中考物理二轮复习核心素养专题讲义第42讲 5个电学测量仪器使用与读数（含解析）

这是一份中考物理二轮复习核心素养专题讲义第42讲 5个电学测量仪器使用与读数（含解析），共26页。试卷主要包含了电流表，电压表，滑动变阻器，电能表，测电笔等内容，欢迎下载使用。

中考物理二轮复习核心素养专题讲义
第42讲 5个电学测量仪器使用与读数
专题知识概述
一、电流表
1.电流表的构造和符号

2.电流表的规则和注意事项
【使用电流表的规则】
(1)使用前要先检查指针是否指零。
(2)必须要把电流表串联在电路中.
(3)要使电流从标有“+” 接线柱流入电流表,从标有“—”的接线柱流出电流表。
(4)绝对不允许把电流表直接接到电源的两极。
(5) 被测电流的大小不能超过电流表的量程。
【使用电流表测量电流时应注意】
（1）使用前应检查指针是否指零，如有偏差则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝，将指针
调至零位。
（2）必须把电流表串联在电路中，使电流从标有“0.6”或“3”的接线柱流入电流表、从
标有“－”的接线柱流出电流表；
（3）绝不允许把电流表直接连接到电源的两极。
（4）被测电流的大小不能超过电流表的量程。在使用双量程电流表时，一般先试用大量程，
如电流示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为准确。
二、电压表
1. 电压表的构造


2.电压表的使用规则和注意事项
【电压表的使用规则】
（1）电压表必须与被测用电器并联；
（2）电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端，“－”接线柱连接靠近电源负极的一端；
（3）选择合适的量程（0～3V; 0～15V）。
【正确使用电压表的四点注意事项】
（1）调. 使用前先校零。
（2）连。电压表应并联在电路中，电压从正接线柱入, 负接线柱出。
（3）选。选择电压表的合适的量程。
（4）读。明确量程和分度值，数格算读数。
三、滑动变阻器
1.滑动变阻器的构造和原理
（1）构造

（2）原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度，可以逐渐改变电阻，进而逐渐改变电流。具有分压
限流的作用。
（3）铭牌意义
如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。
2.滑动变阻器的构造示意图和符号

3.滑动变阻器的是用方法和注意事项
【滑动变阻器的使用方法】
（1）滑动变阻器要与被控制的用电器串联接入电路中。
（2）滑动变阻器连入电路中时，取一上一下两个接线柱。
（3）在闭合开关之前，滑动变阻器的阻值调到最大值。
【滑动变阻器的注意事项】
(1)使用滑动变阻器之前，要弄清楚它的最大电阻值和允许通过的最大电流值．使用时不得超过允许通过的最大电流值．　　
(2)使用滑动变阻器前，应先来回滑动几次滑片，除去接触点上的灰尘等污物，以保证接触良好．接入电路之前，一般应把滑动片P移到连入电阻值最大的地方，以保护电源和电表．　　
(3)正确连入电路．注意不要接成固定电阻（把电路两端分别接到A、B）或接成短路（把电路两端分别接到C、D）．　　
(4)实验时谨防损伤电阻丝绝缘层，以免造成匝间短路．
四、电能表
1.电能表的构造和铭牌数据物理含义
（1）构造

（2）铭牌数据物理含义
（1）“220V”是指电能表适用的 额定电压是220V 。
（2）“10(20)A”其中10A表示平时允许流过电能表的最大电流；20A表示短时间内允许流过电能表的最大电流。前面数值是标定电流或称额定电流， 称Ib。 括号内为最大负载电流Imax ， 在使用中负载功率电流不能超过电能表的最大负载电流.反之会造成仪表损坏.严重时会造成仪表烧毁及安全事故.
（3）“50Hz”表示所接电路交流电的频率为50赫兹
（4）“600revs/kWh”表示用电器消耗1度电，表中铝盘旋转600圈. 3000R/KW•h表示每消耗1kW•h的电能，表盘转3000转。对于 电子式电能表，其参数为imp/KW•h，每消耗1KW•h的电能，指示灯闪烁的次数；
（5）读数:16.6KW•h 即16.6度(注意最后一格是小数点后一位)
2.电能表的接法和注意事项

