综合02 电学实验综合突破培优（竞赛精练）-2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（九年级）

综合02 电学实验综合突破培优 全国初中物理竞赛试题精编 一、实验题 1．回答下列问题（一）如图所示，在一根榻跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端。可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下： (1)将导线的A和B两端相连，将测通器的m连接在D上，当n连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光，由此可以确定 为同一导线的两端（填字母，下同）。 (2)为了弄清另两根导找的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与 相连时，另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。 （二）图甲是安装在木板正面的部分电路，其中a、b、c，d是穿越木板的接线柱，两个灯座的两端分别接在两个接线柱上，安装两个相同的小灯泡L1、L₂。木板背面的部分接线柱之间有导线相连着，从而使木极正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后，两灯都能正常发光。 (3)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法：用手将其中一个小灯泡取掉，若另一灯泡仍发光，则说明两灯的连接方式是 ，否则是另一种连接方式。 (4)小丽在电源和开关之间串联接入电流表，闭合开关，两灯发光，电流表示数如图乙所示，可初步判断通过灯泡的电流可能是 A，也可能是 A。 【答案】(1)C、E (2)E (3)并联 (4) 0.3 0.15 【知识点】根据描述判断电路连接的方式是否正确、应用串、并联电路电流规律 【详解】（1）将导线的A和B两端相连，将测通器的m连接在D上，当n连接F时小灯泡发光，说明DBAF连通为一根导线，则C、E为另外的一根两端。 （2）现在知道CE为一根导线，将AC连在一起，先把m连接在E上，若n连接F时小灯泡发光，则AF为一根导线，不亮说明AD为一根导线。 （3）用手将其中一个小灯泡取掉，若另一灯泡仍发光，说明这两个灯泡的工作互不影响，符合并联电路的特点。 （4）由图乙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A；如果两灯串联，因为串联电路电流处处相等，所以通过两个灯泡的电流均为0.3A，如果两灯泡并联，则电流表测量的是干路的电流，由题干可知，两个灯泡相同，通过两个灯泡的电流也相同，并联电路各支路电流等于干流之和，则流过每个灯泡的电流为干路电流的一半，即0.15A。 2．“国庆”假期，小明一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。 (1)小明的爸爸打开了空气净化器，其原理如图甲所示。闭合开关、后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来，这是因为带电体具有 的性质；当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为 。 (2)小明发现，汽车在转弯前，爸爸拨动转向横杆，汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作，则转向杆相当于电路中的 （填“电源”、“开关”或“用电器”）。 (3)经过十字路口时，交通指挥灯有序指挥车辆和行人（如图乙），路口交通指示灯是 （填“串联”或“并联”）的。小明还发现，有时红灯快结束时黄灯也同时亮了，此时电路中的总电流 （填“变大”、“不变”或“变小”）。 (4)小明发现轿车的驾驶位和副驾驶位都没有安全带提醒电路，若汽车点火开关S未接通，电路不工作。S接通后，只要有人坐在其中一个座位上，座位下对应的动合开关或受力后接通，安全带指示灯点亮同时铃响（灯与铃工作互不影响），提醒他系上安全带后（即将安全带的插头插入连接插座内），安装在插座内对应的动断开关或断开，安全带指示灯熄灭同时铃不响，下面的电路设计符合要求的是__________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 吸引轻小物体 异种电荷相互吸引 (2)开关 (3) 并联 变大 (4)D 【知识点】带电体可以吸引轻小物体、两种电荷的相互作用规律、辨析电路的串并联、并联电路的设计、应用串、并联电路电流规律 【详解】（1）[1]当闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，因为带电体具有吸引轻小物体的性质，所以当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来。 [2]当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，因为异种电荷会相互吸引，所以会被带有正电荷的棉芯D吸附住。 （2）小明发现，汽车在转弯前，爸爸拨动转向横杆，汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作，说明两灯并联，且开关在干路上，所以前后两个转向灯并联在一起，转向杆相当于开关。 （3）[1]路口交通指示灯由红、绿、黄三种颜色组成，且每一个灯都可以单独工作，所以是并联的。 [2]因为干路电流等于各支路电流之和，所以红灯快结束时黄灯也同时亮了，此时有两条支路，电路中的总电流变大。 （4）根据题意，灯与铃工作互不影响，所以灯和铃并联；S不接通，电路不工作，所以S控制整个电路；有人坐在其中一个座位上，座位下对应的动合开关S1或S2接通，指示灯点亮同时铃响，所以S1和S2应并联后接在灯和铃的干路上，控制灯和铃的通断；系上安全带后，安装在插座内对应的动断开关S'1和S'2断开，安全带指示灯熄灭同时铃不响，说明S'1和S'2也分别控制灯和铃的通断，所以S'1和S'2也并联后接在灯和铃的干路上。故选D。 3．“探究影体响导电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝， 材料规格如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm² 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 (1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。 (2)实验中采用的研究方法是   和 。 (3)分别将编号为   的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大 小与导体的材料有关。分别将编号为B 、C 的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的 有关 。 (4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到 ___________  （填字母）的工作原理中。 A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 【答案】(1)灯泡的亮度 (2) 控制变量 转换法 (3) A、B 横截面积 (4)C 【知识点】探究影响导体电阻大小实验电路的设计及连接 【详解】（1）电源电压不变，接入电路中导体电阻不同，电路中电流不同，小灯的亮度不同。故可以根据小灯的亮度间接地判定导体电阻的大小。 （2）①②影响电阻的因素有多个，需要利用控制变量法来探究影响电阻大小的因素；通过小灯的亮度来间接判定电阻大小，是转换法。 （3）①探究电阻与材料的关系时，需要控制导体的长度与横截面积相等，故需要选择长度与横截面积相同但材料不同的A、B两个导体进行实验。 ②这两个导体材料相同，横截面积相同，但长度不同。故可用二者来探究电阻与导体长度的关系。 （4）AB．这两导体材料与横截面积相同，但长度不同。而电压表电流表是根据磁体对电流的作用来工作的，故AB不符合题意； C．滑动变阻器是通过改变接入电路中导体长度来改变其连入电路的电阻的，故C符合题意。 故选C。 4．Ⅰ、小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验，设计实验电路图如图甲所示。 (1)根据电路图，小明进行电路连接，当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，小明在实验操作过程中出现的错误是 。 (2)小明用电压表正确测量灯两端的电压后，保持电压表的B连接点不动，只将A连接点改接到C连接点上，来测量灯两端的电压。他这样操作 （选填“能”或“不能”）测出灯两端的电压。 (3)为了使探究得出的结论具有普遍意义，灯、应该选择规格 （选填“相同”或“不相同”）的小灯泡或者 。 (4)小明记录的几组数据如下表，分析表中数据得出结论： 。 实验次数 两端的电压/V 两端的电压/V 串联总电压/V ① 1.4 1.4 2.8 ② 1.2 1.6 2.8 ③ 1.1 1.7 2.8 (5)评估过程中，小明提出本次实验连接电压表时，可以不进行大量程试触。你认为可行吗？请说明理由。 。 Ⅱ、小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。 (6)图乙是他们设计的电路图，实验时需要测量D、E、F三处的电流，图丙是他们某次测量时连接的实物电路，此时电流表测量的是 （选填“D”“E”或“F”）处的电流。 (7)要测量通过的电流，只需将图丙中导线 （选填“a”或“b”）的一端移动到电流表的负接线柱上。重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，则通过的电流为 A。 【答案】(1)连接电路时，开关没有断开 (2)不能 (3) 不相同 改变电源电压进行多次实验 (4)串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和 (5)可行，两节干电池的电压不超过3V (6)F (7) a 0.3 【知识点】串联电路的电压规律及应用、电压表的结构与使用方法、辨析电路的串并联 【详解】（1）连接好最后一根导线时两灯立即发光，说明开关没有断开，因此错误的地方是连接电路时，开关没有断开。 （2）保持电压表的B连接点不动，只将A连接点改接到C连接点上，会导致电压表正负接线柱接反，无法测出灯两端的电压。 （3）为了测出多组不同的数据，使探究得出的结论具有普遍意义，更具有科学性，灯、应该选择规格不相同的小灯泡或者改变电源电压进行多次实验。 （4）由表格中的数据可知 得出的结论是串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。 （5）两节干电池的电压不超过3V，为了确保测量的准确性并减小误差，可以不进行大量程试触，使用小量程0~3V。 （6）由丙图可知，电流表接在干路上，所以测的是干路电流，即F处的电流。 （7）[1]要测量灯泡的电流，需要将电流表串联在灯泡所在的支路上，所以可以将图丙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上。 [2]如图丁所示，量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.3A，所以通过的电流为0.3A。 5．如图所示， 小江为探究电流与电压和电阻的关系， 进行了如下实验（电源电压恒定为4.5V）： (1)加一根导线补全甲实物图，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变小； (2)正确连接电路后， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”） 端； (3)闭合开关，改变滑片位置，记录实验数据如下表，第3次实验时， 电流表示数如图乙所示为 A； 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 2.0 3.0 电流I/A 0.10 0.20 — (4)由表可得实验结论： ； (5)接着小江利用原有实验器材及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻探究电流与电阻的关系， 根据测得的实验数据绘制了如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，此实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 的作用； (6)实验中，若将10Ω电阻接入电路完成实验之后， 断开开关且滑片位置不变；再换成15Ω电阻时， 闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片相对于上次的位置向 （选填“左”或“右”） 移动，直到电压表的示数为 V； 为了顺利完成全部实验， 则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。 【答案】(1) (2)左 (3)0.30 (4)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)保持电阻两端电压不变 (6) 左 3 15 【知识点】 探究电流与电阻的关系、探究电流与电压的关系 【详解】（1）要求滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变小，即滑动杆变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即最左端。 （3）由图乙可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.30A。 （4）由表数据可得：电阻一定时，导体两端的电压增大几倍，通过导体的电流就增大几倍，因此可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）在探究电流与电阻的关系时，需要控制导体的两端电压不变，通过改变电阻的阻值来观察电流的变化。滑动变阻器通过调节其接入电路的电阻值，从而改变电路中的电流，确保电阻两端的电压保持不变，以满足实验条件‌。 （6）[1][2]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω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，由图丙可知，定值电阻两端电压为 为使R两端的电压保持不变，根据串联电路电压的规律可知，应减小R两端的电压，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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为3V。 [3]电阻两端的电压始终保持U0=3V，根据串联电路电压规律可得，滑动变阻器分得的电压为 U滑=U-U0=4.5V-3V=1.5V 变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 故为了完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是15Ω。 6．小朱在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，选择的实验器材有：学生电源（电压可调）、 电压表、 电流表、定值电阻R₀（5Ω、 10Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器R（40Ω 1A）、开关及若干导线。 (1)在“探究电流与电压的关系”实验时，选择了某一定值电阻R₀： ①请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。 （要求：向左移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小） ②正确连接好电路，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，出现这一故障的原因可能是 。 ③将学生电源调至 6V，多次改变滑片位置，记录实验数据如下表，第5次实验中的电流表的示数如图丙所示，为 A； 分析表格中的数据，得出结论：电阻一定时， 。由表中的数据可知，电路中接入的定值电阻R₀的阻值为 Ω。 实验次序 1 2 3 4 5 电压/V 1.2 1.6 2 2.4 2.8 电流/A 0.12 0.16 0.20 0.24 (2)“探究电流与电阻关系”实验： ①在上述实验过程中，保持电源电压为6V，当小朱移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2V后，断开开关，仅将定值电阻R₀更换成20Ω，再闭合开关时，电压表的示数会 （选填“大于”“小于”或“等于”） 2V，他应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，才能使电压表示数保持2V不变。 ②当小朱将定值电阻R₀更换成25Ω进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数为2V。通过思考，她想到可以 ，便可继续完成实验探究。 【答案】(1) 电阻 R₀短路 0.28 流过导体的电流与导体两端的电压成正比 10 (2) 大于 A 更换最大阻值更大的滑动变阻器 【知识点】电流表的量程及读数、根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱、 探究电流与电阻的关系、探究电流与电压的关系、欧姆定律的简单计算 【详解】（1）①[1]根据电路图，实物电路连接如下： ②[2]电流表有示数，说明电路处于连通状态，可能原因为R0短路。 ③[3]电流表选用小量程，故读数为0.28A。 [4]从表中数据看，电路中电压增加的倍数和电流增加的倍数相同，故得出结论：电阻一定时，流过导体的电流与导体两端的电压成正比。 [5]根据欧姆定律， R0阻值为 故电阻R0阻值为10Ω。 （2）①[1]仅将定值电阻R₀更换成20Ω，再闭合开关时，根据串联电路分压原则，定值电阻两端电压增大，故电压表的示数会大于2V。 [2]定制电阻阻值变大，根据串联电路分压原则，滑动变阻器的阻值也要变大，才能使得电压表示数为2V，故滑片应向A端移动。 ②[3]更换为25Ω的定值电阻后，电压保持不变为2V，则电路中电流为 总电压为6V，故滑动变阻器两端电压为4V，其阻值为 滑动变阻器的最大阻值只有40Ω，故需要更换最大阻值更大的滑动变阻器。 7．为测量某待测电阻Rₓ的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。 (1)在连接电路时，开关S应处于 状态； (2)闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则 Ω； (3)下列实验电路图中，不能够得出定值电阻Rₓ阻值的电路是___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)断开 (2)10 (3)D 【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻的实验原理和电路图、欧姆定律的简单计算 【详解】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。 （2）由电路图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测Rₓ两端的电压，电流表量程为0~0.6A分度值为0.02A，示数为0.2A，则根据欧姆定律可知 （3）A．如图所示，R与Rₓ串联，电压表测电源两端电压，电流表测电流，总电阻为 则Rₓ阻值为 故A不符合题意； B．如图所示，滑动变阻器R与Rₓ串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电流，当滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路阻值为0。电源电压可表示为 当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路阻值为最大值R，电源电压可表示为 则 故B不符合题意； C．如图所示，R与Rₓ并联，两个电流表测R电流I1和干路电流I，Rₓ电流为 电源电压为 Rₓ值为 故C不符合题意； D．如图所示，R与Rₓ并联，电压表测电源两端电压，电流表测R电流，Rₓ电流未知，不可求Rₓ，故D符合题意。 故选D。 8．小吴同学利用如图甲中的器材探究导体A、B中电流与其电压的关系，其中电源电压可调。 (1)连接好如图甲电路，试触开关，发现电流表无示数，电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生 。排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙，示数为 A； (2)多次改变导体A两端的电压，并记录对应的 。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的，因此，得出结论： ； (3)学习过欧姆定律后，小欣同学根据图丙算出B的阻值为 Ω。用上述器材验证导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流； ②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验 ； 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 ③将电阻B替换为A 再次进行实验。三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A 后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是 Ω，调节滑动变阻器正确操作后，准确测得A的电流应该为 A。 【答案】(1) 断路 0.2 (2) 电流值 不变 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3) 10 小 10 0.6 【知识点】电流表的量程及读数、 探究电流与电阻的关系、探究电流与电压的关系、欧姆定律的简单计算、应用欧姆定律进行电路故障分析 【详解】（1）[1]试触开关，发现电流表无示数，说明电路中没有电流，即出现断路，而电压表有示数，故可能是导体A发生断路。 [2]由图乙可知，电流表接小量程，分度值为0.02A，故电流表的读数为0.2A。 （2）[1][2][3]实验过程中，改变导体两端电压，并记录通过导体的电流，进行分析，结合图丙可知，同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定的，这个比值就是导体的电阻，因此，得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）[1]根据图丙可算出导体B的阻值为 [2]将15Ω的电阻替换为B，即定值电阻接入的阻值变小，根据串联分压可知，定值电阻的分压变小，滑动变阻器的分压变大，但实验中要控制定值电阻两端电压不变，所以，应减小滑动变阻器的分压，故滑动变阻器接入的阻值应变小。 [3]根据图丙可算出导体A的阻值为 第②次实验时，电源电压为 第③次实验时，电源电压为 第②次实验和第③次实验滑动变阻器接入的阻值不变，电源电压不变，则有 解得 即此时变阻器接入的阻值是10Ω。 [4]由表格中数据可知，实验中控制定值电阻两端电压为 故调节滑动变阻器正确操作后，准确测得A的电流应该为 9．如图甲所示是测量小灯泡的电功率实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V： (1)小明根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，由图像可知灯丝的电阻随温度的升高而 ； (2)当小灯泡正常发光时功率为P额，若电流为0.15A时小灯泡功率为P，则P ； (3)小明用定值电阻代替小灯泡能测出电阻Rx的阻值，电路图如图丙所示，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，操作如下： ①将滑动变阻器的滑片调到中央位置，记录电压表示数为U1： ②将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U2，则U1 （填“大于”、“小于”或“等于”），未知电阻的表达式Rx= 。 【答案】(1)增加 (2)小于 (3) 大于 【知识点】伏安法测小灯泡的电功率、电功率P=UI及推导式的简单计算 【详解】（1）根据图像乙可知，灯泡正常发光时， U额=2.5V时，I额=0.3A，此时电阻为 灯泡在亮度低于正常发光时，U3=1V时，I3=0.2A，此时电阻为 灯泡的两端的电压及电流越大，亮度越大，温度越高，故由图像可知灯丝的电阻随温度的升高而增加。 （2）若电流为0.15A时，即电流减小为额定电流的一半，灯丝温度降低，此时电阻变小，由知 故。 （3）[1]在步骤①中，由电阻的串联和欧姆定律，电压表示数为 则 在步骤②中，由电阻的串联和欧姆定律，电压表示数为 故2U1>U2，即。 [2]在步骤①②中，由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压为 综合两式得到未知电阻的表达式为 10．