（2019-2021）江苏中考物理真题分项汇编专题16 测电阻和电功率实验

这是一份（2019-2021）江苏中考物理真题分项汇编专题16 测电阻和电功率实验，共59页。试卷主要包含了各一个，开关、导线若干，小组同学探究“欧姆定律”等内容，欢迎下载使用。
专题16  测电阻和电功率实验 一．实验探究题1．（2021•淮安）用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V。（1）连接电路时，开关应处于 　   　状态。（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（3）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 　   　（填序号）。A.更换小灯泡B.检查电路是否断路C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（4）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 　   　A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　   　（填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。（5）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I﹣U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 　   　W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 　   　。（6）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 　   　（填序号）。A.两灯的实际功率相同B.相同时间内，电流通过两灯做功不同C.两灯将电能转化为光能的效率不同2．（2021•镇江）某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为 　 　V、电流表的示数为 　 　A。（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为 　 　W。（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0～999.9Ω）。①实验步骤如下：第1步；仅闭合S1，R2调至5Ω时，电流表的示数为0.3A。第2步：仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A。则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，额定功率为 　 　W。②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有 　 　。A.将R1换成导线B.将R2换成导线C.将R2换成适当规格的滑动变阻器D.在实验操作时，先闭合的开关是S23．（2021•徐州）要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值，器材有：干电池两节，电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器（100Ω 2A）和电阻箱（0～9999Ω）各一个，开关、导线若干。测量电路如图甲所示。（1）和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因：　                　。（2）在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　                　端。（3）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为 　                　V。（4）接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是：　                　。4．（2021•宿迁）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 　          　。（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表 　          　。（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是 　          　。（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：①将滑动变阻器 　          　调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 　          　，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝　          　。5．（2021•南京）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω～10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）。②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示，则Rx阻值为 　    　Ω。（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到 　    　，记下此时电阻箱的阻值。②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务。以下四个元件：a.一根导线；b.5Ω电阻；c.30Ω电阻；d.电阻箱。其中符合要求的有 　    　（填字母），操作过程中，　    　（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。6．（2021•泰州）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：实验次数电阻R/Ω电流I/A150.322100.163200.08（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表、电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；②改正错误后，将滑片调至 　 　（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M；③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的 　 　（选填“左侧”或“右侧”）；④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：　 　。（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0～999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使 　 　，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片 　 　（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；④则小灯泡额定功率的表达式为：P＝　 　（用已知量和所测物理量的符号表示）；⑤实验后小华发现，电路中只需将 　 　和 　 　互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。7．（2021•苏州）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整；（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 　              　；（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 　              　（左/右）侧移动；（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 　              　W；（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 　              　。 U/V1.01.52.02.53.0I/A0.20.250.28 0.37（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 　              　Ω；（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率。他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关。设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。8．（2021•连云港）在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是 　      　。（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 　      　端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　      　W。（4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 　      　的关系（选填“A”或“B”）。A.电流与电阻B.电流与电压9．（2020•镇江）小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。（1）图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：①　     　；②　     　。（2）闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障，则图1中导线　     　（选填“①”、“②”或“③”）发生了　     　（填写故障名称）。（3）小华进行了六次实验，记录实验数据并在U﹣I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：①小灯泡的额定功率为　     　W。②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为　     　。A.5Ω 2AB.10Ω 2AC.20Ω 1AD.30Ω 1A（4）实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U﹣I图像应为图3中的虚线　     　（选填“①”、“②”或“③”），你选择的依据是　     　。10．（2020•常州）小组同学探究“欧姆定律”。（一）小明探究“电流与电压的关系”。实验器材为：6V蓄电池开关S、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 2A）、未知阻值的定值电阻R0。（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：滑动变阻器此时接入电路的电阻最大。（2）闭合开关S，发现电流表有示数、电压表无示数，则电路故障不可能是　 　。A．R0处发生短路B．R0处发生断路C．