接在家庭电路中时,前两个接线柱接火线,后两个接零线.电能表的位置在进户线和闸刀开关之间.(家庭电路连接顺序:进户线-电能表-闸刀开关-保险盒-用电器)
五、测电笔
1.测电笔的构造和原理
（1）测电笔的构造
试电笔一般由笔尖金属体、电阻、氖管、笔筒（小窗）、弹簧和笔尾的金属体组成。当试电笔测试带电体时，只要带电体、电笔和人体，大地构成通路，并且带电体与大地之间的电位差超过一定数值(例如60伏)，试电笔之中的氖管就会发光(其电位不论是交流还是直流)，这就告诉人们，被测物体带电，并且超过了一定的电压强度。

（2）测电笔的原理
试电笔有氖管，充有氖气，两端是两个金属电极，当电流从一个电极通过氖气流到另一个电极时氖气会发出红光。
2.测电笔的使用方法和注意事项
【试电笔的正确使用方法】

使用试电笔时，人手接触电笔的部位一定在试电笔顶端的金属，而绝对不是试电笔前端的金属探头。使用试电笔要使氖管小窗背光，以便看清它测出带电体带电时发出的红光。笔握好以后，一般用大拇指和食指触摸顶端金属，用笔尖去接触测试点，并同时观察氖管是否发光。如果试电笔氖管发光微弱，切不可就断定带电体电压不够高，也许是试电笔或带电体测试点有污垢，也可能测试的是带电体的地线，这时必须擦干净测电笔或者重新选测试点。反复测试后，氖管仍然不亮或者微亮，才能确定测试体确实不带电。
【使用试电笔时，应注意以下事项】
(1)使用试电笔之前，首先要检查试电笔里有无安全电阻，再直观检查试电笔是否有损坏，有无受潮或进水，检查合格后才能使用。
(2)使用试电笔时，不能用手触及试电笔前端的金属探头，这样做会造成人身触电事故。
(3)使用试电笔时，一定要用手触及试电笔尾端的金属部分，否则，因带电体、试电笔、人体与大地没有形成回路，试电笔中的氖泡不会发光，造成误判，认为带电体不带电，这是十分危险的。
(4)在测量电气设备是否带电之前，先要找一个已知电源测一测试电笔的氖泡能否正常发光，能正常发光，才能使用。
(5)在明亮的光线下测试带电体时，应特别注意氖泡是否真的发光(或不发光)，必要时可用另一只手遮挡光线仔细判别。千万不要造成误判，将氖泡发光判断为不发光，而将有电判断为无电。

中考典型例题解析
【例题1】如图所示，图甲中电流表的读数为　 　A，图乙中电压表的读数为　 　V。

【答案】1.4；1.5
【解析】（1）图甲中电流表的量程为0～3A，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，读数为1.4A；
（2）图乙中电压表的量程为0～3V，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，读数为1.5V.
【例题2】（2021广西贺州）如图所示，电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，另一根导线应与滑动变阻器的 　　（选填“A”、“C”或“D”）接线柱连接；滑动变阻器是通过改变电阻丝的 　　来改变电阻的大小。

【答案】C；长度。
【解析】滑动变阻器的原理：通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻大小，从而改变电路中的电流；滑动变阻器要采用“一上一下”的接法。
解：滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小；
电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，则变阻器接入电路中电阻线的长度要变短，所以另一根导线应该与C接线柱连接。
【例题3】（2021贵州黔东南州）如图所示的四种情况中，符合安全用电原则的是（　　）