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮）。 (2)为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用_________（选填字母）。 A．“10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω　2A”的滑动变阻器 C．“5Ω　1A”的滑动变阻器 (3)闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 。 (4)故障排除后重新连接电路，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 端移动（选填“左”或“右”）。 (5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (6)实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将 ，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 【答案】(1) (2)B (3)小灯泡断路 (4)左 (5)0.5 (6) 滑动变阻器的滑片移至最右端 1.8 【知识点】伏阻法测小灯泡的电功率、伏安法测小灯泡的电功率 【详解】（1）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，除电压表外，其余元件串联，电压表并在小灯泡两端。小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表接3V接线柱；滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮，电流变大，滑动变阻器接入的电阻变小，故滑动变阻器应接左下接线柱，作图如下： （2）小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律可得灯的额定电流约为 当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为 故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω 2A”的滑动变阻器。 故选B。 （3）闭合开关后，电流表无示数，小灯泡不亮，电路中可能存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表能接到电源两端，故出现该故障的原因是小灯泡断路。 （4）由图乙可知，电压表接的是小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，而小灯泡的额定电压为2.5V，所以为测小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器接入的电阻，增大电流，从而增大小灯泡两端的电压，直至到2.5V。 （5）由丙图可知，小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W （6）[1][2]开关S、S1闭合，S2断开，此时滑动变阻器R′与与小灯泡串联，调节R′的的滑片，使小灯泡正常发光，即小灯泡两端的电压为6V；保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左=8V；由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U'=14V；在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R'与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R的电压为 UR=U-U'=18V-14V=4V 由分压原理可得， 所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值为 故在步骤①中，灯的额定电流为 则小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W 11．在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10）电功率的实验时，小明连接了如图所示的电路，其中电源电压为6V。 (1)若在连接电路时，有A（5　0.6A）、B（10　0.5A）和C（20　0.3A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行。 (2)下表为某小组的实验记录表： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.36 1.08 2 3.8 0.40 1.52 3 4.5 0.42 1.89 老师认为数据处理过程有误，你认为错误之处是： ，正确测量结果P额= W。 (3)整个实验过程中，若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2，则ΔR1和ΔR2大小关系是：ΔR1 ΔR2，（选填“＞”“＜”“＝”）. (4)在某次实验时，电流表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0（阻值已知）、一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如下图所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （1/2），移动滑片，使电压表的示数为 V。 ②滑动变阻器的滑片的位置 （不动/移动），再将开关S2拨到触点 （1/2），读出电压表的示数为U1。 ③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。 (5)小明同学经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系： ①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1； ②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2； 利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1 P2（大于/小于/等于）。 【答案】(1)B (2) 电灯泡的额定功率求平均值 1.52 (3)＜ (4) 2 3.8 不动 1 (5)大于 【知识点】等效替代法测小灯泡的电功率 【详解】（1）[1]灯泡正常发光时电路电流 ＞ 故C不符合题意，此时滑动变阻器两端电压 根据欧姆定律 ＞ 滑动变阻器应选B； （2）[2]在求额定功率时，应该根据额定电压下的功率来计算，这里简单的求三个数据的平均值是不合理的。因为这三个数据可能是在不同电压下得到的功率值，不能直接求平均得到额定功率。 [3]小灯泡的额定功率是在小灯泡额定电压下工作的功率，小灯泡的额定电压是时对应的功率就是额定功率即。 （3）[4]对于小灯泡的电阻 由于小灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，当电压变化时，电流变化，温度变化，电阻变化；设灯泡两端电压为，，对应的电流为，，则 ， 对于滑动变阻器，设其两端电压为，，对应的电流为，，，，则 由于串联电路电压关系 当电源电压不变时 根据 和的大小关系取决于电压和电流的变化关系；一般情况下，小灯泡电阻变化主要是因为温度对灯丝电阻的影响，而滑动变阻器电阻变化是因为接入电路的长度变化。在串联电路中，电流相同，当小灯泡电压变化时，滑动变阻器电压反向变化，但是由于小灯泡电阻变化时非线性的（因为温度对电阻影响较大），而滑动变阻器电阻变化时线性的（与接入长度成正比），所以 ＜ （4）[5]将单刀双掷开关拨到2位置，确保电压表测量小灯泡的电压 [6]调节滑动变阻器，使电压表的示数为 （小灯泡的额定电压）。 [7]为了使电路中的电流仍是小灯泡正常发光的电流，所以电路的阻值不能发生变化，即保证滑动变阻器的滑片位置不变。 [8]单刀双掷开关拨到1位置，确保电压表测量小灯泡和定值电阻的电压之和。 [9]根据串联电路电压的关系 可得 已知，所以 串联电路电流处处相等，则，所以小灯泡的额定功率 ； （5）5[10] 因为 当灯泡实际电压为其额定电压一半时，假设灯泡电阻不随温度变化，则此时电流等于额定电流的一半，实际功率 > 又因为 当实际电流等于额定电流一半时，假设灯泡电阻不随温度变化，实际功率 但实际上灯泡电阻随温度升高而增大，温度越低，灯泡电阻越小，当电流为额定电流一半时，灯泡电阻小于正常发光时的电阻，则 ＜ 所以 ＞ 12．