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    2024中考物理三轮突破9检测伏安法实验拓展习题含答案

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    这是一份2024中考物理三轮突破9检测伏安法实验拓展习题含答案,共48页。

    1.某同学比较“探究导体中电流与电压的关系”和“用电流表、电压表测电阻”两个实验后,认为:①所测的物理量相同;②测量的工具相同; ③多次测量的目的相同。他的判断中正确的是( )
    A.①和②B.②和③C.①和③D.①、②和③
    2.如图所示的是某位同学分别设计的用伏安法测电阻R的电路图,你认为下列电路图中正确的是( )
    A.B.
    C.D.
    3.如图所示是“伏安法测量定值电阻”的部分电路,由于电流表和电压表本身都有电阻,所以测量会有误差,关于该电路测量Rx阻值的实验误差的分析,下列说法正确的是( )
    A.测量值小于实际值,测量值的本质是电流表电阻RA和待测电阻Rx串联后的总电阻
    B.测量值小于实际值,测量值的本质是电压表电阻Rv和待测电阻Rx并联后的总电阻
    C.测量值大于实际值,测量值的本质是电流表电阻RA和待测电阻Rx串联后的总电阻
    D.测量值大于实际值,测量值的本质是电压表电阻Rv和待测电阻Rx并联后的总电阻
    4.在“研究小灯泡电阻”的实验中,小聪同学在处理实验数据时,画出了小灯泡的U﹣I图象,如图所示,则对于图象的分析,以下说法正确的是( )
    A.由图可知,该灯泡灯丝的阻值为1 Ω
    B.由图可知,该灯泡的电阻不是固定不变的
    C.由图可知,该灯泡两端电压为0 V时,该灯泡灯丝的电阻为0 Ω
    D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
    5.利用一个电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。选择了满足实验要求的器材,电源两端电压不变,并连接了如图所示实验电路。闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1和S2,电压表的示数为U2,则下列说法中正确的是( )
    A.Rx的表达式为Rx=U2U1−U2R0
    B.Rx的表达式为Rx=U2−U1U2R0
    C.实验过程中,通过R0的电流始终相同
    D.若将开关S2与电压表互换位置,其他不变,也能测量出Rx的阻值
    6.某同学利用电压表和阻值为R0的定值电阻,测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足这个实验要求的器材,按如图所示电路图组装电路。
    (1)请把实验步骤补充完整:
    ①断开开关S3,闭合开关S1、S2,记录电压表的示数为U1;
    ②断开 ,闭合 ,记录电压表的示数为U2;
    (2)请用R0及实验数据表示出未知电阻的阻值,Rx= 。
    7.用如图所示电路测量未知电阻的实验中,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。
    实验中,首先按电路图连好电路,并将R0和R的阻值均调至最大;只闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器R到适当位置,读出电流表示数为I,并记录;下一步只闭合开关S1和S3,调节 (选填:“R0”或“R”),使电流表示数仍为I,记录下此时电阻箱的阻值为R0。则待测电阻RX的阻值为 (选用题目中给定的R、R0、I来表示)
    8.在测电阻的实验中,电源电压为3 V,滑动变阻器规格为“10 Ω,1 A”。
    (1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。(要求滑片向左移动电流变大)
    (2)电路连接正确后,当电压表示数为2.8 V时,电流表的示数如图乙所示为 A;
    (3)实验中,突然发生“电流表无示数,电压表有示数,且示数接近3 V”的实验故障,其发生的原因是 。
    (4)分析表中数据发现实验序号 的数据不是本实验测得的,根据正确的数据可知待测电阻阻值为 Ω。(结果保留1位小数)
    (5)若该实验电源电压未知且恒定不变,因缺少电压表,小组同学设计一种方案,电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,也测出了Rx的阻值。
    测量步骤如下:①当开关S1闭合、S2断开时;电流表读数为I1;
    ② ;电流表读数为I2;
    ③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
    9.小明做“测小灯泡电阻”的实验时,所用器材有电压为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
    (1)在图甲中请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整;
    (2)小明连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作可能不当之处:
    ① ;
    ② ;
    (3)改正(2)的错误,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到甲图所示的最 端(选填“左”或“右”)。
    (4)小明根据实验数据绘制了如图乙所示的U﹣I图象,根据图象提供的信息,小灯泡正常工作时的电阻约为 Ω;
    (5)小明根据图乙计算出灯泡在不同电压下的电阻,发现所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是由于 引起。(填序号)
    A.实验误差
    B.灯泡电阻受温度影响
    (6)完成上述实验后,小明进一步思考,只用一只仪表结合已知最大阻值为R滑的滑动变阻器,在不超过2.5 V恒定的电源电压下,不考虑温度对电阻的影响,能否测出小灯泡的阻值呢?于是他设计了两种情况的电路如图丙、丁所示。其步骤如下:
    A.在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电压表示数Ua,再滑到b端记下电压表示数Ub。
    B.小明通过这两个数据和R滑可计算出灯泡电阻R灯1,其表达式为R灯1= ;
    C.在丁图中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电流表示数Ia,再滑到b端记下电流表示数Ib。
    D.小明通过这两个数据和R滑也可计算出灯泡的电阻R灯2其表达式为R灯2= 。
    10.如图所示,同学们在实验室测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值,使用的电源为两节新干电池。
    (1)图甲是小明测量R1阻值的部分实物图;
    ①用一根导线将电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右移时电阻增大;连线不交叉);
    ②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P滑到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 (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1.2 V时,电流表示数如图乙所示,则R1= Ω;
    (2)小华设计了图丙所示的电路测R2的阻值,其中R0是电阻箱(阻值可调、可读),并完成了实验:
    ①只闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表读数为1 V;
    ②只闭合开关 ,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数为
    V,读出电阻箱的读数为65 Ω,则R2= Ω。
    【拓展】若步骤②中,不小心将滑片向左移动了少许,使滑动变阻器接入的电阻增加了2 Ω,其它操作正确,则小华测得R2的阻值为 Ω。
    11.在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,王瑞同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
    (1)该实验的原理是 。
    (2)该电路中存在一处连接错误,只改接一根导线使电路连接正确,请你在接错的那一根导线上打“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接。
    (3)连接电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 端(填“左”或“右”)。
    (4)图乙为某次测量时电流表和电压表示数,则本次测出的电阻的阻值为 Ω。(精确到0.1)
    (5)该同学将电阻替换为额定电压为2.5 V的小灯泡,将所测数据绘制成如图丙所示的U﹣I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。要通过多次测量总结小灯泡的电阻变化规律,下列物理学的研究方法与该方法相同的是 (选填字母代号)。
    A.“测量物体的长度”时要多次测量求平均值
    B.“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据
    C.“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像
    D.“伏安法测量定值电阻”时测量多组电压和电流值
    (6)该同学们又设计了如图丁所示的电路来测量Rx阻值,R0为已知阻值的定值电阻。
    请把实验步骤补充完整:
    ①只闭合开关S,记下此时电流表的示数为I1;
    ② ;
    ③则待测电阻Rx阻值的表达式Rx= (用测量量和已知量的符号表示)。
    12.课外兴趣小组要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材:电源、两个相同的电流表,一个阻值为30 Ω的定值电阻R0、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
    (1)同学们设计出的测量电路图如图甲所示,请根据电路图把图乙中未完成的实物图连接补充完整。
    (2)小组同学连接完最后一根导线后闭合开关,立即看到电流表A2的指针左偏,造成该现象的原因是: 。
    (3)正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使两个电流表的读数如图丙所示,可计算出被测电阻Rx= Ω。
    13.为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻R(不小于10 Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
    (1)请将图甲实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片右移时电流表示数变小。
    (2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2 V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,本次测得R的阻值为 Ω。
    (3)某同学闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是电阻R (选填“断路”或“短路”).