A. 电动机外壳没有接地 B. 使用绝缘层破损的电线
C. 人靠近高压带电体 D. 使用试电笔时，手要接触笔尾金属体
【答案】D
【解析】A．所有有金属外壳的用电器在使用时都必须要接地，电动机外壳没有接地不符合安全用电的原则，故A不符合题意；
B．使用绝缘层破损的电线容易发生触电事故，不符合安全用电的原则，故B不符合题意；
C．人靠近高压带电体也可能发生触电事故，不符合安全用电的原则，故C不符合题意；
D．使用试电笔时，手接触笔尾金属体使试电笔形成闭合回路，符合安全用电的原则，故D符合题意。
【例题4】（2021广西贵港）如图所示的电能表的读数是________kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了________kW·h的电能。






【答案】 201.8；0.6
【解析】测量电流做功或消耗的电能，可以利用电能表来测量，需要注意的是电能表的最后一位是小数；通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动600圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能。
电能表的读数是201.8kW·h。
若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了

故此时用电器消耗了 。


专题问题综合训练
一、选择题
1．（2021湖南湘潭）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　）

A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
【答案】D
【解析】（1）电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h；
（2）表盘上“220V”表示电能表应该接在220V的电路中使用；
（3）20A表示电能表正常工作时允许通过的最大电流；
（4）“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次。
A．电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h，则图中电能表示数为5637.8kW•h，故A错误；
B．表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误；
C．20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；
D．“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。
2.（2020武汉模拟）一种试电笔的构造如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．使用试电笔时手可以接触笔尖 B．使用试电笔时手不要接触笔卡
C．试电笔中的电阻可以用铁丝代替 D．当氖管发光时有微弱电流通过人体
【答案】D
【解析】A．使用试电笔时手不可以接触笔尖；
B．使用试电笔时手接触笔卡没啥问题，不不会触电；
C．试电笔中的电阻不可以用铁丝代替；
D．当氖管发光时有微弱电流通过人体。
3.电流表是测量电路电流大小的仪器。对电流表的使用，下列说法中正确的是（ ）
A．本应使用0.6 A的量程，但误用3A的量程，电流表会烧坏
B．当把电流表直接接在电源两极上时，可以测量电源的短路电流
C．在用3A量程试测时，发现指针已超过半偏，应选用0.6 A量程进行测量
D．在用3A量程试测时，发现指针只偏转了很小的角度，应选用0.6 A量程进行测量
【答案】D
【解析】小量程改用大量程不会烧坏电流表，只是测得的电流值误差较大，因此A选项错误；绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上，否则会烧坏电流表，因此B选项错误；用3A量程试测时，指针已超过半偏，而量程为3A的电流表的中央刻度为1.5 A，因此不能选择0.6 A的量程进行测量，故C选项错误；用3A量程试测时，指针只偏转很小角度，说明电流很小，应该用0.6 A的量程进行测量，使读数更精确，故D选项正确．
4.甲乙丙丁四幅图是测量物理量的常见工具，下列说法正确的是（ ）

