1、模块四 电学专题10 电（磁）学实验*知识与方法一、初中物理实验方法1.控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同因素的影响，为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研究的因素与该物理量之间的关系。分析思路：找好自变量、因变量和控制变量。自变量：实验中主动变化的量。因变量：实验中被动变化的量，一般也是研究目标。控制变量：除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量，需控制不变。2.转换法：在科学探究中，对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象，通常改用一些非常直观的现象去认识。3.等效替代法：等效替代法是在保证某种效果（特性和
2、关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。4.科学推理法：以可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示科学规律的本质。二、测定性实验多种方法测电阻详见专题03多种方法测电功率详见专题07三、探究性实验1.探究串、并联电路中的电流关系说明：应选择不同规格的灯泡进行实验；一次实验结束后，应更换灯泡规格再重复实验，获得多组数据总结规律。（1）串联： 结论：在串联电路中，各处的电流都相等。I总=I1=I2=In（2）并联： 结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。I总=I1+
3、I2+In2.探究串、并联电路中的电压关系说明：应选择不同规格的灯泡进行实验；一次实验结束后，应更换灯泡规格再重复实验，获得多组数据总结规律。（1）串联： 结论：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。U电= U总=U1+U2+Un（2）并联： 结论：并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等。U电=U1=U2=Un3.探究影响导体电阻大小的因素实验方法：（1）转换法：灯泡的亮度或电流表的示数表示金属丝电阻的大小，后者更准确，但要注意避免出现电源短路的情况。（2）控制变量法实验结论： 当导体的横截面积、材料、温度相同时，长度越长，导体的电阻越大； 当导体的长度、材料、温度相同时
4、，横截面积越大，导体的电阻越小； 导体的电阻和温度、材料也有关。金属导体温度越高，电阻越大。4.探究电流与电压的关系实验方法：控制变量法滑动变阻器的作用：改变R 两端电压保护电路实验表格：电压U/V电流I/A实验步骤：电流表、电压表调零；按电路图连接电路，调节滑动变阻器为最大阻值，检查电路并试触闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，用电压表测R两端电压U，用电流表测通过R的电流I，记入表格仿照步骤2，改变滑动变阻器阻值5次，将5次U、 I，记入表格实验结论：在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。5.探究电流与电压的关系实验方法：控制变量法滑动变阻器的作用：控制电阻R两端电压不变保
5、护电路电阻R/电流I/A实验步骤：电流表、电压表调零；按电路图连接电路，调节滑动变阻器为最大阻值，检查电路并试触闭合开关，调节滑动变阻器到适当位置，用电压表测R两端电压U，用电流表测通过R的电流I，将R 、 I 记入表格断开开关，改变R的阻值，调节滑动变阻器，使R两端电压等于U，用电流表测通过R的电流I，将R 、 I 记入表格仿照步骤3，改变R的阻值4次，将4次R、 I记入表格实验结论：在电压一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电阻成反比。6.探究影响导体产生电热的因素实验方法：（1）转换法：可以用U形管两侧液面高度差h表示电流通过导体产生的热量Q。（2）控制变量法 实验结论：电流、导体电阻一
6、定时，通电时间越长，导体产生的热量越多；电流、通电时间一定时，导体电阻越大，导体产生的热量越多；导体电阻、通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。7.探究通电螺线管的极性与电流方向的关系 实验结论：通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流的方向有关。8.探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验方法：（1）转换法：吸引铁钉或曲别针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。（2）控制变量法实验1：对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟电流大小的关系 实验结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。实验2：对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数的关系实验结论：电流一定时，外形相同的螺线