导线EG断路（3）排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，得到多组数据。实验③时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表格内。实验序号①②③④U/V12　 　4I/A0.10.2　 　0.4（4）分析实验数据可得探究结论：　 　。（5）本实验还可测得定值电阻R0的阻值为　 　Ω。（二）小华利用图甲所示电路，以及阻值不同的四个定值电阻，探究“电流与电阻的关系”。实验序号①②③④R/Ω5101525I/A0.60.30.2 （6）实验④时，小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表虽有示数、但无法达到她想要的　 　V，原因是　 　（写出一点即可）。（7）根据已测数据可得探究结论：　 　。11．（2020•无锡）小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验，器材有：干电池两节，开关、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、电阻箱（0～9999Ω 5A）各一个，待测电阻R1、R2，导线若干。（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至　      　。（2）①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线，将电路连接完整。②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最　      　（选填“左”、“右”）端。③在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P，当电流表示数为0.2A时，电压表示数如图丙所示，则电阻两端的电压为　      　V．多次实验所测量的结果如表所示，则R1的阻值为　      　Ω．实验序号电压表示数U/V电流表示数I/A电阻R1/Ω① 0.2 ②0.60.3③0.880.4④测量R1阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量，这样做的理由是：　      　。（3）为测量电阻R2的阻值，他们在已连接好的图乙的电路中，用R2替换R1接入电路。测量过程中，发现电流表示数始终小于分度值。于是，他们按照如图丁所示的电路图，重新连接了电路，闭合开关后，改变电阻箱接入的阻值进行多次测量。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U，并根据记录的数据绘制出﹣图像，如图戊所示，则所测电阻R2的阻值为　      　Ω。12．（2020•泰州）（1）如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图，灯泡额定电压U额＝3.8V；①闭合开关，移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向　 　端（选填“A”或“B”）移动；②当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流I额＝　 　A，额定功率P额＝　 　W。（2）小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流，设计了如图丙所示的电路，测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤：①闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点　 　，移动滑动变阻器滑片，　 　；②开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S1拨向另一触点，应　 　（填滑动变阻器滑片位置的变化情况），读出电压表示数为U；③写出Rx的表达式：Rx＝　 　（用所测物理量和已知量的符号表示）。13．（2019•南通）将几十个小彩灯串联后接在照明电路上，形成一串五光十色的彩灯带，当其中一个小彩灯灯丝烧断后，彩灯带却不会熄灭，其原因是：小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联。当灯丝正常发光时，金属丝与灯丝支架不导通；当灯丝烧断时，金属丝与灯丝支架瞬间导通，其他小彩灯仍能发光。为探究小彩灯的这一结构，小明找来额定电压为5V的小彩灯进行实验。（1）请用笔画线代替导线，在甲图中将实物电路连接完整。（2）正确连接电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障的原因是　     　。（3）排除故障，正确操作测得实验数据及现象记录如表。实验次数12345678电压（V）0.31.02.03.04.05.06.07.5电流（A）0.060.100.130.160.180.200.210灯泡亮度不亮发红弱光→强光灯丝烧断①小彩灯的额定功率为　     　W；②在图乙中，作出灯丝烧断前的I﹣U关系图象；③分析图象可知；小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而　     　。（4）实验中发现，灯丝烧断后，小彩灯并没有导通，其原因可能是　     　。14．（2019•徐州）小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。（1）如图所示，电路图中没有标明电流表、电压表，请在相应圆圈内填入字母“A”“V”完成电路图。实验序号①②③电压U/V2.02.52.8电流I/A0.220.240.26（2）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到　 　端。（3）小明测量的数据如上表所示，三次测量比较，小灯泡亮度变化情况是　 　A．变亮B．变暗C．不变（4）小灯泡的额定功率为　 　W。15．（2019•盐城）小华做“测量小灯泡的功率”的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系，电源电压为4V，保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。（1）图甲所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：　       　。（2）下表是记录与处理实验数据的表格（部分），表中A和B处内容是　       　和　       　。小灯泡的规格电压表的示数U/V电流表的示数I/AABU额＝2.5V1.00.1//（3）实验中测出在U＝2.0V时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向　       　移动：当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　       　W。（4）小明认为（2）中表格内数据不是真实的。你　       　（同意/不同意）小明的观点，写出你判的依据。答：　       　。16．（2019•淮安）如图中所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（2）连接电路时，开关应处于　   　状态。（3）实验中无论怎么移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　   　（写出一种即可）（4）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，示数为　   　V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　   　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为　   　V。（5）移动滑片P，记录多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成I﹣U图象。根据图内所给的信息。计算出小灯泡的额定功率是　   　W。17．（2019•无锡）小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，器材有：电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。（1）小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，理出是：　                　。（2）小明和小红讨论后，选择0～3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A，B接线柱上，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。（3）正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表，电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中。电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26 0.310.34　                　       小灯泡的亮度逐渐变亮①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：　                　。②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　                　W。③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：　                　。④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现 　                　现象，导致器材可能损坏。18．（2019•扬州）在“测量小灯泡电功率”的实验中（小灯泡标有“2.5V”字样）。（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是　     　。（2）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向　     　（A/B）端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图象，则小灯泡的额定功率为　     　W。（3）测量结束后，小明应先　     　，然后拆除　     　上的导线，再拆除其它导线。（4）小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是　     　A．测量小灯泡的电阻B．探究串联电路电流的特点C．探究串联电路电压的特点D．探究电流与电压的关系19．（2019•苏州）小明要测量定值电阻Rx的阻值（约十几欧）现有器材：电源（6V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。（1）他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整；（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最　 　端闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时Rx两端的电压为　 　V。（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0．他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍为0；则由此可以判断故障是：　 　；（4）排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示）。