| 1. 难度：中等 | |||||||||||||||||
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如图所示，实验小组利用规格不同的小灯泡L1、L2“探究串联电路电压特点”的实验。
(1)根据实物图在虚线框内画出电路图______； (2)闭合开关后，小明发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3 V，则电路中出现的故障可能是L1发生了______ (选填“短路”或“断路”)； (3)排除故障后，小明继续实验。某次测量灯L1两端的电压时，电压表的示数如图乙所示为______V； (4)接着小明开始测量灯L2两端的电压，他将开关断开，然后将AE导线的A端松开接到D接线柱上，正要闭合开关，同组的同学说小明的做法是错误的，原因是______； (5)小明更换了不同规格的小灯泡并多次实验，将得到的数据记录在下表中，分析实验数据，你可以得到结论：______。
（拓展）在第二次实验时，发现灯L2的亮度比灯L1______ (选填“亮”或“暗”)，根据此现象可初步得出结论：______。
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| 2. 难度：中等 | |||||||||
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小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路。此时电流表测量的是______(选填“A”“B”或“C”)处的电流；闭合开关前发现电流表指针偏向“0”刻度左侧，则接下来的操作是______； (2)请在图乙中移动一根导线，使其测量A处的电流。在被移动的导线上画“×”，用笔画线代替导线按要求连接新的电路，并将测量数据记录在表格中______。 (3)测出A、B、C三处电流如表所示，请在图丙表盘上标出B点的电流值______。小梅由表格数据得出结论：干路电流等于各支路电流之和，小海认为小梅这样做不妥，则不妥之处是：______，请你写出进一步的操作方法：______；
（拓展）小海觉得完成本实验需要频繁拆装电路，太过麻烦，于是他又添加了一个开关，重新设计电路完成了本实验。请在虚线框中画出小海设计的实验电路图______。
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| 3. 难度：困难 | ||||||||||||||||
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小明利用如图所示实物图探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)请将图中的实物电路连接完整______； (2)连接好电路后，小明移动滑动变阻器的滑片，发现两电表示数不变化，且电流表示数较小，则电路出现的故障是______； (3)在探究“电流与电压的关系”实验中，所测数据如下表，分析数据可得结论是：______；
(4)在探究“电流与电阻的关系”时，将电阻R1由10 Ω换成15 Ω，闭合开关后，电压表示数会______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，接下来应将滑动变阻器的滑片P向______ (选填“左”或“右”)端移动。 （拓展）小明测得电源电压为4.5 V，请结合表中数据计算在探究“电流与电压的关系”实验中，电压表示数为1 V和3 V时，滑动变阻器所消耗的电功率之比为______，滑动变阻器的最大阻值不小于______Ω。
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| 4. 难度：困难 | |||||||||||||
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小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3 V，滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样，阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整______； (2)小彬把5 Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是______ (写出一种可能性)；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为______A； (3)将5 Ω定值电阻换成10 Ω定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，同时眼睛盯住______使其示数与接入5 Ω电阻时一致，记录此时另一电表的示数； (4)之后将10 Ω定值电阻换成20 Ω定值电阻，重复步骤(3)； (5)实验记录的多组数据如下表所示，分析数据可得出结论：______。
（拓展）完成上述实验后，小彬想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10 Ω)。他用电阻丝Rx替换了原来的定值电阻，闭合开关后发现电压表已损坏，于是将其拆除，在不改变其他电路元件的连接方式的情况下小彬也完成了实验。请在框中画出实验电路图，写出计算Rx的表达式(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)。 实验步骤： Ⅰ.断开开关，按照电路图连接实物图______； Ⅱ.将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，记录此时电流表的示数为I1，将滑片移至阻值最小处，记录此时的电流表示数为I2；则待测电阻的表达式为：Rx＝______；
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| 5. 难度：中等 | |
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在测定额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8 Ω)的实验中，电源为两节新干电池。 (1)请用笔画线将图甲电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小______； (2)连接电路时，开关应______，滑片P应置于______端； (3)正确连接电路后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑片使电压表的示数为______V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率是______W；
（拓展）同学们在连接器材时不小心连成了如图丙所示的电路，若考虑电流表的微小电阻，与原本电路图相比，此时电压表示数______ (选填“偏大”或“偏小”)，若电流表电阻不变，灯泡电阻越大，实验的误差就______ (选填“越大”或“越小”)。
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| 6. 难度：简单 | |
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如图甲为测量“小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为4.5 V，小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。
(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整______； (2)小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是______； (3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某位置，电压表示数(如图乙所示)为______V，则此时小灯泡消耗的实际功率______ (选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率； (4)小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I－U图像(如图丙所示)，根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是______W； (5)进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，造成这一现象的原因可能是______。 （拓展）小明做完实验后发现电流表损坏，他利用剩余器材、阻值已知的电阻和一个单刀双掷开关也完成了对小灯泡额定功率的测量，请你在虚线框中画出小明设计的实验电路图______。
