2022年中考物理总复习专题系列伏安法及特殊方法测小灯泡的电功率（培优部分）

这是一份2022年中考物理总复习专题系列伏安法及特殊方法测小灯泡的电功率（培优部分），共28页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。

2021-2022学年度人教版物理中考总复习专题系列
伏安法及特殊方法测小灯泡的电功率（培优部分）
一、实验题
1．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R2。


（1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作：______；
（2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整（______）；
（3）本实验选择的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；
（4）小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小明接下来的操作合理的是______（选填字母符号）；
A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B．拧紧开关两端的接线柱
C．检查滑动变阻器是否短路
（5）小明根据实验数据绘制出I-U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是______；
（6）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率偏______（选填“大”或“小”）；
（7）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实______P额（选填“>”“<”或“=”）；
（8）小明增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图A、B是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是______（填序号）。

A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．A方案能，B方案不能
D．A方案不能，B方案能
2．小明用图甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率，电源电压调节为4.5V不变（提示：电源电压可调），规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。

（1）小明连接了如图甲所示的电路，若电路中各元件完好，闭合开关会出现______
A，小灯泡发光 B．可能损坏电压表 C．可能损坏电流表 D．可能损坏电源
（2）检查电路，小明发现一根导线连接错误，请将图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______。
（3）小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光。则他在操作中存在的不当之处是______
（4）改正所有问题并正确完成了实验，他根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像（如图乙）。
①根据图像，在图丙中画出：当电压表示数为1.5V时，电流表指针的位置___。
②观察图像，小明发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随___的变化而变化，小灯泡的额定功率是___W。
（5）小明取来另一小灯泡L2，灯丝材料、长度和额定电压与灯泡L1，均相同，但L2比L1的灯丝粗，将L2替换滑动变阻器，再闭合开关，可能损坏的是灯______（填“L1”或“L2”）。
（6）小明将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，探究电流与电阻的关系。

①实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，电源电压应不高于____V。
②调节电源电压为4.5V不变，控制电阻两端的电压保持2V不变，则滑动变阻器连入电路中电阻的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为_______即可完成实验。
（7）完成上述实验后，小明设计了如图丁所示电路，测出了额定电流为Ⅰ额的小灯泡的额定功率。方案如下（电源电压不变，滑动变阻器R1，的最大阻值为R0，滑动变阻器R2，最大阻值未知）。步骤∶
①按电路图连接实物电路。
②只闭合开关S、S2，调节变阻器R1的滑片，使电流表示数为__，灯泡正常发光。
③只闭合开关S、S1，保持R1滑片位置不变，调节变阻器R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④保持_____（填“R1”或“R2”）滑片的位置不变，只闭合开关S、S1将另一个滑动变阻器滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=____（用Ⅰ额，I1，I2，R0表示）。
3．某实验小组探究“电流与电压、电阻的关系”，使用的实验器材有:电压为6V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
　　

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（要求:向右移动滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）______；
（2）电路连接正确后，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端，用开关进行“试触”时，发现电流表指针没有偏转，电压表示数如图乙所示。接下来小明应该做的是______；（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）
A．将电压表由大量程换成小量程
B．检查电流表的接线柱是否接反
C．检查电阻两个接线柱是否接触良好
D．检查滑动变阻器的接线柱是否松动
（3）在探究电流与电压的关系时，该小组所测得的几组电流、电压值如表1所示。在第2次实验中，电流表的示数如图丙所示，则通过电阻的电流为______A。根据表1数据可得到结论:电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压______；
表1
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.3

