2022届中考科学专题练：电学探究实验

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专题7　电学探究实验
　　热点搜寻:电学实验中,除了出现频率最多的测量电功率,出现比较频繁的探究实验是欧姆定律、焦耳定律、影响电阻大小的因素、灯泡亮暗与什么因素有关等实验。主要考查的是控制变量法、运用串并联电路特点控制变量和分析、设计电路的能力。
【例题精析】
类型1　规律探究类实验
1．小明用如图甲所示的电路来探究导体中的电流与电阻的关系。已知电源电压恒为6伏，电路中分别接入4个不同阻值的电阻R，得到四组电流I与对应的电阻R的数据，并用黑点描在乙图中。当电阻R为20欧时，滑动变阻器的最大阻值恰好能满足实验要求。

（1）实验过程中，移动变阻器的滑片时，眼睛应注视 　电压表　。
（2）图乙中涂黑部分面积表示的科学含义是 　电阻两端的电压　。
（3）小明将如图甲中的电阻R分别选择为10欧、8欧、6欧和4欧的定值电阻与原电路中的滑动变阻器串联重新进行实验探究。实验时每次还是保持电压表示数为2伏，为了能顺利完成实验，选择的电源电压最大值为 　10　伏。
【解答】解：（1）研究导体中的电流与电阻的关系，要控制电阻的电压不变，实验过程中，移动变阻器的滑片时，眼睛应注视电压表示数；
（2）乙图中“涂黑”部分面积S＝IR，由欧姆定律U＝IR，故“涂黑”部分面积表示的物理含义是：电阻两端的电压；
（3）实验时每次保持电压表示数为2伏，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝2×2Ω＝40Ω，故为了完成整个实验，则滑动变阻器最大电阻为40Ω；
由串联电路的规律及分压原理有：U-UVUV=R滑R定，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，对应的电源电压最大，
即U-2V2V=40Ω10Ω，
解得：U＝10V，为了能顺利完成实验，电源电压最大为10V。
故答案为：（1）电压表；（2）电阻两端的电压；（3）10。
2．小金研究电流与电阻的关系时，他使用的电路如图甲所示。实验前，小金将电压表直接连接在由两节干电池组成的电池组两端，测得电压是3V。实验得到的数据如表所示。


实验次数
第一次
第二次
第三次
定值电阻/Ω
5
10
15
电流表示数/A
0.50
0.26
0.18
（1）分析实验数据可知，该实验存在的不足之处是 　没有控制电阻两端电压保持不变　。
（2）小科改用图乙所示电路对实验进行改进，已知电流表的使用0﹣0.6A量程，电压表使用0﹣3V量程，滑动变阻器有“10Ω，2A”和“20Ω，1A”和“50Ω，0.2A”可供选择，图丁为小科实验后绘制的I﹣R图像。
①请根据电路图用笔画代替导线将实物图丙连接完整。
②图丁b点到c点过程中滑动变阻器接入电路的阻值变 　大　。
③要完成实验，应选择的滑动变阻器为 　“20Ω，1A”　。
【解答】解：（ 1 ）根据表中数据可以看出，三次实验定值电阻两端电压不同，要研究|电流与电阻的关系，要控制电压一定，因此该实验存在的不足之处是没有控制定值电阻两端电压一定；
（ 2 ）①电压表应并联在定值电阻两端，如图：

②电压表测量电阻R两端电压，电流从0 4A降低为0.2A，故可知滑动变阻器阻值增大，使电路电流减小；
③丁图中由b点到c点过程可以看出定值电阻R两端电压UV＝IbRb＝0.4A×5Ω＝2V，故定值电阻两端的电压保持2V不变，电源电压3V，根据串联电路的电压特点可知滑变两端电压为：3V﹣2V＝1V，根据串联电路中各电路元件电压之比等于电阻之比可知，RR滑=2V1V=21，即定值电阻的阻值是滑动变阻器的2倍，由图可知定值电阻最大阻值为25Ω，故滑动变阻器的阻值不小于：25Ω2=12.5Ω，且电路最大电流为0.5A，因此要选“20Ω，1A”规格的滑动变阻器。
故答案为：（1）没有控制电阻两端电压保持不变；（2）①如图；②大；③“20Ω，1A”。
3．小金用图甲所示的电路探究串联电路电压的规律，实验时意外发现：“当变阻器滑片P向左移时，两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑，在老师的引导下，知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻，可将它看作一个理想电源（电压U恒定，电阻为0）与一个电阻r的串联（图乙所示），为了测量干电池电阻r，他选择了适当器材，设计出如下的实验方案。

（1）选用的器材：一个电压表，符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1，导线和开关若干，一节旧干电池。
（2）设计出了如图丙的实验电路图。
（3）请你根据他所设计的电路图，帮他写出主要的实验步骤和需测量的物理量。　①按照电路图连接电路，记下开关S断开时电压表的示数U；②闭合开关S，记下电压表的示数U1　。
（4）请你帮他写出干电池电阻r的数学表达式（用已知量和测量量表示）：　(U-U1)R1U1。　。
【解答】解：根据实验电路丙图可知，将R1与电源（r）串联起来，将电压表并联在R1两端。
当S断开时，电压表测的是电源电压；当S闭合时，电压表测的是R1两端电压，利用串联电路电流规律和电压规律即可求解。
所以实验步骤：
①按照电路图连接电路，记下开关S断开时电压表的示数U；②闭合开关S，记下电压表的示数U1。
因为串联电路电流相等：则 U1R1=U-U1r，整理得r=(U-U1)R1U1。
故答案为：（3）①按照电路图连接电路，记下开关S断开时电压表的示数U；②闭合开关S，记下电压表的示数U1；（4）(U-U1)R1U1。