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| 7. 难度：中等 | |
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如图甲是小明同学设计的测量小灯泡电功率的实验电路(灯泡的额定电压为2.5 V)。
(1)小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法______； (2)电路连接正确后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______； A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合 C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路 (3)正确操作后，小灯泡发光，这时电压表的示数为2 V，则应向______移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。 （拓展）在实验时，电压表出现了故障不能使用，同组的小红同学也设计了一个电路图(如图丙所示)，测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻R＝25 Ω，请写出小红同学的操作步骤及测量结果： ①______； ②______； ③小灯泡额定功率表达式为P＝______ (用符号表示)。
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| 8. 难度：中等 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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小胡用如图甲所示的电路“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”。其中电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)请你按照电路图将实物图连接完整______； (2)为保证安全，闭合开关前滑动变阻器滑片应该______； (3)在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：______； (4)根据表中数据可知小灯泡的额定功率为______W，分析表中数据可得出的实验结论是：______ ；(5)将白炽小灯泡换成额定功率相同的LED灯，发现LED灯正常工作时亮度更高，试分析解释原因______； （拓展）实验选用的滑动变阻器的规格是______ (选填“20 Ω 1 A”或“50 Ω 0.5 A”)。
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| 9. 难度：中等 | |
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探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。 (1)在该实验中，透明的容器中密闭了质量______ (选填“相等”或“不相等”)的空气，我们是通过观察U形管中液面的______来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。此现象的形成是由于实验装置中______ (选填“气体”或“液体”)的热胀冷缩导致的；
(2)图甲是探究电流通过导体产生的热量与______的关系，图乙是探究电流通过导体产生的热量与______的关系； (3)英国物理学家焦耳通过大量实验研究发现：电流通过导体产生的热量与______成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比。这个规律叫作焦耳定律。 （拓展）家用电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的，请你解释为什么电烤箱的低温挡接入的电阻丝要长一些______。
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| 10. 难度：简单 | ||||||||||||||||
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在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较______，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少；图中滑动变阻器的作用是______； (2)小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30 s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的变化量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据(见表)。
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流______，其产生的热量______；
(3)若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系，可选择乙图中的______(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图烧瓶中的电阻______ (选填“串联”或“并联”)。 （评估）如图丙是同组的小红探究电阻产生的热量与电流的关系的装置，请你与小明的实验装置进行比较并指出其中一位同学装置的优点：______。
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| 11. 难度：中等 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中，李明和同学们提出了以下猜想： 猜想一：导体电阻大小可能与导体的长度有关； 猜想二：导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关。 于是他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝，并设计了如图所示的电路。
(1)连接电路时，开关S应处于______状态(选填“断开”或“闭合”)； (2)闭合开关后，他们发现电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，你判断他们的电路出现的故障可能是______； (3)电路连接正确后，他们经过认真测量和计算，得到了下表所示的数据：
比较表中数据，要验证他们的猜想一，可选哪三组数据做比较？______； 比较表中数据，要验证他们的猜想二，可选哪三组数据做比较？______； (4)分析表格数据，可得出的结论是______； (5)李明做完实验后又用两个长度和横截面积相同的不同材料的导体进行探究，结果发现它们的电阻不同，由此可以初步得出结论______。 （拓展）现有一段相同材料制成的电阻丝，长为1.5 m，横截面积为3 mm2，则这段电阻丝的阻值为______Ω。
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| 12. 难度：中等 | ||||||||||||||||||||||||||
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小明利用如图所示的电路“探究影响电阻大小的因素”。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
(1)实验中通过观察______来比较电阻的大小； (2)分别将______ (填编号)两根合金丝接入电路，来探究导体的电阻与导体横截面积有关，可得出结论是______； (3)分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是导体的材料、横截面积相同时，导体的长度越大，电阻越______； (4)为了进一步探究电阻是否受温度的影响，用酒精灯给电阻丝缓慢加热，观察加热前后电流表的示数，发现示数变小了，由此现象可得出结论______； (5)通过以上探究，小明明白了输电线路将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样是为了______ (选填“增大”或“减小”)输电线的电阻。 （拓展）根据实验结论可知金属的电阻具有随温度变化的性质，小明用一段具有这种性质的金属丝接入电路中，设计了一个简易的测温装置，他将电流表的表盘改装成测温装置的刻度盘，当温度升高时，表盘的示数会______ (选填“增大”或“减小”)。
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