    (4)把待测电阻换成小灯泡,通过调节滑动变阻器的滑片,多次测量,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的I﹣U关系图像(如图丙所示),发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明 。
    (5)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中R的测量结果,用图丁的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下:
    ①按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
    ②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;
    ③ ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;
    ④可得待测电阻R= 。(用测得量符号表示)
    14.用“伏安法”测量电阻R的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线。
    (1)根据如图甲的电路图,用笔画线代替导线将如图乙中的实物图连接完整。
    (2)实验前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端。
    (3)测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在如图丙中,请在图中画出Rx的I﹣U图线。由图可得Rx= Ω。(结果保留一位小数)
    (4)东东同学在电源电压未知,缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路图(R0阻值已知),来测量未知电阻Rx的阻值。
    ①闭合S、S1,断开S2,适当调节滑片的位置,电压表示数为U1。
    ②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为U2。
    ③未知电阻的阻值Rx= (用字母表示)。
    15.用伏安法测电阻的实验中:
    (1)连接好电路后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数都很小且始终不发生变化,则该故障的原因可能是 ;
    A.滑动变阻器短路
    B.定值电阻短路
    C.定值电阻断路
    D.滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路中
    (2)实验中多次移动滑动变阻器滑片的位置得到多组数据的目的是 ;
    (3)实验中测量数据如下表所示,则电阻的阻值为 Ω;
    (4)聪明的小明利用如图的器材:最大阻值为R0的滑动变阻器、开关一个、导线若干、电流表一只,按如图所示连接电路,只通过移动滑片位置就测出了未知电阻Rx的阻值,具体步骤如下:
    ①闭合开关,移动滑片至最左端,记录电流表示数为I0;
    ②闭合开关,移动滑片至最右端,记录电流表示数为I1;
    则通过电阻Rx的电流为 ,未知电阻Rx= (用I0、I1和R0表示)。
    16.小明用图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压保持3 V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5 V。
    (1)在甲图中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端。
    (2)小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡I﹣U图像如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 (保留两位小数)。
    (3)实验中,滑片位于某位置时电压表示数突然变为零,而电流表示数不变,出现上述现象的原因是 。
    (4)小明选用的滑动变阻器的规格是下列的 (选填字母)。
    A.“5 Ω 2 A”
    B.“15 Ω 2 A”
    C.“25 Ω 2 A”
    D.“30 Ω 2 A”
    (5)同组的小聪设计了如图丙所示的电路,测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率,已知定值电阻的阻值为R0,请将下列实验步骤补充完整。
    ①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 (用U额和R0表示);
    ②闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,记录电流表的示数为I;
    ③小灯泡额定功率的表达式为P额= (用U额、I和R0表示)。
    17.在测量定值电阻阻值的实验中,电源电压恒为6 V,滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”。
    (1)在图甲中用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
    (2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片位于阻值最大值处。
    (3)正确连接电路后闭合开关进行实验,当滑片P置于某位置时,电压表示数突然变为0,而电流表示数不变,产生这一现象的原因是 。
    (4)小华发现他根据实验记录的数据描绘的I﹣U图象与其他同学的不同,如图乙。根据图象可以判断:小华将电压表并联在 两端,定值电阻Rx的阻值为 Ω。
    (5)小华又设计一个如图丙的电路图,也可测量定值电阻Rx的阻值,已知Rx不等于R0实验步骤如下:
    ①将开关S接到a,读出电流表示数I1;
    ②将开关S接到b,读出电流表示数I2;
    ③由I1R0=I2Rx,得出Rx=I1R0I2;
    ④请判断结果是否正确并说明理由: 。
    18.郑翕彦同学和郑佑函同学在进行“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“20 Ω 1.5 A”、电阻箱“0~9999 Ω 5 A”各一个,待测电阻R1、R2,导线若干。
    ①图甲是他们连接的测量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0.2 A时,电压表示数如图乙所示,多次实验所测量的结果如表所示,则R1的阻值为 Ω。
    ③为测量电阻R2的阻值,他们在已连接好的图1的电路中,用R2替换R1接入电路,在测量过程中,发现电流表示数始终小于分度值,于是,他们按照如图丙所示的电路图,重新连接了电路,闭合开关后,改变电阻线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1U−1R图像,如丁所示,则所测电阻R2的阻值为 Ω。
    19.小军用伏安法测量定值电阻R的阻值,请完成下列问题:
    (1)如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;
    (2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数为1 A时,电压表的示数如图乙所示,则待测电阻R阻值为 Ω;
    (3)实验结束后,同桌小明也利用该装置进行实验,可检查时发现电压表已损坏,于是又找到一个已知阻值的电阻R0和开关,设计的电路如图丙所示。
    ①闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1;
    ② ,读出此时电流表示数I2;
    ③得出待测电阻R表达式:R= 。
    20.某实验小组的同学通过图甲所示的电路进行实验探究。
    (1)断开开关S2,闭合开关S1和S3,通过多次调节滑动变阻器,测量灯L的电压和电流,根据测量数据绘成如图丙所示的图像。若灯L额定电压为2.0 V,调节滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图丁所示,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片适当地向 (填“左”或“右”)移动,同时眼睛应观察 。由图丙可知,小灯泡的额定功率为 W,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而 (填“增大”、“不变”或“减小”),灯丝电阻发生变化的本质是金属导体的电阻随 而变化。
    (2)实验完成后,小明又想利用电源(电压未知)、阻值为R0的定值电阻、电压表一个、开关三个、导线若干,测定未知定值电阻Rx的阻值。小明经过思考,设计出实验电路图(如图戊所示),实验步骤如下:(请将空白处补全)
    ①闭合开关S、S1和S2,读出电压表示数为U1;
    ② ,读出电压表示数为U2;
    ③未知定值电阻表达式:Rx= 。
    21.小宸从废旧的恒温箱里拆卸下一个完好的热敏电阻,并利用图甲电路测出该热敏电阻在不同温度下的阻值,寻找其阻值随温度变化的规律,其中电源电压为U,RL是热敏电阻。