0.5
表2
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.24
（4）探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电阻值如表2所示。
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断产生实验数据错误的原因是______；
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是______。
A．将电压表的量程换为0～15V
B．将定值电阻两端的电压调为1.5V
C．换成电压为12V的电源
D．换用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器
（5）小明同学只把实验电路中的定值电阻换成了一只标有“5V ?W的小灯泡，来测量小灯泡的电功率。通过多次实验，绘制出了小灯泡的I-U关系图象如图丁所示，在确保电路安全的条件下所采集的有效实验数据中，小灯泡的最小电阻是______Ω；滑动变阻器消耗的电功率最合理的范围可能是______。（选填序号）
A．1.25～2.75W B．1.25～1.6W
C．0.55～2.75W D．0.55～1.6W
4．小久利用电压恒为6V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表电流表，开关，导线完成了下列电学实验。
（1）探究电流与电阻关系。
①他设计的电路图如图甲所示，闭合开关前滑动变阻器的滑片应调到最______（填“左”或“右”）端。他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数。保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向______（填“左”或“右”）端移动。
②他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为4V，最多可以完成______次实验。通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。


（2）测量小灯泡额定功率。
①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数约为______V。
②小久检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线______。
③排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
（3）小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关，利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整：
①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V时，小灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V。
③______（填所有开关的闭合或断开状态），读出电表的示数为5V。
④小灯泡的额定功率P额=______W。
5．如图所示冬冬和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为的小灯泡，电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“”，连接电路如图甲所示。


(1)图甲是冬冬连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______（注意不能与其他导线交叉）；
(2)改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为时，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为______W，若使小灯泡正常发光，则应将滑片向______（选填“左”或“右”）移动一些；
(3)继续实验时灯泡突然熄灭，经分析：可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路。下列操作，不能判断出故障类型的是______；
A．直接观察电压表示数
B．直接观察电流表示数
C．将一根导线并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
D．将另一个完好的灯泡并联在灯泡两端，观察电流表是否有示数
(4)排除故障后，冬冬将滑片P从阻值最大位置移到阻值最小位置进行实验，并依据实验数据，描出灯泡的图像（如图a），任取曲线的一点构成如图所示的矩形（如图b中阴影部分），则矩形的面积表示的物理含义是______；（选填“A．小灯泡的功率”、“B．滑动阻器的功率”或“C．总功率”）


(5)冬冬又找来和定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，将的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为；
①断开开关，取下的定值电阻，换成的定值电阻，保持滑动变阻器滑片位置不变，则闭合开关后，会看到电压表的示数______（选填“大于”、“等于”或“小于”），然后移动滑片直到定值电阻两端电压为，此时滑动变阻器的功率为______W；
②冬冬在分别用的和定值电阻替换的定值电阻时。他发现电压表示数始终不能调为。为完成四次探究，冬冬设计了如下方案，你认为不可行的一项是______。（填序号）
A．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是
B．如果只调整电压表的示数，则可以控制电压表示数的范围为
C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为，允许通过的最大电流至少为
D．如果只更换定值电阻，则更换的定值电阻阻值范围是
6．某小组在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率”的实验中，电源电压保持不变，部分电路连接如图甲所示。


(1)请用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向左移动，电压表示数变大； （____________）
(2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡发光，调节滑片发现电流表的示数发生变化，电压表的示数始终为零。电路中的故障可能是电压表 ______ （填“短路”或“断路”）；
(3)排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数刚好为2.5V，如图乙所示电流表示数为 ______ A，小灯泡的额定功率为 ______ W；
(4)实验结束后，该小组对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比 ______ （选填“偏大”或“偏小”）；
(5)小明又设计了如图丙所示的电路，来测量额定电流为0.3A、额定电压未知的小灯泡额定功率。电源电压未知，定值电阻R0的阻值为10Ω。请你将下面的实验步骤补充完整。
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 ______，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将一根导线连接在电路中两点之间，电压表的示数为6V；
③取下间的导线，将其连接在b、c两点之间，电压表的示数为4V；
④小灯泡的额定功率为 ______ W。
7．物理小组利用如图甲所示的实验电路测量小灯泡的额定功率，电源电压为6V不变，已知待测小灯泡L的额定电压为4V，额定功率约为1W。