类型2　研究物理量影响因素类
4．小灯泡的电阻受温度的影响较大，为探究小灯泡的电阻与温度的关系，小宝选择了一个规格为“3V”的小灯泡，按如图所示的电路图连接电路进行测量，测量结果如表。实验中电源电压保持6V不变。
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.20
0.26
0.30
0.34
0.37
电阻/Ω
5.0
5.77
6.67
7.35
8.11
（1）分析表的实验数据，可以得出灯泡两端的电压越高，通过小灯泡的电流越大，其电阻就越大，请你对此作出解释：　灯丝的电阻受温度的影响，即温度越高，电阻越大　。
（2）实验中滑动变阻器的作用是：　改变灯泡两端的电压　。
（3）实验中有三种规格的滑动变阻器：甲（15Ω，1A）、乙（30Ω，1.5A）、丙（40Ω，0.3A）。分析小宝的实验，你认为小宝选择了：　乙　滑动变阻器。（选填“甲”、“乙”或“丙”）

【解答】解：（1）灯泡两端的电压越高，灯丝的电阻越大，这是因为电流变大灯泡亮度增加，钨丝温度升高，钨丝受温度影响所致，温度越高，钨丝电阻越大；
（2）滑动变阻器的作用：保护电路；改变灯泡两端的电压。
（3）根据第一次实验计算，滑动变阻器分得的电压为6V﹣1V＝5V，滑动变阻器连入电路中的电阻为 R=UI=5V0.2A=25Ω，
根据第五次实验可知，流经电路中的电流为0.37A，丙滑动变阻器最大电流为0.3A，所以滑动变阻器的最大阻值不小于25Ω．故应选乙。
故答案为：（1）灯丝的电阻受温度的影响，即温度越高，电阻越大；（2）改变灯泡两端的电压；（3）乙。
5．小涛在探究导体电阻与长度的关系实验时，器材有：6伏蓄电池、电压表（0﹣3V，0﹣15V）、滑动变阻器（50Ω 1.5A）、开关各一个，导电性能较差的镍铬合金线MN（电阻较大），刻度尺一把，导线若干。
实验次数
1
2
3
4
5
电压表两端间镍铬合金线的长度（厘米）
10
20
30
40
50
电压表的读数（伏特）
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
（1）如图是实验时没有连接完整的电路，请完成电路的连接。
（2）在实验中小涛同学记录了如表一组实验数据，请你分析表中实验数据，得出导体两端的电压与长度的关系是 　导体两端的电压与导体的长度成正比　。
（3）而小涛认为由这些实验数据就可以得到导体电阻与导体长度成正比的结论。请你为他说明理由 　根据欧姆定律可知，导体的两端的电压与导体的电阻成正比，而在其他因素相同的情况下，导体的电阻与长度成正比　。

【解答】解：
（1）要探究镍铬合金线MN的电阻与长度的关系，就要改变其接入电路的长度。为了能够比较镍铬合金线MN接入电路中的长度不同时，其电阻的不同，所以还要将电压表与镍铬合金线MN并联。故连接电路图如下图所示：

（2）在连接滑动变阻器时，为了保护电路，要使滑片P位于滑动变阻器的最大阻值处。
由表中的数据可知，当导体的长度由10厘米增加到20厘米时，长度变为原来的二倍，同时发现其对应的电压由0.2V变为0.4V，也变为原来的二倍。同理，长度变为原来的三倍时，电压也变为原来的三倍。由此可得结论：导体两端的电压与导体的长度成正比。
（3）根据欧姆定律可知，导体的两端的电压与导体的电阻成正比；由表中的数据可知，导体两端的电压与导体的长度成正比，由此可知导体的电阻与导体的长度成正比。
故答案为：（1）见上图；（2）导体两端的电压与导体的长度成正比；（3）根据欧姆定律可知，导体的两端的电压与导体的电阻成正比，而在其他因素相同的情况下，导体的电阻与长度成正比。
6．小张在学习了电路后，想自制一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器，他查阅资料：
1mm2的锰铜合金每1m的电阻为0.0175Ω左右；1mm2的镍铬合金每1m的电阻为1Ω左右。应该选择直径为1mm2的　镍铬合金　（选填“锰铜合金”或“镍铬合金”）
材料比较合适。现有足够长的此类金属丝一捆，米尺、电压表、电流表、滑动变阻器（50Ω 1A）、开关、电源各一，导线若干，请你帮小张完成实验。
（1）画出实验电路图。
（2）说出实验步骤，并用测得的物理量表示需要取多长的金属丝。
【解答】解：
滑动变阻器应该选择电阻率大的材料（即相同规格下电阻较大的材料），所以选镍铬合金材料比较合适；
（1）为了从此类金属丝中截取阻值为20Ω 的电阻丝，需要测出其电阻；所以，将滑动变阻器与电阻丝串联（保护电路），电流表与电阻丝串联，电压表与电阻丝并联，设计电路图如下图所示：

