1. 小明做探究“串、并联电路电流及电压的特点”的实验.

(1)小明用图乙所示的电路探究并联电路中的电流特点.
①实验前,发现电流表指针的位置如图甲所示,应该
②解决问题后闭合开关,电流表示数如图丙,为
③小明想在图乙中只改动一根导线来测量$\mathrm{L}_{2}$的电流,请在该导线上画“×”,并在图中改正.
④若闭合开关后两灯都发光,由于导线弯曲杂乱,一时无法确定电路是串联还是并联,请你写出一种简单可行的判断方法:
(2)小明利用图丁探究串联电路中的电压特点.
①下列操作不正确的是
A. 连接电路时,开关$\mathrm{S}$处于断开状态
B. 连接电压表时,试触后再选择合适量程
C. 仅将电压表$A$点连线转接至$C$点,可以测量$\mathrm{L}_{2}$两端电压
②测量灯泡$\mathrm{L}_{1}$两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为$0$,若故障可能是由某只灯泡引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是
③测得$U_{AB}=1.1\ \mathrm{V},U_{BC}=1.4\ \mathrm{V},U_{AC}=2.5\ \mathrm{V}$,为了使实验结论具有普遍性,接下来进行的操作是
(1)小明用图乙所示的电路探究并联电路中的电流特点.
①实验前,发现电流表指针的位置如图甲所示,应该
对电流表调零
.②解决问题后闭合开关,电流表示数如图丙,为
0.6
A.③小明想在图乙中只改动一根导线来测量$\mathrm{L}_{2}$的电流,请在该导线上画“×”,并在图中改正.
④若闭合开关后两灯都发光,由于导线弯曲杂乱,一时无法确定电路是串联还是并联,请你写出一种简单可行的判断方法:
把其中一只灯泡从灯座中取下来,如果观察到另一只灯泡仍发光,则两灯一定是并联;如果观察到另一只灯泡熄灭,则两灯一定是串联
.(2)小明利用图丁探究串联电路中的电压特点.
①下列操作不正确的是
C
.A. 连接电路时,开关$\mathrm{S}$处于断开状态
B. 连接电压表时,试触后再选择合适量程
C. 仅将电压表$A$点连线转接至$C$点,可以测量$\mathrm{L}_{2}$两端电压
②测量灯泡$\mathrm{L}_{1}$两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为$0$,若故障可能是由某只灯泡引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是
L₂断路
.③测得$U_{AB}=1.1\ \mathrm{V},U_{BC}=1.4\ \mathrm{V},U_{AC}=2.5\ \mathrm{V}$,为了使实验结论具有普遍性,接下来进行的操作是
更换不同规格的灯泡多次实验
.答案
1. (1)①对电流表调零 ②0.6 ③见解析图 ④见解析
(2)①C ②L₂断路 ③更换不同规格的灯泡多次实验
解析:(1)①实验前,发现电流表指针的位置如题图甲所示,此时指针没有指在零刻度线上,所以需要对电流表调零.
②如题图丙所示,电流表的量程为0~3 A,则分度值为0.1 A,故示数为0.6 A.
③小明想测量通过L₂的电流,则电流表应与L₂串联,如图所示:
④若闭合开关后两灯都发光,由于连线较乱,无法确定电路是串联还是并联,可以把其中一只灯泡从灯座中取下来,如果观察到另一只灯泡仍发光,则两灯一定是并联;如果观察到另一只灯泡熄灭,则两灯一定是串联.
(2)①A.为了保护电路,连接电路时,开关S应处于断开状态,故A正确;B.电压表可通过试触来选择合适的量程,故B正确;C.测量完L₁两端的电压后,再测量L₂两端的电压时,将电压表A点连线转接至C点,这样导致电压表正负接线柱接反了,不能测量出L₂两端电压,故C错误.故选C.
②两灯泡都熄灭,可能是某个灯泡断路或两个灯泡都短路,由题意知故障可能是由某只灯泡引起的,所以应该是一个灯泡断路,而且电压表的示数为零,说明电压表与电源的两端不相连,所以故障为小灯泡L₂断路.
③为了使实验结论具有普遍性,接下来还要更换不同规格的灯泡多次实验.
