資源簡介

專題08 電學實驗探究
一、規律探究類
電流與電壓、電阻的關系(歐姆定律)，串、并聯電路的規律
例如：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓存在什么關系
猜想與假設 由電壓可知，電壓時產生的電流的原因，同一個小燈泡，在以一節干電池供電時，小燈泡發光較暗，用兩節干電池供電時，小燈泡發光較亮，所以有兩種猜想：①導體兩端電壓越大，導體中電流越大；②通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。
設計實驗 運用控制變量法，控制導體（電阻）的阻值不變，通過調節滑動變阻器改變電阻兩端電壓，觀察并記錄電流表的示數，分析電流隨電壓的變化規律。實驗電路如圖所示。
實驗器材 電壓表、電流表、滑動變阻器、10Ω的定值電阻、電源、開關、導線若干
進行實驗 （1）按照電路圖連接實物電路。 （2）閉合開關前檢查電路中各元件的連接是否正確，并將滑動變阻器的滑片移動定值最大處。 （3）電路連接無誤后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數分別為1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，從電流表上讀出相應的電流值，并記錄在表中。 定值R/Ω10Ω電壓U/V1.02.03.04.05.06.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6
（4）在坐標系中，根據各電流值與對應的電壓值描點，并用平滑曲線連接各點，畫出I-U關系圖像，如圖所示。
分析論證 分析實驗數據和I-U圖像可以看出：定值一定時，通過電阻的電流與其兩端電壓有關，電流隨電壓的最大而增大；電壓變為原來的幾倍，電流也變為原來的幾倍，電流與電壓的比值為一定值。
實驗結論 在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比，即電阻R不變時，
二、研究物理量影響因素類
導體電阻大小的影響因素、電熱的影響因素(焦耳定律)
三、測量物理量類
伏安法測電阻阻值、伏安法測小燈泡電功率
例如：伏安法測電阻
（1）實驗原理：R=U/I。對于一個未知電阻，用電壓表測其兩端電壓U，用電流表測出通過未知電阻的電流I，應用歐姆定律，就可以求出其電阻值。這種測量方法稱為“伏安法”。
（2）實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻和導線。
（3）設計實驗：實驗電路圖和實物圖如圖甲、乙所示，其中滑動變阻器用來改變待測電阻兩端電壓和通過待測電阻的電流，多次測量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。
甲 乙
（4）實驗步驟：
①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實物電路；
②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，以保護電路；
③利用試觸法電流表和電壓表的量程；
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應的電流值和電壓值，填入實驗表格中；
⑤斷開開關，整理器材。
滑動變阻器在實驗中的作用
（1）保護電路；
（2）改變待測電阻兩端電壓，實現多次測量。
四、電路設計(電路圖設計，實驗方案設計)、誤差分析類
Ⅰ、實驗設計方法
1.分析清楚三個物理量,利用控制變量法，控制一個量不變的前提下，研究因變量隨自變量的變化
2.明確在實驗中采取什么措施來使自變量在實驗中不斷變化，明確如何知道它大小的方法
3.在自變量不斷變化時，知道在實驗中采取什么措施來保證控制不變的量在實驗中一直保持不變
4.用工具測量或通過公式計算知道因變量在實驗中的大小變化.
Ⅱ、實驗步驟書寫時的注意事項
1.實驗前，要調節好電表
2.每一個主要步驟前的準備工作要強調到位
3.明確實驗步驟書寫的基本格式，按步驟進行實驗并記錄數據
4.實驗中要把每次實驗中的自變量和因變量都記錄在表格中
5.若不能直接測量因變量，則要寫出計算因變量大小的過程
6.規律性實驗，實驗次數至少要6次
Ⅲ、實驗表格的設計
1.實驗表格由兩部分組成:表頭+空格
2.表頭部分由兩部分組成:物理量的字母/單位
3.表頭中的物理量應由實驗中的直接測量量和間接測量量組成
4.空格的個數與實驗次數相符
題型1探究電流與電壓、電阻的關系 4
題型2伏安法測電阻 10
題型3測量小燈泡的電功率 20
題型4探究影響電流通過導體時產生熱量的因素 29
題型1探究電流與電壓、電阻的關系
1．用如圖甲所示的電路探究“通過導體的電流與電壓的關系”，電源電壓為3V，定值電阻R的阻值為10Ω，滑動變阻器R′的最大阻值為20Ω。
（1）用筆畫線代替導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變小。
（2）閉合開關前將滑動變阻器的滑片調至B端的目的是 。閉合開關，移動滑片，發現電流表有示數，電壓表示數為零。若電路僅有一處故障，故障是 。
（3）排除故障后，調節滑動變阻器，記錄數據如表。請在圖丙所示的坐標紙中把未標出的兩個點描出來并畫出I﹣U圖像。
序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 1.2 20 2.2 2.4 2.8
電流I/A 0.12 0.20 0.22 0.24 0.28
分析圖像可得：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
（4）若探究“通過導體的電流與電阻的關系”，需要用到阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻。先將10Ω的電阻兩端的電壓調為1.5V，記錄此時電流表的示數；接著將10Ω換成15Ω，應將滑動變阻器的滑片向 端（選填“A”或“B”）移動，使得電壓表示數仍為1.5V，再次記錄此時電流表的示數。換用25Ω的電阻進行實驗時，發現無論怎樣移動滑片，都無法使電壓表的示數達到1.5V，原因是滑動變阻器的最大阻值 （選填“過大”或“過小”）。
2．學習小組探究電流與電壓和電阻的關系：
（1）為探究電流與電壓關系，小組成員各自設計了如下電路圖，并進行交流：
①圖甲中，電源由數節新干電池串聯而成，可通過 改變R1兩端電壓。
②圖乙，由于 不可用于該實驗。
③在前面的學習，知道串聯電路中阻值越大的定值電阻，兩端電壓越大，則圖丙 （選填“可以”、“不可以”）可得出“電阻一定，電壓越大，電流越大”的結論。
④最后選用了圖丁進行實驗，滑動變阻器作用是保護電路、 ，多次實驗，避免偶然性。
（2）繼續用圖丁進行探究電流與電阻定量關系。
①為改變R1電阻，可以更換不同阻值定值電阻，也可用 替代R1。（選填“滑動變阻器”、“變阻箱”）
②實驗時電源電壓6V且恒定不變，可更換的定值電阻阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑動變阻器規格“15Ω 1A”。
a．先把5Ω定值電阻連入電路，按照實驗規范操作，閉合開關，電壓表示數為1.5V，小組同學想控制R1兩端電壓為1V，下一步操作正確的是 。
A．將滑動變阻器滑片右移，使R1兩端電壓減小為1V
B.更換電壓更大的電源
C.更換一個最大阻值更大的滑動變阻器
b．在不更換、增加器材并保證所有定值電阻均可進行實驗的情況下，R1兩端保持不變的電壓的取值范圍是 。
3．在探究“通過導體的電流與電阻關系”實驗中，電源電壓為6V且保持不變，另有滑動變阻器和5個不同阻值的定值電阻，圖乙是依據五次實驗的數據描點繪制的I﹣R圖像。
（1）實驗中將電阻接入電路中，連接的電路如圖甲所示，經檢查發現有一根導線連接錯誤，請你在這根導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法；
（2）本次實驗控制了定值電阻兩端電壓為 V不變；
（3）為了完成實驗，滑動變阻器的最大阻值不能小于 Ω；
（4）分析圖像可得結論： 。
4．小華同學用圖甲的電路圖探究“電流與電阻的關系”，實驗中所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，電源電壓為6V不變，滑動變阻器“20Ω，1A”。
（1）請根據圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路。
（2）連接正確后開始實驗，實驗過程中，需要改變定值電阻，觀察電流的變化，為科學地得出實驗結論，當每次更換電阻后，都要移動滑動變阻器的滑片，此時他眼睛應注意觀察 （填序號）；
A.變阻器滑片 B.電壓表 C.電流表 D.電源
（3）同組的兩個同學先后進行實驗，并作出I﹣R圖象如圖（2）所示， 圖（選填“甲”或“乙”）實驗操作中不符合要求，是： ；
（4）按照上述正確的一組數據繼續探究：小華用30Ω的定值電阻代替原來的電阻進行實驗，發現無論怎樣移動滑片電壓表示數都 （選填“大于”或“小于”）3V，為了能夠繼續完成實驗，并能使電壓表示數調到3V，他可以 。
（5）在上述實驗中當接入的定值電阻為10Ω時，滑動變阻器和該電阻的功率之比為k1，若接入20Ω電阻時該比值為k2，則k1 k2（選填“＞”“＝”或“＜”）。
題型2伏安法測電阻