（2）移动滑动变阻器的滑片，让电压表与电流表的示数之比为20（即电阻丝的阻值为20Ω ），读出电流表的示数为I，电压表示数为U；
因为1mm2的镍铬合金每 1m 的电阻为 1Ω 左右，故需要电阻丝的长度为L=UI×1m/Ω。
故答案为：镍铬合金丝；（1）见上图；
（2）先截去1m长的金属丝，用电压表测量出其两端的电压为U0，电流表的示数为I0，则其电阻为：U0I0，
则20Ω电阻丝的长度为：L=20ΩU0I0Ω/m=20ΩI0U0m。

类型3　物理量测量类
7．小亮同学在做“伏安法测电阻”的实验中：

（1）请你按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙电路连接完整。
（2）实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于 　B　（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能
是 　电压表断路或定值电阻短路　。
（4）排除故障后，电压表示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，则通过定值电阻R的电流是 　0.5　A，它的电阻是 　5　Ω。
（5）实验中多次移动滑动变阻器的滑片多次测量的目的是 　求平均值减小误差　。
（6）小亮还想用该电路图“测量电流与电阻的关系”的实验，可供实验的电阻有5Ω、10Ω、20Ω三个阻值的电阻。
①该实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和 　保持定值电阻两端电压不变　。
②实验中，小亮发现，当他用5Ω的电阻做完实验，换用10Ω后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都不能使正常偏转的电压表示数达到理想值，请你说说可能的原因是 　ABC　。（多选）
A.滑动变阻器最大阻值太小了
B.最初所选的电压表示数太小了
C.电源电压太高了
【解答】解：（1）滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱串联接入电路，如图：

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，说明电压表未接入电路或电压表与导线并联接入电路，所以故障可能是电压表断路或定值电阻短路；
（4）电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，由欧姆定律可得定值电阻的阻值为：R=UI=2.5V0.5A=5Ω；
（5）实验中多次移动滑动变阻器的滑片多次测量的目的是求平均值减小误差；
（6）①“测量电流与电阻的关系”的实验应保持定值电阻两端电压不变；
②实验中，小亮法现，当他用5Ω的电阻做完实验，换用10Ω后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都不能使正常偏转的电压表示数达到理想值，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压较小，所以可能是滑动变阻器最大阻值太小了或最初所选的电压表示数太小了或电源电压太高了，
故选ABC。
故答案为：（1）如图；（2）B；（3）电压表断路或定值电阻短路；（4）0.5；5；（5）求平均值减小误差；（6）①保持定值电阻两端电压不变；②ABC。
8．用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图象如图乙所示。

（1）连接电路时，开关应 　断开　。
（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　右　移动；
（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 　10　Ω；
（4）当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 　变大　。造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而 　变大　。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，所以电流表的示数为0.16A，
由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，
由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小；
（3）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A，
由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻：R=UI=2.5V0.25A=10Ω；
（4）由图可知当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不是成正比的，造成这种情况的主要原因是小灯泡的电阻会随着温度的升高而增大。
故答案为：（1）断开；（2）右；（3）10；（4）变大；变大。
9．实验小组的同学正在进行“测量小灯泡电功率”的实验，其中小灯泡的额定电压U额为2.5V。
（1）如图甲是小美同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请在图中用“×”标出这根错误的导线并改正，使电路连接正确（导线不能交叉）

（2）闭合开关后发现小灯泡不亮，她接下来合理的操作是先 　C　，再根据现象，　B　或检查小灯泡和灯座等元件的接触是否良好（选填字母）。
A.断开开关S
B.调节滑动变阻器，观察小灯泡是否能发光
C.观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
（3）调整好后，她多次测量小灯泡两端的电压及对应的电流值，并绘制了如图乙所示的l﹣U图像，根据图像可得小灯泡的额定功率为 　0.5　W。
（4）同组的小丽在实验时发现电压表损坏了，老师给了她一个已知阻值为R0的定值电阻和若干个开关，小丽重新设计了如图丙所示的电路，来测量小灯泡的额定功率。
①在图中AB间填上开关S2，CD间填上电流表，并按照电路图正确连接电路；
②断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使得电流表读数为 　U额R0　，此时灯泡正常发光；
③　保持滑片位置不动　，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额＝　U额×（I-U额R0）　（用已知和测量的物理量所对应的得符号表示）。
【解答】解：（1）图甲中，电压表串联在电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，该接法是错误的，电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，如下左图所示：

（2）闭合开关，灯泡不亮，可能是电路存在断路或灯泡短路或电路电流太小（导致灯泡功率太小不足以使灯泡发光），灯泡不亮，应先观察电流表，看电流表是否有示数，判断电路是否存在断路，故选C；
如果电流表有示数，应调节滑动变阻器滑片，看灯泡是否能发光；
如果电流表无示数，先检查灯泡与灯座接触是否良好；故选B；
（3）根据图乙知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R0与电流表串联后再与灯并联，则C、D处应接电流表，A、B处应接开关S2，如下图所示：

实验步骤：
①按照电路图正确连接电路。
②断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使得电流表读数为U额R0，即灯泡正常发光。
③保持滑片位置不动，断开开S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I，
因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯的额定电流：
IL＝I-U额R0，
则测得小灯泡额定功率的表达式为：
P＝U额×IL＝U额×（I-U额R0）。
故答案为：（1）如上图所示；（2）C；B；（3）0.5；（4）如上图所示；②U额R0；③保持滑片位置不动；④U额×（I-U额R0）。