7、管匝数越多，电磁铁的磁性越强。9.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。四、其他实验安培定则*针对训练一、单选题1（2023秋四川成都九年级统考期末）如图所示，在探究“串联电路中电流的规律”时，小芸同学用电流表测出A、B、C点的电流分别为IA0.3A，IB0.3A，IC0.3A，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（）A整理器材，分析数据，得出结论，交流反思B换用电流表的另一量程，再测出一组电流值C对换灯L1和L2的位置，再测出一组电流值D换用不同规格的小灯泡，再测出几组电流值【答案】D【解析】BC由题意可知，A、B
8、、C三点的电流相等，所以换用另一量程、对换L1和L2的位置还会得出A、B、C三点电流相等的结论，结论仍不具有普遍性，故BC不符合题意；AD为了使实验结论具有普遍性，避免偶然性，应该更换不同规格的小灯泡，多测出几组数据，分析数据，总结规律，这样的结论才具有科学性、普遍性，故A不符合题意，D符合题意。故选D。2（2023秋四川成都九年级统考期末）如图所示，秋秋同学在探究影响电阻大小的因素实验中，将导线ab上的夹子左右滑动，观察小灯泡的亮度变化来判断电阻的大小，关于该实验下列说法中正确的是（）A在实验中，若灯泡越亮，则说明导线导电性能越差，导线的电阻越小B实验中，若灯泡不亮，一定原因是灯泡短路或开路
9、，应立刻检查故障C若只利用图中所示的器材，还可探究电阻大小与导线横截面积的关系D若用电流表替换小灯泡，则可更好地反映电阻的大小，没有安全隐患【答案】C【解析】A小灯泡越亮，表明通过小灯泡的电流越大，根据欧姆定律可知，电路的电阻越小，即被研究导体的电阻越小，导线导电性能越好，故A错误；B实验中，若灯泡不亮，可能是灯泡短路或开路，也可能是灯泡的实际功率太小，所以应将导线ab上的夹子左右滑动，观察小灯泡是否发光，故B错误；C若只利用图中所示的器材，可将导线ab上的夹子滑到中点，然后将导线ab对折接入电路，比较两次灯泡的亮度探究电阻大小与导线横截面积的关系，故C正确；D若用电流表替换小灯泡，因电流表的
10、内阻很小，在电路中相当于导线，所以这样改进的隐患是有可能电路中的电流过大，烧坏电流表或电源，故D错误。故选C。二、填空题3（2023秋四川成都九年级统考期末）如图所示，通过观察和比较电磁铁A和B吸引大头针的多少，可以得出电磁铁_磁性更强（选填“A”或“B”），说明电磁铁磁性的强弱与线圈的_有关。【答案】 A 匝数【解析】12由图可知，两个电磁铁串联，则通过电磁铁的电流相同，A电磁铁的线圈匝数多，吸引大头针的个数越多，说明其磁性越强，表明电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关。三、作图题4（2022江苏扬州校考三模）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。当开关闭合后，如要求当滑片P从b端到a端
11、的过程中，弹簧的长度会变长，请在图中画出电磁铁线圈的绕线方法。【答案】【解析】由图示知，滑片由b端向a端移动的过程中，变阻器接入电路的阻值变大，电路的总阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。弹簧的长度变长，说明条形磁铁受到的斥力减小。据异名磁极相互吸引知，电磁铁的上端为S极。电流由线圈的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁线圈的绕线方法如下图5（2022山东青岛统考二模）请你在虚线框内将电路补充完整，要求：电源电压恒定不变，闭合开关S，图中的小磁针旋转180后静止；此电路能改变电磁铁的磁性强弱。【答案】【解析】如图小磁针初始状态S极在右端，要求闭合开关S小磁针旋转180后静止，所以
12、通电后电磁铁左端应该为S极（同名磁极相互排斥），由安培定则可以判断出线圈可见部分的电流方向向下，所以电路中电源的正极应该在左侧；又要求电路能够改变电磁铁的磁性强弱，即电路中还要串联一个滑动变阻器，来改变电路中的电流，进而改变电磁铁的磁性强弱；如图所示：四、实验题6（2023秋山西晋中九年级统考期末）小爱学习小组的同学利用如图甲所示的电路图探究“并联电路的电流规律”。（1）连接电路时，开关应处于_状态；（2）从图乙可看出，他们此时用电流表测量的是流过_（选填“A”“B”或“C”）点的电流；（3）进行实验过程中，小爱记录了如下实验数据。实验次数通过A 点的电流IA/A通过B 点的电流IB/A通过C
13、 点的电流IC/A10.10.10.220.20.20.430.30.30.6分析以上实验数据，小爱发现通过两条支路的电流总是相等，其原因是_。为了得出更普遍的结论，请你提出一条合理建议：_。【答案】 断开 C 选用规格相同的灯泡进行实验 见解析【解析】（1）1在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。（2）2由图乙知，两灯并联连接，电流表串联在干路上，测干路的电流。所以是用电流表测图甲中C处的电流。（3）3由表格数据知，通过A、B两点的电流，即通过两灯的电流总相等，说明实验中，选用的两个灯泡的规格相同。4选用相同规格的灯泡进行实验，结论具有偶然性，为了得到普遍性的实验结论，应选用不同规
