中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题19电学伏安法三大实验含解析

这是一份中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题19电学伏安法三大实验含解析，共21页。试卷主要包含了三大实验对比，探究电流与电压，伏安法测定值电阻和小灯泡的电阻，伏安法测量小灯泡的电功率等内容，欢迎下载使用。

专题19 电学伏安法三大实验

探究电流与电压、电阻的关系欧姆定律一章中的重要实验，是得出欧姆定律的必做实验，也是中考电学最常考的电学实验之一，通过实验的探究有助于对欧姆定律的正确理解，为学好欧姆定律这一章打下良好的基础。伏安法测电阻是欧姆定的一个重要应用，也是各省市考试的一个主要实验题目，通过伏安法测电阻能促进学生对欧姆定律的正确理解。测量小灯泡的电功率是初中电学的一个重要实验，是电功率一章的最后一节内容，是前面内容的一个升华，知识性综合性强。

一、三大实验对比：
实验名称
探究电流与
电压的关系
探究电流与
电阻的关系
测量定值
电阻的阻值
测量小灯
泡的电阻
测量小灯泡
的电功率
电路图


滑动变阻器
特有作用
改变电阻两端的电压
保持电阻两端的电压不变
改变待测电阻两端的电压和通过的电流
改变灯泡两端的电压
多次测量
的目的
获得多组实验数据，得出普遍规律
获得多组数据求平均值，减小误差
探究灯丝电阻与温度的关系
比较灯泡在不同电压下的实际功率
图像




（1）连接电路时，开关应断开。除电压表以外的元件串联，电压表并在待测的电阻或小灯泡两端，滑动变阻器注意是“一上一下”接入电路；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处。
（2）电流表、电压表接线柱接入电路时应为“正入负出”，注意电流表和电压表量程的选择：
①电压表的量程一般根据题干已知的电源电压、小灯泡的额定电压或实物图中电池的节数来判断；
②电流表的量程由或来确定。
（3）电路连接完毕，经检查无误后，闭合开关前应先试触。
（4）读数后，立即断开电路，以免电阻通电时间过长而发热，影响实验。
二、探究电流与电压、电阻的关系
1、实验方法：控制变量法。探究电流与电压的关系，应保持电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压，测量通过电阻的电流；探究电流与电阻的关系，应保持电压不变，改变电阻，通过移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压保持不变，测量通过不同电阻的电流。
2、在“探究电流与电阻的关系”的实验中，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时，为保持电压表示数不变，应将滑动变阻器阻值调大，即“换大调大”；反之用5Ω的电阻替换10Ω的电阻时，为保持电压表示数不变，应将滑动变阻器阻值调小，即“换小调小”。
3、实验中的定值电阻不能用小灯泡代替，原因是灯丝电阻随温度的变化而变化，而本实验要求用的是定值电阻。
4、实验结论：
（1）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（2）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
注意：得出结论时，我们不可以说“电压与电流成正比”，也不可以说“电阻与电流成反比”，因为这里有个因果关系。
5、在“探究电流与电阻的关系”的实验中，定值电阻两端控制的电压UV、定值电阻的最大值Rmax、滑动变阻器的最大阻值R滑、电源电压U四者相关。由串联电阻分压得：
，已知U、Rmax、R滑、UV其中的三个，可以确定另外一个。
三、伏安法测定值电阻和小灯泡的电阻：
1、原理：通过电压表测电压，电流表测电流，利用公式计算得出电阻的阻值。
2、测定值电阻和小灯泡的电阻的表格设计：
测定值电阻的实验表格 测小灯泡的电阻实验表格
实验次数
电压/V
电流/A
电阻
/Ω
电阻的
平均值/Ω
1




2



3



实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1



2



3





设计说明：测定值电阻的阻值，取三次电阻的平均值作为待测电阻的阻值，这样可以减小实验误差；测小灯泡的电阻不需要求平均值，因为小的灯泡的电阻随着温度的变化而变化，求平均值没有意义。
四、伏安法测量小灯泡的电功率：
1、实验原理：P=UI。
2、实验表格：

