专题01 电学实验 专项训练-备战2025年中考科学考试易错题（浙江专用）

2024-2025学年高考物理易错 专题01 电学实验专项训练 目 录 易错题通关 考向一 伏安法测电阻 考向二 伏安法测电功率 考向三 伏阻法 安阻法测电阻 考向四 伏阻法 安阻法测电功率 考向一 伏安法测电阻 1． 小陈同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压保持不变，现有待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路后，按正确的实验步骤操作，刚闭合电键时电流表示数为0.22安，电压表示数为2.2伏，接着他移动滑动变阻器的滑片，观察到电流表示数变大而电压表示数变小。经过思考他重新正确连接电路，按正确步骤操作，闭合电键时发现电压表示数为2.3伏；然后他将变阻器滑片P移到中点，电流表的示数如图所示；继续移动变阻器滑片，直到电流表示数最大为0.44安。 （1）请根据实验过程，将下表填写完整。 物理量 实验序号 电压表示数 （伏） 电流表示数 （安） 1 2.2 0.22 2 2.3 3 4 0.44 （2）待测电阻平均值是 欧。（计算电阻时，精确到0.1欧） 【解答】解：（1）电流表示数变大而电压表示数变小，可知电压表与滑动变阻器并联； 刚闭合电键时，滑动变阻器的阻值最大，电流表示数为0.22安，电压表示数为2.2伏，可知变阻器的最大阻值为： R滑最大10Ω； 正确连接电路后，电压表与定值电阻并联，刚闭合开关时，电压表的示数为2.3V，此时变阻器的阻值仍处于最大，所以电路中的电流仍为0.22A，由以上数据可知电源电压：U＝2.3V+2.2V＝4.5V； 当变阻器滑片在中点时，变阻器的阻值为10Ω＝5Ω，由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，所以变阻器两端的电压为： U滑＝IR滑＝0.3A×5Ω＝1.5V，定值电阻两端的电压为：U2＝4.5V﹣1.5V＝3V； 当电路中的电流最大时，变阻器的阻值为零，此时定值电阻两端的电压为4.5V，由表格中数据知，电流为0.44A，根据此组数据可知定值电阻的阻值为：R310.2Ω； （2）当滑动变阻器阻值最大时，定值电阻的阻值为：R110.5Ω； 当滑片在中点时，定值电阻的阻值为：R210Ω； 当电路中的电流最大时，定值电阻的阻值为：R310.2Ω； 根据三组数据可知待测电阻的平均值为：R10.2Ω。 故答案为：（1） 物理量 实验序号 电压表示数 （伏） 电流表示数 （安） 1 2.2 0.22 2 2.3 3 0.3 4 4.5 0.44 （2）10.2。 2． 在测量电阻的实验中，用两节干电池作为电源，待测电阻的阻值约为6Ω。 （1）在实验中，电流表应该选择的合适量程是 。 （2）在实物电路图中，用“×”打在错误连线上，并用笔画线代替导线改正错误连线。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到 （填“左”或“右”）端。 （4）线路正确后，闭合开关时，若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终为电源电压，电流表的示数几乎为零，你认为电路故障的原因可能是 。 （5）排除故障后继续实验，某次测量的电压表和电流表的示数如图所示，此时测量的待测电阻R＝ Ω。 （6）通常在使用电压表时认为其电阻无穷大，不考虑电压表中流过的电流，在使用电流表时认为其电阻为零，考虑电流表两端分得的电压，在用电压表、电流表测量电阻有如图2所示的两种测量电阻的连接方式，若电压表的电阻不是很大，电流表电阻不是很小，你认为图2 中测量出的电阻值比真实值偏大，图中测量出 的电阻值比真实值偏小。 【解答】解：（1）电源电压为3V，待测电阻的阻值约为6Ω，由欧姆定律，电路中的最大电流约为： I0.5A，在实验中，电流表应该选择的合适量程是0﹣0.6A； （2）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表与电阻并联测电阻两端的电压，如下图所示： ； （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处的右端； （4）线路正确后，闭合开关时，若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终为电源电压，电流表的示数几乎为零，电路故障的原因可能是电阻断路； （5）由实物图可知，两表选用小量程；排除故障后继续实验，某次测量的电压表和电流表的示数如图所示，电压表分度值为0.1V，其示数为1.5V，电流表分度值为0.02A，其示数为0.3A，由欧姆定律，此时测量的待测电阻R5Ω； （6）甲中电流表测量是准确的，电压表测电阻与电流表两端的电压，根据并联电路电压的规律，电压表测量的电压偏大，由欧姆定律R，测量的电阻偏大； 乙中，电压表测量的电压是准确的，电阻与电压表并联，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于R的实际电流，由欧姆定律R，测量的电阻偏小。 故答案为：（1）0﹣0.6A；（2）见解析；（3）右；（4）电阻断路；（5）5；（6）甲；乙。 3． 小陈同学利用如图甲所示的电路测量电源电压U0和定值电阻Rx的阻值。 （1）根据如图甲所示电路，用笔画线表示导线，将实物电路图乙补充完整。 （2）闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向a端移动的过程中，电流表的示数 （选填“变小”或“变大”）。 （3）小陈同学进行多次实验，记录电流表的示数I和电压表的示数U，做出U﹣I图象。如图丙所示。则电源电压U0＝ V，定值电阻Rx＝ Ω。 （4）细心的小陈同学通过实验数据发现，变阻器R的电功率从0.25W变为0.40W时，电流表的示数的变化量不可能为 （选填“0.1”“0.2”或“0.3”）A。 