5．在測量電阻的實驗中：
（1）小華設計的測量電路如圖甲所示，待測電阻Rx約10Ω。
①用筆畫線代替導線，將圖甲補充完整；
②在開關閉合前，滑動變阻器的滑片應置于最 端；
③連好電路閉合開關后，小華發現無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表示數不為零且保持不變，而電流表示數始終為零，已知導線及各處連接完好，則電路故障為 。
（2）小清設計的測量另一待測電阻R阻值的電路如圖乙所示
①他的測量步驟如下：
第1步：將Rx接在電路中A、B兩點間，閉合開關S，調節滑動變阻器滑片P至適當位置，此時電壓表的示數如圖丙所示，示數為 V；斷開開關S，移走Rx；
第2步：再將電阻箱R接在A、B兩點間，閉合開關S，保持滑動變阻器的滑片P位置不變，調節電阻箱使電壓表的示數仍如圖丙所示，此時電阻箱接入電路中阻值R＝48Ω。則小清測得R的阻值為 Ω。
②在第2步中，若小清無意中將滑動變阻器的滑片P向右移了小許，則他測得Rx的阻值將偏 ，設滑片P的右移使滑動變阻器接入電路的阻值增大2Ω，則小清測得Rx的值為 Ω。
6．用兩節舊的干電池、兩個開關、一個電壓表、一只阻值為R0＝20Ω的定值電阻、導線若干，測量未知電阻Rx的阻值，電路實物圖如圖甲所示。
（1）用筆畫線代替導線將圖甲中的電壓表接在R0兩端。
（2）正確連接電路，閉合開關S1和S電壓表示數為U1，如圖乙，U1＝ V。
（3）斷開S1，閉合S，電壓表示數為U2，若電源電壓不變，忽略電阻大小對溫度影響，則Rx＝ （用題中給的字母表示）。
7．某實驗小組利用如圖甲所示的電路測量小燈泡正常發光時的電阻。已知小燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓恒為6V。
（1）他們連接的電路有接線錯誤，請你在錯誤的連線上畫“×”并補畫出正確的導線。
（2）連好電路后，閉合開關，向左調節滑動變阻器的滑片P，當電壓表的示數為3.8V時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡電阻為 Ω。
（3）實驗過程中發現小燈泡兩端的電壓越大，其亮度越亮，原因是 。
【拓展】完成上述實驗后，他們又找來了兩個開關和一個最大電阻為R的滑動變阻器R1，設計了不用電流表測量這個小燈泡正常發光時電阻的電路，如圖丙。請你將操作步驟補充完整并寫出小燈泡正常發光時電阻的表達式。
①只閉合S和S1， ，使電壓表的示數為3.8V；
②只閉合S和S2， ；
③ ，記錄電壓表的示數U'。
④電源電壓用U表示，則小燈泡正常發光時的電阻RL＝ （用已知量和測量量的符號表示）。
8．物理興趣小組活動時在實驗室發現一個標有“1*Ω、2A”的定值電阻Rx，同學們猜測其阻值在10Ω～19Ω之間，為了確定其阻值，在實驗室找到如下實驗器材：電源（電壓約為9V）、電壓表（量程為0～3V）、三個開關、三個定值電阻（阻值分別為R1＝200Ω、R2＝40Ω、R3＝20Ω）、滑動變阻器R（最大阻值為200Ω）、導線若干。請利用上述器材設計一個合理的實驗方案，能夠比較精確地測出定值電阻Rx的阻值（注：電表指針偏轉需達到滿偏的處以上為精確測量，不可重組電路，本實驗中只選擇1個已知阻值的定值電阻）。
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出主要實驗步驟和需要測量的物理量； 。
（3）寫出待測電阻Rx的數學表達式。（用已知量和測量量表示）Rx＝ 。
9．在測量未知電阻Rx（阻值約為150Ω）的實驗中，提供的實驗器材有：電源（電壓3V）、滑動變阻器R（0～50Ω）、電阻箱R0（0～9999Ω）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、開關及導線若干。
（1）小虎同學設計了圖甲所示的電路，他 （填“能”或“不能”）較準確測出Rx的阻值，理由是 。
（2）小明同學設計了圖乙所示的電路進行測量。
①請根據圖乙所示的電路，在圖丙中用筆畫線代替導線將實物圖連接完整。
②正確連接電路后，小明先將開關S撥至“1”，調節變阻器的滑片至某一位置，此時電壓表的示數如圖丁所示，讀數為U1＝ V。
③再將開關S撥至“2”，當電阻箱的阻值調至R0＝148Ω時，電壓表的示數恰為U1，則待測電阻的阻值Rx＝ Ω。
④實驗中，若將開關撥至“2”時，不小心將滑動變阻器的滑片向左移動了少許，其他操作正確，則Rx的測量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真實值。
（3）小麗同學另選器材，設計了如圖戊所示電路，也測出Rx的阻值。其中R為定值電阻，R'為電阻箱。請在空白處填上合適內容。
①閉合開關前，將滑動變阻器滑片滑到b端，電阻箱調為某一阻值R1。
②閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表和電流表示數為合適的值。
③斷開開關，再將電壓表與待測電阻C端間的導線改接到D端（圖中虛線所示），閉合開關，反復調節 使兩表的示數與②中相同，記錄此時電阻箱的阻值R2，斷開開關。
④待測電阻的阻值Rx＝ 。
10．小文利用阻值為R0的定值電阻和一塊電流表測量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足這個實驗要求的器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示。
（1）為了測出電阻Rx的阻值，請你添加兩根導線完成如圖所示的實驗電路的連接。
（2）當開關S、S1閉合時，電流表示數為I1；當開關S閉合，開關S1斷開時，電流表示數為I2。請寫出Rx的表達式為Rx＝ 。
題型3測量小燈泡的電功率
11．在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小華同學選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路連接完整。
（2）為了能夠順利完成實驗探究，下列兩種規格的滑動變阻器應選用 。
A.“10Ω，1A”的滑動變阻器
B.“50Ω，0.5A”的滑動變阻器
（3）小華同學連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表無示數，電流表有示數，則電路的故障可能是小燈泡 （填“斷路”或“短路”）。
（4）解決該問題后，小華同學閉合開關，移動滑片，電壓表的示數如圖乙所示，其讀數是 V；為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向 （填“A”或“B”）端移動。
（5）根據實驗測得的數據，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖像（如圖丙所示），分析圖像可知小燈泡的額定功率為 W。同組的小明發現通過小燈泡的電流與它兩端的電壓 （填“成”或“不成”）正比，其原因是 。
12．小明在“測量小燈泡電功率”實驗中，選用如圖1所示的器材和電路。其中電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）請用筆畫線代替導線將滑動變阻器連入電路，要求：向右移動滑片P，燈泡變亮；
（2）連接電路時，開關應處于 狀態；
（3）連接好電路閉合開關后，燈泡不亮，電壓表和電流表均偏轉，則下一步操作應該是 ；
A.更換小燈泡 B.檢查電路是否斷路 C.更換電池 D.移動滑片
（4）根據測得的數據繪制的通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖像如圖﹣2所示，分析圖像可知：小燈泡的額定功率為 W；
（5）利用圖1中器材和電路 （選填“能”或“不能”）探究電流與電壓的關系；
（6）完成上述試驗后，小明進一步思考，在沒有電流表的情況下能否測量小燈泡的額定功率呢？他想利用一個定值電阻R0接在原電路電流表的位置，設計的電路圖如圖3所示，然后調節滑動變阻器滑片使電壓表示數為U額，接著保持滑片位置不變，將電壓表 點（選填“A”或“B”）的接線改接到C點，觀察并記錄電壓表示數為U，則小燈泡的額定功率可表示為P額＝ （用R0、U額、U等物理量符號表示）。
（7）完成上述實驗后，另有同學設計了如圖4所示的電路，測出了額定電流為I的小燈泡的額定功率。電源電壓不變，滑動變阻器R1的最大阻值為R，實驗方案如下：
①按電路圖連接電路；
②只閉合開關S1，移動R1的滑片，使電流表的示數為I額，燈泡正常發光；
③只閉合開關S2，保持 的滑片不動，移動 的滑片，使電流表的示數為I額；
④保持R2的滑片位置不動，將R1的滑片移到最左端，電流表的示數為I1，再將R1的滑片移到最右端，電流表的示數為I2；
⑤小燈泡額定功率的表達式為：P額＝ （用I額、I1、I2、R表示）。
13．一實驗小組的同學想利用“伏安法”測量標有“3.8V”字樣的小燈泡的額定功率，請你幫他們一起完成下面的實驗。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整；
（2）若閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表無示數，而電壓表指針卻有明顯的偏轉，則故障可能是 （填“小燈泡斷路”或“滑動變阻器斷路”）；