(1)如图甲所示是小蒋同学连接的实物电路图，闭合开关后灯泡_____（选填“发光”或“不发光”），图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）；（____）
(2)改成正确的电路连接后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡L1的额定功率为_____W；
(3)小红同学找到另外一个外观一样，规格为“4V 3W”的小灯泡L2。两只灯泡灯丝的长度和材料一样，那么灯丝较粗的小灯泡是_____；（填“L1”或“L2”）
(4)该小组想进一步检验该灯泡的额定功率，断开开关后（滑动变阻器滑片位置不变），用规格为“4V 3W”的小灯泡替换原有小灯泡。当再闭合开关后，该小灯泡的功率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）3W，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动变阻器的滑片_____（选“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）；
(5)爱思考的小明发现，随着电流的增大，小灯泡温度会升高，因此其电阻也在增大，但是电路中滑动变阻器的阻值却在减小。那么小灯泡电阻的变化量和滑动变阻器电阻的变化量之间的关系应该为_____。（选填“＞”、“＜”或“=”）；
(6)小明进一步思考，灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是_____。
A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1 D．U0=4U1
8．为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，实验器材有标有“2.5V”字样的L1小灯泡，标有“2V ？A”的小灯泡L2，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1、“50Ω 1A”的R2和“800Ω 1.5A”的R3。

(1)在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图乙所示，则他接下来的操作是____；
(2)电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是____。（选填字母）
A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
(3)排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向____移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则L1小灯泡的额定功率是____W。测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏____（选填“大”或“小”）。
(4)根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丁所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若L1小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是____。
A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1 D U0=4U1
(5)若实验时调节灯泡L1正常发光后，小明再用标有“2V ？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差PL与滑动变阻器的功率差P滑相等，则L2的额定功率为____W；
(6)完成上述试验后，小明又找来10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，重新选择上面提供的实验仪器和量程并设计好电路，准备探究“电流与电阻的关系”的实验，他将定值电阻的控制电压设定为2V，接入电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的的指针都无法准确指在2V的刻度线上，发生这种现象的原因可能为____。
A．控制电压为2V太低； B．电源电压为6V太高； C．选择了R3接入电路进行实验。
9．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，如图所示，用到以下器材∶额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0-3V、0-15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干：

(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整（要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉）；
（_______）
(2)连接好电路，正确操作，移动滑动恋阻器的滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是__________；
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路
C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
(3)故障排除后，小明移动滑片P，当电压表的示数为2V时，滑动变阻器应向_____（选填“左”或“右”）移动；使电压表的示数达到额定电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____ W。
(4)小明根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的“I-U”图像如图丙所示，则本实验中小明对滑动变阻器的最佳选择是_____（选填“R1”“R2”或“R3”）。由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____（选填“增大”、“不变”或“减少”）；
(5)若实验时调节灯泡L1正常发光后，小明再用标有“2V ？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差△PL与滑动变阻器的功率差△P滑相等，则L2的额定功率为__________ W；
(6)完成上述试验后，小明又找来10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，重新选择仪器和量程并设计好电路，准备探究“电流与电阻的关系”的实验，他将定值电阻的控制电压设定为2V，接入电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的的指针都无法准确指在2V的刻度线上，发生这种现象的原因可能为（______）
A．控制电压为2V太低 B．电源电压为6V太高 C．选择了R3接入电路进行实验
10．小吴同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电源（电压为4.5V）、电压表、电流表、开关和导线等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验：

(1)小吴选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并将电路连接正确；
（_______）
(2)排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，此时电压表示数为_____V。然后小吴就得出“电阻一定，电流与电压成正比”的结论，这一过程所存在的问题是_____；
(3)小吴利用以上器材继续“探究电流与电阻的关系”，他将控制电压设为2.5V，分析发现无法完成探究，于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决，则应串联一个阻值在_________Ω之间的电阻，才能使四个电阻分别接入电路都能完成实验；
(4)实验结束后，小昊又设计了一个方案测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，电路如图丙所示（电源电压为7V，R0的阻值为10Ω），请你完成下面的实验步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为_____V，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片调到最_____（选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为5V，电路中的电流为_____A；
③小灯泡的额定功率为_____W。