甲 乙 丙 丁
A.如图甲所示，电流表的分度值为0.1A，读数为2.2A；
B.如图乙所示电流表的读数为0.5A
C.如图丙所示物体质量为6.6g
D.如图丁所示，弹簧测力计的量程为0——4N，读数为3.1N；
【答案】A
【解析】A. 如图甲所示，电流表的量程为0——3A,分度值为0.1A，读数为2.2A；故选项A正确。
B. 如图乙所示电流表是“+”、“0.6”两个接线柱接入电路中的，选用的量程是“0——0.6A”，读数时需要观察电流表表盘下面的刻度线。这时电流表表盘一个大格代表0.2A，一个大格平均分成了10等份，每等份表示0.02A。这样电流表的读数为0.1A ，不是0.5A。所以选项D说法错误。
C． 物体质量为6.6g ，错误，示数应为6.0g。
D .如图丙所示，弹簧测力计的量程为0——4N，读数为3.2N；故选项C错误。
5.下列关于电学元件使用的说法中，正确的是（　　）
A．电流表可以直接连接到电源两级
B．电压表应与被测用电器并联
C．滑动变阻器任意两个接线柱接入电路，都能改变电路中的电流
D．电能表应并联接在家庭电路的干路上
【答案】B．
【解析】（1）根据电流表的特点，判断出电流表不能直接接在电源两极上；
（2）电压表应与被测用电器并联；
（3）滑动变阻器采用“一上一下”的接法与用电器串联使用，改变滑动变阻器接入电路的电阻，可以改变电路电流和部分电路的电压．
（4）电能表测量家庭电路消耗电能的多少，电能表接在家庭电路的干路上．
A.连接电路时，由于电流表的电阻很小，相当于导线，不可以将电流表不经过任何用电器而直接与电源接通，故A错误．
B.电压表与被测电路并联，因此连接电路时，应将电压表并联在电路中才能测出电压的大小，故B正确；
C.在连接滑动变阻器时，要按一上一下的原则接线，当同时将上面或下面两个接线柱接入电路，将滑片将失去改变接入电路阻值的大小，故C错误；
D.电能表是串联在家庭电路的干路上，便于测量整个家庭电路消耗的电能．故D错误．
6.对于图中的各种数据，下列说法不正确的是（ ）

A．电能表正常工作时的电压一定为220V，电流一定为10A
B．每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转
C．同时使用的用电器总功率不能超过2200W
D．电能表读数的单位是kW·h
【答案】A
【解析】（1）表上标有“kW·h”字样，其中“kW”表示千瓦，“h ”表示小时，因此“kW·h” 表示的是“千瓦时”这个电功单位，说明此电能表读数的单位是kW·h；（2）表上标有“220V 10A”字样，所标的220V电压是额定电压，所标的电流10A是此表允许通过的最大电流；（3）此表上标有“220V 10A”，还说明此表可以用在最大功率是220V×10A=2200W的家庭电路中；
（4）表上标有“3000R/ kW·h ”，它表示电流通过用电器每做1kW·h的功，这个电能表的转盘转3000转。
7.某家庭电路的部分情况如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．进户线分为火线和地线
B.零线在入户之前已经和大地相连
C．电能表的标定电流为20A
D．电能表与空气开关是并联
【答案】B
【解析】A．进户线分为火线和零线，故A错误；
B.零线在入户之前已经和大地相连，故B正确；
C.电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，故C错误；
D.如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，漏电保护器会迅速切断电流，对人身起到保护作用，电能表与空气开关是串联.故D 错误．
二、填空题
1. （2021江苏连云港）家庭电路中三线插座非常普遍，中间的插孔接__________线。对人体来说，安全电压一般不高于__________V。如图所示是小明家的电能表，他家用电总计__________kW·h，已知1kW·h电费为0.50元，则小明家应缴纳的总电费是__________元。

【答案】三 36 6286.8 3143.4
【解析】考点是家庭电路、电能表。线插孔中，中间插孔接地线；人体的安全电压一般不高于V，电能表的最后一位为小数，单位是kW·h，故读数为6286.8kW·h，6286.8×0.5 元/(kW·h )=3143.4元。
2．（2020甘肃兰州）为了测出细铜丝的直径，小亮把细铜丝在铅笔上紧密排绕20圈，如图甲所示，用分度值为1mm的刻度尺测得这20圈的总宽度为　 　cm，可算出细铜丝的直径约为　 　mm；图乙中温度计的示数为　 　℃；图丙中电压表的读数为　 　V。

