电、磁学实验专题优化训练 1．实验桌上有如下实验器材：同种材料制成的横截面积相同、长度不同的电阻丝若干，电源一个（此电 源两端电压会随外接电阻的改变而改变）、已调零的电流表一块、刻度尺一把、开关一个、导线若干。 科技小组的同学们猜想：在电压一定时，通过这些电阻丝的电流可能与它们的长度成反比。请你利用上 述实验器材来验证以上猜想。要求： （1）在虚线框中画出实验电路图______； （2）补充实验步骤： ① 用刻度尺测出六根电阻丝的长度 l，将数据记录在表格中； ② 按照电路图连接实物，开关断开，试触； ③ 闭合开关，用______测出通过 R1 的电流 I1，将数据记录在表格中； ④______；将数据记录在表格中； ⑤ 仿照步骤④多次实验，将数据记录在表格中； ⑥ 断开开关，整理器材； （3）画出实验数据记录表______。 2．图甲是测量小灯泡电功率的电路，其中电源电压为 6V，小灯泡额定电压为 3.8V。滑动变阻器标有“ 50Ω1A ”字样。 （1）用笔画线代替导线，正确画出甲图中缺少的两根导线______； （2）闭合开关，正确移动滑片，当电压表示数为 3.8V 时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流 是______A，灯泡的额定功率是______W； （3）继续移动滑片的过程中，灯泡的灯丝突然烧断了，这时电流表______（有/没有）示数，电压表的示 数为______V； （4）更换灯泡后，小明发现电压表 0 : 15V 量程坏了，于是他改用 0 : 3V 量程，并设计了图丙所示电路。 他将滑片 P 置于 B 端，然后闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为 2.2V，读出电流表的示数，小 明的操作______（正确/不正确）。理由是______。 3．小康设计实验测量小灯泡正常发光时的电阻。他使用的器材有：额定电压为 3.8V 的小灯泡、符合实验 要求的学生电源（输出电压未知且不变）、已知阻值为 R 的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只，开 关三个和导线若干。 （1）如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路，请你利用笔画线添加一根导线将电路连 接完整______； （2）请你将小康所写的部分实验步骤补充完整： ① 闭合开关 S1 、 S3 ，断开 S2 ，调节滑动变阻器的滑片 P ，使电压表的示数为 ② 保证______，断开______，闭合______，记录电压表的示数 （3）小康测得小灯泡的电阻的表达式 RL  ______（用 R、 U1 U2 、 U1  ______ V 并记录； ； U2 表示）。 4．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶 内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝 R1 和 R2 。将它们与滑动变阻器、电源、开关、以及导线等组成如 图所示的电路。小亮利用上述实验器材“探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关。” （1）小亮探究的是当______和通电时间一定时，电流产生的热量跟______的关系； （2）实验中电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油温度变化量来表示，这种物理学研究方法叫做 ______法。在以下三个实例中，没采用此方法的是______：①借助电动机提升重物的高度判断电流做功 多少；②研究电流与电压的关系时，要控制电阻一定；③借助 U 形管中液面的高度差来判断液体压强的 大小（选填序号）； （3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是 A 温度计，由此可知 R1 ______ R2 。（选填“>”或 “<”） 5．在“用伏安法测量小灯泡 L 的电功率”的实验中，电路如图甲所示。 （1）开关 S 闭合前，应将滑动变阻器的滑片 P 移动到______端（选填“ a ”或“ b ”）； （2）闭合开关 S，发现小灯泡 L 不发光，电流表和电压表的指针有偏转，但不明显，则可能是电路中___ ___（选填序号）； A．滑动变阻器接入电阻较大 B．小灯泡 L 断路 C．电流表断路 D．小灯泡 L 短路 （3）做适当调整后，闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片 P 到某一位置后，观察到电压表和电流表的示 数分别如图乙、丙所示，则此次测得的电功率 PL=______W。 6．为了验证并联电路的电流特点，小明设计了如图（a）所示的电路进行实验。 （1）在连接电路时，开关应处于______状态。使用电流表时，电流表必须______在被测电路中； （2）小明先将电流表接在 L1 所在的支路上，闭合开关后，观察到灯 L2 发光，但灯 L1 不发光，电流表的 示数为零，下面可能的是______； A、L1 短路 B、L1 开路 C、L2 短路 D、L2 开路 （3）排除故障后，她测出了 L1、L2 支路和干路上的电流分别为 I1、I2 和 I，电流表示数依次如图（b）中 甲、乙、丙所示，可读出 I1＝______A，I2＝______A，I＝______A。根据测量结果，在误差允许范围内 你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：______（写出 I1、I2 和 I 的关系式即可）； （4）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是：______重复实验进行验证。 7．如图甲是小莉用电压表和电流表测定 3.8V 小灯泡的额定功率的电路。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“A”或“B”）端。 （2）闭合开关，缓慢移动滑片 P，灯泡亮度逐渐变______，直至电压表示数等于______V 时停止移动滑 片 P，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是______W，若此时将小灯泡换成“3.8V0.8W”的 另一小灯泡，那么该小灯泡的实际功率 P 实______（选填“>”、“＜”或“=”）0.8W。 （3）若没有电压表，小莉选择了 R0=10Ω 的定值电阻、两电流表，按照图丙所示的电路图，测量小灯泡 的额定功率。操作如下：闭合开关，移动变阻器的滑片 P，观察______示数，当它为______A 时，灯正常 发光，读出此时的______示数，记录为 I 额；小灯泡额定功率的表达式是：P 额=______。 8．小明用实验测定“手电筒小灯泡正常发光时的电阻”，小灯泡的额定电压为 2.5V。 （1）根据电路图（图甲）的要求，用笔画线代替导线将电路连接完整______； （2）闭合开关 S，向 A 端移动滑片 P，小灯泡的亮度会变______；填“亮”或“暗”） （3）小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的正常工作电流是______A，小灯泡正常发光 时的电阻是______Ω；保留一位小数） （4）小明实验时，闭合开关，发现电流表有示数，电压表的示数为 0，而电灯不亮。出现这个故障的原 因可能是______； （5）为了减少实验误差，小明同学分别测出小灯泡在电压为 2.0V、2.5V、3.0V 时的电阻，再求出平均值， 作为灯泡正常发光时的电阻值，你认为他的方法合理吗？答：______（选填“合理”或“不合理”），这是因 为小灯泡在不同电压下工作时______的原因。 9．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，电源电压值为 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，记下对应的 4 次电流和电阻值，描绘在如图 （乙）中。 （1）在图（丙）中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路______； （2）图（乙）中阴影部分面积表示的物理量是______（选填“电流”、“电压”或“电阻”），这个物理量的值 为______； （3）实验过程中，把定值电阻 R 由 5Ω 换为 10Ω 后，应向______（选填“左”或“右”）端移动滑片，同时眼 睛应注视______（选填序号）； A．变阻器滑片 B．电压表示数 C．电流表示数 （4）分析图（乙）中的实验数据，可以得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成__ __比； （5）实验中，出现了电压表有示数，电流表无示数，电路发生的故障可能是______（选填序号）； A．定值电阻短路 B．定值电阻断路 C．变阻器滑片短路 D．变阻器滑片断路 （6）实验中，他所选择的变阻器是______（选填序号）。 A．10Ω 0.5AB．20Ω 1AC．50Ω 2A 10．在探究串联电路电压规律的实验中。 第一组采用换不同规格小灯泡讲行实验，如图甲所示。 第二组利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压进行实验，如图乙所示。 （1）如图甲，当闭合开关时发现灯 L1、L2 都不亮，用电压表进行检查故障原因，当将电压表并联在 AB、BC、AC 时电压表示数都为零：当电压表并联在开关两端时，电压表指针明显偏转，则故障原因为_ ____； （2）在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应调到最 _____端（选填“左”或“右”）； （3）如表一、表二为这两小组所测量的数据，其中表二中有一次 AC 间的电压示数如图丙所示，该电压 为 _____V； 表一 次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 0.4 0.5 0.9 2 0.8 1 1.8 3 1.2 1.5 2.7 次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 1 1.2 表二 2 1.3 1.6 2.9 3 1.5 1.2 2.7 （4）由实验数据可得出结论：_____；其中 _____（选填“表一”或“表二”）是第二小组测量的数据。 11．如图甲所示，是研究“通过导体的电流与导体电阻的关系”的电路图。电源电压恒为 6V。通过正确实 验操作，得到相应的 4 次实验的电流和电阻值，描绘在丙图中。（实验中所用的四个定值电阻分别是 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω） （1）在乙图中，用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，要求滑片 P 向左移动时，电阻变大； （2）实验过程中，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视___________（选填序号）； A．变阻器滑片 B．电流表示数 C．电压表示数 （3）从丙图象中可以得出实验结论：___________； （4）实验中，他所选择的滑动变阻器是___________（选填序号）； A．10Ω 0.5A B．20Ω 1A C．50Ω 2A （5）某次实验过程中，出现了电流表示数为 0，无论怎么移动滑动变阻器，电压表示数都接近 6V 不变， 则发生故障的原因可能是___________。 12．小明利用如图 1 的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧 瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