专题16 电学实验综合-学易金卷：5年（2020-2024）中考1年模拟物理分项汇编（天津专用）

专题16 电学实验综合 1．（2024•天津中考）在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中： （1）请用笔画线代替导线将图1的电路连接完整； 图1 （2）在某次实验时两电表的示数如图2所示，电压表的示数为　 V，电流表的示数为　 A； 图2 （3）根据两个小组的实验数据，画出了定值电阻R1与R2的电流I与电压U关系图象，如图3所示。由图象可知R1　 　R2（选填“大于”“小于”或“等于”）。 图3 2．（2024•天津中考）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。 【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为U0的电源上（如图1所示），加热功率为P0，该电热丝的电阻R0＝　 　。（不考虑温度对电阻的影响） 【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为U0的电源上，可以得到另外两个加热功率P1和P2，且P1＜P2。请你在图2甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出P1与P2之比。 说明：电热丝上只有a、b、c三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。 【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关S，通过开关S0的通断和S在1、2触点间的切换，实现加热垫P0、P1和P2三挡功率的变换。请你在图3中将各元件连接成符合优化要求的电路。 注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。 （多选）3．（2023•天津中考）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出Rx的阻值。如图是设计的盒内电路图，其中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 4．（2023•天津中考）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0～15V）；一块电流表（量程0～0.6A）；两个阻值已知的电阻，分别为R1（20Ω）和R2（40Ω）；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。 5．（2022•天津中考）小明同学利用伏安法测电阻。 （1）请你根据小明设计的如图所示电路图甲，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整； （2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 1.7 0.16 10.6 　 　 2 　 　 　 　 　 　 3 2.8 0.28 10.0 6．（2021•天津中考）现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品（阻值在2～3Ω之间，两端留有接线头），电压约为12V的电源（电源电压不变），阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个量程为0～15V的电压表，开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求： （1）画出实验电路图（电阻丝用“”表示）； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电阻丝长度L的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 7．（2020•天津中考）在测量小灯泡电功率的实验中： （1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接； （2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为　 　A，电压表的示数为　 　V，此时小灯泡的电功率为　 　W。 8．（2020•天津中考）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图1所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数I1、开关断开时电流表的示数I2，经计算得知Rx的阻值。 请你解答如下问题： （1）在图2的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图； （2）在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻Rx的数学表达式。（请注明所选择的电路，Rx表达式用已知量和测量量表示） 9．（2024•南开区二模）同学们为“探究电流与电阻的关系”准备了电压为3V的电源，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变，请帮同学们完成以下问题： （1）请根据如图甲所示电路图，用笔画线代替导线将如图乙的电路连接完整； （2）先将5Ω的电阻接入电路中，滑动变阻器移到阻值最大处，闭合开关，移动滑片，电压表示数如图丙所示，则需向 　 　（选填“左”或“右”）端移动滑片，使定值电阻两端电压为2V； （3）接下来，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路，移动滑片使电压表示数 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），从而与之前的保持一致，并记录电流表示数填入表格； （4）分析记录的数据，可初步得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　 　比； 电阻/Ω 5 10 20 电流/A 0.4 0.2 0.1 （5）将定值电阻换成小灯泡，还可做测量小灯泡电阻实验，按电路图重新接好电路，闭合开关时发现灯不亮，电流表、电压表的示数均为0，以下故障判断正确的是 　 　。 A.可能是灯泡断路 B.可能是灯泡短路 C.可能是滑动变阻器接线柱接触不良 10．