    (1)使用电流表和电压表前,要检查共指针是否对准 刻度线;接入电路时,应使电流从其 (选填“+”或“﹣”)接线柱流入;
    (2)小宸往容器中添加不同温度的水,根据实验原理: ,测出Rt在不同温度下的电阻值;分析数据,得出了Rt阻值与温度t的变化关系为Rt=kt+b(k、b都是常数,且k>0,b>0);
    (3)小宸从以上实验得到启发,利用热敏电阻设计电路,把电流表改装成温度表(此时室内气压为1标准大气压,室温为25 ℃):
    ①图甲中,他用开关S2替换电压表,得到如图乙所示电路。为了保证电路安全,先将滑动变阻器滑片P移到b端,闭合S1、S2,移动滑片P使电流表满偏,此时滑动变阻器的阻值为R,之后保持滑片P位置不再移动;
    ②断开S1、S2,向容器中加入适量沸水,闭合S1并记录电流值,接着观察温度计,示数每下降5 ℃,就记录此时温度t和对应的电流I,水温降到 ℃后不再自然下降,此时可加入适量冰块使水继续降温,直至0 ℃,然后断开S1。请用给定的字母写出电流与温度的关系式I= 。
    ③根据记录的t和I,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。此温度表的量程为 ,请在图丙中标出此温度表表盘最高温和最低温刻度线的大致位置。
    22.有两个阻值未知的定值电阻R1、R2,R1约为8欧,R2约为500欧。现有如下器材:电源电压恒为3 V,实验室用电流表和电压表、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器、可调范围0~9999 Ω的电阻箱、开关及导线若干。
    (1)小明用图甲所示电路测量未知电阻R1的阻值:
    ①实验前开关应处于 状态。
    ②为使测量结果更准确,需要多次测量取平均值,实验中的具体操作是 。
    ③根据测得数据得到如图乙所示的U﹣I图象。由图可得电阻R1= Ω。
    (2)小华仅利用本实验中的器材测出了R2的阻值,实验电路如图丙所示,请在图中虚线框中画出对应的元件符号。
    23.图1是小明测量小灯泡电阻的实验电路。
    (1)图1中有一根导线连接错误,闭合开关时将导致电压表的示数为 V、电流表的示数为 A。请在这根线上打“×”,并在图中改正。
    (2)小明进行了六次实验,记录实验数据并在U﹣I图象中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图象如图2所示。则根据图象可知:
    ①小灯泡的电阻随电压增加而 。
    ②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。
    A.60 Ω 1 A
    B.45 Ω 1 A
    C.30 Ω 2 A
    D.15 Ω 2 A
    (3)为测量该小灯泡两端电压为3 V时的电阻,小明设计了图3所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0~999.9 Ω)。
    ①实验步骤如下:
    第1步:仅闭合S1,R2调至9 Ω时,电压表的示数为3 V。
    第2步:仅闭合S2,R1、R2分别调至10 Ω和5 Ω时,电压表的示数为3 V。
    则小灯泡在3 V电压下发光时的电阻为 Ω。
    ②小明对图3电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的有 。
    A.仅将R2换成导线
    B.仅将R2换成适当规格的滑动变阻器
    24.小华要测量额定电压为3.8 V的小灯泡的电阻,图甲是她连线的部分电路,其中滑动变阻器规格为“30 Ω 1 A”。
    (1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求使滑动变阻器连入电路的阻值最大。
    (2)闭合开关,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是 (写出一种即可)。若此时电流表的示数为0.2 A,则可知电源电压为 V。
    (3)排除(2)中的故障并正确连接电路后,刚一闭合开关发现灯泡还不亮,电压表有示数,电流表有示数,则灯不亮的原因是小灯泡的 ;接下来调节滑动变阻器的滑片,小灯泡逐渐亮起来,当电压表的示数为2.4 V时,电流表的示数如乙所示,则此时小灯泡的电阻为 Ω,若让小灯泡正常发光,则应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
    (4)小明若还想用此电路探究“导体中电流与电压的关系”,老师认为他不能得出正确的结论,原因是 。
    (5)实验结束后,小明也用相同的器材测量该小灯泡的额定功率。实验中,他调节滑动变阻器的滑片,发现当电压表的示数为2.2 V时,小灯泡正常发光。则小明是将电压表并联在图丙中的 (选填“ab”、”bc”或“ac”)两点之间。若此时电流表示数为0.5 A,则该小灯泡的额定功率为 W。
    (6)同学们完成实验后,老师又连接了图丁所示的电路,让同学们用它测量小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电流为I额、电源电压为U,R为电阻箱,可以直接读出它接入电路的阻值)。请将实验过程补充完整。
    ①闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为 ,并记下此时电阻箱接入电路的阻值记为R1;
    ②小灯泡额定功率的表达式为P额= (请用字母符号表示)。
    25.小刚和小强欲测未知电阻Rx和Ry的阻值,如图甲是小刚测量电阻Rx阻值实验用到的实物连接图(部分电路未连接),如图丙是小强测量电阻Ry阻值实验用到的电路图,请你完成:
    (1)将甲图电路连接完整,要求滑片P向右移动时,滑动变阻器的阻值变大;
    (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最 (选填“左”或“右”)端;
    (3)某次实验时,当电压表的示数为2.4 V时,电流表的示数如图乙所示,则通过Rx的电流为 A,电阻Rx的阻值为 Ω;
    (4)小强根据丙图的电路图,连接好电路,闭合开关,改变电阻箱连入电路中的电阻值,多次测量,记录下电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U,并根据记录的数据作出了1U−R图像,如图丁所示,根据图像可得,电阻Ry的阻值为 Ω。
    26.测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值。
    (1)图甲是测量R1阻值的实物图,电源为两节新干电池;
    ①用一根导线将电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右移时电阻增大,连线不交叉)。
    ②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端;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R1 (选填“开路”或“短路”)。
    ③排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图乙所示为 A,则R1= Ω。
    (2)用图丙所示的电路测R2的阻值,其中R是电阻箱(阻值可调、可读),请完成实验步骤:
    ①只闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表读数为U1,读出电阻箱的读数为R;
    ②只闭合开关 ,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,读出电压表读数为U2;
    ③则R2= (用U1、U2、R表示)。若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,其它操作正确,则测得R2的阻值比真实值偏 (填“大”或“小”)。
    参考答案
    1.【解析】①“探究电流与电压关系”实验和“用电流表、电压表测电阻”实验,都需要测量电阻两端的电压与流过电阻的电流,故实验需要测量的物理量相同。
    ②“探究电流与电压关系”的实验和“用电流表、电压表测电阻”实验所需的测量工具都为电流表和电压表,故测量的工具相同。
    ③“探究电流与电压关系”实验中,进行多次实验,是为了探究在不同电压下,电流与电压的关系,使实验得出的结论具有普遍性,得出普遍性的规律;
    而“用电流表、电压表测电阻”实验中,进行多次实验,是为了多次测量求平均值,以减小误差,故进行多次测量的目的不同。
    【答案】A。
    2.【解析】A.由电路图知,电流表与电阻并联(即电阻被短路),电压表串联在电路中,电路连接错误,所以不能测出电阻R的阻值,故A错误;
    B.由电路图知,电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的总电压,不能测出待测电阻两端的电压,所以不能测出电阻R的阻值,故B错误;
    C.由电路图知,电压表测待测电阻两端的电压,电流表测通过待测电阻的电流,则根据R=UI可以求出电阻R的阻值,故C正确;
    D.由电路图知,待测电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,不能测出通过待测电阻的电流,所以不能测出电阻R的阻值,故D错误.