14、格的灯泡进行多次实验。7（2023秋河南南阳九年级统考期末）小美和小丽用如图甲所示的电路探究“串联电路的电压关系”。（1）准备器材时，灯L1和灯L2应选用_（选填“相同”或“不同”）的规格；连接电路时，开关应处于_状态；（2）小美用电压表测量L1两端的电压，闭合开关后，她发现电压表出现了图乙所示的现象，出现这种现象的原因是电压表选用的量程_；（3）她们在测量L2两端的电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0。小美用电压表检测L1两端的电压，示数为电源电压，由此判断出L1处的故障是_；L2是短路还是正常的？小丽在原电路中又添加了一个电路元件，就检验出了结果，她的方法可能是_（合理即可）；（4）她们
15、排除故障后继续实验，得出了下表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应当_。L1两端电压/VL2两端电压/V串联后总电压/V1.43.14.5【答案】 不同 断开 大 断路 用导线接在L1两端，如果L2发光，则L2正常；若L2不发光，则L2短路 换用不同规格的器材（灯泡或者电源）或加滑动变阻器，进行多次实验【解析】（1）1实验中，为了得出普遍规律，应选用不同规格的灯泡进行实验。2为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。（2）3由图乙可知，指针偏转角度较小，由此可知，电压表选用的量程过大造成的。（3）4在测量L2的两端电压时，两灯突然熄灭，说明电路中有断路的地方；电压
16、表示数变为0，说明灯L2短路或者此时电压表和电源连接的部分电路中出现断路；用电压表检测L1的两端电压，电压表示数为电源电压，说明此时电压表和电源连接的部分无断路，因此出现此故障的原因可能是：灯泡L1断路。5要判断L2是短路还是正常，可采用导线直接接在L1的两端，让其恢复通路，根据L2的发光情况进行判断，因此她的方法可能是：用导线接在L1两端，如果L2发光，则L2正常；若L2不发光，则L2短路。（4）6实验进行一次得到的规律具有偶然性，为了得出串联电路电压关系的普遍规律，可换用不同规格的器材（灯泡或者电源）或加滑动变阻器，进行多次实验。8（2023秋河南郑州九年级郑州中学校考期末）小王和同学做探
17、究“并联电路中电流特点”的实验。（1）实验时应选两个规格_（选填“相同”或“不同”）的小灯泡，原因是_；（2）在闭合开关前，小王发现电流表偏转情况如图甲所示，那么他接下来的操作应该是_；（3）小王用电流表分别测出电路中3个位置的电流来寻找规律，以下所取组合不合适的是_；AE、A、DBE、B、CCF、C、DDF、A、D（4）图丙是小王连接的实物图，若想只改变一根导线来测量L2的电流，请你在图中改动的导线上画“”，并补画上改动后的导线。_【答案】 不同 见详解 见详解 C 【解析】（1）12如图两个灯泡相同，则实验时两支路的电流始终相同，结论不同有普遍性，为了避免结论的偶然性，应选两个规格不同的小
18、灯泡。（2）3在闭合开关前，电流表指针应指向零刻度线，如图甲所示，指针偏左，未归零，那么他接下来的操作应该是对电流表进行调零。（3）4如图所示，E、F为干路电流，A、B为L1的电流，C、D为L2的电流，实验中需要测量干路电流及两支路电路。AE为干路，A为L1的电流， D为L2的电流，符合实验要求，故A不符合题意；BE为干路， B为L1的电流，C为L2的电流，符合实验要求，故B不符合题意；CF为干路， C、D同为L2的电流，不符合实验要求，故C符合题意；DF为干路， A为L1的电流，D为L2的电流，符合实验要求，故D不符合题意。故选C。（4）5若想只测量L2的电流，则将电流表与L2串联，改动的方
19、法如图所示9（2023秋陕西榆林九年级统考期末）在探究影响导体电阻大小的因素时，小明做出了如下猜想：导体的电阻可能与导体的长度有关；导体的横截面积有关；导体的材料有关。实验室提供了4个相同的小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如表所示。编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5（1）按照如图所示连接电路，在电路中分别接上不同的导体，则通过观察_来比较导体电阻的大小；（2）为了验证上述猜想，应该闭合_两个开关；（3）闭合开关S1和S3，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论是：其它条件相同的情况下，_
20、，电阻越大。（4）实验中发现实验现象不明，小明将灯泡换成了_（选填“电流表”或“电压表”），电表的示数越大，说明表所在支路的导体电阻越_；（5）接下来，小明又做了如下实验：将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同，这说明导体的电阻与_有关。【答案】 灯泡的亮度 S1、S3 横截面积越小 电流表 小 温度【解析】（1）1在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法。（2）2为了验证上述猜想，应选择材料相同、长度相同，横截面积不同的电阻，所以应选择