U/V
I/A
P/W
小灯泡的亮度
1




2




3




设计说明：表格不需要设计中没有“平均功率” 这一栏。不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，是因为电压改变，功率也改变，求平均值无意义。
3、实验结论：
（1）当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；当U实>U额时，P实〉P额，用电器容易烧坏；当U实 （2）不同电压下，小灯泡的功率不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。
（3）小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，小灯泡越亮。
4、交流讨论：
（1）小灯泡的I—U图像是一条曲线，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。
（2）使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数的变化，以免电压过高，烧坏小灯泡。
（3）小灯泡不亮的原因可能原因之一是滑动变阻器连入电路中的阻值太大，小灯泡的实际功率太小。滑动变阻器的规格选取利用来确定。
（4）小灯泡两端的电压无法达到调到额定电压的原因：电源电压过低或滑动变阻器的阻值太小。

一、中考题型分析
伏安法三大实验是中考中常考的实验，由于都是测电压、电流，只是处理数据的方法不同，所以三实验由很多相似之处，又有很多不同之处。中考中围绕着这些内容展开考查。主要以实验为主，分值在5-8分之间。
二、典例精析
◆典例一：（2020烟台）如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。

（1）探究电流与电压关系：
①探究电流与电压的关系时，要保持______不变，采用的科学方法是______；
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是______　　　　　　　　　　　　　；
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中M图象对应的电阻是　　　；由M图象得到的实验结论　　　　　　　　　　；
（2）探究电流与电阻的关系：
①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U；
②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到U。请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是______。
【答案】（1）①电阻控制变量法 ②为了寻找普遍规律 ③ M图象对应的是5Ω电阻　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比（2）①b ②3V≥U≥2V
【解析】（1）①由控制变量法可知，探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变。
②实验中，进行了多组数据的测量，其目的是为了寻找普遍规律。
③由图乙可知，当电压为1V时，通过M的电流大于N的电流，由可知N图像对应的电阻较大，M图像对应的电阻较小，所以M图像对应的电阻是5Ω。由图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）①当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向b端移动，使电压为U。
②变阻器的最大阻值是40Ω，当AB间换接20Ω的电阻时，变阻器的阻值处于最大处，通过电路的电流，电阻两端的电压UAB=IR3=0.1A×20Ω=2V，
电压表的示数最小为2V，电压表的量程是0～3V，电压表的最大示数是3V，所以为完成实验，U的取值范围是3V≥U≥2V。
◆典例二：（2020山西）实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）；
（2）滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有__作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是__；
（3）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到__，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为__Ω。继续向左移动滑片，则可能出现的现象有__（写出一条即可）；
（4）实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得出结论：__。
【答案】（1）见解析（2）改变小灯泡两端的电压电路连接过程中开关没有断开（3）电压表示数为2.5V 8.3 小灯泡变亮（4）小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
【解析】（1）由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0～3V的量程，电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连；滑动变阻器一上一下的串联在电路中；小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律知道，灯正常发光时的电流约为，故电流表选用小量程且与灯串联，如下所示：
；
（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流，算出多组电阻；连接好最后一根导线，灯泡立即发光，可能是连接电路时没有断开开。
（3）灯在额定电压下正常发光，所以检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，表明小灯泡正常发光，图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的电阻为；滑片向左移动，滑动变阻器的电阻减小，根据知道，电路的电流增大，小灯泡两端的电压变大，根据P=ＵＩ知道，小灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。
（4）由图知道，由于不是直线，表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
◆典例三：．（2020柳州）小杰利用图甲的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V；