    【答案】C。
    3.【解析】考虑电流表和电压表的电阻时,由图可知,Rx与电压表并联后,与电流表串联,电压表测量Rx两端的电压,电流表测量干路中的电流,
    由R=UI可知,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以根据电压表示数和电流表示数计算得到测量值为电压表电阻Rv和待测电阻Rx并联后的总电阻;
    因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以实际通过Rx的电流小于电流表的示数,由R=UI可知,Rx的实际值大于测量值,故B正确。
    【答案】B。
    4.【解析】AB.由图可知,电流与电压不成正比,即当灯泡两端电压改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,灯泡两端电压为0 V时,通过灯泡的电流为0 A,但该灯泡灯丝的电阻不为0 Ω,故B正确,AC错误;
    D.测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,不能求平均值减小误差,故D错误。
    【答案】B。
    5.【解析】(1)闭合开关S1和S2,Rx被短路,电路中只有R0,电压表测量R0两端的电压,也是电源电压,即电源电压为U2;闭合开关S1,断开开关S2,R0和Rx串联,电压表测量R0两端的电压,即R0的电压为U1;
    由串联电路的电压特点可得,Rx两端的电压Ux=U2﹣U1,
    Rx的阻值表达式:Rx=UxI=U2−U1U1R0=U2−U1U1×R0,故AB错误;
    (2)根据电路图可知,闭合开关S1,断开开关S2,R0和Rx串联,电压表测量R0两端的电压,通过R0的电流I=U1R0;
    闭合开关S1和S2,Rx被短路,电路中只有R0,电压表测量R0两端的电压,也是电源电压,此时通过R0的电流I′=U2R0;
    因为U1和U2不相等,所以实验过程中,通过R0的电流并不相同,故C错误;
    (3)若将开关S2与电压表互换位置,即电压表并联在Rx两端,开关S2和R0并联,其他不变,实验原理和原来的原理是一样的(都是利用了串联电路的特点和欧姆定律),所以也能测量出Rx的阻值,故D正确。
    【答案】D。
    6.【解析】(1)实验步骤:
    ①断开开关S3,闭合开关S1、S2,记录电压表的示数为U1,此时R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压;
    ②断开S2,闭合开关S1、S3,记录电压表的示数为U2,此时R0与Rx串联,电压表测R0、Rx两端的总电压,即电源电压;
    (2)在①中,由串联电路的电压特点可知,电阻R0两端的电压:U0=U2﹣U1,
    由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,电路中的电流:I=Ix=I0=U0R0=U2−U1R0,
    由欧姆定律可知,未知电阻的阻值:Rx=UxIx=U1U2−U1R0=U1U2−U1•R0。
    【答案】(1)②S2;S1、S3;(2)U1U2−U1•R0。
    7.【解析】由等效替代法可知,当闭合开关S1,只闭合开关S2或S3时,保持滑动变阻器接入电路的阻值保持不变,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数相同,说明待测电阻Rx和电阻箱R0的阻值是等效电阻,故实验步骤如下:
    (1)在图示电路中,按电路图连好电路,并将R0和R的阻值均调至最大,
    (2)只闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器R到适当位置,读出电流表示数为I,
    (3)下一步只闭合开关S1和S3,调节R0,使电流表示数仍为I,
    (4)读出电阻箱接入电路的阻值R0,由于两次电流表示数相同,则两次的总电阻相同,即Rx十R=R0+R,所以Rx=R0。
    【答案】R0;R0。
    8.【解析】(1)要求滑片向左移动,电流表示数变大,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻变小,故变阻器左下接柱与电阻串联连入电路中,如下图所示:

    (2)由甲图可知,电流表选用小量程,分度值0.02 A,电流表的示数如图乙,其示数为0.28A;
    (3)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,且示数接近3 V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即可能是电阻R断路;
    (4)当刚闭合开关时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知,电路中的最小电流时滑动变阻器接入电路的电阻为:
    R滑=U滑I1=3V− Ω>10 Ω,所以是第1组数据不是本实验测量的;
    根据表中数据由R=UI可知,
    R2=U2I2= Ω;R3=U3I3= Ω;R4=U4I4= Ω;
    R=R1+R2+R33=9.375Ω+10Ω+10Ω3≈9.8 Ω;
    (5)电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
    ①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为I1;
    ②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
    ③在①中,Rx与R0串联,电流表测串联电路电流;在②中,只有R0的简单电路,电流表测R0的电流;根据电源电压不变,则有:
    I1(Rx+R0)=I2R0,解得:Rx=I2−I1I1•R0。
    【答案】(1)如上图所示;(2)0.28;(3)电阻R断路;(4)1;9.8;(5)②当开关S1、S2都闭合时;③I2−I1I1•R0。
    9.【解析】(1)灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表选用小量程与灯泡并联,如下图所示:

    (2)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明连接完最后一根导线,电路是通路,且电路电流很大,电路电阻很小,故实验中两个操作可能不当之处是:①连接电路时开关没有断开,②闭合开关前,滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处;
    (3)在改正(2)的错误后,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到阻值最大处,即甲图所示的最左端;
    (4)根据U﹣I图象可知,灯在额定电压下的电流为0.2 A,
    由欧姆定律可得,小灯泡正常工作时的电阻:
    RL=ULIL= Ω;
    (5)小明根据图乙计算出灯泡在不同电压下的电阻,发现所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是由于灯丝电阻受温度影响,故选B;
    (6)A.在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电压表示数Ua,再滑到b端记下电压表示数Ub。
    B.在丙图中将滑动变阻器滑片滑到a端,电路为灯泡的简单电路,电压表测电源电压,则电源电压为Ua;
    再滑到b端,灯泡与变阻器的最大阻值串联,电压表测灯的电压,即此时灯泡的电压为Ub,
    由串联电路电压的规律,变阻器的电压为U滑=Ua﹣Ub;
    由串联电路中各处的电流相等和欧姆定律可得:UbR灯1=Ua−UbR滑,
    解得R灯1=UbR滑Ua−Ub;
    C.在丁图中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电流表示数Ia,再滑到b端记下电流表示数Ib。