（3）排除故障后，實驗過程中發現電壓表示數為2V，要想讓小燈泡正常發光，應向 （填“左”或“右”）移動滑動變阻器滑片，直至燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 W；
（4）在實驗過程中，通過移動滑片記錄多組數據，繪出了小燈泡的I﹣U圖像如圖丙所示，該圖像不是直線說明了燈泡的電阻隨 發生了變化；
（5）另一實驗小組發現電流表損壞不能使用，他們利用一個已知電阻R0和一個單刀雙擲開關，設計了如圖丁所示的電路，也測出了標有“3.8V”字樣的小燈泡的額定功率。請完成下列實驗步驟：
①閉合開關S1，將S2撥到觸點2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為 V；
②保持滑片P的位置不動，再將開關S2撥到觸點1，讀出此時電壓表的示數U；
③小燈泡額定功率的表達式為P額＝ （用已知量和測量的量表示）。
14．小豪做“測定小燈泡電功率”的實驗，所選小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω。
（1）如甲圖所示是他連接的實驗電路。其中有一根導線連接錯誤。為了使電壓表能測小燈泡兩端的電壓，請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的導線；
（2）電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動，產生這種現象的原因可能是 ；（寫出一種原因即可）
（3）排除故障后，繼續實驗，并根據實驗數據畫出如乙圖所示的I﹣U圖像，計算出小燈泡的額定功率是 W；
（4）小豪在完成幾組實驗后，電流表發生故障無法使用，于是他利用一個定值電阻R0接在原電路中電流表的位置，設計了如圖丙所示電路，來測量小燈泡的額定功率。首先調節滑動變阻器的滑片使電壓表示數為U額，然后接著保持滑片的位置不變，將電壓表B點的接線改到C點，觀察并記錄電壓表的示數為U，則小燈泡的額定功率可表示為P額＝ （用R0、U額、U等物理量表示）。
15．在做“探究小燈泡的亮度和實際電功率關系”的實驗中有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡L（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、滑動變阻器各一個，開關若干、導線若干。
（1）請用筆畫線代替導線，幫小華同學將圖甲中的電路連接完整。
（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片應置于 （選填“A”或“B”）端。閉合開關，燈泡不亮，電壓表和電流表都有示數，但示數較小，接下來的操作是 。
（3）小華同學多次改變滑動變阻器滑片的位置，并根據實驗數據畫出了小燈泡的U﹣I關系圖象如圖乙所示。由圖象可知小燈泡的額定功率為 W。
（4）在實驗操作中，發現電壓表突然損壞不能使用，聰明的小明利用阻值已知的定值電阻 R 和另一只電流表也測出了小燈泡的額定功率。請你在方框內畫出相應的電路圖。
題型4探究影響電流通過導體時產生熱量的因素
16．為了探究電流產生的熱量跟什么因素有關，小軍設計了如圖所示的甲、乙兩種裝置，他將兩根阻值不同的電阻絲（R1＜R2）分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。
（1）實驗中通過 變化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少。
（2）甲裝置可探究電流產生的熱量與 的關系，電路中將兩根電阻絲串聯的目的是控制電流和通電時間相等。
（3）在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產生的熱量與 的關系。
（4）甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與 （選填氣球字母標號）氣球相通的電阻絲產生的熱量最多。
（5）電烘箱高溫和低溫兩擋的調節是通過改變接入電路中電阻絲的長度來實現的。由上述實驗可知：低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要 （選填“長”或“短”）一些。
17．探究電熱影響因素用如圖1所示的裝置探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系。相同燒瓶內裝滿了煤油。
（1）燒瓶中裝入的煤油是 （選填“導體”或“絕緣體”）。
（2）為達到實驗目的，選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應 （選填“相同”或“不同”），通過R1的電流 通過R2的電流。
（3）通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大。說明 。
（4）小紅用如圖2所示的裝置，進一步探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”。經多次實驗測量，收集實驗數據，繪制了燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h與電流I的關系圖象。根據焦耳定律可知，如圖3中能正確反映h﹣I關系的是 。
【拓展】
用Q＝I2Rt可以計算電流通過任何用電器產生的熱量，能用Q＝UIt計算通過任何用電器產生的熱量嗎？ ，請用實例說明原因。 。專題08 電學實驗探究
一、規律探究類
電流與電壓、電阻的關系(歐姆定律)，串、并聯電路的規律
例如：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓存在什么關系
猜想與假設 由電壓可知，電壓時產生的電流的原因，同一個小燈泡，在以一節干電池供電時，小燈泡發光較暗，用兩節干電池供電時，小燈泡發光較亮，所以有兩種猜想：①導體兩端電壓越大，導體中電流越大；②通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。
設計實驗 運用控制變量法，控制導體（電阻）的阻值不變，通過調節滑動變阻器改變電阻兩端電壓，觀察并記錄電流表的示數，分析電流隨電壓的變化規律。實驗電路如圖所示。
實驗器材 電壓表、電流表、滑動變阻器、10Ω的定值電阻、電源、開關、導線若干
進行實驗 （1）按照電路圖連接實物電路。 （2）閉合開關前檢查電路中各元件的連接是否正確，并將滑動變阻器的滑片移動定值最大處。 （3）電路連接無誤后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數分別為1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，從電流表上讀出相應的電流值，并記錄在表中。 定值R/Ω10Ω電壓U/V1.02.03.04.05.06.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6
（4）在坐標系中，根據各電流值與對應的電壓值描點，并用平滑曲線連接各點，畫出I-U關系圖像，如圖所示。
分析論證 分析實驗數據和I-U圖像可以看出：定值一定時，通過電阻的電流與其兩端電壓有關，電流隨電壓的最大而增大；電壓變為原來的幾倍，電流也變為原來的幾倍，電流與電壓的比值為一定值。
實驗結論 在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比，即電阻R不變時，
二、研究物理量影響因素類
導體電阻大小的影響因素、電熱的影響因素(焦耳定律)
三、測量物理量類
伏安法測電阻阻值、伏安法測小燈泡電功率
例如：伏安法測電阻
（1）實驗原理：R=U/I。對于一個未知電阻，用電壓表測其兩端電壓U，用電流表測出通過未知電阻的電流I，應用歐姆定律，就可以求出其電阻值。這種測量方法稱為“伏安法”。
（2）實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻和導線。
（3）設計實驗：實驗電路圖和實物圖如圖甲、乙所示，其中滑動變阻器用來改變待測電阻兩端電壓和通過待測電阻的電流，多次測量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。
甲 乙
（4）實驗步驟：
①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實物電路；
②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，以保護電路；
③利用試觸法電流表和電壓表的量程；
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應的電流值和電壓值，填入實驗表格中；
⑤斷開開關，整理器材。
滑動變阻器在實驗中的作用
（1）保護電路；
（2）改變待測電阻兩端電壓，實現多次測量。
四、電路設計(電路圖設計，實驗方案設計)、誤差分析類
Ⅰ、實驗設計方法
1.分析清楚三個物理量,利用控制變量法，控制一個量不變的前提下，研究因變量隨自變量的變化
2.明確在實驗中采取什么措施來使自變量在實驗中不斷變化，明確如何知道它大小的方法
3.在自變量不斷變化時，知道在實驗中采取什么措施來保證控制不變的量在實驗中一直保持不變
4.用工具測量或通過公式計算知道因變量在實驗中的大小變化.