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验。①根据已知条件判断，电压表量程应选用　 　V；②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示次数123AC长度（cm）4.014.020.0电压表示数（V）0.82.02.4求出第1次实验时电路中的电流I1＝　 　A；利用表中所有数据求出待测电阻Rx＝　 　Ω。20．（2019•南京）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。（1）图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）。②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是　 　（填字母）。A．滑动变阻器断路  B．R1断路     C．R1短路③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R1＝　 　Ω。④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有　 　（填序号）。实验序号U/VI/AR1/Ω10.80.2 21.60.4 31.90.475 （2）图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值请在空白处填上适当内容。①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下　 　；②将开关接b，调节　 　，保持　 　不变，记下　 　；③则R2＝　 　。二．综合能力题21．（2019•泰州）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）按照图甲正确连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，造成该现象的原因不可能的是 　 　。A．小灯泡断路B．小灯泡两端电压太小C．滑动变阻器阻值太大D．电源电压太小（2）移动滑片，当电压表的示数为 　 　V时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 　 　W。（3）据实验测得的数据画出小灯泡I﹣U关系图象如图乙（坐标轴上的数值已被擦除），分析图象可知，当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻 　 　（增大/减小/不变）。（4）当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率在以下哪个范围内：　 　A．P实≤0.48WB.0.48W＜P实＜0.6WC.0.6W≤P实＜0.75WD．P实≥0.75W三．解答题22．（2020•南京）有两个阻值未知的定值电阻R1、R2（R1约6Ω，R2约500Ω）和一个电水壶。要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率。（1）图甲是测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池。①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）。②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到　 　（选填“A”或“B”）端。③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线　 　（选填“a”“b”或“c”）内部断路。④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1＝　 　Ω。（2）小明从图甲中的器材和电阻箱（符号，规格“0～9999Ω 5A”）、若干开关及导线中，选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值。请将所选元件符号填入虚线框内。（3）小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1．由于电能表常数被遮挡，她借助额定功率为P0的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2；则电水壶的额定功率为　 　。23．（2020•淮安）某小组在“设计一个模拟调光灯”的活动中，现提供以下器材：直流电源（电压为4V）、电流表、电压表、小灯泡（2.5V、0.3A）、灯座、开关、导线、多种规格的定值电阻、多种铅笔芯、金属回形针。设计要求：灯泡的亮度能在较大范围内连续调节且不能被烧坏。（1）金属回形针可在铅笔芯上来回滑动，设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为　      　。（2）为了电路安全，需要从下列选项中选取一个合适的定值电阻作为保护电阻（　      　）A.5Ω B.15Ω C.25Ω D.50Ω（3）如图甲所示为设计电路的一部分，请在虚线框内将电路图补充完整。（4）连接好电路，闭合开关，无论怎样移动金属回形针，灯泡亮度的变化都很小，造成该现象的原因：　      　。（5）重新调整好电路，闭合开关，移动金属回形针，可实现灯泡的亮度有较大变化。当电压表示数U＝2.0V时，电流表的示数I如图乙所示，I＝　      　A．小灯泡消耗的实际功率P＝　      　W．

 专题16  测电阻和电功率实验 一．实验探究题1．（2021•淮安）用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V。（1）连接电路时，开关应处于 　断开　状态。（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（3）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 　C　（填序号）。A.更换小灯泡B.检查电路是否断路C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（4）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 　0.08　A。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　左　（填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。（5）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I﹣U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 　0.5　W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 　灯泡电阻受温度影响　。（6）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 　C　（填序号）。A.两灯的实际功率相同B.相同时间内，电流通过两灯做功不同C.两灯将电能转化为光能的效率不同【解析】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；（2）因为额定电压小于3V，所以电压表应选择小量程与灯泡并联，如图所示：；（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电路的电阻过大，电路中电流过小造成的，所以下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C；（4）由图甲知，电流表使用小量程，分度值0.02A，由图乙电流表示数0.08A，小于灯泡的额定电流，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向左移动，减小电路中电阻，使电流表示数增大到0.2A；（5）由图丙所示I﹣U图像可知，通过灯泡的电流等于额定电流0.2A时，灯泡两端电压等于2.5V，则灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；由图象知，当小灯泡两端电压增大时，通过的电流也增大，实际电功率增大，亮度增大，温度升高，所以电阻随之增大；（6）标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当，即转化为的光能相同，普通白炽灯转化为的内能更多，消耗的电能多、LED灯消耗的电能少，即LED灯电能转化为光能的效率更高。故选C。故答案为：（1）断开；（2）见上图；（3）C；（4）0.08；左；（5）0.5；灯泡电阻受温度影响；（6）C。2．（2021•镇江）某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为 　3　V、电流表的示数为 　0　A。（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为 　0.36　W。（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0～999.9Ω）。①实验步骤如下：第1步；仅闭合S1，R2调至5Ω时，电流表的示数为0.3A。第2步：仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A。则小灯泡正常发光时的电阻为 　10　Ω，额定功率为 　0.9　W。②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有 　ACD　。A.将R1换成导线B.将R2换成导线C.将R2换成适当规格的滑动变阻器D.在实验操作时，先闭合的开关是S2【解析】解：（1）实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应与小灯泡串联，如图甲所示，滑片位于滑动变阻器的右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左侧下接线柱接入电路，如图所示；（2）闭合开关，导线M断路时，小灯泡开路，电压表在电路中相当于断开，则电路中的电流几乎为零，即电流表的示数为0A；电压表相当于测量电源两端电压，即电压表的示数为3V；（3）由图甲可知，电压表测量小灯泡两端电压，由图乙可知，电压表所选量程为0～3V的量程，分度值为0.1V，示数为：1.5V；电流表所选量程为0～0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为：0.24A，小灯泡此时的功率为：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W；（4）①在第1步实验中，仅闭合S1，R2调至5Ω时，R2与L串联，电路中的电流为0.3A，即通过小灯泡的电流IL1＝I额＝0.3A，小灯泡正常发光，电路中的总电阻为：R总＝R2+RL；在第2步实验中，仅闭合S2、R1与R2串联，当电路中的电流仍为0.3A时，电路中的总电阻为：R总′＝R2′+R1；由欧姆定律可知，在电源电压恒定时，两次电路中的电流相等，则两次电路的总电阻相等，即R总＝R总′，由此可得：5Ω+RL＝9Ω+6Ω，则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝10Ω，小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝I额2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；②在设定的4种调整中，只要能测出小灯泡正常发光时的电阻，就可利用公式P额＝U额I额＝I额2RL求得小灯泡的额定功率。