    D.滑片滑到a端时,为灯泡的简单电路,由欧姆定律可得电源电压:U=Ia×R灯2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
    再滑到b端时,灯与变阻器的最大电阻串联,由欧姆定律和串联电路的规律,电源电压为:
    U=Ib×(R滑+R灯2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
    由①②解得:R灯2=IbR滑Ia−Ib。
    【答案】(1)如上图所示;(2)①连接电路时开关没有断开;②闭合开关前,滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处;(3)左;(4)12.5;(5)B;(6)UbR滑Ua−Ub;IbR滑Ia−Ib。
    10.【解析】(1)①滑动变阻器的滑片P向右移时电阻增大,故变阻器应选左下接线柱与开关串联接入电路,如下图所示:

    ③电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即故障可能是导线b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1.2 V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.24 A,则R1=U1I1=Ω;
    (2)①只闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表读数为1 V;
    ②只闭合开关S1、S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数为1 V,读出电阻箱的读数为65 Ω;
    在①中,R2与变阻器串联,电压表测R2两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表读数为1 V;
    在②中,电阻箱R0与变阻器串联,电压表测R0两端的电压,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数为1 V,读出电阻箱的读数为65 Ω,由等效替代法,电阻箱R0的示数即为电阻R2的阻值,故R2=65 Ω;
    【拓展】在②中,电阻箱R0与变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电压表示数为1 V,根据串联电路电压规律,变阻器两端电压为UR=U﹣U0=3 V﹣1 V=2 V,根据串联分压原理可知:
    URR滑=U0R0,即2VR滑=1VR0,解得R滑=2R0=2×65 Ω=130 Ω;
    若步骤②中,不小心将滑片向左移动了少许,使滑动变阻器接入的电阻增加了2 Ω,则R'滑=R滑+2 Ω=130 Ω+2 Ω=132 Ω,
    由于变阻器与R0电压关系不变,则R'0=12R'滑=12×132 Ω=66 Ω,故小华测得R2的阻值为66Ω。
    【答案】(1)①如上图所示;③b;④5;(2)②S1、S2;1;65;【拓展】66。
    11.【解析】(1)实验原理:R=UI;
    (2)原电路中,电压表与电流表并联,因此电压表的连接是错误的,为了测量定值电阻,电压表应与定值电阻并联,如下图所示:

    (3)为了保护电路,连接电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最左端;
    (4)图乙为某次测量时电流表和电压表示数,电压表选用小量程,分度值0.1 V,其示数为2.6 V,电流表选用小量程,分度值0.02 A,其示数为0.24 A,电阻的阻值为:
    R=UI=≈10.8 Ω;
    (5)小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化;
    如图丙所示的U﹣I图像知,灯的电压为2.5 V时,电流大小为0.3 A,小灯泡的额定功率是:
    PL=ULIL=2.5 V×0.3 A=0.75 W;
    A.“测量物体的长度”时要多次测量求平均值,D.“伏安法测量定值电阻”时测量多组电压和电流值,多次测量获得数据,求平均值来减小实验误差;
    B.“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据,C.“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像,多次测量的目的是:获得多组数据,来寻找一定的规律;
    故B、C研究方法与本实验方法相同,故选B、C;
    (6)实验步骤:
    ①只闭合开关s,记下此时电流表的示数为I1;
    ②闭合S、S1,记录电流表示数为I2;
    ③在①中,此时电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律可得电源电压:U=I1R0;
    在②中,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,由于R0前后电压不变,故通过的电流不变,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过待测电阻的电流:
    Ix=I2﹣I1,
    并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律可得待测电阻的阻值:
    Rx=UxIx=I1R0I2−I1。
    【答案】(1)R=UI;(2)如上图所示;(3)左;(4)10.8;(5)温度;0.75;B、C;(6)②闭合S、S1,记录电流表示数为I2;③I1R0I2−I1。
    12.【解析】(1)根据甲图可知,Rx与R0并联,待测电阻与A1串联,A2测干路电流,根据干路电流表量程可知支路电流表选择小量程如下图所示:

    (2)小组同学连接完最后一根导线后闭合开关,立即看到电流表A2的指针左偏,造成该现象的原因是该电流表的正极和负极接线柱接反了;
    (3)调节滑动变阻器,两个电流表示数如图丙,由图可知两表均选用小量程,分度值为0.02 A,则A1、A2的读数分别为I1=0.32 A,I2=0.48 A;
    根据并联电路电流的规律,通过定值电阻R0的电流为:I0=I﹣Ix=0.48 A﹣0.32 A=0.16 A,
    由并联电路的电压规律和欧姆定律可得,电源电压为:U=U0=I0R0=0.16 A×30 Ω=4.8 V;
    由欧姆定律可得,被测电阻Rx=UIx= Ω。
    【答案】(1)如上图所示;(2)该电流表的正负接线柱接反了;(3)15。
    13.【解析】(1)滑动变阻器要上下接线柱各接一个且与定值电阻串联接入电路,滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小,电阻增大,应接左下接线柱与电流表串联接入电路中;电源电压不超过3 V,选择电压表的量程为0~3 V,待测电阻R不小于10 Ω,选择电流表量程为0~0.6 A,电路连接如图所示:

    (2)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0 V,此时电流表的指针位置如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,则电流表的示数为0.16 A,由欧姆定律,R=UI=2V0.16A=12.5 Ω;
    (3)闭合开关,发现电流表示数为零,说明电路中无电流,电路故障应是断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路,即与电压表并联部分电路断路,所以电阻R断路;
    (4)电压表与电流表的示数之比为灯的电阻;根据小灯泡的I﹣U关系图象(如图丙),发现:当电压表的示数增大时,通过灯的电流增大,根据P=UI可知,灯的实际功率增大,灯丝温度升高,灯泡的电阻随温度的升高而增大,故电压表与电流表的示数之比变大;
