅有一根電阻絲上的火柴頭燃燒，說明這根電阻絲在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多。②[4]閉合開關(guān)較長時間后，發(fā)現(xiàn)兩電阻絲均發(fā)熱，但火柴頭都沒有燃燒，說明兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量都不夠多，可以換用電阻對比更明顯些的電阻絲來進行實驗對比，故C符合題意。（3）[5][6]改變兩電阻絲的連接方式即將兩電阻絲并聯(lián)，這樣雖然控制了兩電阻絲兩端電壓相同，但是卻沒有能控制流過電阻絲的電流相同。4.（2020·山東濟寧）電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。為探究其原因，小明連接了如圖所示的實驗電路，其中R1>R2。(1)實驗中通過______（選填“溫度計示數(shù)”“加熱時間”或“溫度計示數(shù)的變化”）來反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。在“探究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中就用到這種思想和方法：讓同一鋼球從光滑斜面上不同高度滾下后撞擊木塊，通過木塊______來反映動能的大??；(2)實驗表明：在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。請解釋“電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱”的原因：______?！敬鸢浮浚?）溫度計示數(shù)的變化；（2）滑行的距離；（3）電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大?！窘馕觥?1)在探究電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱的原因時，利用轉(zhuǎn)換法將電阻絲產(chǎn)生熱量的多少反映到溫度計示數(shù)的變化來進行比較。在“探究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中同樣利用了轉(zhuǎn)換法，將動能的大小反映到木塊滑行的距離來進行比較。(2)電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，根據(jù)Q=I2Rt可知，電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同，通電時間相同，而電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，其原因是電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大。1.（2020·南通）小明探究鉛筆芯的電阻大小與長度的關(guān)系時，找來一支鉛筆芯，測量其長度并用兩枚金屬回形針夾住其兩端進行實驗。(1)圖甲是測鉛筆芯電阻的電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線將其連接完整。_____①閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩電表均無示數(shù)，為排查故障他將電壓表改接在變阻器兩端，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，則電路故障可能是____?②排除故障，移動滑片P，電流表示數(shù)為0.14A時，電壓表示數(shù)如圖乙，為___V，測出的電阻為___Ω?(2)移動回形針，改變并測量鉛筆芯接入電路的長度，實驗時發(fā)現(xiàn)電流表損壞，他又設(shè)計了圖丙電路測量電阻。①正確連好電路，閉合開關(guān)S，將開關(guān)S1先撥至b，移動滑動變阻器滑片P，使電壓表示數(shù)為U。②再將S1撥至a，調(diào)節(jié)電阻箱旋鈕至圖丁位置，觀察到電壓表示數(shù)略大于U，他把“×1”擋的旋鈕又旋了一格，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)略小于U，此時他_____（選填“應(yīng)”或“不應(yīng)”）再調(diào)節(jié)滑動變阻器，以使電壓表的示數(shù)恰好為U。③推斷鉛筆芯接入電路的阻值_____（填寫范圍）。(3)小明由上述兩次實驗，得出鉛筆芯電阻與長度的關(guān)系，請評價他在探究過程中的不足之處∶_____?【答案】(1)如圖；(2)滑動變阻器斷路；(3)2.8V；(4)20；(5)不應(yīng)；(6)14Ω~15Ω；(7)見解析。【解析】(1)[1]電源為2節(jié)干電池，電壓小于3V，所以電壓表量程應(yīng)選0~3V的量程，電壓表與鉛筆芯并聯(lián)，鉛筆芯串聯(lián)接入電路。連接電路如圖所示：①[2]閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)說明電路斷路，電壓表接在鉛筆芯兩端無示數(shù)，而接在滑動變阻器兩端有示數(shù)，說明滑動變阻器斷路。②[3]電壓表的量程為0~3V，分度值為0.1V，所以圖乙中電壓表的示數(shù)為2.8V。[4]由歐姆定律可知電阻為(2)②[5]應(yīng)用等效法測電阻時，滑動變阻器的電阻應(yīng)該保持不變，使S1接b時鉛筆芯兩端電壓與S1接a時電阻箱兩端電壓相等，即分壓效果相等，電阻箱的電阻等于鉛筆芯電阻。