（1）连接电路时，应该保持开关______（选填“闭合”或“断开”）。滑动变阻器的滑片置于______（选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5V，此时电流表示数如图乙。则小灯泡中的电流为______ A，小灯泡的额定功率为______W；
（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验；
（4）图丙是小杰作出的小灯泡I﹣U图象。老师鼓励他结合图甲思考以下问题：
①在滑动变阻器滑片向A端移动过程中，电流表示数______，小灯泡的电阻______（以上两空选填“变大”“变小”或“不变”）：小灯泡的电阻与其温度____（选续“有”或“无”）关：当温度为0℃时，小灯泡的电阻______（选填“小于”“等于”或“大于”）零；
②关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是______。
A． B．C．D．
【答案】（1）断开B（2）0.240.6（4）①变大变大有大于②B
【解析】（1）为保护电路，在电路在连接时，开关应处于断开状态；滑动变阻器应处于最大阻值端，即B端。
（2）如图所示电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，其示数电流为0.24A。根据P=UI可得小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）①滑动变阻器滑片向A端移动时，变阻器接入电路的阻值变小，根据欧姆定律知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，由图丙知，当通过小灯泡的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为1.5V，小灯泡的电阻为，当通过小灯泡的电流为0.25A时，灯泡两端的电压为3V，小灯泡的电阻为，则RL′>RL，故当电路中的电流变大时，小灯泡的电阻也变大；由于小灯泡两端的电压增大电路中的电流增大则小灯泡的功率变大，温度升高，说明小灯泡的电阻与温度有关；导体电阻是导体的属性，当温度降为0℃时，小灯泡的灯丝也不是超导体，电阻不会为0，仍然大于0。
②当电流增加时，I2与R都变大，随着电流的增大，电功率逐渐增大，电流越大，电阻越大，电功率增大越大。故选B。

1、（2020长沙）为了探究电流与电压的关系，小英连接了如图甲的电路。

（1）请你用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片向右移动时，能使电流表的示数变小；
（2）小英连好电路后，经检查电路连接无误。闭合开关，发现电压表和电流表示数均为零，移动滑片，电表的指针也都不偏转，她尝试用一根导线的两端分别触接电路中各点时，电压表和电流表指针偏转情况的部分记录如表所示，请你指出电路的故障：_____。
导线两端触接点
电压表指针偏转情况
电流表指针偏转情况
a、c
不偏转
偏转
b、c
不偏转
不偏转
a、b
偏转
不偏转
（3）排除故障后，小英继续进行实验，将数据记录在下表中。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.0
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.06
0.10
0.14
0.20
0.24
请你分析数据，在图乙中画出电阻R的I﹣U图象。
【答案】（1）见解析　　　（2）ab间断路　（3）见解析
【解析】（1）滑片向右移动，电流表示数变小，说明电路的电阻在增大，滑动变阻器要接左部分，所以将滑动变阻器左下面的接线柱接入电路，和定值电阻组成一个串联电路，如图所示：
；
（2）闭合开关，电流表示数均为零，移动滑片，电表的指针也都不偏转，可以判断电路是断路，并且电压表示数也为零，说明断路部分在电压表并联以外的地方。由表格现象知，导线连接在bc两点上，电流表和电压表还是没有示数，说明断路步骤bc之间。由表格现象知，导线连接在ac两点上，电流表有示数，说明电路接通，并且断路在ac之间，电压表并联在导线两端，所以电压表无示数。由表格现象知，导线连接在ab两点上，电流表有示数，说明电路接通，并且电压表有示数，说明电压表测量定值电阻R两端的电压，可以推断断路在ab之间。综合分析ab之间有断路；
（3）由表格数据分析，除第三组数据得，在电阻一定时，电流跟电压成正比，第三组数据可以是读数有误差，描出电流跟电压对应点，用线连接起来，如图：
。
2、（2020梧州）小华在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），两个滑动变阻器（规格分别为“10Ω 1A”的R1和“15Ω 1A”的R2），导线若干，设计了如图甲所示的电路图。

（1）连接电路时，开关应______，电压表应选用的量程是______（选填“0~3V”或“0~15V”），连接好电路后，他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表______（选填 “会”或“不会”）被烧坏；
（2）正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最______处，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻R______（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：_______；
（4）上述实验所选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）。
【答案】（1）断开0~3V不会（2）大断路（3）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比（4）R2
【解析】（1）连接电路时，开关应断开；由电源电压为3V可知电压表应选用的量程是0~3V；电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表无示数但不会烧坏。
（2）正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，目的是保护电路；闭合开关发现电流表无示数说明电路中某处断路，电压表示数接近电源电压，则故障可能是定值电阻断路。
（3）排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）由图像可知上述实验中保持的定值电阻两端电压是U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，因电源电源是3V，故滑动变阻器需要分1V电压，根据串联分压之比等于电阻之比可知用25Ω电阻进行实验时，滑动变阻器最小为12.5Ω，故所选用的滑动变阻器是R2。
3、（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
①
②
③
④
U/V
1
2
______
4
I/A
0.1
0.2
______
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
①
②
③
④
R/Ω
5
10
15
25
I/A
0.6
0.3
0.2