【答案】4.10；2.1；﹣6；11.5。
【解析】（1）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；线圈左侧与11.00cm对齐，右侧与15.10cm对齐，所以线圈的总宽度为L＝15.10cm﹣11.00cm＝4.10cm，n＝20，故d＝cm≈0.205cm≈2.1mm；
（2）图丙中温度计的刻度是越往下示数越大，因此对应的温度是零摄氏度以下的温度值（也可以用负数来表示），分度值为1℃，因此图乙中的温度值为﹣6℃；
（3）图乙中电压表用的是0~15V量程，一大格表示5V，里面有10个小格，其分度值为0.5V，因此其读数＝10V+1.5V＝11.5V。
3．（1）如图1所示，电阻箱的示数为　 　Ω。
（2）如图2所示，电流表的示数为　 　A。

【答案】2035；0.5
【解析】（1）根据图1可知，该电阻箱的示数为：2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω＝2035Ω；
（2）根据图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A。
4.如图所示为测电笔的构造示意图，测电笔是用来辨别火线和零线的，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是 线．在使用测电笔时手一定要接触测电笔的 。

【答案】火线。笔尾金属体。
【解析】(1)使用试电笔之前，首先要检查试电笔里有无安全电阻，再直观检查试电笔是否有损坏，有无受潮或进水，检查合格后才能使用。
(2)使用试电笔时，不能用手触及试电笔前端的金属探头，这样做会造成人身触电事故。
(3)使用试电笔时，一定要用手触及试电笔尾端的金属部分，否则，因带电体、试电笔、人体与大地没有形成回路，试电笔中的氖泡不会发光，造成误判，认为带电体不带电，这是十分危险的。
5.如图所示的电压表，在测量电路导体两端电压时选择的量程为 ，分度值为 ，其示数是______V。

【答案】“0～15Ｖ”，0.5V，11.5.
【解析】本题考查电压表读数规则。这种类型题是中考常见题型。抓住量程、分度值，确定
在表盘上方还是下方进行读数是关键。
看电压表的哪两个接线柱接入电路中，若“-”和“3”接入，表明电压表量程为“0～3Ｖ”。 若“-”和
“15”接入，表明电压表量程为“0～15Ｖ”。然后再看分度值，读数。
6．（2020齐齐哈尔）小刚同学进行科学实践活动，利用手表和电能表測量家中空调的实际功率，电能表的表盘如图所示。他只让空调工作，观察到5min内电能表的表盘转过300转，则空调消耗的电能是　 　kW•h，空调的实际功率为　 　kW。

【答案】0.1；1.2。
【解析】3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000转，
电能表转盘转动300转消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h，t＝5min＝h，
空调的电功率：
P＝＝＝1.2kW。
7.（2020贵州黔东南）电能表是测量_____的仪表，小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示， 则这个月家里用了_____度电，小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率，她关闭了家中其它所有电器，此时她家标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈，则这只电饭锅工作时的实际功率为_____W。

【答案】 (1)电功 (2) 82 (3) 600
【解析】电能表是测量电功的仪表．某月消耗的电能是两次电能表的读数之差，即

标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈，消耗的电能为


8．在用伏安法测电阻的实验中，电压表的示数为4.8V，电流表的指针如图所示，则电流表的读数为　　A，被测电阻的阻值为　　Ω．

【答案】0.32；15．
【解析】由图读出电阻两端电压为4.8V时的电流，由欧姆定律计算其电阻．
伏安测电阻电压表测被测电阻两端电压，电流表测通过它的电流，
由图知，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.32A，即被测电阻两端电压4.8V时通过它的电流0.32A，由I=可得被测电阻：
R===15Ω．
9．图中电压表示数为　 　V

【答案】2
【解析】对于电压表首先要弄清楚接的是哪一个量程，再观察量程和分度值即认识一个大格表示多少和一个小格表示多少，然后根据示数读出来即可．电压表用的是0～3V量程，一大格表示1V，里面有10个小格，其分度值为0.1V，因此其读数为2V．
10.小明家电能表本月初的示数为821.6KWh，本月底的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为　 　kw•h，如果按0.5元/（kw•h）的电价计费．本月应付电费　 　元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过　 　W．