所以實驗時不應(yīng)該移動滑動變阻器。[6]圖丙中電阻箱的阻值為15Ω，觀察到電壓表示數(shù)略大于U，他把“×1”擋的旋鈕又旋了一格，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)略小于U，則由串聯(lián)分壓規(guī)律可知此時電阻箱阻值變小，即電阻箱的阻值調(diào)為14Ω，所以鉛筆芯接入電路的阻值為14Ω~15Ω。(3)[7]實驗次數(shù)太少，具有偶然性。2．（2021·黑龍江綏化市·中考真題）在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中，電源電壓3V且恒定，定值電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑動變阻器規(guī)格為“25Ω2A”。實驗次數(shù)123電壓U/V1.01.42.0電流I/A0.10.140.2（1）請根據(jù)圖甲的電路圖將圖乙所示的實物連接完整______；（導(dǎo)線不允許交叉）（2）連接好電路，把滑動變阻器的滑片P移動到阻值最大處。閉合開關(guān)后，無論怎樣移動滑片P都發(fā)現(xiàn)：電壓表有示數(shù)并保持不變，電流表始終無示數(shù)。其原因可能是電阻R______；（3）在探究電流與電壓關(guān)系時，得到如表所示的電流I隨電壓U變化的數(shù)據(jù)，據(jù)此得出結(jié)論：電阻一定時，______；（4）在探究電流與電阻關(guān)系時，為了保證所給電阻均能完成實驗，應(yīng)控制定值電阻兩端電壓至少為______V?，F(xiàn)將10Ω電阻換成15Ω電阻，為保持定值電阻兩端電壓不變，需要將滑動變阻器滑片P向______（選填“左”或“右”）側(cè)移動?！敬鸢浮咳鐖D；斷路；電流與電壓成正比（通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比或?qū)w中的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比均給分）；1.5；左?！窘馕觥浚?）[1]電壓表和R并聯(lián)。（2）[2]電流表始終無示數(shù)，可能斷路，電壓表有示數(shù)并保持不變，電壓表和電源串聯(lián)，所以可能是R斷路。（3）[3]由表格可知，電壓和電流的比值一定，所以電阻一定時，電流與電壓成正比。（4）[4]變阻器與定值電阻串聯(lián)，設(shè)電壓表示數(shù)為UV，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理有左邊為一定值，故右邊也為一定值，當定值電阻取最大時，變阻器連入電路中的電阻最大，即解得UV=1.5V。[5]將10Ω電阻換成15Ω電阻，為保持定值電阻兩端電壓不變，要增大變阻器分壓，即增大變阻器電阻，所以滑片左移。3．（2021·福建中考真題）如圖甲是“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗電路圖，實驗器材有：電源（輸出電壓為6V）、電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)各一個，定值電阻5個（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和導(dǎo)線若干。（1）連接電路，閉合開關(guān)，電流表指針偏到零刻度線左邊，如圖乙，原因是______；（2）正確連接電路，用上述5個定值電阻進行實驗得到5組數(shù)據(jù)，作出電流與電阻的關(guān)系圖象如圖丙、實驗中定值電阻兩端的電壓保持______V，滑動變阻器的最大阻值應(yīng)不小于______Ω；（3）為了更直觀地表示電壓不變時電流與電阻的關(guān)系，可以改變橫坐標，處理數(shù)據(jù)后畫出電流I與______的關(guān)系圖線。【答案】電流表正負接線柱接反；2；50；電阻R的倒數(shù)?！窘馕觥浚?）[1]由乙圖可知，電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，說明電流表的正負接線柱接反了。（2）[2]由圖可知，當所用定值電阻的阻值為5Ω時，電流為0.4A，定值電阻兩端的電壓為[3]完成實驗中，電路中最小電流為此時滑動變阻器的電阻為（3）[4]在電壓一定時，電流和電阻成反比，電流和電阻的倒數(shù)成正比，其圖像是經(jīng)過遠點的一條傾斜的直線，所以為了更直觀地表示電壓不變時電流與電阻的關(guān)系，可以畫出電流I與電阻R的倒數(shù)的圖像。4．（2021·廣東中考真題）在“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗中，實驗器材有:電源（電壓恒為4.5V）、電流表、電壓表、滑動變阻器（標有“20Ω2A”字樣）和開關(guān)各一個，定值電阻五個（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），導(dǎo)線若干。（1）將圖甲實驗電路連接完整；______；（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到最______端；（3）圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的定值電阻的I-R圖象，其中陰影面積的物理意義是______，其數(shù)值為______?！敬鸢浮咳鐖D；左；定值電阻兩端電壓；2.5V?！窘馕觥浚?）