【解答】解：（1）将电压表并联在滑动变阻器两端；由图甲可知，滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故图乙滑动变阻器选用左下接线柱与电阻Rx串联在电路中，如下图所示： ； （2）闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向a端移动的过程中阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，故电流表的示数变大； （3）假设电源电压恒为U0，定值电阻的阻值为Rx，如果电压表示数用U表示，电流表示数用I表示，根据串联电路的规律及欧姆定律有：U+IRx＝U0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，则U与I的关系式为：U＝U0﹣IRx； 图像是一条直线，与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处，将（0，3V）代入①得： 电源电压U0＝3V； 将（0.6A，0）代入①得： 0+0.6A×Rx＝3V，故Rx＝5Ω； （4）由丙图像可知，I1＝0.5A，U滑1＝0.5V，P滑1＝U滑1I1＝0.25W， I2＝0.1A，U滑2＝2.5V，P滑2＝U滑2I2＝0.25W， I3＝0.4A，U滑3＝1V，P滑3＝U滑3I3＝0.40W， I4＝0.2A，U滑4＝2V，P滑4＝U滑4I4＝0.40W， 功率从0.25W变为0.40W，电流表示数变化量只能是0.1A或0.3A，如ΔI＝I1﹣I3＝0.1A，或ΔI＝I1﹣I4＝0.3A，或ΔI＝I3﹣I2＝0.3A，或ΔI＝I4﹣I2＝0.1A，不可能为0.2A。 故答案为：（1）见解答图；（2）变大；（3）3；5；（4）0.2。 4． 小李在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，电源电压保持不变，所用滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样。实验时小李按图甲正确连接电路。 （1）请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整； （2）在闭合电键S前，她应将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的 端（选填“左”或“右”），其目的是： 。闭合电键S后，电压表示数为2.3V，而电流表出现如图乙所示现象，出现这一现象的原因是 ； （3）她找到问题后重新实验，在移动变阻器滑片P的过程中发现电流表示数变化范围为0.22﹣0.46A，则电源电压为 V； （4）当变阻器滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数3.5V，电流表示数为0.36A，该位置在滑动变阻器中点位置的 侧（选填“左”或“右”）； （5）通过以上实验可测出三次R的阻值，取平均值为 Ω（本实验除不尽的值都精确到0.1Ω）。 【解答】解：（1）由图甲可知，将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中，如图所示： ； （2）为保护电路，在闭合电键S前，应将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的最右端，使其阻值最大； 闭合电键S后，电压表示数为2.3V，而电流表出现如图乙所示现象，即电流表指针向左偏转，说明电流表的正负接线柱接反了； （3）电流表正负接线柱接反，不影响电压分配，改正错误后，当闭合开关时，电压表的示数还是2.3V，此时滑动变阻器全部接入电路，为10Ω，电路中电流最小为0.22A，则电源电压： U＝0.22A×10Ω+2.3V＝4.5V； （4）当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数为3.5V，电流表示数为0.36A，电阻 ； 电路总电阻 ； 滑动变阻器接入电路的电阻为： RP＝R总﹣Rx＝12.5Ω﹣9.7Ω＝2.8Ω； 滑动变阻器接入电路的阻值小于变阻器的一半，则该位置在滑动变阻器中点位置的左端； （5）通过上面分析对于Rx有三组对应数据：3.5V﹣0.36A；2.3V﹣0.22A，4.5V﹣0.46A，由可得R1＝9.7Ω、R2＝10.5Ω、R3＝9.8Ω，取平均值可得Rx＝10.0Ω。 5． 在“用电压表和电流表测电阻”的实验中，提供的器材有：待测电阻R0（阻值约为5Ω）、两节干电池、电压表（量程“0～3V”、“0～15V”）、电流表（“0～0.6A”、“0～3A”）、滑动变阻器、开关、导线若干。 （1）电压表的量程应选 V （2）小兰同学按如图1所示的电路图连接好电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转角度很大，接近量程，而电流表的指针偏转角度很小，不到量程的．小兰检查电路后发现自己连接电路时出现了两个问题：一是把滑动变阻器的滑片放在了 （a或b）位置，二是 （电压表、电流表）的量程选择不当。 （3）小勇同学自己连接好电路后通过实验得到多组数据，并作出如图2所示的U﹣I图象，则小勇同学把电压表并联在了 （电阻R或滑动变阻器）的两端。根据U﹣I图象，可求得待测电阻R＝ Ω。 【解答】解：（1）由题意知，电源由2节干电池组成，所以电源电压最大为3V，因此电压表应选择0～3V的量程； （2）闭合开关，发现电压表的指针偏转角度很大，接近量程，说明此时电阻两端的电压接近电源电压3V，而电流表有示数，说明电阻未发生断路，因此滑动变阻器的阻值为0，可判断此时滑动变阻器的滑片移到了最小阻值处，即滑片移至了a端； 此时电路中电流大约为I0.6A，而电流表的指针偏转角度很小，不到量程的1/5，说明此时选择了0～3A的量程； （3）由图象知，电流值变小，说明滑动变阻器的阻值变大，此时电压表示数变大，说明电压表与滑动变阻器并联； 由图象知，当电流表的示数为0.2A时，电压表的示数为1.7V，则： U＝I1R+U2＝0.2A×R+1.7V…①， 当电流表的示数为0.4A时，电压表的示数为0.6V，则： U＝I2R+U2′＝0.4A×R+0.6V…②， 由①、②得R＝5.5Ω。 故答案为：（1）0～3；（2）a；电流表；（3）滑动变阻器；5.5。 考向二 伏安法测电功率 6． 在“测小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡标有“3.8V”字样。小璇正确连接好实验电路，如图所示。 （1）请你根据小璇连接的实验电路在虚线框内画出相应的电路图。 （2）实验过程中，小璇闭合开关，灯泡不发光，电压表示数为零，电流表有示数，则灯泡不发光的原因可能是 。 （3）排除故障后，小璇调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5 A，则小灯泡的额定功率为 W。 （4）假设电压表的0～15V量程已损坏，但0～3V量程能正常使用；电源电压为6V且恒定不变。仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？ 【解答】解：（1）画出电源符号，根据实物连接图，从正极出发，依次画出开关、电流表、灯泡、滑动变阻器的符号，到电源的负极，电压表并联在灯泡两端。如图。 （2）灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则电压表短路，故故障原因是灯泡短路。 （3）P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W。 （4）灯泡的额定电压为3.8V，电压表并联在灯泡的两端，电压表选择0～15V，但是0～15V量程坏了，当灯泡正常发光时，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电源电压为6V，要使灯泡电压 为3.8V，滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V，把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，示数为2.2V时，灯泡正常工作。 故答案为：（1）见解析；（2）灯泡短路；（3）1.9；（4）用电压表测滑动变阻器两端的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.2V，读出此时电流表读数。 7． 在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率（正常发光时电阻约为8Ω）的实验中，电源为两节新干电池。 （1）连接电路时，开关应 。请用笔画线将图乙电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，接入电阻变小。 （2）电路连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 。 （3）排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为 V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是 W。 （4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0＝5Ω的电阻，设计了如图丁的电路及实验方案： ①调节滑片使电压表的示数为额定电压； ②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。 指出他的设计方案中存在的两个问题： 问题一： ；问题二： 。 【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开；根据滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电阻变小，应接左边下接线柱，如图所示。 （2）移动滑片后，电流表有示数，说明电路中存在短路，电压表有示数，说明电压中间小灯泡短路。 （3）测量小灯泡额定功率，电压表示数应等于额定电压2.5V，电流表量程0﹣0.6A，分度值0.02A，电流表示数为0.3A，由P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 （4）只将电压表的a点接线改接到c点时，发现电压表的正负接线柱接反，当灯泡正常工作时电流大约为I＝0.3A，U0＝IR0＝0.3A×5Ω＝1.5V，U＝U灯+U0＝2.5V+1.5V＝4V， 则根据实物图两节干电池，电源电压U＝3V，则说明R0阻值偏大，电压表示数无法调到2.5V。 故答案为：（1）断开；如图所示；（2）小灯泡短路；（3）2.5；0.75；（4）电压表正负接线柱接反；R0阻值偏大，电压表示数无法调到2.5V 8． 小华同学做“测定小灯泡电功率”的实验，现有电源（1.5伏整数倍且电压保持不变）、待测小灯泡（标有“2.1V”字样）、电流表（只有0～0.6A完好）、电压表、滑动变阻器A、B两个（A标有“5Ω 2A”、B标有“20Ω 2A”）、电键及导线若干，他选择实验器材，正确连接电路且实验步骤正确。闭合电键后，发现电流表的示数如图（a）所示，小灯泡很亮，他经过思考，对原有实验器材作了调整，并按规范重新实验。闭合电键后，发现电流表的示数在原有的基础上变化了0.2安，电压表示数如图（b）所示，继续移动滑片P到中点时，小灯正常发光 ①请判断小华同学是如何调整实验器材 ②小华同学判断小灯正常发光的依据是 ③电源电压为 伏，小灯泡的额定电功率为 瓦，（请写出计算过程） 【解答】解：①因为闭合开关前滑动变阻器的滑片应该放在阻值最大处，但闭合电键后，发现小灯泡很亮，说明电阻小，一定是滑动变阻器的最大电阻太小，即选用了“5Ω 2A”的滑动变阻器，因此需要更换成“20Ω 2A”的滑动变阻器； ②因为灯泡的额定电压为2.1V，故电压表的示数为2.1V时，灯泡正常发光； ③电流表的量程为0﹣0.6A，电流表的示数，示数为0.36A； 换上“20Ω 2A”的滑动变阻器后，闭合开关，电流变小，变为0.36A﹣0.2A＝0.16A， 因为灯泡的额定电压为2.1V，电压表的量程为0﹣3V，图（b）电压表示数为1.3V； 电源电压为：U＝U灯+U滑＝1.3V+0.16A×20Ω＝4.5V； 继续移动滑片P到中点时，即滑动变阻器的电阻为10Ω时，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的电压U滑＝U﹣U额＝4.5V﹣2.1V＝2.4V， 通过滑动变阻器的电流为：I0.24A， 因为串联电路电流处处相等知，灯泡的额定电流为0.24A； 灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.1V×0.24A＝0.504W。 故答案为：①将“5Ω 1A”更换成“20Ω 2A”；②移动滑片过程中，观察到电压表示数为2.1伏时，小灯泡正常发光；③4.5；0.504。 9． 小南同学在“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为5V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“30Ω 1A”。 （1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，帮小南将图乙中未完成的电路连接好（要求滑片向右移时灯泡变亮）； （2）连接电路时，开关应 ；闭合开关前，应将滑片调到 端； （3）连接好电路后闭合开关，小南发现电压表有示数，电流表无示数，灯泡不亮，电路的故障可能是 （选填下列选项前的字母）； A．灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．灯泡断路 D．滑动变阻器断路 （4）排除故障后闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P适当地向 端移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丁所示，那么灯泡的额定功率是 W； （5）移动滑片，小南记录了多组实验数据，由此绘制了如图戊所示的小灯泡的U﹣I图像；该图像不是直线的原因是灯泡的电阻随 升高而增大；当滑动变阻器阻值为14Ω时，灯泡的电阻为 Ω。 【解答】解：（1）小灯泡上标有“2.5V”字样，故电压表选用小量程并联在小灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中与灯串联，滑片向右移时灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器的有效阻值减小，故右下接线柱接入电路，连接电路如下图： （2）闭合开关前，为保护电路，开关应断开，应将滑片P调到阻值最大处的A端。 （3）闭合开关后，灯泡不亮，可能是灯泡短路、或灯泡断路、或灯泡之外电路存在断路；电流表指针不动，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关之间是通路，所以电路故障是灯泡断路，故C符合题意。 （4）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2.2V，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； 此时电流表示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A， 则灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （5）由图乙可知，当灯泡两端电压增大时，通过灯泡的电流也随之增大，由P＝UI知道，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度的升高而增大。 调节滑动变阻器阻值为14Ω，由图知道，当电路中的电流为0.25A时，灯泡两端的电压为1.5V，此时滑动变阻器两端的电压UR＝I′R滑＝0.25A×14Ω＝3.5V， 总电压U＝3.5V+1.5V＝5V等于电源电压， 故可确定此时电路中的电流为0.25A，根据欧姆定律知道，此时灯泡的电阻。 10． 小豪做“测定小灯泡电功率”的实验，所选小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。 （1）本实验的实验原理是 ； （2）连接电路时，开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态； （3）如甲图所示是他连接的实验电路。其中有一根导线连接错误。为了使电压表能测小灯泡两端的电压，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线； （4）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因可能是 ；（写出一种原因即可） （5）排除故障后，继续实验，并根据实验数据画出如乙图所示的I﹣U图像，计算出小灯泡的额定功率是 W； （6）根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （7）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的电阻增加了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【解答】解：（1）测小灯泡额定电功率的实验原理为：P＝UI； （2）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态； （3）图甲的电路中，灯与变阻器并联，电压表串联在电路中，这是错误的，变阻器应与灯串联，电压表应与灯并联，改正后如图所示： （4）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路可能开路；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，则与电压表并联的电路断路了，即小灯泡开路； （5）根据图乙可知，灯的电压为2.5V时，电流大小为0.25A，可算出小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； （6）由图乙可知，灯丝两端的电压升高，通过的电流增大，但电流增大的慢，其电阻增大，由于灯泡两端电压和流经灯泡的电流均增大，灯泡的实际功率增大，灯丝温度升高，导致灯丝电阻增大； （7）滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，即ΔR1＞ΔR2。 故答案为：（1）P＝UI；（2）断开；（3）如图上所示；（4）灯泡开路；（5）0.625；（6）增大；（7）＞。 考向三 伏阻法 安阻法测电阻 11． （1）小明采取“等效替代法”用电阻箱R0（0～9999Ω）来测定未知电阻RX的阻值。他设计的电路如图甲所示，正确连接电路后，小明先将开关S拨至位置 （选填“1”或“2”）处，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，记下此时电流表的示数I1；再将开关S拨至另一位置，调节 ，使电流表的示数恰好为I1，记下此时电阻箱的示数如图乙所示，则未知电阻RX的测量值为 Ω。 （2）小明在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计电路图如图丙所示。 ①请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）。 ②正确连接电路后闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 。 ③排除故障后进行实验。下表是正确进行实验操作记录的部分实验数据。若进行第3次实验时，将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时电流表的示数可能是 实验序号 1 2 3 4 5 R/Ω 10 20 30 40 50 I/A 0.60 0.30 0.15 0.12 A．0.30A B．0.24A C．0.20A D．0.14A。 【解答】解：（1）如图甲所示的电路进行测量，正确连接电路后， 小明先将开关S拨至位置 2处，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，记下此时电流表的示数I1； 再将开关S拨至另一位置，调节 电阻箱R0，使电流表的示数恰好为I1，记下电阻箱的示数为R′， 根据串联电路的特点可知，滑动变阻器R接入电路的阻值和两端的电压不变时，Rx的阻值和电阻箱的阻值相等， 则未知电阻Rx的测量值为1×100Ω+8×1Ω＝108Ω。 （2）①根据电路图连接实物电路图，把电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表与电阻并联， 当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，故将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示： ②电流表无示数，说明电路故障为断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此故障为定值电阻断路。 ③A、将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后，没有调节滑动变阻器的滑片P，此时电路总电阻变大， 电路中的电流变小，即直接读出电流表的示数小于0.30A，不符合题意； BCD、由于定值电阻的阻值变大，其两端的电压将变大，即电压表的示数大于6V， 由欧姆定律得，U＝IR＝0.24A×30Ω＝7.2V＞6V，符合题意， U′＝I′R＝0.20A×30Ω＝6V，不符合题意； U″＝I″R＝0.14A×30Ω＝4.2V＜6V，不符合题意。 故选：B。 故答案为：（1）2；电阻箱R0；108； （2）①如图所示； ②电阻R断路（电阻R处接触不良）；③B。 12． 测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值。 （1）图甲是测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池； 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； 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1.2V时，电流表示数如图乙所示，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”）。 【解答】解：（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。 ③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，故导线a和导线c是通路，导线b内部是断路。 ④电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A， 定值电阻R1两端的电压是1.2V，电流是0.24A，则R15Ω。 （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，， 定值电阻R2的阻值R2R。 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R2R得，R2测量值会变大。 故答案为：（1）①如上图；②B；③b；④5；（2）②S1、S2；③R；大。 13． 小明发现“伏安法”测电阻比较麻烦，通过查阅资料和探究，他制作了一只简单的可直接测电阻仪器。需器材：一节干电池（1.5V），电流表（0～0.6A），滑动变阻器（10Ω，0.5A），开关及导线若干。电路原理如图甲所示，当AB间接入不同阻值的电阻时，在电流表对应的位置标出阻值即可。（A、B为金属接线触点） （1）调试时，直接把A、B相碰，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小值是 Ω， 此时应在电流表对应的示数位置标上 Ω； （2）当电流表指针对准刻度盘中央时AB间电阻值是多少？ （3）使用一段时间后，小明发现此仪器有些不准确了，查阅资料后时发现干电池其实也有电阻，新电池的电阻很小可以忽略，但随着使用时间变长，电池的电阻会变大。使用一段时间后，为能准确测量电阻，应将滑动变阻器向 调节； （4）老师告诉小明如果把干电池换成恒流电源（输出电流恒定）就不会出现上述情况。小明在老师的帮助下用恒流电源和电压表（0～3V），滑动变阻器（10Ω，0.5A）重新设计了电路如图乙，当直接把A、B相碰，电压表的示数为 V；当AB间接入10Ω电阻时，电压表为1V，此电路测量电阻的范围是多少？ 【解答】解：（1）因电流表量程为（0～0.6A），滑动变阻器变阻器允许通过的电流为0.5A，根据串联电路电流的规律，电路中允许的最大电流为I＝0.5A，直接把A、B相碰，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小值： R最小3Ω； 直接把A、B相碰，AB间电阻为0，故此时应在电流表对应的示数位置标上0Ω （2）当电流表指针对准刻度盘中央时AB间，即电流大小I中＝0.3A时，根据欧姆定律的变形公式，电路的总电阻R′5Ω， 根据电阻的串联，AB间电阻值： R1＝R′﹣R最小＝5Ω﹣3Ω＝2Ω； （3）新电池的电阻很小可以忽略，此时变阻器连入电路中的电阻为3Ω，但随着使用时间变长，电池的电阻会变大，电池的电阻与变阻器串联，因根据电阻的串联规律，故应减小变阻器连入电路中的电阻，即滑片向左移动； （4）恒流电源即输出电流恒定，当AB间接入10Ω电阻时，电阻与变阻器串联，电压表测电阻的电压，根据欧姆定律，通过的电流： I恒0.1A，因电路中电流恒定，因电流表选用小量程，根据欧姆定律，当测量的电阻最大，电压表示数为U表大＝3V时， RAB大30Ω， 当电压表示数为0时，根据欧姆定律，则所测电阻也为0，故此电路测量电阻的范围是0～30Ω。 