A、将R1换成导线。当只闭合S1时，L与R2串联，调节R2，使电流表的示数为0.3A，则小灯泡正常发光，读出电阻箱的阻值为R2；当只闭合S2时，L被短路，调节R2，使电流表的示数仍为0.3A，读出电阻箱R2的阻值为R2′，则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝R2′﹣R2，故A调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；B、将R2换成导线。当只闭合S1时，只有L连入电路，电路中的电流大小不一定刚好为0.3A，故不能确保小灯泡是否正常发光；若同时闭合S1、S2，L与R1并联，两者互不影响，也不能确保L是否正常发光，故B调整不能完成小灯泡额定功率的测量；C、将R2换成适当规格的滑动变阻器。当只闭合S1时，L与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.3A，则小灯泡正常发光；当只闭合S2时，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节R1，使电流表的示数仍为0.3A，读出电阻箱的阻值为R1，则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝R1，故C调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；D、在实验操作时，先闭合的开关是S2。如图丙所示，当仅闭合S2时，R1与R2串联，分别调节两个电阻箱，使电流表的示数为0.3A，读出两电箱的示数分别为：R1和R2；当仅闭合S1时，L与R2串联，调节R2，使电流表的示数为0.3A，则小灯泡正常发光，读出电阻箱R2的阻值为R2′，则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝R1+R2﹣R2′，故D调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；故选：ACD。故答案为：（1）如图所示；（2）3；0；（3）0.36；（4）①10；0.9；②ACD。3．（2021•徐州）要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值，器材有：干电池两节，电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器（100Ω 2A）和电阻箱（0～9999Ω）各一个，开关、导线若干。测量电路如图甲所示。（1）和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因：　电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电流的大小　。（2）在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　                　端。（3）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为 　2.5　V。（4）接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是：　保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V　。【解析】解：（1）由题意知，电源电压为3V，Rx的阻值约为数百欧，根据欧姆定律可知，电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电路中的电流大小，故没有选用电流表进行实验；（2）为保护电路，闭合开关接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即将滑片P移到b端；（3）在图乙中，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2.5V；（4）本实验方案是利用等效法来测得Rx的阻值大小，当电阻箱与Rx分别与滑动变阻器串联在同一电源两端，且保持滑动变阻器接入电路的阻值不变时，调节电阻箱接入电路的阻值，使其两端的电压仍为2.5V，则根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣Ux＝U﹣U箱＝3V﹣2.5V＝0.5V，即U滑不变，且：Ux：U滑＝Rx：R滑＝R箱：R滑，由此可得：Rx的阻值等于电阻箱接入电路的阻值大小。所以，接下来的操作为：保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V。故答案为：（1）电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电流的大小；（2）b；（3）2.5；（4）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V。4．（2021•宿迁）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，并指出连接电路时的错误之处 　开关处于闭合状态。　。（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表 　断路　。（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是 　使灯泡L2正常发光　。（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：①将滑动变阻器 　R1　调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 　2　，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝　U额　。【解析】解：（1）电压表与被测用电器并联，电压表的量程应该为0～15V，为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。故连接电路时的错误之处是开关处于闭合状态。如图所示：（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。（3）灯泡L2正常工作时电流为：，此时滑动变阻器接入电路的阻值为：＝＝11.2Ω＞10Ω，所以，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是使灯泡L2正常发光；（4）闭合开关S，将S1拨向触点 2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压，示数记为U额，将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1的电压，示数记为U，则此时电路电流为：＝小灯泡的实际功率为：P＝U额I＝U额。故答案为：（1）如上图所示；开关处于闭合状态；（2）断路；（3）使灯泡L2正常发光；（4）①R1   2；②U额。5．（2021•南京）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω～10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）。②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示，则Rx阻值为 　7.5　Ω。（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到 　电流表示数为0.3A　，记下此时电阻箱的阻值。②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务。以下四个元件：a.一根导线；b.5Ω电阻；c.30Ω电阻；d.电阻箱。其中符合要求的有 　abd　（填字母），操作过程中，　不需要　（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。【解析】解：（1）①电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联，电路图如下：②电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，待测电阻为Rx＝＝＝7.5Ω；（2）①此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数0.3A，此时灯泡正常发光。②a、因导线电阻为0，小于灯泡正常工作的电阻（约10Ω），所以断开S1，在M、N间接入导线，不调节变阻器，闭合S2，变阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，利用等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值△R0等于灯泡正常工作时的电阻，可通过P＝I2△R0计算灯泡电功率；b、因5Ω定值电阻的阻值小于灯泡正常工作的电阻（约10Ω），所以断开S1，在M、N间接入5Ω定值电阻，不调节变阻器，闭合S2，变阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，利用等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值△R0与5Ω定值电阻的阻值之和等于灯泡正常工作时的电阻，可通过P＝I2（△R0+5Ω）计算灯泡电功率；c、断开S1，在M、N间接入30Ω定值电阻，闭合S2，因电源电压约6V，即使滑动变阻器的接入电阻为0，电路中的电流约为：Ic＝＝0.2A＜0.3A，不能求得灯泡的额定电功率；d、断开S1，不调节变阻箱和变阻器，利用等效替代法，在M、N间接入一个电阻箱R，闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过P＝I2R计算灯泡电功率；故选：abd，同时不需要调节滑动变阻器。故答案为：（1）①如上图；②7.5；（2）①电流表示数为0.3A；②abd；不需要。6．（2021•泰州）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：实验次数电阻R/Ω电流I/A150.322100.163200.08（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表、电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；②改正错误后，将滑片调至 　 　（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M；③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的 　右侧　（选填“左侧”或“右侧”）；④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：　当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比　。（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0～999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使 　电流表示数为I额　，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片 　位置保持不变　（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；④则小灯泡额定功率的表达式为：P＝　R　（用已知量和所测物理量的符号表示）；⑤实验后小华发现，电路中只需将 　滑动变阻器　和 　电阻箱　互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。