21、A、C两电阻丝，则应闭合开关S1和S3。（3）3闭合开关S1和S3，电阻丝A、C接入电路，它们的长度相同、材料相同，横截面积不同，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论是：导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。（4）45实验中观察灯泡的亮度，当导体的电阻相差不多时实验现象不明显，应将灯泡换成电流表，电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电流表示数越小，导体电阻越小，电流表示数越大。（5）6将镍合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍合金丝吹一段时间热风，合金丝温度升高；再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风，合金丝温度降低，发现两次实验中电表的示数
22、不同，说明两种情况下合金丝的电阻不同，由此可知，导体的电阻与温度有关。10（2023秋河南南阳九年级校考期末）某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20。（1）他们先用5的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图甲所示；连接电路前，悦悦发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是_；检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据测第6组数据时，电压表的示数为2.6 V，电流表的示数如图丙所示请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像_；分析画出的I-U图像可得出结论：在电阻一定时，_；（2）实验结
23、束后，悦悦想继续探究电流与电阻的关系，他将电源电压改为4V且不变，其余连接方式不变。将图中的定值电阻逐个依次换为5、10、20、30的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为2V不变；闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是_；根据实验数据，小强作出了如图所示的I-R图像，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是：_；小鹏又把R换为30的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为_，为完成
24、整个实验，应该选取滑动变阻器_（选填字母）。A“50 1.0 A”B“20 1.0 A”【答案】 将电流表调零 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 定值电阻断路 横坐标R变为 滑动变阻器的最大阻值过小 A【解析】（1）1闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示，指针不指向零刻度线，说明电流表没有调零，因此接下来的操作是将电流表调零。2由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.52A，根据描出的6个数据点连线，如下所示3因为绘制出电阻R的I-U图像为过原点的直线，所以可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（2）4电流表无示数，说明电路可能断路；电压表
25、示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。5小强作出了如图所示的I-R图像，由于此图线为曲线，不便直观判断I与R的定量关系，根据可知，电压不变时，电流I 与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为，从而直观判断出了I与R的关系。67定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-Uv=4V-2V=2V变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理可得，当接入30电阻时，变阻器连入电路中的电阻为故闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小；为完
26、成整个实验，应该选取最大阻值至少30的滑动变阻器，应该选取“50 1.0A”的滑动变阻器。故A符合题意，B不符合题意。故选A。11（2023秋江西南昌九年级统考期末）在“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有学生电源（4 V不变），电流表（00.6 A）、电压表、定值电阻三只（5 、10 、20 各一只），滑动变阻器M、N的规格分别为：“10 2 A”、“20 1 A”，开关、导线若干。(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。( )注意：连接电路的过程中开关应始终_；(2)实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值