参考答案
1．电流表进行调零 R1 A 电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率 大 > B
【详解】
（1）[1]小明检查仪器时，即连接电路前，电流表指针位置如图甲所示，指针在零刻度左边，说明电流表未进行调零，接下来应当进行的操作是电流表进行调零。
（2）[2]额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，所以小灯泡处于额定电压时的电流为

流过小灯泡的电流是0.3125A，即电路的电流是0.3125A，故电流表选择的量程为0~0.6A即可，电压表的电压不会超过2.5V，电压表选择的量程为0~3V即可，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，均采用“正进负出”的连接方式，连接电路如图所示。

（3）[3]电源电压恒为4.5V，额定电压为2.5V的待测小灯泡，根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压为2V，再根据串联电路的分压原理可得

、、，代入上式可得

解得，即此时滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑动变阻器的最大电阻必须大于6.4Ω，滑动变阻器R1的最大电阻是30Ω，滑动变阻器R2的最大电阻是5Ω，故选择最大电阻是30Ω的R1滑动变阻器。
（4）[4]把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压，电路故障为小灯泡断路，电压表串联在电路中，此时应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，确保小灯泡与灯座接触良好，它两端的接线柱与导线接触良好，那么电路有故障，就是小灯泡断路了，不是小灯泡之外的其他问题了。
故选A。
（5）[5]如图丙所示，图中阴影部分是横轴示数为1V，纵轴示数为0.1A的长方形面积，其大小是1V乘以0.1A的积，即，而，所以该面积的物理含义是电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率。
（6）[6]测量功率时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，根据电功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值，故灯泡额定功率的测量值偏大。
（7）[7]当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，根据公式可知，若灯泡电阻不变，则灯泡的实际功率，但是随着功率减小，灯泡电阻随温度的降低而减小，故灯泡的实际功率。
（8）[8]图A中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图B中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，由于开关S接“a”、“b”各一次，只能一次，假设调节滑动变阻器滑片在某一位置，开关S接“a”、“b”各一次，然后得到的电压表示数，相减，不是2.5V，那么次数用完了，不能继续实验，则不能测出小灯泡的额定功率，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；综上所述，两种方案都不能。
故选B。
2．B （闭合开关前）未将变阻器的滑片放到最大阻值处 温度 0.625 L1 5V 5:4 I额 R2
【详解】
(1)[1]由图甲知，电流表与灯泡并联了，所以灯泡被短路，故灯泡不亮；电压表串联在电路中，电源电压调节为4.5V不变，所以电压表示数几乎等于电源电压4.5V，电路中电流几乎为0，图中电压表使用小量程，所以可能烧坏电压表，故ACD符合题意，B符合题意。
故选B。
(2)[2]实验中，电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联，错误导线和改接电路如图所示：
。
(3)[3]小明改正电路连接后，用开关试触时，看到小灯泡发出明亮的光，说明电路电流较大，电阻较小，所以他在操作中存在的不当之处是闭合开关前未将变阻器的滑片放到最大阻值处。
(4)[4]由图像知，当电压表示数为1.5V时，电流表约为0.17A，电流表使用小量程，分度值0.02A，指针位置如图所示：
。
[5]由图像知，灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的，小灯泡的电压越大，电流越大，实际功率越大，温度越高，小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
[6]由图像知，当灯的电压为2.5V时正常发光，此时通过的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(5)[7]灯泡L2，其灯丝材料、长度和额定电压与实验用灯泡L1均相同，但L2比L1的灯丝粗，所以灯L2的电阻较小，将L2替换滑动变阻器，两灯串联，由串联电路的分压原理

知，灯L1的电压大小于L2的电压，而两灯电压之和等于电源电压，那么L1的电压可能会大于其额定电压，所以闭合开关，可能损坏的是灯L1。
(6)[8]实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，由串联电路的分压原理有