Ⅱ、實驗步驟書寫時的注意事項
1.實驗前，要調節好電表
2.每一個主要步驟前的準備工作要強調到位
3.明確實驗步驟書寫的基本格式，按步驟進行實驗并記錄數據
4.實驗中要把每次實驗中的自變量和因變量都記錄在表格中
5.若不能直接測量因變量，則要寫出計算因變量大小的過程
6.規律性實驗，實驗次數至少要6次
Ⅲ、實驗表格的設計
1.實驗表格由兩部分組成:表頭+空格
2.表頭部分由兩部分組成:物理量的字母/單位
3.表頭中的物理量應由實驗中的直接測量量和間接測量量組成
4.空格的個數與實驗次數相符
題型1探究電流與電壓、電阻的關系 4
題型2伏安法測電阻 10
題型3測量小燈泡的電功率 20
題型4探究影響電流通過導體時產生熱量的因素 29
題型1探究電流與電壓、電阻的關系
1．用如圖甲所示的電路探究“通過導體的電流與電壓的關系”，電源電壓為3V，定值電阻R的阻值為10Ω，滑動變阻器R′的最大阻值為20Ω。
（1）用筆畫線代替導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變小。
（2）閉合開關前將滑動變阻器的滑片調至B端的目的是 。閉合開關，移動滑片，發現電流表有示數，電壓表示數為零。若電路僅有一處故障，故障是 。
（3）排除故障后，調節滑動變阻器，記錄數據如表。請在圖丙所示的坐標紙中把未標出的兩個點描出來并畫出I﹣U圖像。
序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 1.2 20 2.2 2.4 2.8
電流I/A 0.12 0.20 0.22 0.24 0.28
分析圖像可得：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
（4）若探究“通過導體的電流與電阻的關系”，需要用到阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻。先將10Ω的電阻兩端的電壓調為1.5V，記錄此時電流表的示數；接著將10Ω換成15Ω，應將滑動變阻器的滑片向 端（選填“A”或“B”）移動，使得電壓表示數仍為1.5V，再次記錄此時電流表的示數。換用25Ω的電阻進行實驗時，發現無論怎樣移動滑片，都無法使電壓表的示數達到1.5V，原因是滑動變阻器的最大阻值 （選填“過大”或“過小”）。
【解答】解：（1）滑片P向右移動時電流表示數變小，說明電阻變大，滑動變阻器要接左半段，故接入滑動變阻器的A接線柱。
如圖，從電源正極出發，經開關、滑動變阻器，先經過電流表的正接線柱，從電流表負接線柱流出，再經過定值電阻，回到電源的負極，此時電壓表與定值電阻并聯，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，電路連接如下圖。
（2）閉合開關前將滑動變阻器的滑片調至B端，滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路電流最小，滑動變阻器起到保護電路的作用。
閉合開關，移動滑片，發現電流表有示數，說明電路是通路，電壓表無示數，說明與電壓表并聯的部分是短路，故障是定值電阻短路。
（3）在I﹣U圖像上描出（2.0V，0.20A），（2.4V，0.24A），用線連接各點，如圖。
根據圖像可以得到：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
（4）定值電阻和滑動變阻器串聯在3V電源上，定值電阻兩端的電壓是1.5V，則滑動變阻器兩端的電壓是1.5V，滑動變阻器和定值電阻的阻值之比是1：1，當定值電阻是10Ω時，滑動變阻器的電阻是10Ω，當定值電阻是15Ω時，滑動變阻器的電阻也是15Ω，故滑動變阻器滑片向B端移動使滑動變阻器的阻值變大。
當定值電阻是25Ω時，滑動變阻器的電阻也應該是25Ω，才能保持電壓表示數是1.5V，由于滑動變阻器的阻值是20Ω，電壓表的示數總是大于1.5V，所以無法使電壓表的示數達到1.5V的原因是滑動變阻器的最大阻值過小。
故答案為：（1）如上圖；（2）保護電路；定值電阻短路；（3）如上圖；（4）B；過小。
2．學習小組探究電流與電壓和電阻的關系：
（1）為探究電流與電壓關系，小組成員各自設計了如下電路圖，并進行交流：
①圖甲中，電源由數節新干電池串聯而成，可通過 改變R1兩端電壓。
②圖乙，由于 不可用于該實驗。
③在前面的學習，知道串聯電路中阻值越大的定值電阻，兩端電壓越大，則圖丙 （選填“可以”、“不可以”）可得出“電阻一定，電壓越大，電流越大”的結論。
④最后選用了圖丁進行實驗，滑動變阻器作用是保護電路、 ，多次實驗，避免偶然性。
（2）繼續用圖丁進行探究電流與電阻定量關系。
①為改變R1電阻，可以更換不同阻值定值電阻，也可用 替代R1。（選填“滑動變阻器”、“變阻箱”）
②實驗時電源電壓6V且恒定不變，可更換的定值電阻阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑動變阻器規格“15Ω 1A”。
a．先把5Ω定值電阻連入電路，按照實驗規范操作，閉合開關，電壓表示數為1.5V，小組同學想控制R1兩端電壓為1V，下一步操作正確的是 。
A．將滑動變阻器滑片右移，使R1兩端電壓減小為1V
B.更換電壓更大的電源
C.更換一個最大阻值更大的滑動變阻器
b．在不更換、增加器材并保證所有定值電阻均可進行實驗的情況下，R1兩端保持不變的電壓的取值范圍是 。
【解答】解：（1）①圖甲中沒有變阻器，要改變R1兩端電壓可以通過改變電源電壓實現，即增減干電池數量；
②探究電流與電壓的關系時，需保持電阻不變，圖乙中使用燈泡替代電阻，由于燈泡的阻值隨溫度變化，不是定值，故不可用于該實驗；
③圖丙中沒有電壓表，可以用定值電阻和電流表替代電壓表，當電流越大，根據U＝IR，定值電阻兩端的電壓也越大，故可以用圖丙得出“電阻一定，電壓越大，電流越大”的結論；
④在探究電阻不變，電流與電壓的關系時，為了改變電阻兩端的電壓，就需要通過改變滑動變阻器接入電路的阻值來實現，故變阻器除了保護電路以外還有改變R1兩端電壓的作用；
（2）①在探究電流與電阻定量關系時，需要知道電阻阻值的大小，而滑動變阻器無法得出電阻大小，變阻箱可以讀出電阻的大小，故可以用變阻箱替代R1；
②a．先把5Ω定值電阻連入電路，按照實驗規范操作，說明變阻器的滑片處于阻值最大處；閉合開關，電壓表示數為1.5V，小組同學想控制R1兩端電壓為1V，根據串聯分壓原理，要減小R1兩端電壓，應增大變阻器兩端電壓，增大變阻器的阻值，而變阻器的滑片已處于阻值最大處，故要實現該操作需更換一個最大阻值更大的滑動變阻器，故選C；
b．滑動變阻器的規格是“15Ω 1A”，表示變阻器允許的最大電流為1A，若電流表選用大量程0﹣3A，根據串聯電路電流的規律，電路中允許通過的最大電流為1A，由歐姆定律，此時電路中的總電阻最小，所對應的定值電阻為最小電阻：R1＝5Ω，此時變阻器連入電路中電阻最小，分得的電壓最小，故電壓表控制的最大電壓：
U表＝I大R小＝1A×5Ω＝5V，
即定值電阻兩端的最大電壓為5V；
當變阻器的最大電阻連入電路中時，變阻器分得的電壓最大，根據串聯電路電壓的規律，電壓表示數最小為UV，
設電壓表控制的小示數為UV，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：
U滑＝U﹣UV，
由分壓原理：①，
①左邊為一定值，故右邊也為一定值，故當定值電阻取最大值25Ω時，變阻器連入電路中的電阻應最大，
即 ，故UV＝3.75V；
在不更換、增加器材并保證所有定值電阻均可進行實驗的情況下，R1兩端保持不變的電壓的取值范圍是3.75～5V。
故答案為：
3．在探究“通過導體的電流與電阻關系”實驗中，電源電壓為6V且保持不變，另有滑動變阻器和5個不同阻值的定值電阻，圖乙是依據五次實驗的數據描點繪制的I﹣R圖像。
（1）實驗中將電阻接入電路中，連接的電路如圖甲所示，經檢查發現有一根導線連接錯誤，請你在這根導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法；
（2）本次實驗控制了定值電阻兩端電壓為 V不變；
（3）為了完成實驗，滑動變阻器的最大阻值不能小于 Ω；
（4）分析圖像可得結論： 。
【解答】解：（1）由電路圖可知，電壓表應并聯在定值電阻兩端，電阻接滑動變阻器的導線錯，改為接電源負極或者電壓表負接線柱，如圖所示：
（2）由圖乙可知，當定值電阻為5Ω時，電流為0.6A，電壓為U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V
當定值電阻為10Ω時，電流為0.3A，電壓為U2＝I2R2＝0.3A×10Ω＝3V
故本次實驗控制了定值電阻兩端電壓為3V不變。
（3）由圖乙可知，定值電阻最大為R大＝25Ω，由于實驗控制了定值電阻兩端電壓為U0＝3V不變，因此此時定值電阻兩端電壓為3V，滑動變阻兩端電壓為U滑＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V，根據串聯電路分壓原理可得，即，故R滑大＝25Ω，滑動變阻器的最大阻值不能小于25Ω。
（4）由圖乙可知，當電壓一定時，隨著電阻的增大，電流逐漸變小，即電壓一定時，電流與電阻成反比。
故答案為：（1）見解析；（2）3；（3）25；（4）電壓一定時，電流與電阻成反比。