解析
【分析】
我们可以按题目设问顺序逐步梳理思路:
1. 第(1)部分探究并联电路电流特点:
① 电流表使用前首先要观察指针是否对准零刻度线,图甲中实验前指针没有指零,显然需要进行调零操作。
② 读取电流表示数时先确认量程:图丙中电流表接线柱接的是“-”和“3”,所以量程是0~3A,该量程分度值为0.1A,对应指针位置读数即可得到电流值。
③ 要测量L₂的电流,根据电流表使用规则,电流表必须和被测的L₂串联,同时保证电流从正接线柱流入、负接线柱流出,只改动一根导线调整接线即可。
④ 串并联电路最核心的区别是用电器是否相互影响:串联电路各用电器互相影响,取下一个另一个就不工作;并联电路各支路互不影响,取下一个另一个仍能工作,利用这个特点就可以快速判断电路连接方式。
2. 第(2)部分探究串联电路电压特点:
① 逐个判断操作的正误:连接电路时开关断开是基础安全操作,试触选量程是电压表使用的规范操作,直接转接电压表的接线柱要注意正负接线柱是否接反,不符合规则的就是错误操作。
② 两灯都熄灭说明电路大概率是断路故障(若某灯短路另一灯会发光,不符合都熄灭的条件),电压表示数为0说明电压表两端无法连通到电源两极,据此推导故障位置。
③ 探究规律类实验,为了避免实验偶然性得到普遍结论,需要更换不同规格的实验器材多次重复实验。
【解析】
(1) ① 实验前电流表指针没有对准零刻度线,因此需要对电流表进行调零操作,使指针指在零刻度处。
② 图丙中电流表选用0~3A量程,该量程下每大格代表1A,每小格分度值为0.1A,指针指向0.6A刻度处,因此示数为0.6A。
③ 要测量L₂的电流,需将电流表与L₂串联,改动后电流从电源正极流出,经过开关、L₂后流入电流表正接线柱,从负接线柱流出回到电源负极,仅改动一根导线调整接线即可。
④ 利用串并联用电器的相互影响特性判断:将其中一只灯泡从灯座上取下,闭合开关,若另一只灯泡仍然发光,说明两灯工作互不影响,电路为并联;若另一只灯泡随之熄灭,说明两灯互相影响,电路为串联。
(2) ① 选项A:连接电路时开关处于断开状态,是保护电路的正确操作,A正确;选项B:连接电压表时通过试触选择合适量程,可以避免量程选择不当损坏电表,B正确;选项C:仅将电压表A点连线转接至C点,会导致电流从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,正负接线柱接反,无法正确测量L₂两端电压,操作错误。因此选C。
② 两灯突然熄灭,且故障由单只灯泡引起,说明电路发生断路故障;电压表示数变为0,说明电压表两端无法连通电源两极,因此故障是L₂断路。
③ 为了避免实验偶然性,得到串联电路电压的普遍规律,接下来需要更换不同规格的灯泡,多次进行实验。
【答案】
(1)① 对电流表调零 ② 0.6 ③
④ 取下其中一只灯泡,若另一只灯泡仍发光则为并联,若另一只灯泡熄灭则为串联
(2)① C ② L₂断路 ③ 更换不同规格的灯泡多次实验
【知识点】
电流表的使用、串并联电路判别、串联电路电压规律
【点评】
本题是初中电学核心探究实验的综合考查,覆盖了电表使用前调零、电表读数、电路改线、电路故障判断、实验多次操作的目的等多个基础考点,重点考察学生对实验操作细节的掌握,尤其是电压表接线柱正负性的判断、串并联电路特点的灵活运用,是电学实验部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.7
我们可以按题目设问顺序逐步梳理思路:
1. 第(1)部分探究并联电路电流特点:
① 电流表使用前首先要观察指针是否对准零刻度线,图甲中实验前指针没有指零,显然需要进行调零操作。
② 读取电流表示数时先确认量程:图丙中电流表接线柱接的是“-”和“3”,所以量程是0~3A,该量程分度值为0.1A,对应指针位置读数即可得到电流值。
③ 要测量L₂的电流,根据电流表使用规则,电流表必须和被测的L₂串联,同时保证电流从正接线柱流入、负接线柱流出,只改动一根导线调整接线即可。
④ 串并联电路最核心的区别是用电器是否相互影响:串联电路各用电器互相影响,取下一个另一个就不工作;并联电路各支路互不影响,取下一个另一个仍能工作,利用这个特点就可以快速判断电路连接方式。
2. 第(2)部分探究串联电路电压特点:
① 逐个判断操作的正误:连接电路时开关断开是基础安全操作,试触选量程是电压表使用的规范操作,直接转接电压表的接线柱要注意正负接线柱是否接反,不符合规则的就是错误操作。