    (5)②闭合开关S1,S2,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1,
    ③断开S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;
    在②中,此时待测电阻短路,电流表测定值电阻的电流,电压表测电流表和定值电阻的总电压;移动滑动变阻器滑片,由欧姆定律,定值电阻和电流表的总电阻为:
    R0A=U1I1−−−−−−−①;
    在③中,电流表测待测电阻和定值电阻串联后的电流,电压表测待测电阻和定值电阻及电流表的总电压,由欧姆定律,测待测电阻和定值电阻及电流表的串联的总电阻为:
    Rx0A=U2I2−−−−−−②,
    定值电阻和电流表内阻不变,②﹣①得出待测电阻阻值为:
    Rx=U2I2−U1I1。
    【答案】(1)如上图所示;(2)0.16;12.5;(3)断路;(4)变大;灯泡的电阻随温度的升高而增大;(5)③断开S2;④U2I2−U1I1。
    14.【解析】(1)电压表与电阻并联,如下所示:

    (2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端;
    (3)将各点连接起来,如下所示;

    当电压为2.0 V时,电流为0.36 A,由欧姆定律可得电阻:R=UI=≈5.6 Ω;
    (4)①闭合S、S1,断开S2,适当调节滑片的位置,电压表示数U1为电阻Rx和R0两端的电压;②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为U2为电阻R0两端的电压;③因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻Rx两端的电压为:Ux=U1﹣U2,串联电路中各处的电流相等,由欧姆定律可得此时通过电路的电流:I′=U2R0,串联电路总电压等于各部分电压之和,由欧姆定律可得待测电阻的阻值:Rx=UxI′=U1−U2U2R0=(U1−U2)R0U2。
    【答案】(1)如上左所示;(2)右;(3)如上右所示;5.6;(4)(U1−U2)R0U2。
    15.【解析】(1)连接好电路后闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数都很小且始终不发生变化,说明此时电路中的电阻是很大的,请滑动变阻器起不到调节电阻的作用,故应该是滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路,故D正确;
    (2)实验中多次移动滑动变阻器滑片的位置得到多组数据,其目的是多次测量求平均值来减小误差;
    (3)所测量的电阻的大小为:R=10.4Ω+9.6Ω+10.0Ω3=10.0 Ω;
    (4)①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最左端,记录电流表示数为I0;
    ②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑片移到最右端,记录电流表示数I1;
    ③在①中,两电阻并联,电流表测电路的总电流;在②中,Rx被短路,只有R0工作;
    由欧姆定律,所以电源电压:U=I1R0,
    两步骤中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I1,
    根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:
    Ix=I0﹣I1,
    因并联电路各支路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I1R0,
    所以待测电阻:Rx=UxIx=I1I0−I1R0。
    【答案】(1)D;(2)减小误差;(3)10.0;(4)I0﹣I1; I1I0−I1R0。
    16.【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置阻值最大处,滑动变阻器是左下接线柱接入电路,其最大阻值端在最右端;
    (2)灯泡正常发光时的电压等于额定电压2.5 V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.3 A,所以灯泡正常发光的电阻:R=UI=≈8.33 Ω;
    (3)实验中,滑片位于某位置时电压表示数突然变为零,而电流表示数不变,说明电流表与灯泡、滑动变阻器、开关、电源组成通路,电压表两端没有电压,故电路故障是电压表断路;
    (4)小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,此时电路中电阻最大,电流最小,由图象知此时灯泡两端电压为0.5 V,电流为0.1 A,
    由串联电路特点和欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:
    RH大=UHI′=U−ULI′=3V− Ω,
    则所用滑动变阻器的规格为“25 Ω 2 A”,故选C;
    (5)①闭合S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为U额R0;
    ③闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片位置不动,电流表的示数I为通过灯泡和定值电阻R0的总电流,则通过灯泡的电流为:IL=I−U额R0,即灯泡的额定电流;I额=IL=I−U额R0,
    由P=UI可得小灯泡额定功率的表达式为:
    P额=U额I额=U额(I−U额R0);
    【答案】(1)右;(2)8.33;(3)电压表断路;(4)C;(5)①U额R0;③U额(I−U额R0)。
    17.【解析】(1)电压表测待测电阻两端的电压,所以电压表与待测电阻并联接入电路,如图:

    (3)正确连接电路后闭合开关进行实验,当滑片P置于某位置时,电流表示数不变,说明电路为通路,由欧姆定律可知电路电阻不变,电压表示数突然变为0,说明电压表断路;
    (4)由乙可知电压表示数随电流的最大而减小,根据欧姆定律可知电路电流变大时,电路总电阻减小,根据串联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的电阻减小。根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压减小,所以电压表并联在滑动变阻器两端;
    由图乙可知当电压表示数为5 V时,通过电路的电流为0.1 A,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时待测电阻两端的电压:Ux=U﹣UH=6 V﹣5 V=1 V,
    串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得待测电阻的阻值:Rx=UxI=1V0.1A=10 Ω;
    (5)①将开关S接到a,读出电流表示数I1,此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路,②将开关S接到b,读出电流表示数I2,此时待测电阻和滑动变阻器串联接入电路,③U=I1(R0+R滑)=I2(Rx+R滑),由于R滑≠0,所以无法解出Rx的值;所以小华设计的方案不正确,当开关S由a拨到b时,电阻R0和RX两端的电压不相等,所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等。
    【答案】(1)如图;(3)电压表断路;(4)滑动变阻器;10;(5)不正确,实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等。
    18.【解析】①电源电压为3 V,电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