4．小華同學用圖甲的電路圖探究“電流與電阻的關系”，實驗中所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，電源電壓為6V不變，滑動變阻器“20Ω，1A”。
（1）請根據圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路。
（2）連接正確后開始實驗，實驗過程中，需要改變定值電阻，觀察電流的變化，為科學地得出實驗結論，當每次更換電阻后，都要移動滑動變阻器的滑片，此時他眼睛應注意觀察 （填序號）；
A.變阻器滑片 B.電壓表 C.電流表 D.電源
（3）同組的兩個同學先后進行實驗，并作出I﹣R圖象如圖（2）所示， 圖（選填“甲”或“乙”）實驗操作中不符合要求，是： ；
（4）按照上述正確的一組數據繼續探究：小華用30Ω的定值電阻代替原來的電阻進行實驗，發現無論怎樣移動滑片電壓表示數都 （選填“大于”或“小于”）3V，為了能夠繼續完成實驗，并能使電壓表示數調到3V，他可以 。
（5）在上述實驗中當接入的定值電阻為10Ω時，滑動變阻器和該電阻的功率之比為k1，若接入20Ω電阻時該比值為k2，則k1 k2（選填“＞”“＝”或“＜”）。
【解答】解：（1）圖中應該把電壓表的負接線柱與定值電阻的右端相連：
（2）探究電流與電阻的關系時，應該固定定值電阻兩端的電壓一定，所以當接入不同阻值的電阻后，應該移動滑動變阻器滑片，眼睛注視著電壓表。
（3）圖甲中電壓值為：5Ω×0.6A＝10Ω×0.3A＝15Ω×0.2A＝3V，圖乙中電壓值：5Ω×0.6A≠10Ω×0.4A，沒有固定定值電阻兩端的電壓不變。所以操作乙不符合要求。
（4）通過（3）中圖甲可知，定值電阻兩端的電壓應該固定為3V不變，又因為電源電壓為6V，根據串聯電路電壓之比等于電阻之比，當定值電阻接30Ω時，要使電壓固定3V不變，滑動變阻器的阻值也應該為30Ω，而滑動變阻器的最大阻值是20Ω，所以，電壓表的示數要大于3V，要想完成實驗可以換用阻值更大的滑動變阻器或減小電源電壓。
（5）通過（4）中分析，實驗時滑動變阻器的阻值始終等于定值電阻的阻值，因為滑動變阻器和定值電阻始終串聯，電流相等，它們的功率之比等于電阻之比，始終等于1。
故答案為：（1）如圖所示；（2）B；（3）乙；沒有移動滑動變阻器，使R兩端電壓不變；（4）大于；換用阻值更大的滑動變阻器（或減小電源電壓）；（5）＝。
題型2伏安法測電阻
5．在測量電阻的實驗中：
（1）小華設計的測量電路如圖甲所示，待測電阻Rx約10Ω。
①用筆畫線代替導線，將圖甲補充完整；
②在開關閉合前，滑動變阻器的滑片應置于最 端；
③連好電路閉合開關后，小華發現無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表示數不為零且保持不變，而電流表示數始終為零，已知導線及各處連接完好，則電路故障為 。
（2）小清設計的測量另一待測電阻R阻值的電路如圖乙所示
①他的測量步驟如下：
第1步：將Rx接在電路中A、B兩點間，閉合開關S，調節滑動變阻器滑片P至適當位置，此時電壓表的示數如圖丙所示，示數為 V；斷開開關S，移走Rx；
第2步：再將電阻箱R接在A、B兩點間，閉合開關S，保持滑動變阻器的滑片P位置不變，調節電阻箱使電壓表的示數仍如圖丙所示，此時電阻箱接入電路中阻值R＝48Ω。則小清測得R的阻值為 Ω。
②在第2步中，若小清無意中將滑動變阻器的滑片P向右移了小許，則他測得Rx的阻值將偏 ，設滑片P的右移使滑動變阻器接入電路的阻值增大2Ω，則小清測得Rx的值為 Ω。
【解答】解：（1）①壓表與定值電阻并聯，電流表測量在電路中，滑動變阻器一上一下串聯接入電路，如圖：
②為保護電路，在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑至最大阻值處即最右端；
③連好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發現電壓表有示數且保持不變，電流表無示數，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，即Rx處斷路；
（2）①由圖可知，電壓表測用0﹣3V量程，最小刻度為0.1V，可讀出示數為2V；保持變阻器接入電路的電阻和電壓表示數不變，則變阻器兩端電壓U變＝U﹣2V仍不變，根據串聯電路的分壓規律可知，變阻箱此時接入電路中的阻值與Rx值相等，即Rx＝48Ω；
②如果向右移動滑片，則此時變阻器接入電路的電阻變大，根據串聯電路可知，不變時，R滑變大，則R箱也相應變大，即他測得Rx的阻值將變大；
由，變阻器未移動時接入電路的阻值，R滑Rx48Ω＝24Ω，
滑片P的右移使滑動變阻器接入電路的阻值增大了2Ω，即R'滑＝24Ω+2Ω＝26Ω時，
，即Rx＝2R'滑＝2×26Ω＝52Ω。
故答案為：（1）①見解析；②右；③Rx斷路；（2）①2；48；②大；52。
6．用兩節舊的干電池、兩個開關、一個電壓表、一只阻值為R0＝20Ω的定值電阻、導線若干，測量未知電阻Rx的阻值，電路實物圖如圖甲所示。
（1）用筆畫線代替導線將圖甲中的電壓表接在R0兩端。
（2）正確連接電路，閉合開關S1和S電壓表示數為U1，如圖乙，U1＝ V。
（3）斷開S1，閉合S，電壓表示數為U2，若電源電壓不變，忽略電阻大小對溫度影響，則Rx＝ （用題中給的字母表示）。
【解答】解：（1）由題知，要求圖甲中的電壓表接在R0兩端，因兩節干電池的最大電壓為3V，所以電壓表應選用“0～3”量程，注意電流從“+”接線柱流入，從“ ”接線柱流出，如圖所示：
（2）由（1）可知電壓表選用“0～3V”量程，分度值為 0.1V，圖乙中指針指在2.8刻度線上，讀數為2.8V；
（3）閉合開關S1和S時，RX被短路，電路為R0的簡單電路，電壓表測電源電壓，則電源電壓為2.8V；
斷開S1，閉合S，則RX和R0串聯，電壓表測R0兩端的電壓，U0＝U2，
根據串聯電路的電壓特點，Rx兩端的電壓為UX＝U1 U2＝2.8V U2，
由串聯分壓知識得：，則RX。
故答案為：（1）如上圖所示；（2）2.8；（3）。
7．某實驗小組利用如圖甲所示的電路測量小燈泡正常發光時的電阻。已知小燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓恒為6V。
（1）他們連接的電路有接線錯誤，請你在錯誤的連線上畫“×”并補畫出正確的導線。
（2）連好電路后，閉合開關，向左調節滑動變阻器的滑片P，當電壓表的示數為3.8V時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡電阻為 Ω。
（3）實驗過程中發現小燈泡兩端的電壓越大，其亮度越亮，原因是 。
【拓展】完成上述實驗后，他們又找來了兩個開關和一個最大電阻為R的滑動變阻器R1，設計了不用電流表測量這個小燈泡正常發光時電阻的電路，如圖丙。請你將操作步驟補充完整并寫出小燈泡正常發光時電阻的表達式。
①只閉合S和S1， ，使電壓表的示數為3.8V；
②只閉合S和S2， ；
③ ，記錄電壓表的示數U'。
④電源電壓用U表示，則小燈泡正常發光時的電阻RL＝ （用已知量和測量量的符號表示）。
【解答】解：（1）原電路中，滑動變阻器接了兩個上接線柱，應該一上一下的接，如下圖所示：
（2）電流表的量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，示數為0.38A，
根據I得，
小燈泡的電阻：R10Ω；
（3）小燈泡兩端的電壓越大，電流越大，實際功率越大，其亮度越亮；
【拓展】
①只閉合S和S1，調節R1的滑片，使電壓表的示數為3.8V，此時小燈泡兩端的電壓為額定電壓，小燈泡正常發光；
②只閉合S和S2，保持R1的滑片位置不動，調節R0的滑片，使電壓表的示數仍為3.8V，此時R0兩端的電壓就是小燈泡兩端的電壓，R0的電阻就是小燈泡的電阻，這用到了等效替代法；
③保持R0的滑片位置不動，將R1的滑片調至最右端，此時滑動變阻器R1的電阻最大，記錄電壓表的示數U′。
④電源電壓用U表示，將R1的滑片調至最右端時，R1兩端的電壓為U﹣U′，電路的電流為：I
此時滑動變阻器的R0接入電路的電阻為：R0
所以小燈泡正常發光時的電阻RL。
故答案為：（1）見解析；（2）10；（3）小燈泡兩端的電壓越大，電流越大，實際功率越大，其亮度越亮；
【拓展】①調節R1的滑片；②保持R1的滑片位置不動，調節R0的滑片，使電壓表的示數仍為3.8V；③保持R0的滑片位置不動，將R1的滑片調至最右端；④。
8．物理興趣小組活動時在實驗室發現一個標有“1*Ω、2A”的定值電阻Rx，同學們猜測其阻值在10Ω～19Ω之間，為了確定其阻值，在實驗室找到如下實驗器材：電源（電壓約為9V）、電壓表（量程為0～3V）、三個開關、三個定值電阻（阻值分別為R1＝200Ω、R2＝40Ω、R3＝20Ω）、滑動變阻器R（最大阻值為200Ω）、導線若干。請利用上述器材設計一個合理的實驗方案，能夠比較精確地測出定值電阻Rx的阻值（注：電表指針偏轉需達到滿偏的處以上為精確測量，不可重組電路，本實驗中只選擇1個已知阻值的定值電阻）。
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出主要實驗步驟和需要測量的物理量； 。
（3）寫出待測電阻Rx的數學表達式。（用已知量和測量量表示）Rx＝ 。
【解答】解：