类型4　电路设计类
10．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示。图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。其故障原因可能是：　小灯泡断路　。
（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V，接着应将滑片向　右　滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示。则灯泡的额定功率为　1.52　W。
（4）实验中电流表突然损坏，老师给了他们一个阻值已知为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为：（），让他们想办法测出灯泡额定功率。请你替他们设计出实验方案。要求电路只连接一次，中途不能拆线。实验电路图如图c所示：
a．简述实验步骤：　闭合开关S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V　
　保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U　（用字母表示测出的物理量）
b．写出灯泡额定功率的表达式P额＝　3.8V×(U-3.8V)R0　（用已知量和测量量表示）

【解答】解：（1）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，由于滑动变阻器的右下接线柱已接入电路，故只需将滑动变阻器上面任一接线柱与小灯泡的右接线柱连接，
小灯泡的额定电压为3.8V＞3V，所以电压表选择0～15V的量程，故将电压表的“15”接线柱与小灯泡的右接线柱连接，如图所示：

（2）小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明与电压表并联的电路出现断路，即小灯泡断路。
（3）电压表示数为3.0V小于灯泡额定电压，为使灯泡的电压等于额定电压，由图a可知，应向右移动滑片，减小变阻器连入阻值，以减小变阻器分得电压，从而使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；
由图a可知，电流表选择的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.4A，
则小灯泡额定功率：P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W。
（4）①实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，可以把灯泡与定值电阻串联，调节滑动变阻器使灯泡正常发光，再间接测出定值电阻两端电压，由欧姆定律求出通过定值电阻的电流，由于灯泡与定值电阻串联，可以求出通过灯泡的电流，然后由P＝UI求出灯泡额定功率
实验步骤：a、闭合开关S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；
保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U。
b、根据串联电路电压特点可知，定值电阻R0两端的电压：U0＝U﹣3.8V，
根据串联电路电流特点可知，小灯泡正常发光时的电流：
I＝I0=U0R0=U-3.8VR0，
则小灯泡额定功率：P额＝U额I＝3.8V×U-3.8VR0=3.8V×(U-3.8V)R0。
故答案为：（1）见上图；
（2）小灯泡断路；
（3）右；1.52；
（4）a、闭合开关S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；
保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U。
b、3.8V×(U-3.8V)R0。
11．小雨探究相同的两个定值电阻并联连接后的总电阻和分电阻之间的数值关系。
他设计的实验方法如下：将两个阻值均为10Ω定值电阻如图所示连接好，然后将其作为一个整体R并连入电路中测其两端电压和通过它的总电流，算出电阻值，改变R并两端电压多次实验，求出R并的平均值。
（1）现有的器材有：电源、导线、电压表、电流表、如图装置及多对相同的定值电阻，他还需要补充的器材有：　开关和滑动变阻器　。
（2）请帮他设计一个记录数据的表格画在下面虚线框中。

（3）实验中他多次实验的目的是 　求平均值减小误差　。
（4）小雨实验测得R并为5.03Ω，于是得出结论：两个相同的电阻并联后，总电阻值为每个并联分电阻阻值的一半。老师却说小雨这样得出结论不严谨。请你提出合理的建议，使实验更科学更严谨。 　换用不同阻值的两个相同的定值电阻进行多次实验　。

【解答】解：
（1）根据现有的器材并结合题意可知，还需要补充的器材有：开关和滑动变阻器；用开关来控制电路的通断，用变阻器来改变电阻两端的电压，从而改变通过电路的总电流；
（2）在实验中需要测量定值电阻两端的电压及电路的总电流，从而求出对应定值电阻并联后的总电阻R并，并求出R并的平均值，所以表格如下：

（3）实验中通过滑片的移动，测出多组对应的电流和电压值，从而求出多组定值电阻并联后的总电阻，这样可以求出总电阻的平均值，从而减小误差；
（4）在实验中，只用一对相同阻值的电阻来探究，这样得出的实验结论不具有普遍性，应换用不同阻值的一对相同的定值电阻进行多次实验，才能避免实验结论的偶然性。
故答案为：（1）开关和滑动变阻器；（2）如上表；（3）求平均值减小误差；（4）换用不同阻值的两个相同的定值电阻进行多次实验。






【针对训练】
1．在做了探究串联电路中电压规律的实验后，小科很想探究并联电路中的电压规律。请你和他一起完成下面的探究实验。
提出问题：并联电路中总电压与各支路电压有什么关系？
设计实验：如图为两个小灯泡L1、L2的并联电路，要用电压表分别测量L1、L2及电源两端的电压。
进行实验：按电路图连接电路，进行测量，记录实验数据。
实验结论：　并联电路各支路两端电压相等　
实验评估：上述实验中只进行了一次测量，得出的结论可能具有偶然性。为使实验结论具有普遍性，应该怎做？　换不同规格的灯泡进行实验，换不同的用电器进行多次实验　。
实验问题：如果电源电压为4.5V，根据实验结论，灯L1两端的电压为 　4.5V　。