（2024•河东区模拟）在探究电流与电阻关系的实验中，小华设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 I/A 0.3 0.2 0.15 R/Ω 10 15 20 30 （1）如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到 　 　端（选填“A”或“B”）； （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是定值电阻 　 　（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如上表所示，则实验中控制电压表的示数为 　 　V不变； （4）分析实验数据得出结论；当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 　 　关系； （5）小华想利用图甲电路改做测定小灯泡电阻的实验：将图甲中的定值电阻更换为标有“3.8V”字样的小灯泡，重新连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 　 　V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡此时的电阻为 　 　Ω。 11．（2024•和平区二模）小明和小华一起复习伏安法测电阻的实验。 （1）他们选用的器材如图甲所示，请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大，并画出相应的电路图； （2）连接电路之前，应该 　 　开关； （3）闭合开关，小明发现两电表均无示数。为了查找故障，他将电压表拆下，保持电路其他部分连接完好，再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端，然后闭合开关，发现只有接在待测电阻Rx两端时，电压表无示数，则故障可能是 　 　； （4）检查电路连接无误后，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至某处时，电流表示数（如图乙所示）为 　 　，待测电阻的阻值为 　 　。 12．（2024•和平区三模）同学们在做伏安法测小灯泡电阻的实验中，用的是额定电压为2.5V的小灯泡。 （1）按照图甲的电路图，连接图乙的实物； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的阻值调至最 　 　；（选填“大”或“小”） （3）闭合开关后，移动滑片，先后测量几组电压表和电流表示数，如表格所示： 电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流I/A 0.25 0.23 0.2 0.15 0.1 请根据表格中的数据，在图丙中做出灯泡的I﹣U关系图像。 （4）由表格数据及所做图像均可看出，灯丝电阻是变化的，其根本原因是，灯丝电阻随温度升高而 　 　（选填“增大”或“减小”）。 13．（2024•红桥区模拟）小浩同学想测出一学生电源的电压（电源电压不变）和一个定值电阻Rx的阻值。除了待测的电源和电阻，老师还给他提供了如下器材：一小块电流表，一个已知阻值为R0的定值电阻、两个开关、导线若干，请你仅用上述器材帮他设计一个测量电源电压和电阻Rx阻值的实验方案，要求： （1）画出实验电路图（电路组成后不可再拆装、重组）； （2）写出主要实验步骤及所需测量的物理量； （3）写出电源电压和电阻Rx阻值的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 14．（2024•河西区模拟）物理兴趣活动课上，老师让同学们测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx。除了未知电阻Rx，老师还提供的器材有：两节旧干电池、一块电流表（量程0～0.6A，分度值0.02A）、一块电压表（量程0～3V，分度值0.1V）、一个铭牌标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、一个铭牌标有“200Ω 1A”字样的滑动变阻器R2、开关及导线若干。请你合理选择器材，帮助同学们设计一个实验方案，比较精确地测出未知电阻Rx的阻值。要求： （1）请在虚线框内画出实验电路图并标清电阻符号； （2）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （3）写出待测电阻Rx的数学表达式。（用已知量和测量量表示） 15．（2024•南开区模拟）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω和“50Ω 2A”的滑动变阻器，电源电压为6V。 （1）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大； （2）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数，接下来应进行的操作是 　 　。 A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （3）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 16．（2024•东丽区模拟）某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计为1.2W左右，电流表有“0～3A”和“0～0.6A”大小两个量程。 （1）则连接电流表时应选 　 　（选填“大”或“小”）量程，连接实物图； （2）在虚线框中画出相应的电路图。 （3）小组的同学进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 很暗 较暗 较亮 亮 很亮 电压U/V 1 2 3 3.8 4.5 电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.30 0.34 由表中数据可得，小灯泡的额定功率是 　 　W； （4）小组的同学根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5Ω，他们的理由是 　 　。 17．（2024•红桥区二模）在“测量小灯泡的电功率”实验中。电源电压为6V保持不变。所用小灯泡的额定电压为2.5V．小灯泡的电阻约为10Ω。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。 （2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最　 　端（选填“左”或“右”）。 （3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是　 　（填序号） A．检查电路是开断路 B．检查电路是开短路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 （4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示。分析图象可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）；小灯泡的额定功率为　 　W。 （5）若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有　 　（写出一个即可）。 18．