【答案】130；65；2200．
【解析】（1）电能表的读数方法：
①月末的减去月初的示数；
②最后一位是小数；
③单位kW•h．
（2）已知每度电的价格和本月消耗的电能可求出本月应交电费．
（3）明确电能表每一个参数的含义，知道电能表的额定电压和额定电流，可利用公式P=UI计算出最大的电功率．
消耗电能为：W=W1﹣W2=951.6kW•h﹣821.6kW•h=130kW•h．
电费的单价为：0.5元/（kW•h），
应交电费为：130kW•h×0.5元/（kW•h）=65元．
已知U=220V，I=10A，
使用的用电器总功率不得超过；P=UI=220V×10A=2200W．
11.如图甲乙所示是判断零线与火线时，手拿测电笔方法的示意图．其中正确的是 图．
如图丙所示是三孔的电源插座，a孔与零线相连，b孔与火线相连，c孔与 相连．

【答案】乙。大地。
【解析】使用试电笔时，一定要用手触及试电笔尾端的金属部分，否则，因带电体、试电笔、人体与大地没有形成回路，试电笔中的氖泡不会发光，造成误判，认为带电体不带电，这是十分危险的.c孔是地线，要与大地相连。
三、实验探究题
1.（2020苏州）如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。

（1）该电能表示数为　 　kW•h．
（2）小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了以下三种测量方案：
方案一：测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t；
方案二：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案三：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二，小明计算额定功率的关系式应该为：P＝　 　（单位：W）。（用数字和n表示）
②比较三种方案，最可行的是方案　 　。
【答案】（1）1469.5；（2）①30n；方案三。
【解析】（1）电能表单位是kw•h，最后一位是小数位，由图知电能表的示数是1469.5kW•h。
（2）①方案二：2000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2000转，
则节能灯1min消耗的电能：W＝kW•h，
节能灯的实际电功率：P＝＝＝0.03nkW＝30nW；
②节能灯的功率：P＝10W＝0.01kW，
电能表转盘转一圈消耗的电能为：W＝kW•h，
节能灯需要工作的时间：t＝＝＝0.05h＝180s；
由以上分析可知：
方案一：因节能灯功率较小，测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t较长，不易操作；
方案二：因节能灯功率较小，小灯泡工作1min“电能表转动不到一圈，无法测量；
方案三：电能表转盘转动1圈消耗的电能可供节能灯工作180s，比较容易测量。
比较可知，方案三容易操作，实验误差较小，最可行。
2.小军做测量小灯泡电功率的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整．
（2）丙图中阴影部分面积表示的物理量是_______．
（3）实验时闭合开关，小军发现小灯泡不发光，且电流表有示数，而电压表无示数，则电路的故障可能是：_______．
（4）故障排除后，闭合开关，小军发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定电功率，应再调节滑动变阻器的滑片P，使P向_______移动（选填“左”或“右”），当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是______W．这时小灯泡正常发光20s，产生的焦耳热为________J.
【答案】（1）如图所示（2）灯两端电压（3）小灯泡短路（4）右 0.75。 15J
【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V＜3V，所以选择电压表的量程为0～3V读数精度高，且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联。具体做法是将灯泡右接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连，再与电压表的“3”接线柱相连，如图所示。

（2）由图可知：横坐标表示通过电阻的电流，纵坐标表示该电阻的阻值．由U=IR得阴影部分面积表示的物理量为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值。
（3）由实验现象，开关闭合后，灯泡不亮，电流表有示数，说明电路没有断路；电压表无示数，说明与电压表并联的灯泡短路。因此只能是灯泡处出现短路。
（4）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，根据欧姆定律可知应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片应向右移动；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，灯泡的额定电流为0.3A；灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
Q=Pt=0.75W×20s=15J
四、综合应用题
1.认真阅读下列表格。知道电压表和电流表的异同。