【解答】解：（1）实验结论：并联电路各支路两端电压相等。
（2）小实验评估：只进行了一次测量，得出的结论偶然性的机会很大。为了使实验结论具有普遍性，要换不同规格的灯泡进行实验，换不同的用电器进行多次实验。
（3）实验问题：如果电源电压为4.5V，根据实验结论，灯L1两端的电压为4.5V。
故答案为：并联电路各支路两端电压相等；换不同规格的灯泡进行实验，换不同的用电器进行多次实验；4.5V。
2．据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转，转动金属丝上端手柄，扭转金属丝，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验，部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别
1
2
3
4
铁丝长度（英寸）
2
4
6
10
手柄转过角度（度）
305
281.5
259
224
（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是 　保持温差电源电压不变　。
（2）小明查阅资料发现：除铁丝外，欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′，才得出正确的电流与电阻关系，结合表中数据，判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值？　D　。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
（3）欧姆用
粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长，据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，哪一金属丝阻值更大？简要说明理由 　铅丝的阻值更大；实验中长金丝和短铅丝的阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体的长度越长，其阻值越大，则当金丝和铅丝的长度与粗细都相同，铅丝的阻值更大　。
【解答】解：
（1）保持“温差电源”的温度差不变的目的是保持温差电源电压不变，研究电阻怎样影响电流的大小；
（2）我们可以将电路等效为电阻R和R′串联后接入电源，当电源电压保持不变时，电路中电流与总电阻即R+R′成反比；
因为手柄转过角度与电流大小成正比，同种材料的电阻与长度成正比，故手柄转过角度与l+l′成反比，由此可得：2+l'4+l'=281.5305；
解得：l′＝21.96，故答案选D；
（3）用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长；
由题意可知，手柄转过角度与电流大小成正比，而此时手柄转过角度相同，则电路中电流相同，且电源电压不变、其他部分的电阻不变，由欧姆定律和电阻的串联可知，长金丝和短铅丝的阻值相同；又因为横截面积相同的同种导体的长度越长，其阻值越大，则当金丝和铅丝的长度与粗细都相同，金丝的阻值小，铅丝的阻值更大。
故答案为：
（1）保持温差电源电压不变；（2）D；（3）铅丝的阻值更大；实验中长金丝和短铅丝的阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体的长度越长，其阻值越大，则当金丝和铅丝的长度与粗细都相同，铅丝的阻值更大。
3．小明利用图一电路研究“电流与电阻的关系”，实验过程如下：①将电压表、电流表调零；②选用阻值为20欧的定值电阻接入MN间，按图一连接电路；③闭合开关，移动滑动变阻器滑片P至适当位置，读取电表示数；④再依次将15欧、10欧、5欧的定值电阻接入MN间，分别获取实验数据；⑤将实验结果绘制成图三中的曲线a。

（1）小明在实验过程③中，闭合开关，移动滑片P至滑动变阻器阻值最小处，观察到电流表指针位置如图二所示。发现错误后，小明及时进行改正，他的操作是：　断开开关，将电流表正负接线柱上的导线交换位置并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置　。
（2）改正错误后，小明将滑动变阻器滑片P向左移动，则电压表示数的变化是　变大　。
（3）小红也利用相同的电路进行实验，却得到了图三中的曲线b。造成小红实验结果错误的原因是　没有控制定值电阻R两端的电压保持不变　。
【解答】解：（1）由图二可知，电流表的指针向零刻度线的左侧偏转，说明电流表的正负接线柱接反了，接下来他的操作是：断开开关，将电流表正负接线柱上的导线交换位置并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；
（2）将滑动变阻器滑片P向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=UR可知通过电路的电流变大，由U＝IR可知电阻两端的电压变大，电压表的示数变大；
（3）图三中的曲线b，当电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω时，对应的电压值分别为：
U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V
U2＝I2R2＝0.4A×10Ω＝4V
U3＝I3R3＝0.3A×15Ω＝4.5V
因此造成小红实验结果错误的原因是没有控制定值电阻R两端的电压保持不变。
故答案为：（1）断开开关，将电流表正负接线柱上的导线交换位置并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；（2）变大；（3）没有控制定值电阻R两端的电压保持不变。
4．在探究“电阻中的电流跟两端电压的关系”的实验中。

（1）小朱同学做出了以下猜想：
A.电流与电压成正比
B.电流与电压成反比
C.电流与电压无关
小毛认为合理的猜想是A，小毛认为猜想A合理的依据是 　定值电阻两端电压越高，电流表示数越大　。
（2）为了检验猜想A是否正确，小朱设计了如图甲所示的电路图，其中电源为两节干电池，电阻R为10Ω，变阻器R′上标有“20Ω 1A”字样。
①请你帮他选量程，电流表应选 　0﹣0.6A　量程。
②按电路图将乙图中未连接处补画上。
③如表是小朱记录的数据，从数据中可以看出小朱是将变阻器的逐渐滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动的。请你替小朱写出结论，填在表中。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1
2
3
电流I/A
0.1
0.2
0.3
结论
　在电阻一定时，流过导体的电流与导体两端的电压成正比　
【解答】解：（1）由日常现象可以发现，电压越高，电路中的电流越大，可以看出电流的大小与电压有关，可能成正比；
（2）①②将电流表与电阻串联，可选0～0.6A的量程；电压表与电阻并联，电源是两节干电池，所以电压表可选择0～3V的量程，如图所示：
；
③根据表格中数据，实验过程中电流变大，说明电阻变小，滑片应向左滑动，靠近下端接线柱，变阻器电阻变小，电路中总电阻变小；由数据知，电阻不变，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，即电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比。
故答案为：（1）定值电阻两端电压越高，电流表示数越大；（2）①0﹣0.6A；②如上图；③在电阻一定时，流过导体的电流与导体两端的电压成正比。
5．小佩和小伟各自利用图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，定值电阻R的阻值分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω，请你解答下列问题：