（2024•红桥区三模）如图甲，是测量小灯泡额定功率的实验装置，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持6V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 滑片P移到某处，电压表示数为1.5V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，同时视线应注意观察 　 　（“电流表”或“电压表”）示数。 （4）将所测数据绘制成如图乙所示的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。 （5）小聪接着进行“探究电流与电压的关系”实验，将小灯泡替换为阻值为10Ω的定值电阻，实验数据如实记录在了下表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.04 0.09 0.14 0.19 0.24 0.29 实验结束，小聪断开开关，开始分析数据。小聪发现根据表格中数据无法得出结论。在反思、质疑过程中，小聪发现此时电压表如图丙所示。他认真思考后指出不必重新实验，只需要将每组电压值都 　 　即可得出正确结论。正确的结论是：电阻一定时，　 　。 19．（2024•河东区三模）测量“小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“20Ω，A”），导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线将图1中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。 （2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是 　 　。 A.小灯泡短路； B.小灯泡断路； C.滑动变阻器短路； D.滑动变阻器断路。 （3）实验过程中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表、电压表示数如图2所示，则小灯泡实际功率 　 　，灯丝的电阻为 　 　Ω。 20．（2024•南开区二模）实验室有一个电路“盲盒”，如图所示，已知内部有电源（电压恒为U）、R1、R2两个定值电阻，R2阻值是R1的2倍（设R1阻值为R0），它们以某种方式连接，同学们将电流表接入电路，电流表连接A、B接线柱时的示数是连接A、C时的2倍，连接B、C接线柱时，示数为0。 （1）请在如图的“盲盒”中设计其内部电路； （2）若用电压表进行上述操作能不能判断出电路的结构，并简述理由：　 　； （3）同学们通过测量发现此“盲盒”与多档位电器相似：改变连接方式可改变电路总功率。请简述用导线如何连接接线柱使“盲盒”总功率最大，并计算最大总功率的值：Pmax＝　 　（用已知量U、R0表示）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题16 电学实验综合 1．（2024•天津中考）在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中： （1）请用笔画线代替导线将图1的电路连接完整； 图1 （2）在某次实验时两电表的示数如图2所示，电压表的示数为 　 　V，电流表的示数为 　 　A； 图2 （3）根据两个小组的实验数据，画出了定值电阻R1与R2的电流I与电压U关系图象，如图3所示。由图象可知R1　 　R2（选填“大于”“小于”或“等于”）。 图3 解： （1）图1中两个电表还未接入电路，在该实验中，电压表应与电阻R并联，电流表应串联在电路中，因电源为两节干电池串联（电源电压约为3V），且电路中电流不大，所以两个电表都应选择小量程（或者由图2可知两个电表都应选择小量程），且连接电表时都应注意电流从正接线柱流入、从负接线柱流出，如下图所示： （2）由图2可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2.6V；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.26A； （3）由图3可知，当R1和R2的电压相同时，通过R2的电流较小，说明其对电流的阻碍作用较大，则R2的电阻较大，即R1＜R2。 答案：（1）图见解答；（2）2.6；0.26；（3）小于。 2．（2024•天津中考）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。 【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为U0的电源上（如图1所示），加热功率为P0，该电热丝的电阻R0＝　　。（不考虑温度对电阻的影响） 【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为U0的电源上，可以得到另外两个加热功率P1和P2，且P1＜P2。请你在图2甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出P1与P2之比。 说明：电热丝上只有a、b、c三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。 【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关S，通过开关S0的通断和S在1、2触点间的切换，实现加热垫P0、P1和P2三挡功率的变换。请你在图3中将各元件连接成符合优化要求的电路。 注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。 解： 【初步设计】图1中，整个电热丝接在电压恒为U0的电源上，加热功率为P0， 根据P可知，该电热丝的电阻：R0； 【改进设计】为获得不同的加热功率，需要改变电热丝接入电路的电阻，已知从电热丝的中点处引出一条导线，则可以将一半的电热丝接入电路，或将两个半段电热丝并联接入电路；得到的加热功率P1＜P2，说明一半的电热丝接入电路时的电功率较小，两个半段电热丝并联时电功率较大，如下图所示： 甲图中只有一半电阻丝接入电路，电阻为R0，则此时的加热功率P12P0； 乙图中两个半段电热丝并联，且并联电路中各支路两端的电压相等，则每段电热丝的电功率与甲图中电热丝的功率相等，所以此时的加热功率：P2＝P1+P1＝2P1＝4P0， 故P1：P2＝2P0：4P0＝1：2。 【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关S，通过开关S0的通断和开关S在1、2两触点间的切换，实现电加热垫三挡功率（功率分别为P0、P1和P2）的变换，如下图所示： 当开关S0断开、开关S接2时，整个电热丝接入电路，加热功率为P0，为低温挡；当开关S0闭合、开关S接1时，两个半段电热丝并联，加热功率为4P0，为高温挡；当开关S0闭合、开关S接2时，右半段电热丝被短路，只有左半段电热丝接入电路，加热功率为2P0，为中温挡。 答案：【初步设计】； 【改进设计】见解答的甲、乙两图，P1与P2之比为1：2； 【优化设计】见解答的丙图。 （多选）3．