② 两灯都熄灭说明电路大概率是断路故障(若某灯短路另一灯会发光,不符合都熄灭的条件),电压表示数为0说明电压表两端无法连通到电源两极,据此推导故障位置。
③ 探究规律类实验,为了避免实验偶然性得到普遍结论,需要更换不同规格的实验器材多次重复实验。
【解析】
(1) ① 实验前电流表指针没有对准零刻度线,因此需要对电流表进行调零操作,使指针指在零刻度处。
② 图丙中电流表选用0~3A量程,该量程下每大格代表1A,每小格分度值为0.1A,指针指向0.6A刻度处,因此示数为0.6A。
③ 要测量L₂的电流,需将电流表与L₂串联,改动后电流从电源正极流出,经过开关、L₂后流入电流表正接线柱,从负接线柱流出回到电源负极,仅改动一根导线调整接线即可。
④ 利用串并联用电器的相互影响特性判断:将其中一只灯泡从灯座上取下,闭合开关,若另一只灯泡仍然发光,说明两灯工作互不影响,电路为并联;若另一只灯泡随之熄灭,说明两灯互相影响,电路为串联。
(2) ① 选项A:连接电路时开关处于断开状态,是保护电路的正确操作,A正确;选项B:连接电压表时通过试触选择合适量程,可以避免量程选择不当损坏电表,B正确;选项C:仅将电压表A点连线转接至C点,会导致电流从电压表负接线柱流入、正接线柱流出,正负接线柱接反,无法正确测量L₂两端电压,操作错误。因此选C。
② 两灯突然熄灭,且故障由单只灯泡引起,说明电路发生断路故障;电压表示数变为0,说明电压表两端无法连通电源两极,因此故障是L₂断路。
③ 为了避免实验偶然性,得到串联电路电压的普遍规律,接下来需要更换不同规格的灯泡,多次进行实验。
【答案】
(1)① 对电流表调零 ② 0.6 ③
(2)① C ② L₂断路 ③ 更换不同规格的灯泡多次实验
【知识点】
电流表的使用、串并联电路判别、串联电路电压规律
【点评】
本题是初中电学核心探究实验的综合考查,覆盖了电表使用前调零、电表读数、电路改线、电路故障判断、实验多次操作的目的等多个基础考点,重点考察学生对实验操作细节的掌握,尤其是电压表接线柱正负性的判断、串并联电路特点的灵活运用,是电学实验部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.7
2. (2025·扬州梅岭中学月考)如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积).请你回答以下问题:

(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的
(3)若在M、N之间接入导体A、B,可探究导体的电阻与
(4)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是
(5)小张又进行了两组实验,如图丙,他把M、N与钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明温度升高,钨丝的电阻
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的
亮度
来判断导体的电阻大小.(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的
B、D
(填字母);这样做是为了控制横截面积和材料
相同.(3)若在M、N之间接入导体A、B,可探究导体的电阻与
材料
的关系.(4)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是
将一个电流表串联到电路中
.(5)小张又进行了两组实验,如图丙,他把M、N与钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明温度升高,钨丝的电阻
变大
(填“变大”“变小”或“不变”).如图丁,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针不动,用酒精灯加热玻璃块,当玻璃块达到红炽状态时,灯泡逐渐亮起,电流表有示数,说明玻璃由绝缘体变为导体
(填“导体变为绝缘体”或“绝缘体变为导体”).答案
2. (1)亮度 (2)B、D 材料 (3)材料 (4)将一个电流表串联到电路中 (5)变大 绝缘体变为导体
解析:(1)根据转换法,在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的亮度来判断导体的电阻大小,灯泡越亮,说明导体的电阻越小.