请说说电压表和电流表在使用方法上的不同点。
【答案】（1）电流表串联在电路中；电压表并联在电路中。
（2）电流表不允许不经过用电器直接接在电源的两极上；电压表可以。
【解析】电流表有电阻，但电阻很小，要直接接入电源两极，根据欧姆定律可知，电流很大，根据焦耳定律知道，内阻会产生很大焦耳热，会烧坏电流表。电压表内阻很大，不会被烧坏。
2.现将图中的滑动变阻器连入电路中的M、N两点间．

(1)要求滑片P向右移动时，电流表A的读数变小，应如何接线？
(2)若d、b接线柱分别与M、N相连接，则滑片P向右移动时，电灯的亮度如何变化？
【答案】(1)a接M，c或d接N；(2)a接N，c或d接M．（2）电灯变亮。
【解析】(1)电流表A的读数变小，表示电路中通过的电流变小，滑动变阻器连入电路中的电阻变大．当滑片P向右移动时，aP段电阻丝变长而bP段电阻丝变短，由此可知，接入电路的一定是aP段．接法是：(1)a接M，c或d接N；(2)a接N，c或d接M．
(2)若b、d接线柱分别与M、N相连接，则b、P间的电阻丝连入电路，当滑片P向右移动时，连入电路的电阻丝长度变短，电路中电阻值变小，电流强度变大，则电灯变亮．
3.如图所示的电流表中。

（1）当使用标有“－”和“0.6”两个接线柱时，量程是多大？读数时应以刻度盘的哪一排数值为准？最小刻度值是多大？
（2）当使用标有“一”和“3”两个接线柱时，量程是多大？读数时应以刻度盘的哪一排数值为准？最小刻度值是多大？
【答案】（1）0～0.6A,。以刻度盘下面一排数值为准。分度值为0.02A。
（2）0～3A,。以刻度盘上面一排数值为准。分度值为0.1A。
【解析】用电流表表盘上面那排数据读数，说明使用标有“一”和“3”两个接线柱测量电路的电流，电流表的量程是0～3A，分度值是0.1A。用电流表表盘下面那排数据读数，说明使用标有“一”和“0.6”两个接线柱测量电路的电流，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A。
4.如图所示， R1是0至50Ω的滑动变阻器，电流表A 1的量程是0至0.6A，A 2量程是0至3A，电阻R2＝3.6Ω，电源电压为9V并保持不变，闭合开关后，为了使两电流表都能正常工作，求变阻器连入电路中的阻值变化范围.

【答案】变阻器连入电路中的阻值变化范围. 18Ω—50Ω
【解析】设通过R2的电流为I2，通过R1的电流为I1，A 2测的是干路中的电流，
设为I，则I＝I1＋I2，由欧姆定律可得：
I2＝U/ R2＝2.5A，
由此可知通过R1的电流不能超过3A－2.5A＝0.5A，
所以R1接入电路中的电阻的最小值为18Ω
5.如图是家庭电路的一部分．电能表的电流规格是“10（40）A”，L是“220V 22W”的节能灯，插座上接入“220V 220W”的电视机（图中未画出）．灯和电视机同时工作，求：

（1）通过电能表的电流；
（2）连续工作4h消耗多少kW·h的电能；
（3）该电路中还能接入的用电器的最大功率．
【答案】（1）1.1A（2）0.968kW·h（3）8558W
【解析】（1）I1=P1/U=0.1A I2=P2/U=1.0A I总=I1+I2=0.1A+1.0A=1.1A
或者：P总=P1+P2=22W+220W=242W I总=P总/U =1.1A
（2）W总=P总t=UI总t=220V×1.1A×4×3600s=3.4848×106J=0.968kW·h
或者：W1=P1t=22W×4×3600s=0.3168×106J
W2=P2t=220W×4×3600s=3.168×106J
W总= W1+ W2=0.3168×106J+3.168×106J=3.4848×106J=0.968kW·h
（3）Imax=I总max-I总=40A- 1.1A=38.9A
Pmax=UImax=220V×38.9A=8558W
或者：P总max=U I总max=220V×40A=8800W
Pmax= P总max－P1－P2=8800W－22W－220W=8558W
6.写出零线与火线的识别的工具。画出测电笔的构造图并说明测电笔原理和使用方法。
【答案】解析部分给出。
【解析】（1）工具：试电笔又叫测电笔，常见的有两类：钢笔式测电笔和螺线刀式测电笔。
（2）结构：如图