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 (1)在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整 。 (2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数超过量程，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W。 (5)完成上述测量后，不用电压表，用如图所示的电路也可以测量已知额定电流的小灯泡的额定功率额，定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下，请补充完整： ① ； ②保持滑片位置不动，闭合开关S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ 。（用已知量和测得量的字母表示） 【答案】(1)见解析 (2)断路 (3) 2.2 右 (4)0.75 (5) 闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为I额 （I﹣I额）R0I额 【知识点】安阻法测小灯泡的电功率、伏安法测小灯泡的电功率 【详解】（1）灯的额定电流 故电流表选用0~0.6A的量程与小灯泡串联，如图所示： （2）电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数超过量程，说明电压表与电源连通，则故障为与电压表并联的小灯泡断路了。 （3）[1][2]图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V，要测量灯泡的额定电功率，则应滑片向右移动，减小变阻器接入电路中的电阻，减小电路电阻，增大通过灯泡的电流，直到电压表示数为2.5V。 （4）灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A，灯泡的额定电功率为 （5）[1][2]实验步骤： ①闭合开关S、S2，断开S1，定值电阻R0与灯泡L并联后再与变阻器R串联，电流表测量灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开开关S2，电路连接方式不变，电流表测量干路电流，记录下此时电流表的示数为I； ③由并联并联电路电流的规律得，定值电阻R0的电流为 由欧姆定律的变形公式，定值电阻R0的电压，即灯的额定电压为 小灯泡的额定功率的表达式为 13．做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额=2.5V，灯丝电阻阻值不变）。 (1)连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为 W。 (2)同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，定值电阻的阻值为25Ω，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，正确操作步骤如下： ①闭合开关S和 ，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1= A； ②闭合开关S和 ，断开开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不劫，读出电流表示数为I2； ③小灯泡的额定电功率表达式为P额= （用物理量符号表示）。 【答案】(1)0.75 (2) S2 0.1 S1 S2 U额（I2﹣I1） 【知识点】伏安法测小灯泡的电功率、安阻法测小灯泡的电功率 【详解】【小问1】 闭合开关，直到电压表示数为2.5V时为止，电流表选用小量程，其示数为0.3A，故额定功率 【小问2】 [1][2]只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1=0.1A。 [3][4]闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2。 [5]在步骤①中，电流表测定值电阻的电流，定值电阻的电压为 U=I1R=0.1A×25Ω=2.5V 根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压；在步骤②中，电流表测R与灯并联的总电流，各电阻的电压和电阻大小不变，由并联电路电流的规律，小灯泡额定功率表达式为 P额=U额IL=U额（I2﹣I1） 14．如图甲所示是小花“测量小灯泡的电阻”电路图，小灯泡正常发光的电压为2.5V，电阻约为10Ω，现有两个滑动变阻器A和B，它们的规格分别是：A“10Ω  1A”、B“50Ω  0.5A”，学生电源电压调为6V。                   甲                        乙                           丙 (1)本实验中应选择 （选填“A”或“B”）滑动变阻器进行实验。 (2)闭合开关后，发现电流表指针不动，但电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则故障是 。 (3)排除故障后，闭合开关，调节滑片到某一位置后，电压表的示数如图乙所示，此时应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，记录电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U关系图像，可计算出小灯泡正常发光时的电阻值为 Ω。 (4)观察图丙还发现小灯泡电阻在增大，这是因为受到 的影响。 (5)在实验过程中，若小灯泡电阻变化量的绝对值是R1，滑动变阻器接入电路中的电阻变化量的绝对值是R2，则：R1和R2大小关系正确的是___________（填选项）。 A．R1=R2 B．R1<R2 C．R1>R2 (6)小花同学将小灯泡取下换成阻值未知的定值电阻Rx，并将学生电源电压调为3V，利用“伏安法”测量电阻值，将测量得到的多组数据记录在表中，则她连接电路时可能出现的问题是 ，小花意识到问题后没有改变电路连接，而是用自己的办法正确计算出了三次电阻的值，最终得到Rx= Ω。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.47 1.80 2.02 电流I/A 0.3 0.24 0.2 电阻Rx/Ω 【答案】(1)B (2)小灯泡断路 (3) 右 10 (4)温度 (5)B (6) 电压表并联在滑动变阻器的两端 5 【知识点】伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析、伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理 【详解】（1）从图中可得，电路为串联电路，电源电压为6V，小灯泡的电压为2.5V，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器的电压为 根据串联电路的电流特点，各处电流处处相等，所以电路的电流为 根据欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻为 所以选择B“50Ω   0.5A”的滑动变阻器。 （2）电流表指针不动，说明电路中没有电流，有断路的地方，电压表有度数，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分正常，所以故障为小灯泡断路。 （3）[1]从图乙中读数，电压为2.4V，电压表并联在小灯泡的两端，测的是小灯泡的电压，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，要增大小灯泡两端的电压，在电源电压一定时，就要减小滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器接入电路的阻值要变小，则滑动变阻器的滑片应向右移动。 [2]小灯泡正常发光时，电压为2.5V，从丙图中可以看到，当电压为2.5V，电流为0.25A，根据欧姆定律可知，电阻为 （4）影响电阻的外界因素有温度，当小灯泡两端电压增大时，灯丝的温度会升高。 （5）调节滑动变阻器，使其电阻变大，那小灯泡两端的电压将变小，从图丙中可知，小灯泡对应的电流将变小，根据串联电路电流的特点，总电流也变小，那电路的总电阻变大。