（1）本實驗用到電壓表與已知電阻的定值電阻測量未知電阻的阻值，應采用串聯方式，利用電壓表和串聯電路電壓、電流特點和歐姆定律求解未知電阻的阻值；電壓表需達到滿偏的處以上，電源電壓約9V，則電壓表的量程選擇0～3V，已知Rx的阻值在10Ω～19Ω之間，為了使電壓表的指針偏轉處以上，則定值電阻的阻值應選擇40Ω的，設計的電路圖如圖所示：
（2）由電路圖可知，閉合開關S、S1，斷開S2，滑動變阻器、定值電阻R2、待測電阻Rx串聯，電壓表測量定值電阻R2和待測電阻Rx的總電壓，為了滿足此后測R2兩端電壓時使電壓表的指針偏轉到處以上，應調節滑片的位置，使電壓表達到最大示數3V，再斷開S1，閉合S2，此時電壓表測R2兩端的電壓，3個電阻仍然串聯（即連接方式不變），不改變滑片位置，則電路中電流不變，各電阻分得電壓也不變，
由串聯分壓的規律可得，設Rx＝19Ω，此時Rx最大，Rx分得電壓最大，而R2分得電壓最小，
代入數據有：，解得U2≈2.03V，滿足電壓表的指針偏轉到處以上。
主要實驗步驟和需要測量的物理量如下：
①按照電路圖連接電路，將滑動變阻器R的滑片移至最大阻值處；
②閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器使電壓表示數達到最大值3V；
③保持滑片不動，斷開S1，閉合S2，讀出此時電壓表的示數為U；
（3）根據步驟③可知，電路中的電流為I，
由串聯電路的電壓特點可得，Rx兩端的電壓：Ux＝3V﹣U，
由歐姆定律可得，待測電阻Rx的阻值：Rx40Ω。
故答案為：（1）如圖所示；
（2）①按照電路圖連接電路，將滑動變阻器R的滑片移至最大阻值處；
②閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器使電壓表示數達到最大值3V；
③保持滑片不動，斷開S1，閉合S2，讀出此時電壓表的示數為U；
（3）40Ω。
9．在測量未知電阻Rx（阻值約為150Ω）的實驗中，提供的實驗器材有：電源（電壓3V）、滑動變阻器R（0～50Ω）、電阻箱R0（0～9999Ω）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、開關及導線若干。
（1）小虎同學設計了圖甲所示的電路，他 （填“能”或“不能”）較準確測出Rx的阻值，理由是 。
（2）小明同學設計了圖乙所示的電路進行測量。
①請根據圖乙所示的電路，在圖丙中用筆畫線代替導線將實物圖連接完整。
②正確連接電路后，小明先將開關S撥至“1”，調節變阻器的滑片至某一位置，此時電壓表的示數如圖丁所示，讀數為U1＝ V。
③再將開關S撥至“2”，當電阻箱的阻值調至R0＝148Ω時，電壓表的示數恰為U1，則待測電阻的阻值Rx＝ Ω。
④實驗中，若將開關撥至“2”時，不小心將滑動變阻器的滑片向左移動了少許，其他操作正確，則Rx的測量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真實值。
（3）小麗同學另選器材，設計了如圖戊所示電路，也測出Rx的阻值。其中R為定值電阻，R'為電阻箱。請在空白處填上合適內容。
①閉合開關前，將滑動變阻器滑片滑到b端，電阻箱調為某一阻值R1。
②閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表和電流表示數為合適的值。
③斷開開關，再將電壓表與待測電阻C端間的導線改接到D端（圖中虛線所示），閉合開關，反復調節 使兩表的示數與②中相同，記錄此時電阻箱的阻值R2，斷開開關。
④待測電阻的阻值Rx＝ 。
【解答】解：（1）由已知條件可知，未知電阻Rx的阻值約為150Ω，因為電源電壓為3V，由I可知電路中的電流太小，用電流表不能準確測出電流的大小，所以不能用伏安法較準確地測出該電阻的阻值；
①根據電路圖，從滑動變阻器左下端引出的導線接在單刀雙擲開關的中間位置，電壓表“3”接線柱與變阻器上端的接線柱相連（電壓表測變阻器兩端的電壓），如圖所示；
；
②電壓表選擇0～3V量程，分度值為0.1V，電壓表示數為0.4V；
③再將開關S撥至另一位置，當電阻箱的阻值調至R0＝148Ω時，電壓表示數恰為U1，根據歐姆定律可知，Rx與R0相等，電阻箱的示數R0＝148Ω，所以電阻Rx＝148Ω；
④滑動變阻器的滑片向左移動，接入電路中的電阻R變小，根據串聯電路的分壓原理，要使滑動變阻器兩端的電壓UR保持不變，需要減小變阻箱R0的阻值，所以測得的Rx的值小于真實值；
（3）③斷開開關，再將電壓表與待測電阻C端間的導線改接到D端（圖中虛線所示），閉合開關，此時電壓表測電阻箱、定值電阻、待測電阻兩端的電壓；要使兩表的示數與②中相同，即電流表和電壓表示數均與②中相同，而電源電壓不變，由歐姆定律可知此時總電阻與②中相同，根據題意可知一定要調節電阻箱的阻值，且仍然是4個電阻元件串聯，所以還需要調節滑動變阻器才能使總電阻不變，才能使電流表示數不變，記錄此時電阻箱的阻值R2，斷開開關；
④此時電路中的電流、電流兩端的電壓與②中相同，即電阻箱減少的電阻就等于待測電阻Rx的阻值，根據等效替代法可知，Rx＝R1﹣R2。
故答案為：（1）不能；電路中的電流太小，用電流表不能準確測出通過電流的大小，所以不能用伏安法測出該電阻的阻值；（2）①見解答；②0.4；③148；④小于；（3）③電阻箱和滑動變阻器；④R1﹣R2。
10．小文利用阻值為R0的定值電阻和一塊電流表測量未知電阻Rx的阻值。他選擇了滿足這個實驗要求的器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示。
（1）為了測出電阻Rx的阻值，請你添加兩根導線完成如圖所示的實驗電路的連接。
（2）當開關S、S1閉合時，電流表示數為I1；當開關S閉合，開關S1斷開時，電流表示數為I2。請寫出Rx的表達式為Rx＝ 。
【解答】解：（1）為了測出電阻Rx的阻值，結合原圖可知，應將兩電阻并聯，S1只控制R0，S接在干路上，電流表接在干路上，通過開關的轉換，電流表可測并聯電路的總電流和通過Rx支路的電流，如下圖所示：
；
（2）當開關S、S1閉合時，電流表測量干路電流為I1，當開關S閉合，開關S1斷開時，電流表測量通過Rx支路的電流為I2，則通過R0的電流為I1﹣I2，
Rx兩端的電壓等于R0兩端的電壓，故Rx兩端的電壓為Ux＝U0＝I0R0＝（I1﹣I2）R0，
Rx的阻值。
故答案為：（1）如上圖所示；（2）。
題型3測量小燈泡的電功率
11．在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，小華同學選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路連接完整。
（2）為了能夠順利完成實驗探究，下列兩種規格的滑動變阻器應選用 。
A.“10Ω，1A”的滑動變阻器
B.“50Ω，0.5A”的滑動變阻器
（3）小華同學連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表無示數，電流表有示數，則電路的故障可能是小燈泡 （填“斷路”或“短路”）。
（4）解決該問題后，小華同學閉合開關，移動滑片，電壓表的示數如圖乙所示，其讀數是 V；為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向 （填“A”或“B”）端移動。
（5）根據實驗測得的數據，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖像（如圖丙所示），分析圖像可知小燈泡的額定功率為 W。同組的小明發現通過小燈泡的電流與它兩端的電壓 （填“成”或“不成”）正比，其原因是 。
【解答】解：（1）電壓表和小燈泡并聯，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，小燈泡的額定電壓是2.5V，所以電壓表選擇0～3V的量程接入電路；
電流表和小燈泡串聯，電流表測量小燈泡的電流，小燈泡的額定電壓是2.5V，小燈泡的電阻約為12Ω，根據歐姆定律得小燈泡的額定電流約為I0.2A，所以電流表選擇0～0.6A量程；滑動變阻器選擇一上一下兩個接線柱串聯接入電路，實物圖連接如圖。
；
（2）電源電壓為U＝6V，小燈泡的額定電壓為UL＝2.5V，
串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，則滑動變阻器兩端的電壓是UP＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
串聯電路中電阻起分擔電壓的作用，電阻分擔的電壓之比等于電阻之比，即UL：UP＝RL：RP，
代入數據可得2.5V：3.5V＝10Ω：RP，解方程可得RP＝14Ω，
燈泡正常發光時通過電路的電流為0.25A，所以選擇“50Ω 0.5A”的滑動變阻器，故選B；
（3）閉合開關S后，發現電流表有示數，說明電流表兩接線柱與電源是連通的；小燈泡不亮，電壓表無示數，說明小燈泡斷路或短路，若小燈泡處斷路，則電壓表有示數，不符合題意，若小燈泡處短路，則電壓表無示數，符合題意，所以電路的故障可能是小燈泡短路。