【解析】解：（1）①电阻R与滑动变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，电阻R应该与滑动变阻器、电流表串联，电压表与电阻R并联，修改后的电路图如下：②为保护电路，开关闭合前，应将滑片调到阻值最大处即B端；③探究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变，定值电阻两端的电压，即电压表的示数为：UV＝1.6V，将5Ω的电阻换为10Ω的电阻后，闭合开关，定值电阻变大，分压增多，需要增大滑动变阻器的电阻，此时滑片的位置在M的右侧，使定值电阻两端的电压减小，从而使电压表示数为1.6V，读出电流表示数；④分析表中数据知，当电阻变为原来的几倍，通过的电流变为原来的几分之一，所以电流和电阻的关系为：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（2）①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使电流表示数为I额，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R，电源电压：U＝I额R额+I额R……Ⅰ；②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额，灯泡正常工作的电阻：R额＝R2……Ⅱ；③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片位置保持不变，此时R2的阻值与灯泡正常工作时的阻值相同，读出电流表示数为I，电源电压：U＝IR2……Ⅲ；由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得，R额＝R；④则小灯泡额定功率：P＝I额2R额＝I额2×R＝R；⑤实验后小华发现，电路中只需将滑动变阻器和电阻箱互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率：闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为I额；仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R1，使电流表示数为I额，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R'；此时电阻箱的阻值与灯泡正常工作时的电阻相等：R额＝R'，所以灯泡的额定功率为：P＝I额2R额＝I额2R'。故答案为：（1）①如上图所示；②B；③右侧；④当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（2）①电流表示数为I额；③位置保持不变；④R；⑤滑动变阻器；电阻箱。7．（2021•苏州）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整；（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 　移动滑片，观察灯泡是否发光　；（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 　右　（左/右）侧移动；（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 　0.75　W；（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 　0.37　。 U/V1.01.52.02.53.0I/A0.20.250.28 0.37（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 　17.5　Ω；（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率。他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关。设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。【解析】（1）测量小灯泡电功率时，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器的正确接法是一上一下；答案如下图：；（2）电压表、电流表均有示数，说明电路通路，小灯泡不亮有可能功率太小，接下来应该移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）小灯泡两端电压为2.3V，要使小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，即增加灯泡两端电压，增大电路中电流，减小滑动变阻接入电路中的电阻，滑片应向右滑动；（4）当小灯泡正常发光时，由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，故小灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；（5）小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，即随着灯泡两端的电压的增大而增大，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω，6Ω、7.14Ω、8.33Ω、8.11Ω，所以最后一组数据有误；（6）根据表中数据，灯泡两端电压最小为1.0V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压为UR＝U﹣UL＝4.5V﹣1V＝3.5V，此时电路中的电流为0.2A，滑动变阻器的阻值为；（7）若不用电压表，根据并联电路各支路两端电压相等的特点，应让小灯泡和定值电阻并联，调节滑动变阻器，使通过定值电阻的电流I满足R＝2.5V，则此时小灯泡两端电压就是2.5V，所以题图中最上边框内是小灯泡，左下框内是定值电阻R，右下框内是电流表，如下图所示。闭合开关S、S2，断开S1，调节滑片，使电流表示，此时小灯泡两端电压就是2.5V，然后再闭合S1，断开S2，读出电流表的示I'，则通过小灯泡的额定电流I﹣0.25A，则小灯泡额定功率P＝2.5V×（I﹣0.25A）。故答案为：（1）见解析；（2）移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）右；（4）0.75；（5）0.37；（6）17.5；（7）见解析8．（2021•连云港）在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是 　小灯泡短路　。（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 　右　端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.75　W。（4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 　      　的关系（选填“A”或“B”）。A.电流与电阻B.电流与电压【解析】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的小量程应并联到小灯泡的右接线柱上，如图所示：（2）若电流表有示数，说明电路可能短路；电压表无示数，说明与电压表并联的灯泡短路了；（3）灯在额定电压下正常发光，图甲中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流大小为0.3A，则灯额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（4）A、研究电流与电阻的关系，要控制电压不变，改变定值电阻的大小，因只有一个电阻，故A不可探究；B、研究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与电压的关系，故选B。故答案为：（1）如上图所示；（2）小灯泡短路；（3）右；0.75；（4）B。9．（2020•镇江）小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。（1）图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：①　开关闭合　；②　没有将变阻器最大电阻连入电路　。（2）闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障，则图1中导线　①　（选填“①”、“②”或“③”）发生了　断路　（填写故障名称）。（3）小华进行了六次实验，记录实验数据并在U﹣I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：①小灯泡的额定功率为　0.75　W。②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为　D　。A.5Ω 2AB.10Ω 2AC.20Ω 1AD.30Ω 1A（4）实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U﹣I图像应为图3中的虚线　①　（选填“①”、“②”或“③”），你选择的依据是　灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）　。【解析】解：（1）两个不妥之处：①开关闭合；②没有将变阻器最大电阻连入电路；（2）电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了；（3）根据U﹣I图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，①小灯泡的额定功率为：P＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W。②根据U﹣I图像知，灯的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时，实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：R滑＝＝＝25Ω，故变阻器的规格可能为30Ω 1A，选D；（4）因灯泡的电阻随温度的升高而增大，则可知灯泡的U﹣I图像是一条向上的曲线（图3中的实线）；灯泡和变阻器串联，由串联电路的电压规律可知，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变，或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量，故他画出的变阻器的U﹣I图像应为图3中的①。故答案为：（1）①开关闭合；②没有将变阻器最大电阻连入电路；（2）①；断路；（3）①0.75；②D；（4）①；灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）。10．（2020•常州）小组同学探究“欧姆定律”。（一）小明探究“电流与电压的关系”。实验器材为：6V蓄电池开关S、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 2A）、未知阻值的定值电阻R0。（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：滑动变阻器此时接入电路的电阻最大。（2）闭合开关S，发现电流表有示数、电压表无示数，则电路故障不可能是　 　。A．R0处发生短路B．R0处发生断路C．导线EG断路（3）排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，得到多组数据。实验③时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表格内。