而电流变小，小灯泡将变暗，灯丝的温度降低，小灯泡的电阻随着温度的降低而变小。为了使得电路的总电阻变大，则滑动变阻器的电阻变大量就要超过灯泡电阻的减小量，故小灯泡电阻的变化量R1小于滑动变阻器电阻的变化量R2，故B正确，AC错误。 故选B。 （6）[1]用“伏安法”测定值电阻Rx的电阻时，利用的公式为，因为Rx为定值电阻，电阻不变，所以其两端的电压和电流成正比，而表中电压和电流的数据成反比，所以电压表测的电压不是Rx两端的电压，而是滑动变阻器两端的电压。 [2]小花利用串联电路电压和电流的特点，求出每组实验Rx的电阻。第一组实验Rx的电阻为 第二组实验Rx的电阻为 第三组实验Rx的电阻为 再求取三组实验Rx电阻的平均值，为5Ω。 15．小黑计划做“探究通过导体的电流跟电阻R的关系”的实验、他根据实验电路图，在实验桌上连接了如图所示实验电路，实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻。小属要利用这些器材进行实验探究。 （1）请你在方框中画出正确的实验电路图 。 （2）若滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路的电阻值变小，则应将滑动变阻器的接线柱 连入电路。（选填“A”或“B”） （3）小屠的探究实验主要步骤如下： ①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中。 ②调节滑动变阻器的滑片，改变R两端的电压，并把U、I记录在数据表格中。 ③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中。 请你根据以上叙述回答下列问题： （4）小屠计划探究的问题中的自变量是 ； （5）根据以上实验步骤可知，小屠实际探究的是通过导体的电流l与 的关系； （6）针对小屠计划探究的问题，在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S换 ，再闭合开关S调节滑动变阻器的滑片位置，使 ，并记录R、I在数据表中。 （7）小屠实验中进行了多组实验，并根据自己的实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像，如图所示。请你根据图像判断，当导体电阻为3Ω时，通过该导体的电流为 A。 【答案】 A R两端的电压 电压 更换不同阻值的定值电阻 定值电阻两端电压保持不变（电压表示数保持不变） 2 【知识点】控制变量法、伏安法测电阻的实验原理和电路图 【详解】（1）[1]根据实物图画电路图，定值电阻、滑动变阻器、电流表、开关、电源串联，电压表并联在定值电阻两端即可，注意开关处于断开状态，如图： （2）[2]若滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路的电阻值变小，则滑动变阻器有效接入部分为左侧部分，因此应将滑动变阻器的接线柱A连入电路。 （4）[3]因为该同学做法是“调节滑动变阻器的滑片，改变R两端的电压”，那么他的自变量就是R两端的电压。 （5）[4]因为实验中该同学的因变量不是改变电阻的大小，而是控制电阻一定改变电阻两端电压大小，所以他实际探究的是通过导体的电流与两端电压的关系。 （6）[5][6]要想“探究通过导体的电流跟电阻R的关系”在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S，换其他阻值的定值电阻，再闭合开关S调节滑动变阻器的滑片位置，使（定值电阻两端电压保持不变）电压表示数保持不变，并记录R、I在数据表中。 （7）[7]由图像可知当电压一定时，通过导体的电流跟电阻成反比，取一组数据如电阻30Ω，电流为0.2A,计算得出电阻两端电压为 那么当电阻为3Ω时，电流为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 综合02 电学实验综合突破培优 全国初中物理竞赛试题精编 一、实验题 1．回答下列问题（一）如图所示，在一根榻跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端。可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下： (1)将导线的A和B两端相连，将测通器的m连接在D上，当n连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光，由此可以确定 为同一导线的两端（填字母，下同）。 (2)为了弄清另两根导找的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与 相连时，另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。 （二）图甲是安装在木板正面的部分电路，其中a、b、c，d是穿越木板的接线柱，两个灯座的两端分别接在两个接线柱上，安装两个相同的小灯泡L1、L₂。木板背面的部分接线柱之间有导线相连着，从而使木极正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后，两灯都能正常发光。 (3)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法：用手将其中一个小灯泡取掉，若另一灯泡仍发光，则说明两灯的连接方式是 ，否则是另一种连接方式。 (4)小丽在电源和开关之间串联接入电流表，闭合开关，两灯发光，电流表示数如图乙所示，可初步判断通过灯泡的电流可能是 A，也可能是 A。 2．“国庆”假期，小明一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。 (1)小明的爸爸打开了空气净化器，其原理如图甲所示。闭合开关、后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物质接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来，这是因为带电体具有 的性质；当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为 。 (2)小明发现，汽车在转弯前，爸爸拨动转向横杆，汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭，但其中一个损坏时，另外一个仍能正常工作，则转向杆相当于电路中的 （填“电源”、“开关”或“用电器”）。 (3)经过十字路口时，交通指挥灯有序指挥车辆和行人（如图乙），路口交通指示灯是 （填“串联”或“并联”）的。小明还发现，有时红灯快结束时黄灯也同时亮了，此时电路中的总电流 （填“变大”、“不变”或“变小”）。 (4)小明发现轿车的驾驶位和副驾驶位都没有安全带提醒电路，若汽车点火开关S未接通，电路不工作。S接通后，只要有人坐在其中一个座位上，座位下对应的动合开关或受力后接通，安全带指示灯点亮同时铃响（灯与铃工作互不影响），提醒他系上安全带后（即将安全带的插头插入连接插座内），安装在插座内对应的动断开关或断开，安全带指示灯熄灭同时铃不响，下面的电路设计符合要求的是__________。 A． B． C． D． 3．“探究影体响导电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝， 材料规格如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm² 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 (1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。 (2)实验中采用的研究方法是   和 。 (3)分别将编号为   的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大 小与导体的材料有关。分别将编号为B 、C 的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的 有关 。 (4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到 ___________  （填字母）的工作原理中。 A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 4．Ⅰ、小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验，设计实验电路图如图甲所示。 (1)根据电路图，小明进行电路连接，当他连接好最后一根导线时两灯立即发光，小明在实验操作过程中出现的错误是 。 (2)小明用电压表正确测量灯两端的电压后，保持电压表的B连接点不动，只将A连接点改接到C连接点上，来测量灯两端的电压。他这样操作 （选填“能”或“不能”）测出灯两端的电压。 (3)为了使探究得出的结论具有普遍意义，灯、应该选择规格 （选填“相同”或“不相同”）的小灯泡或者 。 (4)小明记录的几组数据如下表，分析表中数据得出结论： 。 实验次数 两端的电压/V 两端的电压/V 串联总电压/V ① 1.4 1.4 2.8 ② 1.2 1.6 2.8 ③ 1.1 1.7 2.8 (5)评估过程中，小明提出本次实验连接电压表时，可以不进行大量程试触。你认为可行吗？请说明理由。 。 Ⅱ、小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。 (6)图乙是他们设计的电路图，实验时需要测量D、E、F三处的电流，图丙是他们某次测量时连接的实物电路，此时电流表测量的是 （选填“D”“E”或“F”）处的电流。 (7)要测量通过的电流，只需将图丙中导线 （选填“a”或“b”）的一端移动到电流表的负接线柱上。重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丁所示，则通过的电流为 A。 5．如图所示， 小江为探究电流与电压和电阻的关系， 进行了如下实验（电源电压恒定为4.5V）： (1)加一根导线补全甲实物图，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变小； (2)正确连接电路后， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”） 端； (3)闭合开关，改变滑片位置，记录实验数据如下表，第3次实验时， 电流表示数如图乙所示为 A； 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 2.0 3.0 电流I/A 0.10 0.20 — (4)由表可得实验结论： ； (5)接着小江利用原有实验器材及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻探究电流与电阻的关系， 根据测得的实验数据绘制了如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，此实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 的作用； (6)实验中，若将10Ω电阻接入电路完成实验之后， 断开开关且滑片位置不变；再换成15Ω电阻时， 闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片相对于上次的位置向 （选填“左”或“右”） 移动，直到电压表的示数为 V； 为了顺利完成全部实验， 则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。 6．小朱在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，选择的实验器材有：学生电源（电压可调）、 电压表、 电流表、定值电阻R₀（5Ω、 10Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器R（40Ω 1A）、开关及若干导线。 (1)在“探究电流与电压的关系”实验时，选择了某一定值电阻R₀： ①请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。 （要求：向左移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小） ②正确连接好电路，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，出现这一故障的原因可能是 。 ③将学生电源调至 6V，多次改变滑片位置，记录实验数据如下表，第5次实验中的电流表的示数如图丙所示，为 A； 分析表格中的数据，得出结论：电阻一定时， 。由表中的数据可知，电路中接入的定值电阻R₀的阻值为 Ω。 实验次序 1 2 3 4 5 电压/V 1.2 1.6 2 2.4 2.8 电流/A 0.12 0.16 0.20 0.24 (2)“探究电流与电阻关系”实验： ①在上述实验过程中，保持电源电压为6V，当小朱移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2V后，断开开关，仅将定值电阻R₀更换成20Ω，再闭合开关时，电压表的示数会 （选填“大于”“小于”或“等于”） 2V，他应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，才能使电压表示数保持2V不变。 ②当小朱将定值电阻R₀更换成25Ω进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数为2V。通过思考，她想到可以 ，便可继续完成实验探究。 7．为测量某待测电阻Rₓ的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。 (1)在连接电路时，开关S应处于 状态； (2)闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则 Ω； (3)下列实验电路图中，不能够得出定值电阻Rₓ阻值的电路是___________。 A． B． C． D． 8．小吴同学利用如图甲中的器材探究导体A、B中电流与其电压的关系，其中电源电压可调。 (1)连接好如图甲电路，试触开关，发现电流表无示数，电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生 。排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙，示数为 A； (2)多次改变导体A两端的电压，并记录对应的 。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的，因此，得出结论： ； (3)学习过欧姆定律后，小欣同学根据图丙算出B的阻值为 Ω。用上述器材验证导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流； ②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验 ； 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 ③将电阻B替换为A 再次进行实验。三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A 后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是 Ω，调节滑动变阻器正确操作后，准确测得A的电流应该为 A。 9．如图甲所示是测量小灯泡的电功率实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V： (1)小明根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，由图像可知灯丝的电阻随温度的升高而 ； (2)当小灯泡正常发光时功率为P额，若电流为0.15A时小灯泡功率为P，则P ； (3)小明用定值电阻代替小灯泡能测出电阻Rx的阻值，电路图如图丙所示，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，操作如下： ①将滑动变阻器的滑片调到中央位置，记录电压表示数为U1： ②将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U2，则U1 （填“大于”、“小于”或“等于”），未知电阻的表达式Rx= 。 10．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮）。 (2)为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用_________（选填字母）。 A．“10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω　2A”的滑动变阻器 C．