（3）试电笔的原理：火线与地之间有220V电压，正常使用试电笔时，若笔尖接触火线，则在试电笔和人体上有220V电压，所以有电流通过氖管和人体，使氖管发光。由于试电笔中的电阻很大，上百万欧，所以电流很小，对人体没有伤害而零线与地之间没有电压，所以氖管不发光。
（4）方法：使用测电笔时，手应接触笔尾金属体，笔尖接触被测的导线，如果氖管发光，表示接触的是火线，若氖管不发光，表示接触的是零线。
试电笔的原理：火线与地之间有220V电压，正常使用试电笔时，若笔尖接触火线，则在试电笔和人体上有220V电压，所以有电流通过氖管和人体，使氖管发光。由于试电笔中的电阻很大，上百万欧，所以电流很小，对人体没有伤害而零线与地之间没有电压，所以氖管不发光。
7. （2021广西贵港）如图1所示，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 2.5A”。当S闭合、S1断开，滑片P滑到变阻器的中点时，电压表示数如图2所示；当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表示数如图3所示。求

（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量；
（3）若电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A，S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少?
【答案】见解析。
【解析】（1）当S闭合、S1断开，滑片P滑到变阻器的中点时，电阻R1和R串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由图2可知，电压表的量程是0~15V，分度值是0.5V，电压表的示数是12V，由欧姆定律可知
①
当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，R的最大阻值和R1并联，电流表测量干路中的电流，由图3可知，电流表的量程是0~3V，电流表的示数是2A，由欧姆定律可知
 ②
由①②得到R=36Ω，R1=18Ω
答：滑动变阻器的最大阻值是36Ω；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量
答：当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量是1920J；
（3）解：当S闭合、S1断开，电阻R1和R串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，变阻器连入电路的电阻最大时，电路中的电流
变阻器两端的电压U滑=IR= A×36Ω=16V＞15V
超过电压表的量程，所以当电压表的示数为15V时，变阻器连入电路的电阻最大，电路中最小电流
电路的最小功率P最小=UI最小=24V×0.5A=12W
电流表的量程为0~3A，通过电路的最大电流是3A，电路的最大功率P最大=UI最大=24V×3A=72W
整个电路的总功率变化范围是12W~72W。
答：若电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A，S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是0.5A，整个电路的总功率变化范围是12W~72W。
8.（2021江苏连云港）一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6 V1W”字样的IED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）

（1）甲图虚线框内一定有__________，它的工作原理是__________。
（2）求重物下落时，重力做功的功率。
（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率。
（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出36V电压）。R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0～0.6A，电压表选择量程为0～3V。为了保证电路安全，求滑动变阻器接人电路的阻值变化范围。
【答案】（1）发电机 电磁感应 （2）2.5W （3）40% （4）7~25Ω
【解析】（1）将重力势能转化为电能，即机械能转化为电能，此装置中必定有发电机，而发电机的工作原理是电磁感应；
（2）W总=Gh=mgh=25×10×2.4J=600J

（3）W有用=P有用t=1×4×60J=240J

（4）电路中最大电流为0.3A，根据欧姆定律得:

解得:R1=7Ω，即:R1最小阻值为7Ω。
电压表最大示数为3V，则:

解得:R1=25Ω，即:R1最大阻值为25Ω。
所以，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围为7～25Ω。