（1）小佩在连接好电路后，闭合开关，发现指针在往右偏转一定角度后处于图乙所示位置，则该同学实验中存在的问题是 　电流表正负接线柱接反了　；
（2）纠正问题后，实验中多次换接阻值不同的定值电阻，均需要调节滑动变阻器滑片的位置，滑动变阻器在该实验中得作用是 　使定值电阻两端电压保持不变　，实验过程中，当电阻从5Ω更换成10Ω后，应该将图中滑动变阻器的滑片往 　左　（填“左”或“右”）移动。
（3）小伟同学实验中，正确连接电路后，当将电阻更换为25Ω后，调节滑动变阻器，发现电压
表和电流表指针均有偏转，但是仅仅这一次，无论如何也调整不到预设电压值，原因是：　滑动变阻器最大阻值过小　。
【解答】解：（1）当电流表正负接线柱接反时，电流表指针会反偏，图中电流表指针反偏，问题为电流表正负接线柱接反了；
（2）换接阻值不同的定值电阻，本实验中需要保持定值电阻两端电压不变，需要调节滑动变阻器滑片的位置；当定值电阻阻值变大后，应使滑动变阻器阻值也应相应变大，如图，滑片应向左滑动，才能使电压表示数保持不变，完成探究，从而找到电流与电阻的关系；
（3）根据串联电路分压规律，当定值电阻变大后，滑动变阻器也应变大，若滑动变阻器最大阻值过小，不能分走太多电压，电压表示数不能减小到设定值，将不能完成实验。
故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）使定值电阻两端电压保持不变；左；（3）滑动变阻器最大阻值过小。
6．小科利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）实验中多次改变R的阻值调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论：电压一定时，　导体中的电流与电阻成反比　；
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是 　断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端　，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数；
（3）实验室提供了下面三个不同规格的滑动变阻器，要完成整个实验，应该选取哪 　A　一个滑动变阻器（选填字母代号）。
A.30Ω 2A
B.50Ω 1A
C.100Ω 0.1A
【解答】解：（1）电压表与电阻R并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（2）①分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
②将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小；由U＝IR可知滑动变阻器分得的电压变小，电阻R分得的电压变大；要探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，增大变阻器分得的电压，使电压表的示数减小为2.5V时，读取电流表示数；
（3）电压表的示数2.5V不变，R的阻值为5Ω、10Ω、20Ω，当选择接入20Ω时，电路中电流最小Imin=URmax=2.5V20Ω=0.125A，因此电路中电流至少为0.125A，所以C错误；
滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UR＝6V﹣2.5V＝3.5V，当R＝20Ω时，电流为0.125A，此时滑动变阻器接入的阻值为：R滑=U滑I=3.5V0.125A=28Ω，因此B规格滑动变阻器的阻值范围太大，所以B错误；而A规格的滑动变阻器符合要求，故选A。
故答案为：（1）

（2）①导体中的电流与电阻成反比；②断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端；（3）A。
7．小明用如图电路进行“探究电流与电阻、电压关系”的实验。电源电压为4伏且保持不变，滑动变阻器规格为“10欧 1安”。
（1）请用笔画代替导线将小明的电路图甲连接完整（要求滑片向右移动时，电压表示数变小）。
（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，发现电压表几乎无示数，而电流表有示数，出现这种情况的原因可能是定值电阻　短路　（填“短路”或“断路”）。

（3）排出电路故障后，小明先进行“探究电流与电压关系”的实验。某次电压表、电流表示数如图乙、丙所示，则他选择的定值电阻的阻值为　5　欧。然后多次实验，根据实验数据绘制了如图丁电流随电压变化的图像，由此得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　正比　（填“正比”或“反比”）。
（4）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明的实验方案及操作如下，请补充完整：
①在AB间接入5欧的定值电阻，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2.5伏，记录电流表的示数。
②在AB间接入10欧的定值电阻，闭合开关后，他应将滑片向　右　
（填“右”或“左”）移动，直至电压表的示数为　2.5　伏，再次记录电流表的示数。
③在AB间接入20欧的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5伏。
④在AB间接入30欧的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5伏。小明仔细思考后，想到了③、④中的问题的解决方法：如图电路中，在AB间接入20欧或30欧定值电阻后，在电路中（不在AB间）再串联一个定值电阻R0，闭合开关即可完成实验。则小明串联接入电路的定值电阻R的取值范围为　8～12　欧。
（5）仔细分析小明“探究电流与电阻关系”的实验方案及操作步骤（步骤③、④按照小明后面的方案进行解决），指出其中一项不足之处：　要完成整个实验需要在实验过程中改变接线　。
【解答】解：（1）电压表测电阻的电压，要求滑片向右移动时，电压表示数变小，根据U＝IR，电路中的电流变小，变阻器连入电路中的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表几乎无示数，而出现这种情况的原因可能是定值电阻短路；
（3）移动滑片到某一位置，电压表、电流表示数如图乙和丙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表为2V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律可知他选择的定值电阻的阻值为R=UI=2V0.4A=5Ω；
电流随电压变化的图像为一直线，即电流与电压成正比，由此得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）②根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成100的电阻，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，即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，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5V。
④根据串联电路的分压规律，即电流相等时，电压与电阻成正比有：4V-2.5V2.5V=35=R滑R定，
故当在AB间接入30Ω的定值电阻，对应的变阻器连入电路中的电阻最大，
得：R滑大=35×30Ω＝18Ω，而变阻器的最大电阻为10Ω，故串联接入电路的定值电阻R0的最小值为18Ω﹣10Ω＝8Ω；
在AB间接入20Ω的定值电阻，可得：R滑′=35×20Ω＝12Ω，
根据串联电路分压规律定值电阻R0的电阻不能大于12Ω，否则当变阻器连入电路中的电阻为0时，20Ω电阻的两端也不能调整到2.5V，即串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为8Ω～12Ω；
（5）由上面的分析可知，当接入5Ω的定值电阻时，滑动变阻器调整的阻值为R滑″=35×5Ω＝3Ω，同理接入10Ω的定值电阻时，变阻器连入电路中的电阻为6Ω即可，而变阻器串联的R0的取值范围为8Ω～12Ω，大于3Ω和6Ω，故对于①②两次实验无法完成；即要完成整个实验需要在实验过程中改变接线。
故答案为：（1）如上图所示；（2）短路；（3）5；正比；（4）②右；2.5；④8～12；（5）要完成整个实验需要在实验过程中改变接线。
8．方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后，欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数始终较大，无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下，设计了如图乙所示的电路图，继续实验。