（2023•天津中考）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，根据开关闭合、断开时电流表的示数，可以算出Rx的阻值。如图是设计的盒内电路图，其中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 解： A、根据图示可知，开关断开时，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路中的电流；开关闭合时，电路为并联电路，电流表测量干路中的电流；根据并联电路的电流关系可知通过R0的电流，根据U＝IR可以求出电源电压，然后根据R可以求出Rx的阻值，故A正确； B、根据图示可知，开关闭合时，电路为Rx的简单电路，电流表测量电路中的电流，则电源电压为：U＝IRx；开关断开时，两个电阻串联接入电路中，此时电流表示数为I'，则电源电压为：U＝I'（Rx+R0），两个关系式联立，可以求出Rx的阻值，故B正确； C、根据图示可知，开关闭合时，电流表和Rx被短路，电路为R0的简单电路；开关断开时，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，由于无法测量出电源电压，所以无法求出Rx的阻值，故C错误； D、根据图示可知，开关闭合时，Rx被短路，电路为R0的简单电路，电流表测量电路中的电流，根据U＝IR可以求出电源电压；开关断开时，两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，根据电源电压和电流表示数可以求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系可以求出Rx的阻值，故D正确。 答案：ABD。 4．（2023•天津中考）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0～15V）；一块电流表（量程0～0.6A）；两个阻值已知的电阻，分别为R1（20Ω）和R2（40Ω）；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。 解：【方法一】（1）实验电路图如下，两电阻串联；电源电压约为30V，R总＝R1+R2＝20Ω+40Ω＝60Ω，电路中的电流约，小于电流表的小量程，可将电流表以小量程接入电路； （2）主要的实验步骤和需要测量的物理量： ①按照电路图连接电路； ②闭合开关S，读出电流表的示数I； （3）根据欧姆定律得，U＝IR总＝I（R1+R2）。 【方法二】（1）实验电路图如下，两电阻串联，电压表（量程0～15V）测小电阻R1两端的电压； （2）主要的实验步骤和需要测量的物理量： ①按照电路图连接电路； ②闭合开关S，读出电压表的示数U1； （3）根据串联分压的规律可得：， 则电源电压：U。 答：（1）见解答图（答案不唯一，但步骤和电源电压的表达式需与电路图一致）； （2）主要的实验步骤和需要测量的物理量： ①按照电路图连接电路； ②闭合开关S，读出电流表的示数I； （3）电源电压的表达式：U＝IR总＝I（R1+R2）。 5．（2022•天津中考）小明同学利用伏安法测电阻。 （1）请你根据小明设计的如图所示电路图甲，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整； （2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 1.7 0.16 10.6 　10.2　 2 2.4 0.24 10.0 3 2.8 0.28 10.0 解：（1）根据电路图知滑动变阻器接左下接线柱，由电源电压知电压表选用0～3V的量程与定值电阻并联，见下图： （2）由图丙知电压表量程为0～3V，由图所示电压表可知，其分度值为0.1V，其示数为2.4， 电流表量程为0.6A，由图所示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.24A； 根据欧姆定律得定值电阻的阻值为： R210.0Ω， 平均电阻为： R10.2Ω。 答案：（1）见解答图；（2）2.4；0.24；10.0；10.2。 6．（2021•天津中考）现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品（阻值在2～3Ω之间，两端留有接线头），电压约为12V的电源（电源电压不变），阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个量程为0～15V的电压表，开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求： （1）画出实验电路图（电阻丝用“”表示）； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电阻丝长度L的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 解：由欧姆定律可知，若将电阻丝样品与定值电阻R0串联接在电源上电路中的最小电流： Imin1.5A＞0.6A，故电路中不能使用电流表。 方案一： （1）实验电路图如图所示： （2）实验步骤：①按电路图连接实物图； ②闭合开关S1，断开开关S2，读出电压表的示数为U1； ③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2； （3）当开关S1闭合，S2断开时，R0和R（待测电阻丝）串联，此时电压表测量R0两端的电压； 当再闭合开关S2时，电阻R被短路，此时只有R0接入电路，电压表的示数即为电源电压； 根据串联电路电压的特点可得R两端的电压为：U＝U2﹣U1， 因串联电路中电流处处相等，则有：， 解得R， 由可得L。 方案二： （1）实验电路图如图所示： （2）实验步骤：①按电路图连接实物图； ②闭合开关S1，断开开关S2，读出电压表的示数为U1； ③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2； （3）当开关S1闭合，S2断开时，R0和R（待测电阻丝）串联，此时电压表测量R（待测电阻丝）两端的电压； 当再闭合开关S2时，电阻R0被短路，此时只有R（待测电阻丝）接入电路，电压表的示数即为电源电压； 根据串联电路电压的特点可得R0两端的电压为：U＝U2﹣U1， 因串联电路中电流处处相等，则有：， 解得RR0， 由可得L。 答案： 方案一： （1） （2）①按电路图连接实物图； ②闭合开关S1，读出电压表的示数为U1； ③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2； （3）L。 方案二： （1） （2）①按电路图连接实物图； ②闭合开关S1，读出电压表的示数为U1； ③再闭合开关S2，读出电压表的示数U2； （3）L。 7．（2020•天津中考）在测量小灯泡电功率的实验中： （1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接； （2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为　0.3　A，电压表的示数为　2.5　V，此时小灯泡的电功率为　0.75　W。 