27、，要控制_保持不变；(3)某次实验中，闭合开关时，电流表示数几乎为零，电压表示数为4 V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是_；(4)排除故障后，更换不同定值电阻进行实验，记录实验数据如表：实验次数123电阻/51020电流/A0.400.200.10分析表中数据可得到的结论是：_；由数据可知应选择滑动变阻器_；（填“M”或者“N”）(5)为使三个电阻都进行实验，则电阻R的控制电压的范围是_V。【答案】 断开 导体R两端的电压 电阻R断路 当电压一定时，电流和电阻成反比 N 23【解析】(1)1将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：2连接电路
28、的过程中，为保护电路，开关应处于断开状态。(2)3导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关，所以实验中要使用控制变量法，即控制导体R两端的电压保持不变。(3)4闭合开关，无论怎样移动滑片，且电压表始终为4V，电流表示数为零，说明电压表串联在了电路中，电流太小电流表显示不出来，则故障的原因可能是R断路。(4)5研究电流跟电阻之间的关系，电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。6电压表的示数保持不变，由表格中数据知根据串分压的知识，当定值电阻的阻值最大为25时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中电流为0.08A，则滑动变阻器接入的阻值为因此选
29、择滑动变阻器N。(5)7由题可知，电流表量程为00.6A，故电路中最大电流为0.6A；由可得，电路中的最小电阻，此时定值电阻为R1=5，则定值电阻的最大电压根据串联电路电压的规律可得-，因为电源电压、电压表示数不变，所以左边为定值，右边也为定值，当取最大的定值电阻R3=20，变阻器连入电路中的电阻最大为R滑=20时，代入式得：解得U表=2V，故为了使三个电阻都进行实验，定值电阻两端的控制电压的范围是23V。12（2023秋北京九年级统考期末）小明为了探究“电流通过导体产生热量与电阻大小是否有关”，选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，
30、烧瓶内装入质量和初温相等的煤油，阻值为R1和R2的电阻丝，R1=5，R2=10，阻值不随温度变化，电压不变的电源、调零的电流表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。小明设计的实验电路如图所示。（1）实验中用_反映电流通过电阻丝产生热量的多少；（2）为完成该探究实验，还需添加的测量仪器是：_；（3）以下是该探究实验主要的实验步骤，请你将其补充完整：将图中的装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，_；闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R1的阻值和温度计的示数t0，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t；_；利用公式t=t-t0计算
31、出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中；（4） 请画出该实验的实验数据记录表格；_（5） 小红想出另一个实验方案也能完成这个实验探究，请你帮小红画出实验电路图。_【答案】 温度计示数变化 秒表 将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处 断开开关S，将图中的装置乙替换装置甲并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R2的阻值和温度计的示数t0，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t 实验次数电阻大小R/初温t0/末温t/升高的温度t/12 【解析】（1）1实验中电流通过电热丝产生的热量越多，煤油吸收的热量越多，温度
32、升高的越高，所以实验中用温度计示数变化表示电流通过电热丝产生热量的多少。（2）2实验中需要测量加热的时间，所以需要用到秒表。（3）3为了保护电路，在连接电路时，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。4探究“电流通过导体产生热量与电阻大小是否有关”实验中，根据控制变量法可知，需控制通过电阻的电流以及通电时间相同，电阻大小不同。因此断开开关S，将图中的装置乙替换装置甲并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R2的阻值和温度计的示数t0，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t。（4）5根据实验要求，控制通电时间、通过
33、电阻丝的电流大小相同，改变电阻的大小，用煤油升高的温度t的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少，据此设计记录数据的表格如下所示实验次数电阻大小R/初温t0/末温t/升高的温度t/12（5）6根据控制变量法可知，研究电流通过导体产生的热量与电阻的大小有关，为达到通过电阻的电流相同的目的，可以把滑动变阻器与电阻R1、R2串联在电路中，电路图如下图所示13（2023秋广东深圳九年级统考期末）如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，目的