（4）電壓表使用的0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，由圖乙可知此時燈泡兩端的電壓為2.2V，燈泡的額定電壓是2.5V，要增大小燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律可知要減小滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯分壓原理可知滑動變阻器接入電路的阻值需變小，所以滑片向A端滑動直到電壓表示數為2.5V；
（5）由繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖像可知，燈在2.5V時的電流為0.25A，小燈泡的額定功率為：P＝UI′＝2.5V×0.25A＝0.625W；
從圖中的曲線可以判斷出，通過小燈泡的電流與它兩端電壓不成比，其原因是燈絲的電阻不是固定的，它隨著溫度的升高而增大。
故答案為：（1）見解析；（2）B；（3）短路；（4）2.2；A；（5）0.625；小燈泡的電阻隨著溫度的升高而增大，不是一個定值。
12．小明在“測量小燈泡電功率”實驗中，選用如圖1所示的器材和電路。其中電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）請用筆畫線代替導線將滑動變阻器連入電路，要求：向右移動滑片P，燈泡變亮；
（2）連接電路時，開關應處于 狀態；
（3）連接好電路閉合開關后，燈泡不亮，電壓表和電流表均偏轉，則下一步操作應該是 ；
A.更換小燈泡 B.檢查電路是否斷路 C.更換電池 D.移動滑片
（4）根據測得的數據繪制的通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖像如圖﹣2所示，分析圖像可知：小燈泡的額定功率為 W；
（5）利用圖1中器材和電路 （選填“能”或“不能”）探究電流與電壓的關系；
（6）完成上述試驗后，小明進一步思考，在沒有電流表的情況下能否測量小燈泡的額定功率呢？他想利用一個定值電阻R0接在原電路電流表的位置，設計的電路圖如圖3所示，然后調節滑動變阻器滑片使電壓表示數為U額，接著保持滑片位置不變，將電壓表 點（選填“A”或“B”）的接線改接到C點，觀察并記錄電壓表示數為U，則小燈泡的額定功率可表示為P額＝ （用R0、U額、U等物理量符號表示）。
（7）完成上述實驗后，另有同學設計了如圖4所示的電路，測出了額定電流為I的小燈泡的額定功率。電源電壓不變，滑動變阻器R1的最大阻值為R，實驗方案如下：
①按電路圖連接電路；
②只閉合開關S1，移動R1的滑片，使電流表的示數為I額，燈泡正常發光；
③只閉合開關S2，保持 的滑片不動，移動 的滑片，使電流表的示數為I額；
④保持R2的滑片位置不動，將R1的滑片移到最左端，電流表的示數為I1，再將R1的滑片移到最右端，電流表的示數為I2；
⑤小燈泡額定功率的表達式為：P額＝ （用I額、I1、I2、R表示）。
【解答】解：（1）向右移動滑片P，燈泡變亮，說明電路中電流變大，滑動變阻器阻值變小，故滑動變阻器選用右下接線柱與燈泡串聯在電路中，如下圖所示：
（2）為了保護電路，連接電路時，開關應處于斷開狀態；
（3）連接好電路閉合開關后，燈泡不亮，電壓表和電流表均偏轉，說明電路是通路，只是電路中電流比較小，燈泡實際功率太小導致不亮，下一步操作應該是移動滑片P，觀察燈泡的亮度，故選：D；
（4）由圖2可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，則燈泡額定功率為：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（5）在探究電流與電壓的關系實驗時要保持定值電阻不變，由圖2知小燈泡的電阻是變化的，故利用圖1中器材和電路不能探究電流與電壓的關系；
（6）調節滑動變阻器滑片使電壓表示數為U額，接著保持滑片位置不變，此時燈泡正常發光；
根據電流從電壓表正接線柱流入，將電壓表B點的接線改接到C點，觀察并記錄電壓表示數U，因為各個電阻的大小和電壓大小都不變，燈泡仍然正常發光，根據串聯電路的電壓規律，定值電阻的電壓為：U0＝U﹣U額，
由歐姆定律，通過定值電阻的電流：
I0，
根據串聯電路的電流規律，通過定值電阻的電流即為小燈泡的額定電流，則小燈泡的額定功率可表示為：
P額＝U額I額＝U額 ；
（7）①按電路圖連接電路。
②只閉合開關S1，移動R1的滑片，使電流表的示數為I額，燈泡正常發光。
③只閉合開關S2，保持R1的滑片不動，移動R2的滑片，使電流表的示數為I額。
④保持R2的滑片位置不動，將R1的滑片移到最左端，電流表的示數為I1，再將R1的滑片移到最右端，電流表的示數為I2。
⑤小燈泡額定功率的表達式為P額＝由歐姆定律和串聯電路的電阻特點可知，步驟③中滑動變阻器R2接入電路的電阻與步驟②中小燈泡正常發光時的電阻相等；
在④中保持R2的滑片位置不動，將R1的滑片移到最左端，電路中只有滑動變阻器R2接入電路，電流表的示數為I1；將R1的滑片移到最右端，電路中滑動變阻器R1的最大電阻與滑動變阻器R2串聯，電流表的示數為I2；
由歐姆定律和電源電壓不變可得：
U＝I1R2＝I2（R+R2）；
解得：R2，
則小燈泡額定功率的表達式為：P額＝I額2RL＝I額2R2＝I額2 。
故答案為：（1）見解答圖；（2）斷開；（3）D；（4）0.625；（5）不能；（6）B；U額；（7）③R1；R2；⑤I額2 。
13．一實驗小組的同學想利用“伏安法”測量標有“3.8V”字樣的小燈泡的額定功率，請你幫他們一起完成下面的實驗。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整；
（2）若閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表無示數，而電壓表指針卻有明顯的偏轉，則故障可能是 （填“小燈泡斷路”或“滑動變阻器斷路”）；
（3）排除故障后，實驗過程中發現電壓表示數為2V，要想讓小燈泡正常發光，應向 （填“左”或“右”）移動滑動變阻器滑片，直至燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 W；
（4）在實驗過程中，通過移動滑片記錄多組數據，繪出了小燈泡的I﹣U圖像如圖丙所示，該圖像不是直線說明了燈泡的電阻隨 發生了變化；
（5）另一實驗小組發現電流表損壞不能使用，他們利用一個已知電阻R0和一個單刀雙擲開關，設計了如圖丁所示的電路，也測出了標有“3.8V”字樣的小燈泡的額定功率。請完成下列實驗步驟：
①閉合開關S1，將S2撥到觸點2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為 V；
②保持滑片P的位置不動，再將開關S2撥到觸點1，讀出此時電壓表的示數U；
③小燈泡額定功率的表達式為P額＝ （用已知量和測量的量表示）。
【解答】解：（1）由題知，小燈泡的額定電壓為3.8V，故電壓表選用大量程，電壓表與燈并聯，如下所示：
（2）發現小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路斷路；電壓表指針有明顯偏轉說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，說明電壓表并聯部分斷路，可能是小燈泡斷路；
（3）由題知，電壓表示數為2V，小于小燈泡的額定電壓3.8V，因小燈泡在額定電壓下才能正常發光，所以應增大燈的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻，故滑片向左移動；
由圖乙知，電流表量程是0.6A，分度值是0.02A，小燈泡正常發光時的電流為0.3A，
燈泡的額定功率：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（4）該圖像不是直線，說明燈的電阻是變化的，主要原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化；
（5）①閉合開關S1，將S2撥到觸點2，移動滑片，使電壓表的示數為3.8V；
②保持滑片P的位置不動，再將開關S2撥到觸點1，讀出此時電壓表的示數U；
③在①中，小燈泡正常發光，在②中，電路的連接關系沒有改變，變阻器連入電路中的電阻不變，因為此時各電阻電壓不變，小燈泡仍正常工作，根據串聯電路電壓的規律，此時定值電阻的電壓：U0＝U﹣3.8V，
由串聯電路電流的規律和歐姆定律得，小燈泡的額定電流：
IL，
燈泡額定功率的表達式為：
P額＝U額IL＝3.8V。
故答案為：（1）見解答圖；（2）小燈泡斷路；（3）左；1.14；（4）溫度；（5）3.8；3.8V。
14．小豪做“測定小燈泡電功率”的實驗，所選小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω。
（1）如甲圖所示是他連接的實驗電路。其中有一根導線連接錯誤。為了使電壓表能測小燈泡兩端的電壓，請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的導線；
（2）電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不動，產生這種現象的原因可能是 ；（寫出一種原因即可）
（3）排除故障后，繼續實驗，并根據實驗數據畫出如乙圖所示的I﹣U圖像，計算出小燈泡的額定功率是 W；