解：（1）由图3知，两表选用小量程，电压表与灯并联，电流表与灯串联，变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示： （2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A，电压表的分度值为0.1V，示数为2.5V，此时小灯泡的电功率为： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 答案：（1）如上所示；（2）0.3；2.5；0.75。 8．（2020•天津中考）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图1所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数I1、开关断开时电流表的示数I2，经计算得知Rx的阻值。 请你解答如下问题： （1）在图2的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图； （2）在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻Rx的数学表达式。（请注明所选择的电路，Rx表达式用已知量和测量量表示） 解： （1）将电流表、定值电阻、开关、电源可能组成的两种电路如图所示： 第一种： 第二种： （2）若采用第一种电路，开关闭合时，被测电阻Rx与R0并联，电流表测干路中电流，开关断开时，电路中只有Rx，可得： U＝（I1﹣I2）R0 ① U＝I2Rx ② 联立①②可得：Rx 若使用第二种电路，开关闭合时，R0被短路，电路中只有Rx，当开关断开时，Rx与R0串联，则： U＝I1•Rx ③ U＝I2•（R0+Rx） ④ 联立③④解得：Rx。 9．（2024•南开区二模）同学们为“探究电流与电阻的关系”准备了电压为3V的电源，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变，请帮同学们完成以下问题： （1）请根据如图甲所示电路图，用笔画线代替导线将如图乙的电路连接完整； （2）先将5Ω的电阻接入电路中，滑动变阻器移到阻值最大处，闭合开关，移动滑片，电压表示数如图丙所示，则需向 　左　（选填“左”或“右”）端移动滑片，使定值电阻两端电压为2V； （3）接下来，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路，移动滑片使电压表示数 　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”），从而与之前的保持一致，并记录电流表示数填入表格； （4）分析记录的数据，可初步得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； 电阻/Ω 5 10 20 电流/A 0.4 0.2 0.1 （5）将定值电阻换成小灯泡，还可做测量小灯泡电阻实验，按电路图重新接好电路，闭合开关时发现灯不亮，电流表、电压表的示数均为0，以下故障判断正确的是 　C　。 A.可能是灯泡断路 B.可能是灯泡短路 C.可能是滑动变阻器接线柱接触不良 解：（1）根据电路图按电流流经路径，电流从正极流出后依次经过电流表、定值电阻、滑动变阻器和开关，最后回到电源负极，根据电源电压为两节干电池可知电压表选用0～3V的量程即可，结合小题（4）中记录的电流最大我0.4A，可知电流表选用0～0.6A， 注意滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，电压表与定值电阻并联，如小图所示： （2）电压表选用的量程是0～3V，对应的分度值0.1V，则电压表的读数为2.2V＞2V，说明此时定值电阻两端的分压偏大，根据串联分压原理可知应增大滑动变阻器接入电路的电阻，即需向左移动滑片； （3）在“探究电流与电阻的关系”的实验中应控制定值电阻两端电压不变，据此可知当将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路，移动滑片使电压表示数不变； （4）分析表格数据可知：当电阻两端的电压一定时，电阻阻值增大为原来的几倍，通过电阻的电流就减小为原来的几分之一倍，由此可得出的结论为：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （5）A、若是灯泡断路，则灯泡不亮，电路断路，电流表无示数，而电压表有示数，与题干现象不符； B、若是灯泡短路，则灯泡不亮，电路通路，电压表被短路，无示数，而电流表有示数，与题干现象不符； C、若是滑动变阻器接线柱接触不良，则电路断路，灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，与题干现象相符。 答案：C。 答案：（1）见上图；（2）左；（3）不变；（4）反；（5）C。 10．（2024•河东区模拟）在探究电流与电阻关系的实验中，小华设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 I/A 0.3 0.2 0.15 R/Ω 10 15 20 30 （1）如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到 　A　端（选填“A”或“B”）； （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是定值电阻 　短路　（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如上表所示，则实验中控制电压表的示数为 　3　V不变； （4）分析实验数据得出结论；当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 　反比　关系； （5）小华想利用图甲电路改做测定小灯泡电阻的实验：将图甲中的定值电阻更换为标有“3.8V”字样的小灯泡，重新连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 　3.8　V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡此时的电阻为 　9.5　Ω。 解：（1）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；此时电路中滑动变阻器达到最大值起到保护电路元件安全的作用； （2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路不可能是断路，再结合电压表无示数，其原因可能是定值电阻短路； （3）由表中数据，根据欧姆定律，电压表示数为：Uv＝IR＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝0.15A×20Ω＝3V； （4）分析表中数据有，当电阻为原来的几倍时，通过导体的电流为原来的几分之一，所以得出的结论是：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比； （5）小灯泡在额定电压下正常发光，即当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，由图乙读出此时电流表的示数为0.4A，根据公式计算出此时小灯泡的电阻为： 。 