故答案为：（1）3；0； （2）2Ω；（3）左；（4）0；0～30Ω。 14． 物理实验课上，老师让同学们测一只未知电阻Rx的阻值，Rx的阻值约为5Ω．除待测电阻外，老师提供的器材有：两节干电池（电压约为3V）、一块电压表（量程0～3V，分度值0.1V）、一个阻值为200Ω的定值电阻、一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器、若干开关和导线。请你合理选用器材设计一个实验，测出未知电阻Rx 的阻值。要求： （1）在虚线框内画出你所设计的实验电路图；（电路不可重组） （2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤； （3）写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）。 【解答】解：（1）Rx的阻值约为5Ω，电源电压为3V，一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器，电压表的量程0～3V，分度值0.1V，考虑到测量的电压的准确程度，故只能用待测电阻与滑动变阻器串联，将电压表与待测电路串联，如下所示： （2）①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处（最右端）。闭合开关，记下电压表的示数为U1； ②断开开关，将滑动变阻器滑片P移至最左端，闭合开关，记下电压表的示数为U0。 （3）在①中，变阻器的最大电阻与待测电阻串联， 在②中，电路中只有待测电阻，电压表测电源电压U0，在①中，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压： U变＝U0﹣U1，由欧姆定律，电路中的电流为： I，待测电阻的大小： Rx20Ω。 故答案为：（1）如上所示； （2）①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处（最右端）。闭合开关，记下电压表的示数为U1； ②断开开关，将滑动变阻器滑片P移至最左端，闭合开关，记下电压表的示数为U0； ③Rx20Ω。 15． 如图所示，小明在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中： （1）请用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接。 （2）小明把最后一根导线连接完毕，发现两电表立即有较大示数。则在实验操作中有两处错误，一处是变阻器的滑片没放在最大阻值处，另一处是 。 （3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流，两次测得的电阻值分别为10.1Ω和10.2Ω，第三次测量时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数为0.26A．根据以上三次数据，最后得出Rx＝ Ω。 （4）实验时，某小组同学发现电流表和滑动变阻器均损坏，于是向老师要了一个阻值适当的定值电阻R0和一个单刀双掷开关（符号为：），借助原剩余的实验器材，也顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请在虚线框内画出实验电路图。 【解答】解：（1）电源的电压为3V，根据欧姆定律可得，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的最大电流I0.3A＜0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与定值电阻Rx串联；如下图所示： （2）接完最后一根导线，电表立即有示数说明开关闭合；电流表示数较大，说明电路电阻较小，滑动变阻器滑片没有置于阻值最大位置。因此实验操作中的两处错误是：连接电路时开关没有断开；没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置； （3）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.6V， 根据欧姆定律可得，第三次测量时定值电阻的阻值： R310Ω， 则定值电阻的阻值： Rx10.1Ω； （4）没有电流表时，可以利用串联电路的电流规律得出通过待测电阻的电流，电压表先后分别测量所需的电压，由此分析可设计电路如下： 考向四 伏阻法 安阻法测电功率 16． 在测量小灯泡电功率的实验中，小帆所用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）为了节省试验时间，小帆希望连完最后一根导线后就能直接闭合开关进行试验。请用笔画线代替导线，将图甲中未连接完整的电路补画完整。 （2）实验中测出小灯泡在2V时的功率后，要测量其额定电功率，应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为额定电压时，电流表示数如图乙所示，其值为 A，则小灯泡的额定电功率为 W。 （3）实验时小帆发现电流表损坏了，他想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是他向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关，借助原有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路并顺利进行了实验： ①按图连接好电路，闭合S1，使S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为 ； ②保持 ，使S2接2，读出电压表示数为U；灯泡的额定功率的表达式P额＝ （用已知量和测量量表示）。 