[1]探究電流與電阻的關(guān)系，電流表測定值電阻的電流，電壓表測定值電阻兩端電壓，滑動變阻器起調(diào)節(jié)電壓作用，因此電流表、定值電阻與滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)，如圖所示：（2）[2]閉合開關(guān)前，為了保護電路，滑片應(yīng)滑動到阻值最大一端，最左端。（3）[3][4]如圖在I-R圖中，曲線是定值電阻兩端電壓一定時，電流隨電阻的變化而變化，其陰影面積可表示為長與寬的乘積，長為定值電阻的電流，寬為定值電阻的阻值，因此根據(jù)歐姆定律變形可知因此陰影面積的物理意義是定值電阻兩端電壓，其數(shù)值為。5．（2021·海南中考真題）某實驗小組探究電流與電壓的關(guān)系。實驗中電源電壓恒為3V，定值電阻R為5，實驗電路圖如圖甲所示。實驗序號123U/V0.51.02.0I/A0.10.20.4（1）請根據(jù)電路圖，用筆畫線表示導(dǎo)線，連接圖乙所示的實物電路_______（要求導(dǎo)線不能交叉）；（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，電壓表的示數(shù)約為3V保持不變，電流表的示數(shù)幾乎為零，則電路的故障可能是__________（選填“定值電阻R短路”“定值電阻R斷路”或“滑動變阻器斷路”）；（3）排除故障后，將多次實驗測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖丙的坐標圖中畫出定值電阻R的I-U圖像______；（4）分析圖像可知，電阻一定時，電流與電壓成__________比。【答案】如圖；定值電阻R斷路；如圖；正?！窘馕觥浚?）[1]由甲圖可知，滑動變阻器和定值電阻串聯(lián)，滑動變阻器要采用“一上一下”的連接方式，如圖所示：（2）[2]定值電阻R短路時電壓表也被短路，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，不符合題意；當定值電阻R斷路時，電壓表和電流表串聯(lián)，因為電壓表電阻很大，所以電路中的電流很小，幾乎可以忽略不計，所以電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表測的是電源電壓，其示數(shù)接近3V，符合題意；當滑動變阻器斷路時不能形成閉合回路，電路中無電流，故電流表和電壓表均無示數(shù)，不符合題意，因此電路故障是定值電阻R斷路。（3）[3]根據(jù)表格描點，注意當電流為0的時候電壓也為0，將所描的點依次連接，如圖所示：（4）[4]由圖可知，在電阻一定時，電流和電壓關(guān)系的圖像是一條經(jīng)過原點的傾斜的直線，說明在電阻一定時，電流和電壓成正比。6．（2021·山東東營市·中考真題）某實驗小組要探究電流與電壓、電阻的關(guān)系：（設(shè)計實驗）小組制定實驗計劃，選用合適的電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、內(nèi)裝三個定值電阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝15Ω）的電阻盒等器材，并設(shè)計好電路圖（如圖甲所示）。（1）考慮到電流的大小與兩個因素有關(guān)，該實驗需要采用的研究方法是______；（2）該實驗中，滑動變阻器的作用是______；______；（進行實驗和收集數(shù)據(jù)）（3）實驗小組按照電路圖連接好電路并檢查無誤后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)但未超出量程，則產(chǎn)生故障的原因可能是定值電阻______（選填“斷路”或“被短接”）；（4）移動滑動變阻器的滑片，實驗小組測得多組數(shù)據(jù)并分別錄入表格中，其中，換用R3做實驗時少錄入一個電流值，電流表指針位置如圖乙所示，該電流記作______A；電壓U/V123……R1電流I1/A0.20.40.6R2電流I2/A0.10.20.3R3電流I3/A0.060.2（分析和論證）（5）比較表中任何一行測得的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是______；（6）比較表中任何一列測得的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是______；（評估）在評估環(huán)節(jié)，有組員提出了“能否采用圖象法進行數(shù)據(jù)分析”的意見。除此以外，你還能從哪兩個方面對該實驗進行評估？______；______?！敬鸢浮靠刂谱兞糠?；保護電路；改變電阻兩端電壓；被短接；0.14；電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；本小組得出的實驗結(jié)論與其他小組的是否一致；本實驗的誤差可能來自哪些因素?！窘馕觥浚?）[1]因為有多個變量，所以要用控制變量法。（2）[2][3]滑動變阻器的基本作用是保護電路，探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時，為了得出普遍性的規(guī)律，需要多次測量，故滑動變阻器的主要作用是保護電路和改變電阻兩端的電壓。（3）[4]由電流表有示數(shù)但未超出量程可知，電路為通路，由電壓表無示數(shù)可知，產(chǎn)生故障的原因可能是定值電阻被短接。（4）[5]電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.14A。（5）[6]比較表中任何一行測得的數(shù)據(jù)可知，同一電阻兩