答案：（1）A；（2）短路；（3）3；（4）反比；（5）3.8；9.5。 11．（2024•和平区二模）小明和小华一起复习伏安法测电阻的实验。 （1）他们选用的器材如图甲所示，请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大，并画出相应的电路图； （2）连接电路之前，应该 　断开　开关； （3）闭合开关，小明发现两电表均无示数。为了查找故障，他将电压表拆下，保持电路其他部分连接完好，再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端，然后闭合开关，发现只有接在待测电阻Rx两端时，电压表无示数，则故障可能是 　滑动变阻器断路　； （4）检查电路连接无误后，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移至某处时，电流表示数（如图乙所示）为 　0.2　，待测电阻的阻值为 　7.5　。 解：（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻Rx串联在电路中，如下图所示： 根据实物图画出相应的电路图，如下图： （2）连接电路时，必须断开开关； （3）电流表无示数，说明电路中有断路；电压表并联在电源两端时，有示数，说明电源正常，并联在滑动变阻器两端时，电压表有示数，说明滑动变阻器以外电路是通路，并联在定值电阻两端，电压表无示数，说明定值电阻以外电路有断路，所以故障可能是滑动变阻器断路； （4）由图可知电压表接入电路的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V，电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A， 根据欧姆定律可得灯泡此时的电阻：R7.5Ω。 答案：（1）如上图；如上图；（2）断开；（3）滑动变阻器断路；（4）0.2；7.5。 12．（2024•和平区三模）同学们在做伏安法测小灯泡电阻的实验中，用的是额定电压为2.5V的小灯泡。 （1）按照图甲的电路图，连接图乙的实物； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的阻值调至最 　大　；（选填“大”或“小”） （3）闭合开关后，移动滑片，先后测量几组电压表和电流表示数，如表格所示： 电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流I/A 0.25 0.23 0.2 0.15 0.1 请根据表格中的数据，在图丙中做出灯泡的I﹣U关系图像。 （4）由表格数据及所做图像均可看出，灯丝电阻是变化的，其根本原因是，灯丝电阻随温度升高而 　增大　（选填“增大”或“减小”）。 解：（1）根据电路图，变阻左下接线柱连入电路中，根据题中电压表和电流表示数大小，电流表选用小量程与电阻串联，电压表选用小量程与电阻并联，如下所示： （2）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处； （3）根据表格数据，用描点法在图丙中做出灯泡的I﹣U关系图像；如下图： （4）由图乙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，由P＝UI可知，电压和电流都增大时，电功率增大，温度升高，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 答案：（1）见解答；（2）大；（3）见解答；（4）增大。 13．（2024•红桥区模拟）小浩同学想测出一学生电源的电压（电源电压不变）和一个定值电阻Rx的阻值。除了待测的电源和电阻，老师还给他提供了如下器材：一小块电流表，一个已知阻值为R0的定值电阻、两个开关、导线若干，请你仅用上述器材帮他设计一个测量电源电压和电阻Rx阻值的实验方案，要求： （1）画出实验电路图（电路组成后不可再拆装、重组）； （2）写出主要实验步骤及所需测量的物理量； （3）写出电源电压和电阻Rx阻值的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 解： （1）两电阻并联，一开关控制干路，另一开关控制Rx支路，电流表位于干路，如图所示： （2） 实验步骤： ①闭合S，断开S1，读出此时电流表示数I1； ②闭合S及S1，读出此时电流表示数I2； （3）电源电压及待测电阻表达式： 由步骤①根据欧姆定律可得：电源电压U＝I1R0， 由步骤②根据并联电路特点和欧姆定律可得，待测电阻： Rx。 答案：（1）见上图； （2）①闭合S，断开S1，读出此时电流表示数I1； ②闭合S及S1，读出此时电流表示数I2； （3）Rx。 14．（2024•河西区模拟）物理兴趣活动课上，老师让同学们测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx。除了未知电阻Rx，老师还提供的器材有：两节旧干电池、一块电流表（量程0～0.6A，分度值0.02A）、一块电压表（量程0～3V，分度值0.1V）、一个铭牌标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、一个铭牌标有“200Ω 1A”字样的滑动变阻器R2、开关及导线若干。请你合理选择器材，帮助同学们设计一个实验方案，比较精确地测出未知电阻Rx的阻值。要求： （1）请在虚线框内画出实验电路图并标清电阻符号； （2）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量； （3）写出待测电阻Rx的数学表达式。（用已知量和测量量表示） 解：（1）由题知，待测电阻Rx的阻值约为600Ω，电源电压约为3V，一个最大阻值为10Ω的滑动变阻器R1和一个最大阻值为200Ω的滑动变阻器R2，一只电压表（量程0～3V，分度值0.1V）、一块电流表（量程0～0.6A，分度值0.02A）， 要测出待测电阻Rx的阻值，则电路中的最大电流约为I0.005A，远小于电流表的分度值0.02A，故不能用伏安法进行测量，只能用单个电压表进行测量，考虑到测量的电压准确程度，即滑动变阻器最大阻值与待测电阻阻值相差不大，故需要将待测电阻Rx和滑动变阻器R2串联，电压表与待测电阻Rx并联，如下图所示： （2）因为要测待测电阻Rx的阻值，只用电压表，需要间接计算出电流大小，而滑动变阻器R2只有两端电阻已知，即0Ω和200Ω，所以需要分别移动滑片P到2个端点，测量出未知电阻两端的电压和电源电压，然后进行计算； 实验步骤如下： ①按照电路图连好电路，调节滑动变阻器R2的滑片到最大阻值处，闭合开关S，记下电压表的示数为U1； ②调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，记下电压表的示数为U0； （3）当R2的滑片移到最左端时，电压表测电源电压，则电源电压为U0， 当R2的滑片移到最大值时，此时电压表示数为U1，即此时Rx两端的电压为U1， 此时滑动变阻器R2两端的电压为：U滑＝U0﹣U1，根据串联分压原理可知， ，即， 解得：Rx。 