(2)根据控制变量法,为了探究导体的电阻与导体长度的关系,应控制导体的横截面积和材料相同,而长度不同,所以M、N之间应接入图乙中的B、D电阻丝.
(3)根据控制变量法,若在M、N之间接入只有材料不同的导体A、B,可探究导体的电阻与材料的关系.
(4)当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮暗,可以增加一个电流表串联接入电路中,通过电流表读数大小来判断.
(5)图丙把M、N与钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,钨丝温度升高,观察到电流表示数变小,说明钨丝的电阻与温度有关,温度升高,钨丝的电阻变大.图丁,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针不动,说明此时玻璃为绝缘体,电路为断路状态;用酒精灯加热玻璃块,当玻璃块达到红炽状态时,灯泡逐渐亮起,电流表有示数,说明此时玻璃为导体,电路为通路,即玻璃由绝缘体变为导体.
解析:(1)根据转换法,在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的亮度来判断导体的电阻大小,灯泡越亮,说明导体的电阻越小.
(2)根据控制变量法,为了探究导体的电阻与导体长度的关系,应控制导体的横截面积和材料相同,而长度不同,所以M、N之间应接入图乙中的B、D电阻丝.
(3)根据控制变量法,若在M、N之间接入只有材料不同的导体A、B,可探究导体的电阻与材料的关系.
(4)当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮暗,可以增加一个电流表串联接入电路中,通过电流表读数大小来判断.
(5)图丙把M、N与钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,钨丝温度升高,观察到电流表示数变小,说明钨丝的电阻与温度有关,温度升高,钨丝的电阻变大.图丁,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针不动,说明此时玻璃为绝缘体,电路为断路状态;用酒精灯加热玻璃块,当玻璃块达到红炽状态时,灯泡逐渐亮起,电流表有示数,说明此时玻璃为导体,电路为通路,即玻璃由绝缘体变为导体.
解析
【分析】
这道题围绕探究影响导体电阻大小的实验展开,核心用到转换法和控制变量法两种实验思路:首先第一问,电阻的大小无法直接观测,串联灯泡时,电路电流会随接入导体的电阻变化而变化,灯泡亮度也随之改变,因此可以通过灯泡的亮暗间接判断电阻大小,是转换法的典型应用。第二问探究电阻和长度的关系,按照控制变量的要求,必须保证除了长度之外,导体的材料、横截面积两个变量完全一致,对照图乙的电阻丝参数就能选出符合要求的B、D。第三问对比A、B两根电阻丝的参数,发现只有材料不同,其余条件完全一致,因此可以探究电阻和材料的关系。第四问如果接入的导体电阻差值很小,电路电流差异就很小,人眼无法分辨灯泡亮度的区别,此时串联电流表就能通过精确的电流示数判断电阻大小,解决现象不明显的问题。第五问结合欧姆定律,电源电压不变时电流变小说明电阻变大,同时丁图的实验说明常温下不导电的玻璃在高温下可以导电,实现绝缘体到导体的转化。
【解析】
(1) 实验中采用转换法,将不易直接观察的电阻大小转换为容易观察的灯泡亮度:接入导体的电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗,因此可以通过灯泡的亮度判断导体的电阻大小。
(2) 根据控制变量法,探究导体电阻与长度的关系时,需要控制导体的材料、横截面积完全相同,仅长度不同,图乙中B、D两根电阻丝均为镍铬合金,横截面积都是S,仅长度不同,符合实验要求,因此M、N之间应接入B、D,该操作是为了控制横截面积和材料相同。
(3) 导体A是锰铜合金,导体B是镍铬合金,二者长度、横截面积完全相同,只有材料不同,因此接入A、B可以探究导体的电阻与材料的关系。