当R=20Ω时，变阻器连入阻值为最大值时，电源电压最大，即有

解得电源电压最大5V。
[9]调节电源电压为4.5V不变，控制电阻两端的电压保持2V不变，则变阻器两端电压
U滑=U=UR=4.5V=2V=2.5V
由串联电路的分压原理知

(7)[10][11][12]①按电路图连接电路；②只闭合开关S、S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光。此时灯泡与R1串联；③只闭合开关S、S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。此时R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以
R2=RL
④保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；变阻器R1的最大阻值为R0，因电源电压不变，则由串联电路特点和欧姆定律可得
U=I2R2=I1(R0+R2)
解得


⑤小灯泡额定功率的表达式为

3． C 0.4A 成正比 第3次实验电压为3.6V，没有控制电阻两端的电压不变 D 4 D
【详解】
（1）[1]向右移动滑片时，电阻变大，电路中的电流变小，滑动变阻器接左下接线柱，如图

（2）[2]电路连接正确后，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端，用开关进行“试触”时，发现电流表指针没有偏转，说明电路存在断路，电压表示数为6V,说明电阻断路，电压表串联在电路中。接下来小明应该做的是检查电阻两个接线柱是否接触良好，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）[3]在第2次实验中，电流表的示数如图丙所示，电流表为小量程，分度值为0.02A，则通过电阻的电流为0.4A。
[4]根据表1数据可得到

结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[5]①在探究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，表2数据中，第1、2两次实验的乘积都是3V，而第3次实验电压为3.6V，没有控制电阻两端的电压不变。
[6] 用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，根据串联电路的分压规律，电阻的分压大于3V，无法保证电压3V不变，应换用阻值更大的滑动变阻器，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（5）[7]在确保电路安全的条件下所采集的有效实验数据中， 的值为电阻R，即斜率的倒数 的值等于R，最小的电阻对应最大的斜率，可知此点位（1.0,2.5），电阻为4Ω。
[8]小灯泡电压为5V时，小灯泡的功率最大，滑动变阻器功率最小，最小值为

观察丁图可知当电流为0.4A，电压为2V，滑动变阻器两端的电压为4V，滑动变阻器的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大功率为

在丁图中找不到合适的点，使滑动变阻器的最大功率为2.75W，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．右 右 4 6 1.14 3.5 闭合开关S、S2，断开S1 0.875
【详解】
（1）[1]为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即最右端。
[2]将10Ω电阻换成20Ω电阻时，根据分压原理可知，电压表示数将增大，为保持电压表示数不变，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向右移动。
[3]根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-UR=6V-4V=2V
通过电路的最小电流为

定值电阻的最大值为

所以只有10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻可以适用，故最多可以完成4次实验。
（2）[4]若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路，此时电压表有示数，且等于电源电压，为6V。
[5]变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，电流表应与灯串联，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，将小灯泡右侧连线改接到电压表的负接线柱。
[6]电流表小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
（3）[7]闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器滑片，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律知，使电压表示数为
U1= 6V-2.5V=3.5V
灯泡正常发光。
[8][9]闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为 2.5V，闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，读出电压表的示数为5V，此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2”时的2倍，由图知这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，根据串联电路的分压作用知此时滑片在中间位置，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片在中点处，即滑动变阻器的电阻为10Ω，通过滑动变阻器的电流为

小灯泡的额定功率
P额=UI1=2.5V×0.35A=0.875W
5． 0.4 右 B B 大于 0.5 D
【详解】
(1)[1]原电路中，直接用导线将电源两极连接起来了，造成电源短路了，灯泡应与电流表串联后再与变阻器串联（按一上一下连入电路中），如下图所示：