答：（1）见解答图； （2）①按照电路图连好电路，调节滑动变阻器R2的滑片到最大阻值处，闭合开关S，记下电压表的示数为U1；②调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，记下电压表的示数为U0； （3）Rx。 15．（2024•南开区模拟）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω和“50Ω 2A”的滑动变阻器，电源电压为6V。 （1）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大； （2）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数，接下来应进行的操作是 　C　。 A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （3）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　右　（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.45　W。 解：（1）因灯的额定电流为I额0.25A，故电流表选用小量程，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，故变阻器右下接线柱连入电路中与电流表串联，如下所示： （2）连好电路后，闭合开关，但电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，选C； （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1.7V，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； 此时电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.18A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.18A＝0.45W； 答案：（1）见解答图；（2）C；（3）右；0.45。 16．（2024•东丽区模拟）某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计为1.2W左右，电流表有“0～3A”和“0～0.6A”大小两个量程。 （1）则连接电流表时应选 　大　（选填“大”或“小”）量程，连接实物图； （2）在虚线框中画出相应的电路图。 （3）小组的同学进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 很暗 较暗 较亮 亮 很亮 电压U/V 1 2 3 3.8 4.5 电流I/A 0.2 0.22 0.25 0.30 0.34 由表中数据可得，小灯泡的额定功率是 　1.14　W； （4）小组的同学根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5Ω，他们的理由是 　在第1次实验中，灯丝电阻为5Ω，没用通电时，温度更低，所以电阻会更小　。 解：（1）小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选用大量程；待测小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选用大量程，将电压表并联在灯的两端； 电流表串联在电路中；电压表并联到灯泡的两端，变阻器按“一上一下”的原则接入电路中，如图所示： （2）根据实物图画出对应的电路图，如下图所示： （3）由图表可知，小灯泡的额定电压U＝3.8V，额定电流I＝0.30A， 小灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W； （4）在第1次实验中，由欧姆定律，灯丝电阻：RL5Ω，没通电时，温度更低，因小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小，所以电阻会更小，故闭合开关前灯丝的阻值小于5Ω。 答案：（1）大；见解答；（2）如图；（3）1.14；（4）在第1次实验中，灯丝电阻为5Ω，没用通电时，温度更低，所以电阻会更小。 17．（2024•红桥区二模）在“测量小灯泡的电功率”实验中。电源电压为6V保持不变。所用小灯泡的额定电压为2.5V．小灯泡的电阻约为10Ω。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。 （2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最　左　端（选填“左”或“右”）。 （3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是　C　（填序号） A．检查电路是开断路 B．检查电路是开短路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 （4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示。分析图象可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”）；小灯泡的额定功率为　0.5　W。 （5）若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有　研究电流与电压的关系　（写出一个即可）。 解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω．由欧姆定律，灯的额定电流约为： I0.25A，故电流表选用小量程与灯串联， 要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示： （2）闭合开关S前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端； （3）闭合开关S后，电流表和电压表均有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不亮，则电路中的电流过小，接下来首先应该操作的是移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，选C； （4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示，分析图象可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯的电流变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯的电阻随温度的升高变大，故灯丝的电阻会增大； 由图知，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； （5）若将小灯泡换成定值电阻，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量其电流，移动变阻器的滑片可多次测量，该电路还可以进行的实验有研究电流与电压的关系。 