【解答】解：（1）小帆希望连完最后一根导线后就能直接闭合开关进行试验，变阻器连入电路中的电阻应最大，故滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示： （2）灯在额定电压下正常发光，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，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压； 当电压表示数为额定电压时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.3A，则小灯泡的额定电功率为： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）①按图连接好电路，闭合S1，使S2接 1，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V； ②保持变阻器的滑片不动，使S2接2，读出电压表示数为U； 在②中，电压表测定值电阻和灯的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作， 根据串联电路电压的规律和欧姆定律，通过R0的电流即额定电流为： I，灯泡的额定功率的表达式： P额＝2.5V。 故答案为：（1）如上所示；（2）右；0.3；0.75；（3）①2.5V；②变阻器的滑片不动；③P额＝2.5V。 17． 某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压约为6V左右）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V），开关各一只，导线若干，滑动变阻器两只：R1（5Ω，0.5A）、R2（10Ω，0.5A）。 （1）请你说出在这个实验中，滑动变阻器所起作用是： 。本实验中电压表应选用 挡，滑动变阻器应选用 ；（R1/R2） （2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下列的情况，请根据现象指出故障的可能原因： ； ①连接好电路，闭合开关后，看到电压表指针如图1偏转； ②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数。取下灯泡，两表的示数不变。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器，发现电压表的0～15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，设计了另一种实验方案。（电阻R的阻值已知，电源电压未知） ①电路如图2所示，连接好电路； ②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1； ③开关S拨到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2。 先算出灯泡的电阻和R两端电压，再根据P0，计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，分析后，他们认为要准确测出灯泡额定功率只需将上述步骤 （填序号）改为 ；灯泡额定功率的表达式为 。 【解答】解：（1）伏安法测灯泡额定功率时，滑动变阻器的主要作用是移动滑动变阻器的滑片，使灯泡在额定电压下工作。 灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程。 灯泡正常工作时，电路电流约为，I0.38A， 滑动变阻器两端电压为：U′＝U﹣UL＝6V﹣3.8V＝2.2V。 所以滑动变阻器电阻为：R′5.8Ω。 “5Ω 0.5A”滑动变阻器的最大电阻太小，不能满足实验需要。 所以选择“10Ω 0.5A”的滑动变阻器R2。 （2）①电压表的指针偏转到最大值的右侧，所接的电压表选择的是0～3V量程。 ②灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表示数较大，把灯泡取下，两表的示数不变，所以灯泡断路。 （3）如图2所示，开关接1，灯泡与定值电阻R并联后的总电阻与变阻器串联，电流表测量通过R的电流，调节变阻器滑片的位置，使电流表示数为I1，则此时R两端的电压等于3.8V，根据并联电路电压规律可知，灯泡两端的电压为3.8V，灯泡正常工作； 开关接2，变阻器滑片的位置不变，此时电路连接情况不变，灯泡仍然正常工作，只是电流表测量干路的电流，读出电流表的示数I2，根据并联电路电流规律可得，通过灯泡的电流：IL＝I2﹣I1＝I2； 由电功率计算公式可得，灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝3.8V×（I2）。 18． 同学们在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率 （1）小明和小华按照电路图甲正确连接电路测量灯泡甲的额定电功率。 ①闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最 （选填“左”或“右”）端； ②闭合开关后，发现电压表和电流表中只有一只电表有示数，小灯泡有亮度，说明 表发生了断路； ③排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则该组小灯泡的额定功率为 W。 （2）小周和小李也连接了图甲的电路测量灯泡乙的额定电功率，根据测得的实验数据画出小灯泡电压在1.5V﹣2.5V之间的I﹣U图象如图丙所示，则该组小灯泡的额定功率是 W．小灯泡电压为1.5V时的电阻 （填“大于”、“小于”或“等于”）小灯泡电压为2.5V时的电阻。若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3，则P2 （P1+P3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）小芳和小小丽重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如丁图所示，测量灯泡丙的额定电功率，电源电压保持3.5V不变，R0为阻值为10Ω的定值电阻，连接好电路后进行如下操作： ①断开开关S2，闭合开关S和、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为 V； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；小灯泡的额定电功率为 W（计算结果保留两位小数）。 