(2)[2][3]电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，则此时小灯泡的功率为
P=UI=2V×0.2A=0.4W
灯在额定电压下正常发光，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，直到电压表示数为额定电压。
(3)[4]A．直接观察电压表示数，若电压表无示数，则是滑动变阻器断路，若电压表有示数，则是灯泡断路，故A不符合题意；
B．灯泡断路或滑动变阻器断路，此时电路中无电流，故不能通过直接观察电流表示数判定电路故障的原因，故B符合题意；
CD．将一根导线并联在灯泡两端或将一个灯泡并联在灯泡两端，若灯泡断路，则电流表有示数，若滑动变阻器断路，则电流表无示数，故CD不符合题意。
故选B。
(4)[5]阴影面积为

因为是串联电路，所以面积为滑动变阻器功率。
(5)[6]电阻增大了，根据串联分压规律可知，定值电阻分压变大，超过2.5V。
[7]定值电阻两端电压为2.5V，总电压4.5V，所以变阻器电压为2V，电流为

变阻器功率为
P1=U2I1=2V×0.25A=0.5W
[8]A．根据串联电路电压的规律和分压原理

方程左边为一定值，右边也为一定值，当电阻为25Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大为15Ω，此时电源电压最大，即

解得U=4V，如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2.5~4V，A可行；
B．根据串联电路电压的规律

由分压原理

由上式可知，当电源电压U、定值电阻的电压U定一定时，变阻器的电阻随定值电阻的增大而增大，当电阻为25Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大为15Ω，此时

此时U定=2.8125V，故定值电阻两端电压不能小于2.8125V，又因为定值电阻电压3V时，用5Ω电阻电流为0.6A，不超过电流表量程，所以控制电压表示数的范围为2.82~3V，故B可行；
C．由题可得

当定值电阻25Ω时，变阻器最大，此时

解得R滑=20Ω，当定值电阻5Ω时，根据串联分压规律，变阻器分压2V，阻值为4Ω，所以最大电流为

故C可行；
D．由题可得

当定值电阻最大，变阻器也最大，为

电路最大电流为0.6A，故电路最小总电阻为

联立两式


解得R定=4.17Ω，即定值电阻最小4.17Ω，故D不可行。
故选D。
6． 断路 0.36 0.9 偏大 3 0.45
【详解】
(1)[1]滑动变阻器的滑片向左移动，电压表示数变大，根据串联电路分压特点，滑动变阻器的电阻变小，所以要连接左下接线柱，连接如下图所示

(2)[2]小灯泡发光，电流表有示数，说明电路是是通路且小灯泡可以工作，而电压表无示数，所以电路的故障可能是电压表断路。
(3)[3]由图乙可知，电流表使用0~0.6A档，分度值为0.02A，示数为0.36A。
[4]小灯泡的额定功率为
P额=U额I=2.5V×0.36A=0.9W
(4)[5]电压表中也有电流通过，所以电流值偏大，额定功率比真实值也偏大。
(5)[6]电压表并联在定值电阻两端，为使电路中的电流为0.3A，电压表示数为
U=I额R0=0.3A×10Ω=3V
[7]由图丙可知，当导线连接在b、d两点间时，电压表示数6V为电源电压，当连接在b、c两点之间，电压表的示数为4V，电路中的电流为

滑动变阻器此时的电阻是

当电路中的电流为额定电流时，小灯泡两端的电压

小灯泡的额定功率为
P额＇=U额＇I额=1.5V×0.3A=0.45W
7．不发光 0.88 L2 小于 向B端移动 ＜ C
【分析】
(1)由图甲分析电路的连接情况从而灯泡的发光情况；应将电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此改接电路；
(2)根据电流表的量程，判断出分度值，而后读出电流表的示数，根据P=UI可以计算灯泡L1的额定功率；
(3)灯泡灯丝的长度和材料一样，根据横截面积越小电阻越大判断两灯泡灯丝的粗细关系；
(4)滑动变阻器滑片位置不变，替换灯泡后，由串联电路的分压原理判断小灯泡两端电压与额定电压关系，再判断滑片的移动方向；
(5)根据电流的变化判断出总电阻的变化，得出电阻变化的大小关系；
(6)根据灯泡的电阻随温度的升高而增大分析当小灯泡的额定功率为实际功率的4倍时电压的大小关系。
【详解】
(1)[1]由图甲知，电压表被串联入电路中，电流表与灯泡并联，所以闭合开关后灯泡不发光。
[2]本实验中，应将电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此改接电路如图所示：