34、是使通过左右两密闭容器内电阻丝的 _不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为 _，才能符合实验研究的要求；（2）U形管中 _反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：_；（3）本实验是研究电流的 _效应，从能量转化的角度分析，是电能转化为 _能。【答案】 电流 5 液面的高度差 见解析 热 内【解析】（1）12电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变；左侧密闭容器内电阻丝阻值为5，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，根据串联和并联电路电流的规律，通过左右两密闭容器
35、内电阻丝的电流不同，左右两密闭容器内电阻丝的通电时间相同，根据控制变量法，故左右两密闭容器内电阻丝阻值应相等，即右侧容器内电阻丝的阻值应为5，才能符合实验研究的要求（研究电流产生热量与电流的关系）。（2）3根据转换法，U形管中液面的高度差越大，电阻丝放热越多，密闭空气温度越高，故U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化。4由串联和并联电路电流的规律，通过左侧容器中的电阻丝的电流大于通过右侧容器中电阻丝的电流，通电时间相等，而两电阻丝的阻值相同，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，根据转换法，说明：当导体电阻、通电时间相同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。（3）5闭合开
36、关，电阻丝中有电流通过，电流会产生热量，这是电流的热效应。6此过程中电流做功，产生热量，是电能转化为内能。14（2023秋北京通州九年级统考期末）在探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验中，小华用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）绕在铁钉上做成了有五个接线柱（抽头）o、a、b、c、d的电磁铁，相邻抽头之间线圈均为40匝。小华将它与电源、电流表、滑动变阻器、开关、导线和一些大头针，组成了如图所示的实验电路。（1）此实验中电磁铁磁性的强弱用_来反映；（2）小华实验步骤如下：先将抽头o、a连入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，用电磁铁的一端吸引大头针，同时观察电流表的示数I。断开开关，将o、a间
37、的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中；小华再将抽头o、b连入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数I保持不变，再用电磁铁的一端吸引大头针。断开开关，将o、b间线圈的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中；仿照上一步骤，分别接入o、c和o、d，记录相关数据；（3）根据实验步骤可知，小华探究具体问题是：_。【答案】 吸引大头针的个数多少 电流一定时，电磁铁的匝数越多，磁性是否越强呢？【解析】（1）1电磁铁的磁性强弱不易直接观察，此实验中利用电磁铁吸引大头针数量的不同来反映磁性强弱的不同，采用了转换法。（3）2根据（2）中的实验操作可知，改变电磁铁的匝数，而控制电路电流不变
38、，观察电磁铁吸热大头针数量的多少，故小华探究具体问题是：电流一定时，电磁铁的匝数越多，磁性是否越强呢？15（2023春九年级校联考课时练习）在“探究感应电流的产生”的实验中，某同学的四次实验情况分别如图所示。（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？_（选填“对”或“不对”），图 _可支持你的结论；（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系：根据图甲和图乙的实验现象可知：在磁场方向相同的情况下，感应电流的方向与 _有关；根据图乙和图丁的实验现象可知：在导体的运动方向相同的情况下，感应电流的方向与 _有关；（3）从能量的
39、角度来分析，感应电流的产生过程是 _能转化为 _能的过程。【答案】 不对 丙 导体运动方向 磁场方向 机械 电【解析】（1）12要产生感应电流，闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动，如图丙，虽然导体运动了，但导体运动时不切割磁感线，而是顺着磁感线的方向运动，电流表的指针没有偏转，即电路中没有感应电流产生，所以此同学的说法不对。（2）3图甲导体向右运动，电流计的指针向左偏转；图乙磁场方向不变，导体向左运动，电流计的指针向右偏转，由甲、乙两图可知，在磁场方向相同的情况下，感应电流方向与导体的运动方向有关。4图乙N极在上，导体向左运动，电流计的指针向右偏转；图丁导体运动方向不变，改变了磁场的方向，使S极在上，电流计的指针向左偏转，由乙、丁两图可知，在导体的运动方向相同的情况下，电流的方向与磁场（或磁感线）的方向有关。（3）56导体做机械运动，消耗了机械能，得到了电能，所以在此过程中，机械能转化为电能。