（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：______。
【答案】（1）见解析（2）B（3）30.3（4）电阻一定时，电流与电阻成正比（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
【解析】（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）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错误；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正确；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错误。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。
（4）由实验数据可知，电压与电流之比为10Ω，为一定值，故探究结论：电阻一定时，电流与电阻成正比。
（5）本实验还可测得定值电阻R0的阻值为10Ω。
（6）由第二个表知，电阻两端的电压始终保持3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝Ｕ－Ｕ０＝6Ｖ－３Ｖ＝３Ｖ，变阻器分得的电压等于电压表示数，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）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。
4、（2020聊城）小明做“测量小灯泡的电阻”实验时，使用的小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为3V。小明现已连接了部分电路，如图甲所示。

（1）在已连接的电路中，有一不当之处是______；
（2）请用笔画线代答导线。将图甲中的电路连接完整；
（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流大小为______A。小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（电阻的计算结果保留一位小数）；
（4）小明的实验记录和有关计算如下表所示。从表格设计看，小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值。他认为这样可以减小误差。你认为小明的做法是______（选填“正确”或“错误”）的。从表中数据看，不同电压下小灯泡的电阻值不同，这是灯丝电阻______影响导致的。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.5



2
2.1
0.26
8.1
3
1.7
0.24
7.1
4
1.3
0.21
6.2
【答案】（1）开关闭合（2）见解析（3）0.28 8.9 （4）错误温度
【解析】（1）连接电路时，为了保护电路，开关要断开，图甲中开关是闭合的，是错误的。
（2）电压表和灯泡并联，如图所示：
；
（3）电流表的示数如图乙所示，选择小量程，分度值是0.02A，电流大小为0.28A；灯泡正常发光时的电阻为R=≈8.9Ω
（4）由表中数据可知，不同电压下小灯泡的电阻值不同，由于灯丝的电阻与温度有关，所以不能将四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，小明的做法是错误的。
5、（2020湘潭）如图甲，是研究小灯泡电阻的实验装置，灯泡的额定电压为，滑动变阻器最大阻值是，电源电压保持不变。

（1）用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的电路。
（2）连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡发光较暗，且无论怎样移动滑动变阻器滑片P，小灯泡的亮度都不变，则原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
A．开关开路　　　B．电压表短路　　　　C．滑动变阻器接的是下端两接线柱
（3）正确连接后，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数。当滑片P移到某处，电压表示数为时，要使小灯泡正常发光，应　　　　　(选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。
（4）将所测数据绘制成如图乙所示的图象。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的　　　　　（选填“温度”、“长度”或“横截面积” 发生了变化；此小灯泡的额定功率是　　　　　　W。
（5）利用此装置还可以探究电流与电阻的关系，只需将图甲中的小灯泡换成不同阻值的定值电阻，并使定值电阻两端的电压保持不变，即可进行实验。
①接入某定值电阻后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，当电压表的示数为时，电流表的示数如图丙所示，为　　　　　A，则接入的定值电阻的阻值为　　　　。
②实验时，为了确保不同定值电阻两端的电压能达到并保持不变，换用的定值电阻阻值不能大于　　　　　。
【答案】（1）见解析　　（2）C （3）减小（4）温度 0.75 （5）①0.4 5 ②25
【解析】（1）因为灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下图：
；
（2）连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，说明电路为通路，电流较小，电阻较大，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，说明变阻器没有变阻的作用，则原因可能是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路，故选C。
（3）当电压表示数为1.5V时，电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向右端移动滑动变阻器滑片来减小滑动变阻器的电阻，从而增大灯泡两端的电压，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止。
（4）小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
（5）如图乙所示的U—I图象知，灯的电压为2.5V时，电流大小为0.3A，小灯泡的额定功率PL=ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）①闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，大小为为0.4A，由欧姆定律，则定值电阻的阻值；
②探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，即实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为U滑=Ｕ－UV＝6V-2V=4V，由分压原理，带入数值得：，解得Rｍａｘ＝25Ω，即更换的定值电阻的阻值不能大于25Ω。
6、（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
电流表示数
电阻
①