(2)[3]当电压表示数等于灯泡额定电压4V时，灯泡正常发光，由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以此时通过灯泡的电流为0.22A，则小灯泡额定功率
P额1=U额1I=4V×0.22A=0.88W
(3)[4]两灯额定电压相同，灯泡L2的额定功率较大，由知，L2的电阻较小，而两只灯泡灯丝的长度和材料一样，所以L2的灯丝较粗。
(4)[5]断开开关后（滑动变阻器滑片位置不变），用规格为“4V 3W”的小灯泡替换原有小灯泡，其它条件都不变，由于L2的电阻小于L1的电阻，由串联电路的分压原理知，闭合开关后灯泡分得电压减小，小于额定电压4V，所以该小灯泡的功率小于额定功率3W。
[6]应让滑动变阻器的滑片向B端移动，以减小变阻器的阻值，减小变阻器的分压，从而使灯泡分得电压达到额定电压4V。
(5)[7]灯泡两端电压增大，通过电路的电流也随之增大，灯泡温度升高，电阻增大，而电源电压不变，由知，电路的总电阻减小，由串联电路的电阻特点可知，只有当R滑的减小量大于RL的增加量才会让总电阻变小，所以

(6)[8]当P0=4P1时，若灯泡的电阻不变，根据知，此时灯的额定电压应为实际电压的2倍，但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，如图所示：

所以当实际电压为额定电压的时，温度变低，这时灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻，则实际电压要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图像可知，U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实。
故选C。
【点睛】
本题是测灯泡电功率的实验，考查了实物电路的连接、电表读数、电功率的计算、电阻的影响因素等，考查知识点多，综合性强。
8．将电流表指针校零 B 右 0.75 大 C 0.375W C
【详解】
(1)[1]在实验前检查仪器时，电流表中无电流流过，此时发现电流表的指针未指在零刻度处，说明指针未校零，所以他接下来的操作是将电流表指针校零。
(2)[2]闭合开关后，电流表有示数，说明有电流流过，但小灯泡不亮，电压表无示数，造成这一现象的原因可能是小灯泡短路，同时将与它并联的电压表也短路了。
(3)[3]电压表的0～15V量程对应指针位置为10V，但实际接入的是0～3V量程，所以实际电压为2V；小灯泡的额定电压为2.5V，应该通过减小滑动变阻器接入电路的阻值来减小分压，使小灯泡两端电压增大至2.5V，所以应该将滑片向右移。
[4]电流表接的是0～0.6A量程，如图丙示数为0.3A，故小灯泡的额定功率为

[5]电压表自身的电阻导致测得的电流偏大（测得的电流为通过定值电阻和电压表的总电流），根据可知，测得的电功率偏大。
(4)[6]小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1，即某次的实际功率为额定功率的；若小灯泡电阻不变，根据可知，此时实际电压应为额定电压的，但是由于受温度影响，由图象可知，电压变低时，小灯泡温度变低，电阻变小，所以实际电压应比额定电压的小；由于温度对小灯泡电阻的影响不是特别大，所以应该选C。
(5)[7]由于前后两次L1与L2的功率差PL与滑动变阻器的功率差P滑相等，所以，电路的总功率不变，电路中电流也不变。接入L1时，滑动变阻器两端电压