    ②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0.2 A时,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,则电阻两端的电压为0.4 V,
    由欧姆定律得:R1′=U1I1= Ω;
    同理,第2、3次测量的电阻分别为:2.0 Ω和2.2 Ω,
    为减小误差,取平均值作为测量结果:R1=2.0Ω+2.0Ω+2.2Ω3≈2.1 Ω;
    ③图丙中,电阻箱与R2串联,电压表测电阻箱的电压;
    由图丁知,当1R=0.025 Ω﹣1;1U=1.80 V﹣1;即R=40 Ω时,U=59 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=UR=59V40Ω=172 A;
    在图丙中,当电阻箱的阻值无穷大时(即1R=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1U最小;
    由图丁可知1U最小等于0.36 V﹣1,则电源电压U总=10.36 V=259 V;
    当电阻箱R的电压为59 V时,由串联电路电压的规律,R2的电压为:U2=259 V−59 V=209 V,
    由欧姆定律得,所测电阻R2的阻值:R2=U2I=209V172A=160 Ω。
    【答案】①如上所示;②2.1;③160。
    19.【解析】(1)为保护电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最左端;
    (2)电压表接入电路的量程为0~15 V,分度值为0.1 V,示数为5 V,根据欧姆定律可得待测电阻R阻值为:R=UI=5V1A=5 Ω;
    (3)①闭合开关S1,断开开关S2,电路为定值电阻的简单电路,电流表测通过定值电阻的电流,根据欧姆定律可得电源电压:U=I1R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
    ②闭合开关S2,断开开关S1,电路为待测电阻的简单电路,电流表测通过待测电阻的电流,根据欧姆定律可得电源电压:U=I2R﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
    ①②联立可得待测电阻R表达式:R=I1R0I2。
    【答案】(1)左;(2)5;(3)②闭合开关S2,断开开关S1;③I1R0I2。
    20.【解析】(1)由图丁可知,电压表所选量程是0~3 V,分度值为0.1 V,电压表的示数为2.7 V>2.0 V,要降低灯泡两端的电压,就要减小电路中的电流,由此可知,滑动变阻器的滑片应向阻值大的一端移动即向右移动;
    手在移动滑片时,眼睛观察电压表,直至电压表示数为2.0 V;
    由图丙可知,灯泡的额定电流为0.4 A,根据P=UI可知,小灯泡的额定功率为:
    P=UI=2.0 V×0.4 A=0.8 W;
    由丙图可知,随灯泡电压增大,通过灯泡的电流增大,但电压变化大于电流变化,由R=UI知灯泡灯泡电阻增大,这是因为灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝电阻增大了;
    (2)①闭合开关S,S1和S2,读出电压表示数为U1;
    ②再断开S1,读出电压表示数为U2;
    ③在①中,电阻R1短路,电路为R0的简单电路,电压表测电源电压U=U1;
    在②中,两电阻串联,电压表则R0的电压U2,由欧姆定律,通过R0的电流为:
    I0=U2R0,根据串联电路的规律和欧姆定律,未知定值电阻表达式:
    Rx=U1−U2I0=U1−U2U2R0=U1−U2U2×R0。
    【答案】(1)右;电压表;0.8;增大;温度升高;(2)②再断开S1;③U1−U2U2×R0。
    21.【解析】(1)使用电流表和电压表前,要检查共指针是否对准零刻度线;接入电路时,应使电流从其“+”接线柱流入;
    (2)伏安法测电阻的实验原理是R=UI;
    (3)①用开关S2替换电压表,先将滑动变阻器滑片P移到b端,闭合S1、S2,电路为滑动变阻器的简单电路,移动滑片P使电流表满偏,此时滑动变阻器的阻值为R,由图丙结合欧姆定律可得:I满偏=UR=0.6 A,
    ②断开S1、S2,向容器中加入适量沸水,闭合S1并记录电流值,此时两电阻串联接入电路,接着观察温度计,示数每下降5℃,就记录此时温度t和对应的电流I,
    室温为25℃,水温降到25℃后不再自然下降,此时可加入适量冰块使水继续降温,直至0℃,然后断开S1。
    串联电路总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得电流与温度的关系式:I=UR+Rt=UR+kt+b,
    ③由I=UR+kt+b可知电流越大,温度越低,根据I满偏=UR=0.6 A可知温度为0℃时的电流:I0=UR+b<0.6 A,此时通过电路的电流最大,
    当温度为100 ℃时通过电路的电流最小,但电流仍大于0,所以温度表的量程为0~100 ℃,据此画出温度表表盘最高温和最低温刻度线的大致位置,如图:。
    【答案】(1)零;+;(2)R=UI;(3)25;UR+kt+b;0~100 ℃;如图。
    22.【解析】(1)①为了保证电路安全,实验前开关应断开;
    ②多次测量的操作是:通过调节滑动变阻器滑片的位置,分别记录相应的电压U和电流I的值,并填入到自制的表格中;
    ③由图乙可知,电阻R1的U﹣I图像是一条倾斜的直线,所以其阻值为R1=UI=3V0.4A=7.5 Ω;
    (2)R2约为500欧,电源电压恒为3 V,根据欧姆定律,这时电路中电流最大为I=UR=3V500Ω=0.006 A;
    电流太小故不能选用电流表,所以应该把变阻箱与R2串联,通过串联电路的分压特点:电阻之比等于电压之比,再通过开关控制电压表,分别测量出变阻箱R、R2的总电压U1,与R2电压U2,故有R2+RR2=U1U2,即可测量R2。
    故完整的电路为:

    【答案】(1)①断开;②调节滑动变阻器滑片的位置,分别记录相应的电压U和电流I的值;③7.5;(2)各元件符号为:。
    23.【解析】(1)电压表串联在电路中相当于电路断路,则电路中的电流几乎为零,即电流表的示数为0 A;电压表相当于测量电源两端电压,即电压表的示数为3 V;
    小灯泡需串联在电路中,电压表需并联在小灯泡两端,如下图所示:

    (2)①根据图2中的数据,由公式R=UI可知,当U'1=0.5 V,I'1=0.05 A时,R'1=U′1I′1= Ω,当U'2=1.25 V,I'2=0.1 A时,R'2=U′2I′2= Ω,当U'3=2.5 V,I'3=0.15 A时,R'3=U′3I′3=≈16.7 Ω,分析可知:小灯泡的电阻是随电压的增加而增大;
    ②根据U﹣I图像知,灯的最小电压为0.5 V时,最小电流为0.05 A,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最大为:
    R滑=U−U1I1=3V− Ω,即实验中所使用的滑动变阻器的最大阻值至少为50 Ω,故选A;
    (3)①该方案是利用等效法求得小灯泡正常发光的电阻。
    在第1步实验中,仅闭合S1,R2调至9 Ω时,R2与L串联,电路中的电流表为3 V,即小灯泡两端的电压UL=3 V,小灯泡正常发光,
    根据串联电路电流特点有:ULRL=U−ULR2,即:
    3VRL=U−3V9Ω⋯⋯①;
    在第2步实验中,仅闭合S2,R1、R2分别调至10 Ω和5 Ω时,R1与R2串联,当电路中电压表仍为3 V时,即R1两端的电压U1=3 V,
    根据串联电路电流特点有:U1R1=U−U1R2,即:
    3V10Ω=U−3V5Ω⋯⋯②;
    联立①②得:RL=18 Ω;
    ②在设定的2种调整中,只要能使小灯泡正常发光,就可求得小灯泡的电阻。