0.2

②
0.6
0.3
③
0.88
0.4
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 ______ 。
（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象，如图戊所示，则所测电阻R2的阻值为 ______ Ω。
【答案】（1）零刻度线处（2）①见解析 ②右③ 0.4 2.1 ④见解析（3）176
【解析】（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，同理，第2、3次测量的电阻分别为：2Ω和2.2Ω，为减小误差，取平均值作为测量结果；
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，通过时间越短，电流产生的热量越小。
（3）图戊中，电阻箱与R2串联，电压表表测电阻箱的电压；由图戊知，当、，即R=40Ω时，，由欧姆定律，电路的电流为，
因电源电压为3V，由串联电路电压的规律，R2的电压为，由欧姆定律得，所测电阻R2的阻值。
7、（2020·湖南怀化市·中考真题）某实验小组利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5 V。

（1）测量小灯泡电功率的原理是______；
（2）请按图甲，用笔画线代替导线，在图乙中把电路连接完整；（要求导线不得交叉）；
（3）正确连接完电路，调节滑动变阻器滑片到阻值最大处，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是______；
A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻丝断了
（4）将故障排除后，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数是2.1 V，要测量小灯泡额定功率，滑片P应向______（选填“左”或“右”）端移动；
（5）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为______A，小灯泡的额定功率为______W；
（6）测量小灯泡的电功率______（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是______。
【答案】（1）P=UI（2）见解析（3）B（4）右（5）0.30.75（6）不需要小灯泡在不同电压下的功率不同
【解析】（1）测量小灯泡电功率需要测出电压和电流，然后利用P=UI计算出电功率，所以原理是P=UI。
（2）由于小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表应选用小量程，把电压表的“3”接线柱与小灯泡的右端接线柱连接起来，滑动变阻器上端的接线柱与开关的右端接线柱连接，如图所示：

（3）发现小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，产生这一现象的原因可能是小灯泡断路。故选B。
（4）电压表示数为2.1V，小于小灯泡的额定电压2.5V，应增大小灯泡两端电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器连入电路中的电阻，故滑片P应向右端移动，直到电压表示数为小灯泡额定电压2.5V。
（5）由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，小灯泡在额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡额定功率是P=UI=2.5V×0.3A =0.75W；
（6）小灯泡在不同电压下的功率不同，只有在额定电压下为额定功率，故测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
8、（2020玉林）如图所示，在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω。

（1）连接电路时，开关应______（选填“断开”或“闭合”）；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请你把它找出来并打上“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线；
（3）改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表和电流表均无示数，原因可能是下列选项中的______（用字母表示）；
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为______A，由此可知小灯泡的额定功率为______W；
（5）现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2，它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示，将L1和L2串联后接在15V的电源上，则两灯消耗实际功率的差值为______W。
【答案】（1）断开（2）见解析（3）D （4）0.34 0.85 （5）1
【解析】（1）为保护电路安全，连接电路时，开关应断开。
（2）图甲中，电流表连接有误，电流表应串联在电路中，按要求改正后如图所示：
。
（3）改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表和电流表均无示数，灯泡短路或滑动变阻器短路不影响电流表示数变化，灯泡断路时电压表示数接近电源电压，滑动变阻器断路时电路中无电流，符合题意，故选D。
（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，分度值0.02A为，其读数为0.34A，由此可知小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.34A=0.85W；现有两个额定电压均为15V的灯泡L1和L2，它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示，根据串联分压特点可知，将L1和L2串联后接在15V的电源上后电流相同，L1和L2两端电压分别为10V与5V，电路中电流为0.2A，则两灯消耗实际功率的差值为ΔP=P1-P2=（U1-U2）I=（10V-5V）×0.2A=1W。
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 2A B．10Ω 2A C．20Ω 1A D．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____｡
【答案】（1）①开关未断开 ②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端（2） ① 断路（3）①0.75 ②D （4）① “小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”
【解析】（1）连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端（阻值最大处）。
（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发生了断路。
（3）根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
②当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V，此时滑动变阻器的阻值为，所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为“30Ω 1A”，故选D。
（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，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。