实验序号①②③④U/V12　3　4I/A0.10.2　0.3　0.4（4）分析实验数据可得探究结论：　电阻一定时，电流与电压成正比　。（5）本实验还可测得定值电阻R0的阻值为　10　Ω。（二）小华利用图甲所示电路，以及阻值不同的四个定值电阻，探究“电流与电阻的关系”。实验序号①②③④R/Ω5101525I/A0.60.30.2 （6）实验④时，小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表虽有示数、但无法达到她想要的　3　V，原因是　变阻器的最大电阻太小　（写出一点即可）。（7）根据已测数据可得探究结论：　电压一定时，电流与电阻成反比　。【解析】解：（一）探究“电流与电压的关系”：（1）要求滑动变阻器此时接入电路的电阻最大，故应将变阻器左下接线柱连入电路中，C或D再连入电路中与电阻串联，如下所示： （2）A．若R0处发生短路，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，A可能；B．若R0处发生断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，B不可能；C．导线EG断路，电路为通路，电流表有示数，电压表没有连入电路中，电压表没有示数，C可能；故选B；（3）实验③时，电压表、电流表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为3V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，如下表所示：实验序号①②③④U/V1234I/A0.10.20.30.4（4）由实验数据可知，电压与电流之比为：R＝＝＝＝﹣﹣﹣﹣＝10Ω，为一定值，故探究结论：电阻一定时，电流与电压成正比；（5）本实验还可测得定值电阻R0的阻值为10Ω；（二）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，由第二个表知，电阻两端的电压始终保持：UV＝IR＝0.6A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.2A×15Ω＝3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1×25Ω＝25Ω＞20Ω，即大于变阻器的最大电阻，故实验④时，小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表虽有示数、但无法达到她想要的3V，原因是变阻器的最大电阻太小；（7）因电流与电阻之积为一定值，故根据已测数据可得探究结论：电压一定时，电流与电阻成反比。故答案为：（1）如上所示；（2）B；（3）3；0.3；（4）电阻一定时，电流与电压成正比；（5）10；（6）3； 变阻器的最大电阻太小； （7）电压一定时，电流与电阻成反比。11．（2020•无锡）小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验，器材有：干电池两节，开关、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、电阻箱（0～9999Ω 5A）各一个，待测电阻R1、R2，导线若干。（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至　零刻度线处　。（2）①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线，将电路连接完整。②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最　右　（选填“左”、“右”）端。③在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P，当电流表示数为0.2A时，电压表示数如图丙所示，则电阻两端的电压为　0.4　V．多次实验所测量的结果如表所示，则R1的阻值为　2.1　Ω．实验序号电压表示数U/V电流表示数I/A电阻R1/Ω① 0.2 ②0.60.3③0.880.4④测量R1阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量，这样做的理由是：　电阻随温度的升高而变大，根据Q＝I2Rt可知，在电阻一定时，电流越小，通电时间越短，电流产生的热量越小，对电阻的阻值影响较小　。（3）为测量电阻R2的阻值，他们在已连接好的图乙的电路中，用R2替换R1接入电路。测量过程中，发现电流表示数始终小于分度值。于是，他们按照如图丁所示的电路图，重新连接了电路，闭合开关后，改变电阻箱接入的阻值进行多次测量。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U，并根据记录的数据绘制出﹣图像，如图戊所示，则所测电阻R2的阻值为　160　Ω。【解析】解：（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至零刻度线处；（2）①电源电压为3V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即最右端；③在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P，当电流表示数为0.2A时，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则电阻两端的电压为0.4V，由欧姆定律得，R11＝＝＝2.0Ω；同理，第2、3次测量的电阻分别为：2.0Ω和2.2Ω，为减小误差，取平均值作为测量结果：R1＝≈2.1Ω；④测量R1阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量，这样做的理由是：根据Q＝I2Rt可知，在电阻一定时，电流越小，通电时间越短，电流产生的热量越小；（3）图戊中，电阻箱与R2串联，电压表测电阻箱的电压；由图戊知，当＝0.025Ω﹣1；＝1.80V﹣1；即R＝40Ω时，U＝V，由串联电路的电流特点和欧姆定律可得，此时电路中的电流为：I＝＝＝A；在图丁中，当电阻箱的阻值无穷大时（即＝0），由串联分压的规律可知，此时电阻箱两端的电压（电压表的示数）等于电源电压，则最小；由图戊可知最小等于0.36V﹣1，则电源电压U总＝V＝；当电阻箱R的电压为V时，由串联电路电压的规律，R2的电压为：U2＝V﹣V＝V，由欧姆定律得，所测电阻R2的阻值：R2＝＝＝160Ω。故答案为：（1）零刻度线处；（2）①如上所示；②右；③0.4；2.1；④电阻随温度的升高而变大，根据Q＝I2Rt，在电阻一定时，电流越小，通过时间越短，电流产生的热量越小，对电阻的阻值影响较小；（3）160。12．（2020•泰州）（1）如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图，灯泡额定电压U额＝3.8V；①闭合开关，移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向　A　端（选填“A”或“B”）移动；②当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流I额＝　0.3　A，额定功率P额＝　1.14　W。（2）小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流，设计了如图丙所示的电路，测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤：①闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点　2　，移动滑动变阻器滑片，　使电压表示数为U额　；②开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S1拨向另一触点，应　保持滑片P的位置不动　（填滑动变阻器滑片位置的变化情况），读出电压表示数为U；③写出Rx的表达式：Rx＝　　（用所测物理量和已知量的符号表示）。【解析】解：（1）①当电压表示数为2V时，灯泡两端电压小于额定电压2.5V，要测量灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器两端电压，由串联电路的分压原理知，应将滑动变阻器的滑片向A端移动，直到电压表示数等于2.5V为止；②由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.2A，灯泡正常发光时通过的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。（2）①闭合开关S，将S1拨到触点2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光，电路中的电流I额；②再将开关S1拨到另一触点1，保持滑动变阻器的滑片P位置不动，读出电压表的示数为U；③在（2）中，电压表测灯与未知电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时未知电阻Rx的电压为Ux＝U﹣U额，此时流过未知电阻Rx的电流为I额，则Rx的表达式为：Rx＝故答案为：（1）①A；②0.3；1.14。（2）①2；使电压表示数为U额；②保持滑片P的位置不动；③。13．（2019•南通）将几十个小彩灯串联后接在照明电路上，形成一串五光十色的彩灯带，当其中一个小彩灯灯丝烧断后，彩灯带却不会熄灭，其原因是：小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联。当灯丝正常发光时，金属丝与灯丝支架不导通；当灯丝烧断时，金属丝与灯丝支架瞬间导通，其他小彩灯仍能发光。为探究小彩灯的这一结构，小明找来额定电压为5V的小彩灯进行实验。（1）请用笔画线代替导线，在甲图中将实物电路连接完整。（2）正确连接电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障的原因是　灯泡短路　。（3）排除故障，正确操作测得实验数据及现象记录如表。实验次数12345678电压（V）0.31.02.03.04.05.06.07.5电流（A）0.060.100.130.160.180.200.210灯泡亮度不亮发红弱光→强光灯丝烧断①小彩灯的额定功率为　1　W；②在图乙中，作出灯丝烧断前的I﹣U关系图象；③分析图象可知；小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而　增大　。（4）实验中发现，灯丝烧断后，小彩灯并没有导通，其原因可能是　没有达到一定的电压，金属丝上的绝缘材料仍没有被击穿　。【解析】解：（1）滑动变阻器要一上一下串联在电路中，电压表并联在灯泡的两端，因为小灯泡的额定电压为5V，所以电压表的量程为0﹣15V，如图所示：（2）闭合开关后，电压表无示数，说明可能是电路断路或灯泡短路，电流表有示数，说明电路是通路，而灯泡不发光，则该故障的原因可能是小灯泡发生了短路；（3）①由表格数据知当小灯泡两端的电压为5V时，电路的电流为0.20A，则小彩灯的额定功率为：P＝UI＝5V×0.20A＝1W；②根据表格中的数据，描点画出图象，如图所示：③由I﹣U图象知，灯泡的电压增大较快，而电流增大较慢，由欧姆定律可知灯泡的电阻增大，这说明小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而增大；（4）只有达到一定的电压时，金属丝上的绝缘材料才会被击穿，当一个灯泡的灯丝烧断其余灯泡才会发光。故答案为：（1）见甲图；（2）灯泡短路；（3）①1； ②如图乙所示；  ③增大；（4）没有达到一定的电压，金属丝上的绝缘材料仍没有被击穿。14．（2019•徐州）小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。（1）如图所示，电路图中没有标明电流表、电压表，请在相应圆圈内填入字母“A”“V”完成电路图。