(4) 若接入M、N的导体电阻阻值接近,电路中电流差异极小,人眼无法区分灯泡的亮度变化,此时可以在电路中串联接入一个电流表,通过电流表示数的大小精准对比电阻的差异,让实验现象更明显。
(5) 图丙中加热钨丝后电流表示数变小,电源电压不变,由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$可知电路总电阻变大,说明温度升高时,钨丝的电阻变大。图丁中常温下玻璃接入电路,灯泡不亮、电流表无示数,说明常温下玻璃是绝缘体;玻璃加热到红炽状态后,灯泡发光、电流表有示数,电路导通,说明玻璃由绝缘体变为导体。
【答案】
(1) 亮度 (2) B、D 材料 (3) 材料 (4) 将一个电流表串联到电路中 (5) 变大 绝缘体变为导体
【知识点】
影响电阻的因素,控制变量法,导体与绝缘体
【点评】
本题是电阻影响因素实验的常规考题,全面覆盖了该实验的核心方法和拓展结论,既考察了转换法、控制变量法的基础应用,也延伸考察了温度对金属电阻的影响、绝缘体在特殊条件下可转化为导体的知识点,整体侧重对实验逻辑的理解,没有复杂计算,学生只要掌握控制变量的操作规则就能顺利解题。
【难度系数】
0.8
这道题围绕探究影响导体电阻大小的实验展开,核心用到转换法和控制变量法两种实验思路:首先第一问,电阻的大小无法直接观测,串联灯泡时,电路电流会随接入导体的电阻变化而变化,灯泡亮度也随之改变,因此可以通过灯泡的亮暗间接判断电阻大小,是转换法的典型应用。第二问探究电阻和长度的关系,按照控制变量的要求,必须保证除了长度之外,导体的材料、横截面积两个变量完全一致,对照图乙的电阻丝参数就能选出符合要求的B、D。第三问对比A、B两根电阻丝的参数,发现只有材料不同,其余条件完全一致,因此可以探究电阻和材料的关系。第四问如果接入的导体电阻差值很小,电路电流差异就很小,人眼无法分辨灯泡亮度的区别,此时串联电流表就能通过精确的电流示数判断电阻大小,解决现象不明显的问题。第五问结合欧姆定律,电源电压不变时电流变小说明电阻变大,同时丁图的实验说明常温下不导电的玻璃在高温下可以导电,实现绝缘体到导体的转化。
【解析】
(1) 实验中采用转换法,将不易直接观察的电阻大小转换为容易观察的灯泡亮度:接入导体的电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗,因此可以通过灯泡的亮度判断导体的电阻大小。
(2) 根据控制变量法,探究导体电阻与长度的关系时,需要控制导体的材料、横截面积完全相同,仅长度不同,图乙中B、D两根电阻丝均为镍铬合金,横截面积都是S,仅长度不同,符合实验要求,因此M、N之间应接入B、D,该操作是为了控制横截面积和材料相同。
(3) 导体A是锰铜合金,导体B是镍铬合金,二者长度、横截面积完全相同,只有材料不同,因此接入A、B可以探究导体的电阻与材料的关系。
(4) 若接入M、N的导体电阻阻值接近,电路中电流差异极小,人眼无法区分灯泡的亮度变化,此时可以在电路中串联接入一个电流表,通过电流表示数的大小精准对比电阻的差异,让实验现象更明显。
(5) 图丙中加热钨丝后电流表示数变小,电源电压不变,由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$可知电路总电阻变大,说明温度升高时,钨丝的电阻变大。图丁中常温下玻璃接入电路,灯泡不亮、电流表无示数,说明常温下玻璃是绝缘体;玻璃加热到红炽状态后,灯泡发光、电流表有示数,电路导通,说明玻璃由绝缘体变为导体。
【答案】
(1) 亮度 (2) B、D 材料 (3) 材料 (4) 将一个电流表串联到电路中 (5) 变大 绝缘体变为导体
【知识点】
影响电阻的因素,控制变量法,导体与绝缘体
【点评】
本题是电阻影响因素实验的常规考题,全面覆盖了该实验的核心方法和拓展结论,既考察了转换法、控制变量法的基础应用,也延伸考察了温度对金属电阻的影响、绝缘体在特殊条件下可转化为导体的知识点,整体侧重对实验逻辑的理解,没有复杂计算,学生只要掌握控制变量的操作规则就能顺利解题。
【难度系数】
0.8
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