（1）当使用图甲电路进行实验，滑动变阻器阻值调到最大时，电压表示数为4伏，此时电流表示数为　0.5A　。
（2
）方方根据电路图乙，连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线，请你帮她在图中添上这根导线。
（3）方方按图乙正确连接后进行实验，采集数据，绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图，如图丁所示。
①AB段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，　通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比　。
②BC段明显发生弯曲，是因为　灯丝的电阻变大　。

【解答】解：（1）由图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，由题意知，灯泡两端的电压为4V，所以滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝U﹣U灯＝9V﹣4V＝5V；
所以电路中的电流为：
I=U滑R滑=5V10Ω=0.5A；
（2）由图乙知，滑动变阻器的左半部分与灯泡并联，所以连接如图所示：

（3）①由图象知，AB段是一段直的线段，可知，在电压较小时，通过灯泡的电流与它两端的电压成正比；
②BC段出现弯曲，是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，电压较高时，灯丝的温度也随之升高，因此灯丝的电阻也会增大，从而造成电流与电压不成正比的现象。
故答案为：（1）0.5A；（2）见上图；（3）①通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比；②
灯丝的电阻变大。
9．在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
（1）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是　正负接线柱接反了　。
（2）改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小△I0与电压变化量大小△U0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小△U0和相应的电流变化量大小△I0，如表二所示，则表二中的a为　0.30　。
表一
组别
第1组
第2组
第3组
R0（欧）
5
10
20
U0（伏）
1.0
2.2
2.5
1.2
1.8
2.4
1.6
2.4
2.8
I0（安）
0.20
0.44
0.50
0.12
0.18
0.24
0.08
0.12
0.14
表二
组别
△U0（伏）
△I0（安）
第1组
1.5
a
第2组
0.6
0.06
第3组
0.8
0.04
（3）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律　根据串联电路电压特点U＝U0+UR，得；△UR＝△U0根据串联电路电流特点IR＝I0，得△IR＝△I0，所以△UR与△IR的比值等于△U0
与△I0的比值，据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0，则△UR与△IR的比值等于R0　。
【解答】解：（1）闭合开关后，小明发现电流表指针向零刻度线左侧偏转，原因是电流表正负接线柱接反了；
（2）由表二的第2组数据可得：△U0△I0=0.6V0.06A=10Ω，第3组数据可得：△U0△I0=0.8V0.04A=20Ω，
则第1组数据中：a=△U0R0=1.5V5Ω=0.30A。
故答案为：（1）正负接线柱接反了；（2）0.30。
（3）根据串联电路电压特点U＝U0+UR，得；△UR＝△U0根据串联电路电流特点IR＝I0，得△IR＝△I0，所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值，据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0，则△UR与△IR的比值等于R0。
10．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样（灯泡额定功率小于1.2W），电源为两节新干电池，图甲是连接的实物图。

（1）图甲有根导线连接错误请在这根导线上打“×”用笔画线代替导线，将其改正。
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　左　（选填“左”或“右”）端移动。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象，如图丙所示。分析图象可知；小灯泡的额定功率为 　0.5　W。
（3）继续实验时灯泡突然熄灭，经分析：只有两种可能性，一种是灯泡断路，另一种是滑动变阻器断路。下列操作不能判断出故障类型的是 　A　。
A．直接观察电流表示数
B．直接观察电压表示数
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）另一组的小敏测量了小灯泡的额定功率，她在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），这样处理数据是 　合理　（选填“合理”或“不合理”）的。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率/W
①
2.5
0.26
0.65
0.68
②
2.5
0.28
0.70
③
2.5
0.28
0.70
【解答】解：（1）“测量小灯泡的电功率”实验中，电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此修改电路连接如图所示：