实验序号①②③电压U/V2.02.52.8电流I/A0.220.240.26（2）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到　 　端。（3）小明测量的数据如上表所示，三次测量比较，小灯泡亮度变化情况是　A　A．变亮B．变暗C．不变（4）小灯泡的额定功率为　0.6　W。【解析】解：（1）电流表电阻很小，与电阻串联，电压表电阻很大，与电阻并联，如图所示：（2）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应在阻值最大处，即b端；（3）根据P＝UI算出三次的功率依次是0.44W、0.6W、0.728W，即随着电压的增大，实际功率增大，灯泡变亮，故A正确；（4）灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.24A，额定功率P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W。故答案为：（1）见上图；（2）b；（3）A；（4）0.6。15．（2019•盐城）小华做“测量小灯泡的功率”的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系，电源电压为4V，保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。（1）图甲所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：　开关是闭合的　。（2）下表是记录与处理实验数据的表格（部分），表中A和B处内容是　灯的功率　和　灯的亮度　。小灯泡的规格电压表的示数U/V电流表的示数I/AABU额＝2.5V1.00.1//（3）实验中测出在U＝2.0V时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向　右　移动：当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.8　W。（4）小明认为（2）中表格内数据不是真实的。你　同意　（同意/不同意）小明的观点，写出你判的依据。答：　变阻器连入电路的电阻30Ω大于变阻器的最大电阻　。【解析】解：（1）图甲所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路，在器材操作上存在的不妥之处：开关是闭合的；（2）探究小灯泡亮度与功率的关系，故表中A和B处内容是灯的功率和灯的亮度；（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；（4）由表中数据，根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：R滑大＝＝＝30Ω＞20Ω，即大于变阻器的最大电阻，所以（2）中表格内数据不是真实的，同意小明的观点。故答案为：（1）开关是闭合的；（2）灯的功率；灯的亮度；（3）右；0.8；（4）同意；变阻器连入电路的电阻30Ω大于变阻器的最大电阻。16．（2019•淮安）如图中所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（2）连接电路时，开关应处于　断开　状态。（3）实验中无论怎么移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　灯泡断路　（写出一种即可）（4）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，示数为　2.2　V；要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　   　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为　2.5　V。（5）移动滑片P，记录多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成I﹣U图象。根据图内所给的信息。计算出小灯泡的额定功率是　0.5　W。【解析】解：（1）灯泡的电流约：I＝＝＝0.25A，因此电流表选择0～0.6A的量程，并且电流表与灯泡串联，电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如图：（2）连接电路时，开关要处于断开状态；（3）小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则可能与电压表并联的灯泡断路；（4）电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.1V；灯泡实际电压小于额定电压，为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需减小，因此滑片需向B端移动；（5）由图象知：灯泡在额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）灯泡断路；（4）2.2；B；2.5；（5）0.5。17．（2019•无锡）小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，器材有：电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。（1）小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，理出是：　如果接0﹣3V量程，会导致灯泡两端的电压无法达到额定电压；如果接0﹣15V量程，其分度值为0.5V，测得的示数不准确　。（2）小明和小红讨论后，选择0～3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A，B接线柱上，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。（3）正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表，电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中。电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26 0.310.34　灯的功率/W　       小灯泡的亮度逐渐变亮①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：　灯的功率/W　。②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　1.14　W。③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：　灯的实际功率越大，灯越亮　。④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现 　电压超过电压表量程　现象，导致器材可能损坏。【解析】解：（1）由题知，灯的额定电压为3.8V；小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，其理由是：如果接0﹣3V量程，会导致灯泡两端的电压无法达到额定电压；如果接0﹣15V量程，其分度值为0.5V，测得的示数不准确；（2）结合1小题的分析，为了减小测量误差，电压表需选用小量程并联在滑动变阻器两端，同样可以测量小灯泡的额定功率和实际功率，如下图所示：实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，电压表大量程分度值为0.5V，测量额定电压3.8V误差较大。（3）①为达成实验目的，表格中的栏目为灯的功率/W；②当电压表示数为0.7V时（灯的电压为4.5V﹣0.7V＝3.8V），电流表示数如图丙所示，电流表示数为0.3A则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：灯的实际功率越大，灯越亮。④由表中第1组数据，根据欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝＝＝14.5Ω，实验时，若移动滑片P至B端，即变阻器的最大电阻20Ω连入电路中，由分压原理，则开关闭合后电压表示数变大，会出现超过电压表量程现象，导致器材可能损坏。故答案为：（1）如果接0﹣3V量程，会导致灯泡两端的电压无法达到额定电压；如果接0﹣15V量程，其分度值为0.5V，测得的示数不准确；（2）如上所示；（3）①灯的功率/W；②1.14；③灯的实际功率越大，灯越亮；④电压超过电压表量程。18．（2019•扬州）在“测量小灯泡电功率”的实验中（小灯泡标有“2.5V”字样）。（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是　灯泡断路　。（2）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向　A　（A/B）端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图象，则小灯泡的额定功率为　0.5　W。（3）测量结束后，小明应先　断开开关　，然后拆除　电源　上的导线，再拆除其它导线。（4）小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是　D　A．测量小灯泡的电阻B．探究串联电路电流的特点C．探究串联电路电压的特点D．探究电流与电压的关系【解析】解：（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是灯泡断路。（2）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；由如图丙所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；（3）为保护电路，测量结束后，小明应先断开开关，然后拆除电源上的导线，再拆除其它导线；（4）A．由R＝，可测量小灯泡的电阻；B．将电流分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点；C．分别将电压表串联在用电器两端，可探究电流与电压的关系；D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变，灯的电阻随温度的变化而变化，不可行。故选D。故答案为：（1）灯泡断路；（2）A；0.5；（3）断开开关；电源；（4）D。19．（2019•苏州）小明要测量定值电阻Rx的阻值（约十几欧）现有器材：电源（6V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。（1）他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整；（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最　左　端闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时Rx两端的电压为　1.2　V。（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0．他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍为0；则由此可以判断故障是：　cd间断路　；（4）排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示）。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验。