答案：（1）如上所示；（2）左；（3）C；（4）增大；0.5；（5）研究电流与电压的关系。 18．（2024•红桥区三模）如图甲，是测量小灯泡额定功率的实验装置，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持6V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 　C　。 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 滑片P移到某处，电压表示数为1.5V时，要使小灯泡正常发光，应 　减小　（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值，同时视线应注意观察 　电压表　（“电流表”或“电压表”）示数。 （4）将所测数据绘制成如图乙所示的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 　温度　（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 　0.75　W。 （5）小聪接着进行“探究电流与电压的关系”实验，将小灯泡替换为阻值为10Ω的定值电阻，实验数据如实记录在了下表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.04 0.09 0.14 0.19 0.24 0.29 实验结束，小聪断开开关，开始分析数据。小聪发现根据表格中数据无法得出结论。在反思、质疑过程中，小聪发现此时电压表如图丙所示。他认真思考后指出不必重新实验，只需要将每组电压值都 　减去0.1V　即可得出正确结论。正确的结论是：电阻一定时，　电流和电压成正比　。 解：（1）因为灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如图所示： （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C符合题意； 答案：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，同时视线应注意观察电压表示数，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； 如图乙所示的U﹣I图像知，灯的电压为2.5V时，电流大小为0.3A，小灯泡的额定功率是： PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （5）电压表如图丙所示，即电压表未调零，电压表选用小量程，分度值为0.1V，故此时读数为0.1V，只需要将每组电压值都减去0.1V即可得出正确结论。正确的结论是：电阻一定时，电流和电压成正比。 答案：（1）如上所示；（2）C；（3）减小；电压表；（4）温度；0.75；（5）减去0.1V；电流和电压成正比。 19．（2024•河东区三模）测量“小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“20Ω，A”），导线若干。 （1）请你用笔画线代替导线将图1中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。 （2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是 　B　。 A.小灯泡短路； B.小灯泡断路； C.滑动变阻器短路； D.滑动变阻器断路。 （3）实验过程中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表、电压表示数如图2所示，则小灯泡实际功率 　0.576W　，灯丝的电阻为 　10　Ω。 解：（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： （2）闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即其原因可能是小灯泡断路，答案：B； （3）实验过程中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表、电压表示数如图2所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.4V，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A，则小灯泡实际功率为： P＝UI＝2.4V×0.24A＝0.576W； 灯丝的电阻为： R10Ω。 答案：（1）见解答图；（2）B；（3）0.576W；10。 20．（2024•南开区二模）实验室有一个电路“盲盒”，如图所示，已知内部有电源（电压恒为U）、R1、R2两个定值电阻，R2阻值是R1的2倍（设R1阻值为R0），它们以某种方式连接，同学们将电流表接入电路，电流表连接A、B接线柱时的示数是连接A、C时的2倍，连接B、C接线柱时，示数为0。 （1）请在如图的“盲盒”中设计其内部电路； （2）若用电压表进行上述操作能不能判断出电路的结构，并简述理由：　不能，因为当电压表接入A、B或A、C任意两点间时，示数都等于电源电压，只能判断出电源所在的位置，但无法确定R1、R2所在的位置　； （3）同学们通过测量发现此“盲盒”与多档位电器相似：改变连接方式可改变电路总功率。请简述用导线如何连接接线柱使“盲盒”总功率最大，并计算最大总功率的值：Pmax＝　　（用已知量U、R0表示）。 解：（1）由题意知电流表连接A、B接线柱时的示数是连接A、C时的2倍，根据R知A、B间的电阻是A、C间电阻的一半，连接B、C接线柱时，示数为0，说明B、C间没有电流通过，即B、C间没有电源，电路如下图所示： （2）若用电压表进行上述操作不能判断出电路的结构，因为当电压表接入A、B或A、C任意两点间时，示数都等于电源电压，只能判断出电源所在的位置，但无法确定R1、R2所在的位置； （3）根据P知，电源电压一定，电阻越小，电路的总功率越大，故用导线连接AB两点和AC两点时，电路中的电流最大，电阻最小，电路的总功率最大，此时电路的总功率最大，此时电路为R1和R2并联的电路，则最大总功率为： Pmax。 答案：（1）见解答图；（2）不能，因为当电压表接入A、B或A、C任意两点间时，示数都等于电源电压，只能判断出电源所在的位置，但无法确定R1、R2所在的位置；（3）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$