“5Ω　1A”的滑动变阻器 (3)闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 。 (4)故障排除后重新连接电路，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 端移动（选填“左”或“右”）。 (5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (6)实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将 ，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 11．在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10）电功率的实验时，小明连接了如图所示的电路，其中电源电压为6V。 (1)若在连接电路时，有A（5　0.6A）、B（10　0.5A）和C（20　0.3A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行。 (2)下表为某小组的实验记录表： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.36 1.08 2 3.8 0.40 1.52 3 4.5 0.42 1.89 老师认为数据处理过程有误，你认为错误之处是： ，正确测量结果P额= W。 (3)整个实验过程中，若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2，则ΔR1和ΔR2大小关系是：ΔR1 ΔR2，（选填“＞”“＜”“＝”）. (4)在某次实验时，电流表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0（阻值已知）、一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如下图所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （1/2），移动滑片，使电压表的示数为 V。 ②滑动变阻器的滑片的位置 （不动/移动），再将开关S2拨到触点 （1/2），读出电压表的示数为U1。 ③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。 (5)小明同学经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系： ①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1； ②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2； 利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1 P2（大于/小于/等于）。 12．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 (1)在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整 。 (2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数超过量程，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W。 (5)完成上述测量后，不用电压表，用如图所示的电路也可以测量已知额定电流的小灯泡的额定功率额，定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下，请补充完整： ① ； ②保持滑片位置不动，闭合开关S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ 。（用已知量和测得量的字母表示） 13．做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额=2.5V，灯丝电阻阻值不变）。 (1)连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为 W。 (2)同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，定值电阻的阻值为25Ω，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，正确操作步骤如下： ①闭合开关S和 ，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1= A； ②闭合开关S和 ，断开开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不劫，读出电流表示数为I2； ③小灯泡的额定电功率表达式为P额= （用物理量符号表示）。 14．如图甲所示是小花“测量小灯泡的电阻”电路图，小灯泡正常发光的电压为2.5V，电阻约为10Ω，现有两个滑动变阻器A和B，它们的规格分别是：A“10Ω  1A”、B“50Ω  0.5A”，学生电源电压调为6V。                   甲                        乙                           丙 (1)本实验中应选择 （选填“A”或“B”）滑动变阻器进行实验。 (2)闭合开关后，发现电流表指针不动，但电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则故障是 。 (3)排除故障后，闭合开关，调节滑片到某一位置后，电压表的示数如图乙所示，此时应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，记录电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U关系图像，可计算出小灯泡正常发光时的电阻值为 Ω。 (4)观察图丙还发现小灯泡电阻在增大，这是因为受到 的影响。 (5)在实验过程中，若小灯泡电阻变化量的绝对值是R1，滑动变阻器接入电路中的电阻变化量的绝对值是R2，则：R1和R2大小关系正确的是___________（填选项）。 A．R1=R2 B．R1<R2 C．R1>R2 (6)小花同学将小灯泡取下换成阻值未知的定值电阻Rx，并将学生电源电压调为3V，利用“伏安法”测量电阻值，将测量得到的多组数据记录在表中，则她连接电路时可能出现的问题是 ，小花意识到问题后没有改变电路连接，而是用自己的办法正确计算出了三次电阻的值，最终得到Rx= Ω。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.47 1.80 2.02 电流I/A 0.3 0.24 0.2 电阻Rx/Ω 15．小黑计划做“探究通过导体的电流跟电阻R的关系”的实验、他根据实验电路图，在实验桌上连接了如图所示实验电路，实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻。小属要利用这些器材进行实验探究。 （1）请你在方框中画出正确的实验电路图 。 （2）若滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路的电阻值变小，则应将滑动变阻器的接线柱 连入电路。（选填“A”或“B”） （3）小屠的探究实验主要步骤如下： ①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中。 ②调节滑动变阻器的滑片，改变R两端的电压，并把U、I记录在数据表格中。 ③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中。 请你根据以上叙述回答下列问题： （4）小屠计划探究的问题中的自变量是 ； （5）根据以上实验步骤可知，小屠实际探究的是通过导体的电流l与 的关系； （6）针对小屠计划探究的问题，在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S换 ，再闭合开关S调节滑动变阻器的滑片位置，使 ，并记录R、I在数据表中。 （7）小屠实验中进行了多组实验，并根据自己的实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像，如图所示。请你根据图像判断，当导体电阻为3Ω时，通过该导体的电流为 A。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$