（2）由图乙知，电压表使用0～3V量程，分度值0.1V，示数为1.7V，小于灯泡的额定电压2.5V，
所以要测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡电压，根据串联电路的分压原理，应减小滑动变阻器连入阻值，即向左移动；
由丙图象可知，电压为2.5V时的电流为0.2A，
所以小灯泡的额定功率：
P＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（3）故障可能是可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路。
A．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A符合题意；
B．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B不符合题意；
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：A；
（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，题中三个电功率都为额定功率，取平均值可减小误差，故是合理的。
故答案为：（1）如上图所示；（2）左；0.5；（3）A；（4）合理。
11．小科在“测量小灯泡的电功率”实验中，所用器材有：蓄电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮）。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小科发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转、电压表有示数，则故障原因可能是 　小灯泡断路　。
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，接下来应该进行的操作是 　滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V　。
（4）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象，则小灯泡额定功率是 　0.625　W。
【解答】解：（1）滑动变阻器的右下方接线柱与开关相连时，滑片P向右移动时小灯泡变亮，如下图所示：

（2）闭合开关S，移动滑片P，小科发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电流表、电压表、开关、滑动变阻器与电源连通，没有断路，则与电压表并联的小灯泡断路了；
（3）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B端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；
（4）由图丙可知，电压表的示数为2.5V时，通过的电流为0.25A，
则小灯泡额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）如上图所示；（2）小灯泡断路；（3）滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；（4）0.625。
12．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）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。
（2）本实验选择的滑动变阻器是 　R1　（选填“R1”或“R2”）。
（3）若把滑片移到最左端，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，接下来的操作合理的是 　A　（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
（4）若增加一个阻值为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，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 　B　（选填字母符号）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.乙方案能，丙方案不能
D.乙方案不能，丙方案能
【解答】解：（1）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约为：I额=U额RL=2.5V8Ω=0.3125A，故电流表选择的量程为0～0.6A，电压表选择的量程为0～3V，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：
；
（2）电源电压恒为4.5V，额定电压为2.5V的待测小灯泡，则滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，根据串联电路分压原理可得：URUL=RRL，即2V2.5V=R8Ω，解得此时滑动变阻器接入电路的电阻：R＝6.4Ω，所以滑动变阻器的最大电阻必须大于6.4Ω，故选择R1滑动变阻器；
（3）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；
故选：A；
（4）图乙中，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；
图丙中，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，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；
故选：B；
故答案为：（1）如图所示；（2）R1；（3）A；（4）B。
13．小科和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。

（1）图甲是小科进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。
（2）正确连接电路后，闭合开关，小科发现小灯泡不亮，那么电路 　不一定　（选填“一定”或“不一定”）出现了故障。
（3）解决了疑问后，小科移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　1.14　W。
（4）小明用小科的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行整，下列措施可行的是：　BC　。（填字母代号）
A.换最大阻值较小的滑动变阻器
B.换最大阻值较大的滑动变阻器
C.减少电池个数
D.增加电池个数
【解答】解：（1）连接电路图，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，滑动变阻器连接一个上接线柱和一个下接线柱，故选择右下接线柱，因小灯泡的额定电压为3.8V，选择电压表的量程为0～15V，与小灯泡并联连接，电流表与灯泡串联，连接电路如图所示：

（2）灯泡不发光，可能是电路电流太小，也可能是电路断路或小灯泡被短路，故正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电路不一定出现了故障；
（3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，此时小灯泡的电压为额定电压3.8V，
小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（4）无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，说明小灯泡两端的电压较大，应采取措施减小灯泡两端的电压，根据串联电路中电流和电压规律可知，可以通过增加电路中总电阻的方法，降低电路中的电流，使灯泡两端的电压减小，故换最大阻值较大的滑动变阻器和串联定值电阻的方法可行，故A错误，B正确；还可以从电源电压考虑，减小电源电压，即减少电池个数，故C正确，D错误；
故选：BC。
故答案为：（1）如图所示；（2）不一定；（3）1.14；（4）BC。
14．小乐用如图甲电路进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω。
现有如下器材：电流表、电压表（只有0﹣3V）、开关、电压恒为6V的直流电源各一个，规格分别为“10Ω 1A”、“15Ω 2A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个，以及导线若干。

实验序号
U/V

I/A
P/W

1
3.0

0.32

2
2.5



3
2.0



小乐按图甲所示的电路图连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数为3.0V，于是她就记录下电流表的示数（上表），之后再移动滑动变阻器的滑片，依次测量电压表示数为2.5V和2.0V时的电流，其中当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示。接着小乐继续移动变阻器的滑片至某一位置时，发现小灯泡不亮，但是电压表和电流表均有示数且不损坏。
（1）小灯泡的额定功率为 　0.75　W。
（2）小乐所选的滑动变阻器规格是 　“50Ω 0.5A”　。
（3）上述过程中出现小灯泡不亮的原因可能是 　电路的电流过小，导致灯的实际功率过小　。
【解答】解：（1）灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光时，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，灯的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（2）当电压表示为2V时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝6V﹣2V＝4V，由分压原理，变阻器连入的电阻约为：
R′＝2×10Ω＝20Ω，故所选的滑动变阻器规格是“50Ω 0.5A”；
（3）接着小乐继续移动变阻器的滑片至某一位置时，发现小灯泡不亮，但是电压表和电流表均有示数且不损坏，则说明电路为通路，电路的电流过小，导致灯的实际功率过小。
故答案为：（1）0.75；（2）“50Ω 0.5A”；（3）电路的电流过小，导致灯的实际功率过小。