（4）小豪在完成幾組實驗后，電流表發生故障無法使用，于是他利用一個定值電阻R0接在原電路中電流表的位置，設計了如圖丙所示電路，來測量小燈泡的額定功率。首先調節滑動變阻器的滑片使電壓表示數為U額，然后接著保持滑片的位置不變，將電壓表B點的接線改到C點，觀察并記錄電壓表的示數為U，則小燈泡的額定功率可表示為P額＝ （用R0、U額、U等物理量表示）。
【解答】解：（1）原電路圖中，電壓表與電流表串聯在電路中是錯誤的，在測小燈泡的電功率實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯，電壓表并聯在燈泡兩端，如下圖所示：
；
（2）閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，說明電路可能開路；電壓表有示數，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的電路斷路了，即小燈泡開路；
（3）小燈泡的額定電壓為U額＝2.5V，對應的額定電流為I額＝0.25A，則小燈泡的額定功率為：
P＝U額I額＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）電壓表測燈的電壓，當燈電壓為U額時，燈正常發光；接著保持滑片位置不變，根據電流從電壓表正接柱流入，將電壓表B點的接線改到C點，觀察并記錄電壓表示數U；
因各電阻的大小和電壓大小都不改變，根據串聯電路電壓的規律，定值電阻的電壓為：U0＝U﹣U額，
由歐姆定律，通過定值電阻的電流：I0，
根據串聯電路電流的規律，燈的額定電流等于定值的電阻的電流，即：I額＝I0，
則小燈泡的額定功率可表示為：P額＝U額I額＝U額 。
故答案為：（1）見解答圖；（2）下燈泡開路；（3）0.625；（4）U額 。
15．在做“探究小燈泡的亮度和實際電功率關系”的實驗中有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡L（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、滑動變阻器各一個，開關若干、導線若干。
（1）請用筆畫線代替導線，幫小華同學將圖甲中的電路連接完整。
（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片應置于 （選填“A”或“B”）端。閉合開關，燈泡不亮，電壓表和電流表都有示數，但示數較小，接下來的操作是 。
（3）小華同學多次改變滑動變阻器滑片的位置，并根據實驗數據畫出了小燈泡的U﹣I關系圖象如圖乙所示。由圖象可知小燈泡的額定功率為 W。
（4）在實驗操作中，發現電壓表突然損壞不能使用，聰明的小明利用阻值已知的定值電阻 R 和另一只電流表也測出了小燈泡的額定功率。請你在方框內畫出相應的電路圖。
【解答】解：（1）在做“探究小燈泡的亮度和實際電功率關系”的實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯，小燈泡額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程并聯在燈泡兩端；燈絲電阻約為10Ω，則燈泡正常發光時的電流約為：
I'0.25A，故電流表選用小量程，如下圖所示：
；
（2）為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器滑片應置于阻值最大處，即A端；閉合開關，燈泡不亮，電壓表和電流表都有示數，說明電路為通路，但示數較小，說明電路中的電阻較大，接下來的操作是：向右移動變阻器的滑片，觀察燈泡的發光情況；
（3）由圖乙可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，則小燈泡額定功率為：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）根據上面的分析，設計的電路如下圖所示：
。
故答案為：（1）見解答圖；（2）A；向右移動變阻器的滑片，觀察燈泡的發光情況；（3）0.625；（4）見解答圖。
題型4探究影響電流通過導體時產生熱量的因素
16．為了探究電流產生的熱量跟什么因素有關，小軍設計了如圖所示的甲、乙兩種裝置，他將兩根阻值不同的電阻絲（R1＜R2）分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，兩次實驗電源電壓不變。
（1）實驗中通過 變化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少。
（2）甲裝置可探究電流產生的熱量與 的關系，電路中將兩根電阻絲串聯的目的是控制電流和通電時間相等。
（3）在裝置甲、乙的兩次實驗中，通過比較相同時間里氣球B與D的變化情況，可探究電流產生的熱量與 的關系。
（4）甲、乙兩裝置同時實驗，在相同的通電時間里，與 （選填氣球字母標號）氣球相通的電阻絲產生的熱量最多。
（5）電烘箱高溫和低溫兩擋的調節是通過改變接入電路中電阻絲的長度來實現的。由上述實驗可知：低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要 （選填“長”或“短”）一些。
【解答】解：（1）當電阻絲通電后，電流產生熱量使瓶內溫度升高，從而使氣球膨脹，根據氣球膨脹的程度大小可知電流通過電阻絲產生的熱量的多少，這種方法叫轉換法；
（2）甲中阻值不相等兩電阻串聯，則兩電阻中的電流相等，通電時間也相等，所以可探究電流產生熱量與電阻大小的關系；
（3）由乙圖可知兩電阻并聯，而B瓶與D瓶電阻相等，電壓不相等，則可知兩瓶中的電流不同，可探究電流產生的熱量與通過電流的關系；
（4）甲圖中兩電阻串聯，則通過兩電阻的電流相等，由焦耳定律可得，電阻大的電阻絲發熱較多，即B相通的電阻絲R2發熱量要多；
乙圖中兩電阻并聯，則電壓相等，由Q＝Wt可得，電阻小的發熱量要多，故C比D相通的電阻絲R1發熱量要多；
而B、D相通的電阻絲電阻相等，由歐姆定律可得，B相通的電阻絲電流小于D相通的電阻絲電流，故D相通的電阻絲熱量要比B相通的電阻絲熱量多，故C相通的電阻絲熱量最多。
（5）根據W＝Pt＝UItt，可知，為了節省電能接入電路中的總電阻要大，從而使電能轉化為內能較少，產生的熱量較少，溫度較低，所以電烘箱低溫擋接入電路的電阻絲比高溫擋要長。
故答案為：（1）氣球膨脹的程度大小；（2）電阻；（3）電流；（4）C；（5）長。
17．探究電熱影響因素用如圖1所示的裝置探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系。相同燒瓶內裝滿了煤油。
（1）燒瓶中裝入的煤油是 （選填“導體”或“絕緣體”）。
（2）為達到實驗目的，選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應 （選填“相同”或“不同”），通過R1的電流 通過R2的電流。
（3）通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大。說明 。
（4）小紅用如圖2所示的裝置，進一步探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”。經多次實驗測量，收集實驗數據，繪制了燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h與電流I的關系圖象。根據焦耳定律可知，如圖3中能正確反映h﹣I關系的是 。
【拓展】
用Q＝I2Rt可以計算電流通過任何用電器產生的熱量，能用Q＝UIt計算通過任何用電器產生的熱量嗎？ ，請用實例說明原因。 。
【解答】解：（1）燒瓶中裝入的煤油是絕緣體。
（2）“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”，要控制電阻相等，即選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應相等，根據并聯電路電流的規律，通過R1的電流小于通過R2的電流。
（3）通電一段時間后，乙燒瓶中玻璃管內液面上升的高度較大，說明在電阻和通電時間相等時，電流越大產生的熱量越多。
（4）小紅用如圖2所示的裝置，進一步探究“電流通過導體產生的熱量與電流的關系”，要控制電阻與通電時間相同，經多次實驗測量，收集實驗數據，繪制了燒瓶中玻璃管內液面上升的高度h與電流的關系圖象，根據轉換法，煤油吸熱越多，膨脹程度越大，液柱升高的越多，且膨脹程度與吸熱多少成正比，
根據焦耳定律可知，Q＝I2Rt﹣﹣﹣﹣﹣①，Rt常數，且Rt＞0，故由數學知識①式為Q關于I的拋物線，且開向上，圖4中能正確反映h﹣I關系的是A。
【拓展】用Q＝I2Rt可以算電流通過任何用電器產生的熱量，而W＝UIt是計算電功的普遍適用的公式，Q＝W的條件是：純電阻即不含有電動機等的電路（將電能全部轉化為內能的電路）。如含有電動機的電路，電流做的功大部分轉化為機械能，有一小部分轉換化內能，即發熱了，W＝UIt＞Q。
W＝UIt不能計算電流通過任何用電器產生的熱量。
故答案為：（1）絕緣體；（2）相等；小于；（3）在電阻和通電時間相等時，電流越大產生的熱量越多；（4）A；【拓展】不能；含有電動機的電路，電流做的功大部分轉化為機械能，有一小部分轉換化內能，即發熱了，W＝UIt＞Q。

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