    A.将R2换成导线。当只闭合S1时,只有L连入电路,电压表的示数不一定刚好为3 V,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A调整不能测量小灯泡两端电压为3 V时的电阻;
    B.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,使电压表的示数为3 V,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,使电压表的示数仍为3 V,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B的调整能测量小灯泡两端电压为3 V时的电阻,【答案】B。
    【答案】(1)3;0;如上图所示;(2)①增大;②A;(3)①18;②B。
    24.【解析】(1)灯泡额定电压是3.8 V,则电压表选15 V量程,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,由于滑片在最左端,且已经连接了B接线柱,为使阻值最大,应将滑动变阻器右下接线柱与电源正极连接,电压表并联在灯泡两端,电路图如下图所示;
    (2)闭合开关后,灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路;
    此时电压表无示数,可能是灯泡短路,或电压表并联电路之外存在断路,或者是电压表断路;
    电流表有示数,说明电路不存在断路,所以其故障是灯泡短路;
    已知灯泡短路,电路中只有滑动变阻器,在闭合开关前,滑动变阻器的阻值在最大处,又知道I=0.2 A,
    由I=UR可得,电源电压U=IR滑最大=0.2 A×30 Ω=6 V;
    (3)排除(2)中的故障并正确连接电路后,刚一闭合开关发现灯泡还不亮,电压表有示数,电流表有示数,则电路为通路,灯泡还不亮是因为电路中的电流过小,由P=I2R可知,此时小灯泡的实际功率太小;
    电流表的量程为0~3 A,分度值为0.1 A,通过灯泡的电流I实=1.5 A;
    由I=UR可得,此时灯泡的电阻:
    R=U实I实= Ω;
    已知额定电压为3.8 V的小灯泡,此时电压表示数为2.4 V,若让小灯泡正常发光,根据串联分压的特点可知要增大灯泡两端电压,则减小滑动变阻器两端电压,即将滑片向右移动;
    (4)由于灯泡电阻随温度的变化而变化,不是定值,不能用小灯泡代替定值电阻R,所以不能探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验而得出结论;
    (5)当发现当电压表的示数为2.2 V时,小灯泡正常发光。说明电压表测量的是滑动变阻器两端电压,即小峰是将电压表并联在图丙中的bc之间;
    已知此时电流表示数为I额=0.5 A,则该小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8 V×0.5A=1.9 W;
    (6)实验过程如下:
    ①知小灯泡的额定电流为I额,则闭合开关S,调节电阻箱,使电流表示数为I额,并记下此时电阻箱的阻值为R;由I=UR可得,电阻箱两端电压UR=I额R,
    则小灯泡两端电压UL=U﹣UR=U﹣I额R,
    ②串联电路中电流处处相等,则小灯泡额定功率的表达式为P额=ULI额=(U﹣I额R)I额。
    【答案】(1)见上图;(2)灯泡短路;6;(3)小灯泡的实际功率太小;1.6;(4)灯泡电阻随温度的变化而变化;(5)bc;1.9;(6)①I额;②(U﹣I额R)I额。
    25.【解析】(1)滑动变阻器解接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中,根据滑片向右移动时变阻器阻值变大,确定滑动变阻器左下接线柱连入电路中,电流表串联在电路中,如下所示:

    (2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即最右端;
    (3)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.4 V,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,此时电流表示数(如图乙)为0.24 A,
    电阻Rx的阻值为:
    Rx=UI= Ω;
    (4)图丙中,电阻箱与Rx串联,电压表测电阻Rx两端的电压;
    由图丁知,当电阻箱的电阻为0时,1U=16 V﹣1,即电源电压为U=6 V;
    当电阻箱的电阻为15 Ω时,1U=14 V﹣1,即当电阻箱的电阻为15 Ω时,定值电阻Ry两端的电压为4 V,
    根据串联电路电压的规律知此时电阻箱两端的电压为:
    UR=U﹣Uy=6 V﹣4 V=2 V,
    此时电路中的电流为:
    I=URR=2V15Ω=215 A,
    电阻Ry的阻值为:
    Ry=UyI=4V215A=30 Ω。
    【答案】(1)见上图;(2)右;(3)0.24;10;(4)30。
    26.【解析】(1)①从电源的正极出发,依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源的负极,电流表、电压表的正负接线柱连接正确,滑动变阻器接线柱接法正确,并且符合滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,如图。
    ②滑动变阻器接入左半段,闭合开关前滑片处于B端,处于最大阻值处。
    闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路是断路,电压表有示数,说明电压表和电源连接的地方是通路,故障可能是R1开路。
    ③电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2 A,每一个小格代表0.02 A,电流为0.24 A,
    定值电阻R1两端的电压是1.2 V,电流是0.24 A,则R1=UI= Ω。
    (2)①只闭合开关S1、S3,电压表测量定值电阻R2两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出定值电阻R2两端电压为U1,读出电阻箱的读数为R;
    ②只闭合开关S1、S2,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,用电压表测量电阻箱和定值电阻R2两端的总电压为U2;
    根据串联电路电压特点得,电阻箱两端的电压为U2﹣U1,
    根据串联电路电流特点得,U2−U1R=U1R2,
    定值电阻R2的阻值R2=U1U2−U1R。
    若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,分担的电压变大,则电阻箱和定值电阻R2分担的电压变小,则U2变小,其它测量准确,由R2=U1U2−U1R
    得,R2测量值会变大。
    【答案】(1)①如上图;②B;开路;③0.24;5;(2)②S1、S2;③U1U2−U1R;大。
    实验序号
    电压表示数U/ V
    电流表示数I/A
    电阻R/Ω
    1
    0.9
    0.10
    2
    1.5
    0.16
    3
    2.0
    0.20
    4
    2.8
    实验序号
    电压/ V
    电流/A
    电阻/Ω
    1
    2.8
    0.27
    10.4
    2
    2.4
    0.25
    9.6
    3
    2.0
    0.20
    10.0
    实验序号
    电压表示
    数U/ V
    电流表示数I/A
    电阻R/Ω
    1
    0.2
    2
    0.6
    0.3
    3
    0.88
    0.4
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