滑动变阻器的功率为

接入L2时，滑动变阻器两端电压

滑动变阻器的功率为

滑动变阻器的功率变化

则L1与L2的功率差

L2的额定功率

(6)[8]将定值电阻的控制电压设定为2V，根据串联分压关系得

即将10Ω、15Ω、20Ω的电阻分别接入电路时，滑动变阻器的阻值分别应该为20Ω、30Ω、40Ω，可见滑动变阻器R2、R3都可满足要求，不存在控制电压过低或者电源电压过高的问题；无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的的指针都无法准确指在2V的刻度线上，可能是因为选择了R3，由于它的阻值过大（800Ω），在滑动滑片时难以准确地滑到合适的位置。
9． C 左 0.75 R2 增大 0.3 C
【详解】
(1)[1]滑片右移灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，故滑动变阻器以左下接线柱连入电路中，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：


(2)[2] A．若小灯泡断路，电流表无示数，则电压表串联在电路中，电压表与电源连通，电压表有示数，故A不符合题意；
B．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，电压表无示数，故B不符合题意；
C．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两电表都没示数，故C符合题意；
D．若滑动变阻器短路，电路为通路，电压表、电流表示数较大，故D不符合题意；
故选C。
(3)[3]灯在额定电压下正常发光，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，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。
[4]此时电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.3A，则小灯泡的额定功率为
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W
(4)[5]根据绘制的小灯泡的“I−U”图象如图丙知，当电压为0.5V时，电流为0.1A，根据串联电路的电压规律和欧姆定律，此时变阻器连入电路中的电阻

故滑动变阻器的最佳选择是R2。
[6]由图丙知，当电压为1V、2V、3V时，对应的电流分别为0.2A、0.3A、0.35A，由欧姆定律的变形公式，灯的电阻分别为：5Ω、6.67Ω、8.57Ω，即小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(5)[7]小灯泡L1正常发光时的电功率0.75W，此时滑动变阻器的电功率

L2正常发光时，则
△PL=△P滑
即

解得

所以L2的额定功率

(6)[8]探究“电流与电阻的关系”的实验中，保持定值电阻两端的电压为2V，因为电源电压为6V，所以滑动变阻器两端电压为4V，根据串联电路电压的规律，即

所以当分别将10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路时，滑动变阻器接入电路的阻值分别是20Ω、30Ω、40Ω，理论上三个滑动变阻器均能满足要求，可以使定值电阻的控制电压达到2V。但发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的的指针都无法准确指在2V的刻度线上，可能是因为选择了R3接入电路进行实验，因为R3的最大电阻为800Ω，在调节时，很容易滑过头，难保证刚好分担电压4V。故选C。
10． 2 只测一组数据无法得出普遍结论 1~4 4.5 右 0.2 0.75
【详解】
(1)[1]小吴选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，则电阻与电压表被短路了，电流表与变阻器串联，故闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表示数改变，电压表示数不变（为0）；电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，而根据欧姆定律可知，电路中的电流不会超过0.6A，所以电流表的量程选择0~0.6A即可，改正后如下图所示。

(2)[2]排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为

电压表的示数是。
[3]小吴就得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论，这一过程所存在的问题是：只测一组数据无法得出普遍结论。
(3)[4]为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为

变阻器分得的电压为定值电阻电压的倍数是

当接入20Ω的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻

而变阻器的最大电阻为15Ω，将变阻器与R′视为一个整体，故R′的最小值，其大小是

当接入5Ω的定值电阻时，同理，变阻器连入电路中的电阻

将变阻器与R′视为一个整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，即可；
故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为1至4Ω的电阻。
(4)[5]开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为4.5V时，灯泡正常发光。
[6][7]保持滑动变阻器位置不动，开关S、S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器滑片调到最右端，此时电压表示数为5V，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为

由欧姆定律，电路中的电流为

[8]在②中，因变阻器接在滑片上，故电流经变阻器的全部电阻丝后经定值电阻回到电源负极，故在移动滑片过程中，电路中的电流不变，电压表测滑片以左电阻丝的电压；故当电压表示数为3V时，由欧姆定律，变阻器在①中连入电路的电阻是

由欧姆定律，在①中，灯正常发光时灯的电流为

小灯泡的额定功率为

小灯泡的额定功率是。