①根据已知条件判断，电压表量程应选用　0﹣3　V；②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示次数123AC长度（cm）4.014.020.0电压表示数（V）0.82.02.4求出第1次实验时电路中的电流I1＝　0.4　A；利用表中所有数据求出待测电阻Rx＝　14　Ω。【解析】解：（1）变阻器按一下一上连入电路中，如下所示：（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即最左端，闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时Rx两端的电压为 1.2V；（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0，说明电路断路，他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，则说明电流表、变阻器、开关和电源之间是通路；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，说明电源、待测电阻是连通的，电流表示数仍为0，则由此可以判断故障是：cd间断路；（4）①根据表中电压大小，电压表量程应选用0﹣3 V；②AC电阻丝与待测电阻串联，电压表则AC的电压，电流表测电路中的电流，AC部分的电阻：RAC＝×10Ω＝2Ω，由欧姆定律，第1次实验时电路中的电流：I1＝＝＝0.4A，根据串联电路电压的规律和欧姆定律，待测电阻：RX1＝＝＝13Ω；第2次测量，RAC＝×10Ω＝7Ω，由欧姆定律，第2次实验时电路中的电流：I2＝＝，根据串联电路电压的规律和欧姆定律，待测电阻：RX2＝＝＝14Ω；同理，RX3＝15Ω；为减小误差，取平均值作为测量结果：R测＝＝14Ω。故答案为：（1）如上所示；（2）左；1.2；（3）cd间断路；（4）①0﹣3V；②0.4；14。20．（2019•南京）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。（1）图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）。②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是　A　（填字母）。A．滑动变阻器断路  B．R1断路     C．R1短路③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R1＝　4　Ω。④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有　1、3　（填序号）。实验序号U/VI/AR1/Ω10.80.2 21.60.4 31.90.475 （2）图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值请在空白处填上适当内容。①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下　电流表的示数I和电阻箱的阻值RA　；②将开关接b，调节　电阻箱　，保持　电流表示数I　不变，记下　电阻箱R的阻值RB　；③则R2＝　RA﹣RB　。【解析】解：（1）①电阻与变阻器并联，电压表串联在电路是错误的，电阻与电流串联，电压表与电阻并联，如下所示：②A．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，符合题意； B．若R1断路，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；C．若R1短路，电流表有示数，不符合题意；故选A；③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，则待测电阻：R1＝＝＝4Ω；④根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为：I小＝＝≈0.21A＞0.2A，电流表分度值为0.02A，故不能得到0.475A，即不可能通过以上实验获得的数据有1、3；（2）①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表的示数I和电阻箱的阻值RA；②将开关接b，调节电阻箱，保持电流表示数I不变，记下电阻箱R的阻值RB；③根据等效替代法，则RA＝R2+RB，故R2＝RA﹣RB。故答案为：（1）①如上所示；②A；③4；④1、3；（2）①电流表的示数I和电阻箱的阻值RA②电阻箱；电流表示数I；电阻箱R的阻值RB；③RA﹣RB。二．综合能力题21．（2019•泰州）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）按照图甲正确连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，造成该现象的原因不可能的是 　A　。A．小灯泡断路B．小灯泡两端电压太小C．滑动变阻器阻值太大D．电源电压太小（2）移动滑片，当电压表的示数为 　2.5　V时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 　0.75　W。（3）据实验测得的数据画出小灯泡I﹣U关系图象如图乙（坐标轴上的数值已被擦除），分析图象可知，当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻 　减小　（增大/减小/不变）。（4）当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率在以下哪个范围内：　 　A．P实≤0.48WB.0.48W＜P实＜0.6WC.0.6W≤P实＜0.75WD．P实≥0.75W【解析】解：A．小灯泡断路，电流表无示数，指针没有偏转，不符合题意；BD．小灯泡两端电压太小或电源电压太小，灯不发光，但两表均有示数，符合题意C．滑动变阻器阻值太大，电路中的电流过小，灯不发光，但两表均有示数，符合题意，故选A；（2）移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）据实验测得的数据画出小灯泡I﹣U关系图象如图乙，因当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为0.3A，灯的电压不能超过为的额定电压的五分之一，即灯的实际电压不能超过3V，结合图知，横坐标每大格为0.5V，如下所示：由欧姆定律灯的电阻为：RL＝＝≈8.3Ω，由图知，当电压为1V时，电流为0.2A，由欧姆定律，电阻为5Ω，故当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻减小；（4）由图知，当小灯泡两端电压为2V时，电流在0.24A＜I实＜0.3A，根据P＝UI，其功率范围为0.48W＜P实＜0.6W．选B。故答案为：（1）A；（2）2.5；0.75；（3）减小；（4）B。三．解答题22．（2020•南京）有两个阻值未知的定值电阻R1、R2（R1约6Ω，R2约500Ω）和一个电水壶。要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率。（1）图甲是测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池。①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）。②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到　 　（选填“A”或“B”）端。③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线　 　（选填“a”“b”或“c”）内部断路。④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1＝　5　Ω。（2）小明从图甲中的器材和电阻箱（符号，规格“0～9999Ω 5A”）、若干开关及导线中，选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值。请将所选元件符号填入虚线框内。（3）小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1．由于电能表常数被遮挡，她借助额定功率为P0的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2；则电水壶的额定功率为　P＝×P0　。【解析】解：（1）①变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，如下左所示：②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处的B端；③若导线a、c内部断路，则整个电路断路，两表都没有示数，若导线b内部断路，可导致电压表串联在电路中，电流表没有示数，但电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，符合题意；④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，由欧姆定律，则R1＝＝＝5Ω；（2）根据分析设计的电路如上右所示；（3）设电能表闪烁1次消耗的电能为W0，她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1．根据W＝Pt，则n1W0＝Pt1﹣﹣﹣﹣①，额定功率为P0的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2；则有：n2W0＝P0×t2﹣﹣﹣﹣﹣②，①÷②得：电水壶的额定功率为：P＝×P0。故答案为：（1）①如上左所示；②B；③b；④5；（2）如上右所示；（3）P＝×P0。23．（2020•淮安）某小组在“设计一个模拟调光灯”的活动中，现提供以下器材：直流电源（电压为4V）、电流表、电压表、小灯泡（2.5V、0.3A）、灯座、开关、导线、多种规格的定值电阻、多种铅笔芯、金属回形针。设计要求：灯泡的亮度能在较大范围内连续调节且不能被烧坏。（1）金属回形针可在铅笔芯上来回滑动，设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为　滑动变阻器　。（2）为了电路安全，需要从下列选项中选取一个合适的定值电阻作为保护电阻（　A　）A.5Ω B.15Ω C.25Ω D.50Ω（3）如图甲所示为设计电路的一部分，请在虚线框内将电路图补充完整。（4）连接好电路，闭合开关，无论怎样移动金属回形针，灯泡亮度的变化都很小，造成该现象的原因：　铅笔芯的最大阻值太小　。（5）重新调整好电路，闭合开关，移动金属回形针，可实现灯泡的亮度有较大变化。当电压表示数U＝2.0V时，电流表的示数I如图乙所示，I＝　0.26　A．小灯泡消耗的实际功率P＝　0.52　W．【解析】解：（1）金属回形针可在铅笔芯上来回滑动，设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为滑动变阻器；（2）由题知，电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，则灯正常工作时，要分去的电压为：U′＝4V﹣2.5V＝1.5V，由欧姆定律I＝可得，灯之外的电阻为：R＝＝＝5Ω，为了电路安全，需要选取阻值为5Ω的定值电阻作为保护电阻，即选A；（3）如图甲所示为设计电路的一部分，将变阻器与定值电阻串联连入电路中，如下图所示：（4）连接好电路，闭合开关，无论怎样移动金属回形针，灯泡亮度的变化都很小，说明电路中的电流变化很小，则电路的总电阻变化较小，造成该现象的原因：铅笔芯的最大阻值太小；（5）当电压表示数U＝2.0V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数I＝0.26A，则小灯泡消耗的实际功率：P＝UI＝2.0V×0.26A＝0.52W。故答案为：（1）滑动变阻器；（2）A；（3）如上图所示；（4）铅笔芯的最大阻值太小；（5）0.26；0.52。