【解答】解；（1）①为了保护电路，在使用前应将电阻值调至最大阻值处，即左端； ②测灯泡功率的实验中，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联。 若电流表断路，则整个电路断路，灯泡不能发光；若电压表断路，电路其它部分仍然可以工作。由题知闭合开关后，小灯泡亮度一般，说明电路中通路，说明断路的电表是电压表； ③图乙中电流表选用0～0.6A量程，分度值是0.02A，此时的电流I＝0.3A， 小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 （2）小灯泡的额定电压为2.5V，由图象丙知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.29A， 所以测得灯泡的额定功率：P′＝UI′＝2.5V×0.29A＝0.725 W； 由图丙知，灯泡两端电压由1.5V增大到2.5V时，虽然I﹣U图像是一条直线，但该图线没有过原点，说明灯泡的电阻是变化的；分别连接两个端点与原点（如下图所示），得到两条定值电阻的I﹣U图线，图线的倾斜程度越大（即电压相同时电流越大），说明电阻越小，所以小灯泡电压为1.5V时的电阻小于2.5V时的电阻； 由图像可知，灯泡电压1.5V﹣2.5V变化过程中，电流变化是均匀的，若电压从1.5V增大到2.0V时电流增大ΔI，则电压从2.0V增大到2.5V时电流变化也为ΔI， 由P＝UI有： P2＝U2I＝2V×I， P1＝U1I1＝1.5V×（I﹣ΔI） P3＝U3I3＝2.5V×（I+ΔI） 则：2V×I2V×I， 所以P2。 （3）①为了使小灯泡正常发光，应使小灯泡两端的电压为2.5V， ②在上面的第2次操作中，保持持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；此时定值电阻与变阻器串联，根据串联电路的电压规律，变阻器的电压：U滑＝3.5V﹣2.6V＝0.9V， 根据分压原理，，即，则：R滑Ω； 故在第1次操作中，由串联电路的规律和欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流： ILA； 故灯的额定功率：PL＝ULIL＝2.5VA≈0.72W。 故答案为：（1）①左；②电压；③0.75；（2）0.725；小于；＜；（3）①2.5；②0.72。 19． 小明在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱（阻值范围0～9999Ω）、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。 （1）甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。 （2）接通电路后，灯不亮，电流表、电压表都没有示数，小明再次检查电路的连接，确认电路没有出现断路的现象，出现上述现象的原因是 。 （3）在实验过程中，小明调节电阻箱，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据并正确画出曲线a，如图乙，可知该小灯泡额定功率为 W，此电路的数据 （选填“能”或“不能”）研究导体中的电流与电压的关系。 （4）小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，你认为这一处的错误是 。 （5）实验完成后，小明还想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的电功率，但电压表出现故障不能使用，于是他设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请你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， 。 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）。 【解答】解：（1）按照电流从电压表和电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，电流表和小灯泡串联，电压表和小灯泡并联，所以电流电源正极出发，依次经过开关、电流表、电阻箱、灯泡、电源负极，开关和灯泡之间的导线是错误的，电路连接如图。 （2）电路接通，小灯泡不亮， 如果小灯泡短路，电路中电流不为零，故小灯泡短路故障排除。 经检测电路不是断路。 如果电路连接正确，没有故障的情况下，由于电阻箱的阻值处于最大阻值为9999Ω，电源电压是4V，则电路电流大约为I0.0004A，电路在电流太小，小灯泡两端的电压很小，所以电流表和电压表没有示数，并且小灯泡不亮。 （3）由图像乙知，小灯泡额定电压下的电流是0.3A，则小灯泡的额定功率P＝U'I'＝2.5V×0.3A＝0.75W。 小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻的阻值不变，不能探究导体电流跟电压的关系。 （4）如图甲，小灯泡和电阻箱串联在电路中，曲线a和曲线b交叉处，小灯泡两端的电压大于2.0V，电阻箱两端的电压大于2.0V，则小灯泡和电阻箱两端的总电压大于4.0V，电源电压是4V，故和题干矛盾，故曲线a和曲线b交叉处是错误的。 （5）①闭合S、S1，断开S2，定值电阻R0和小灯泡是并联的，然后和滑动变阻器串联，电流表测量定值电阻R0的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数I0和定值电阻R0的乘积为小灯泡的额定电压U额，此时小灯泡正常工作，I0。 ②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，定值电阻R0和小灯泡是并联的，然后和滑动变阻器串联，电流表测量小灯泡和定值电阻R0的总电流，记录电流表的示数为I。 则小灯泡的额定电流为I额＝I﹣I0＝I。 ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝U额I额＝U额（I）。 故答案为：（1）如上图；（2）电阻箱处于最大阻值；（3）0.75；不能；（4）曲线a和曲线b交叉处；（5）①使电流表示数和定值电阻的乘积为小灯泡的额定电压U额；③U额（I）。 20． 为了测定小灯泡的额定功率，实验桌上备有下列器材：额定电压为3.8V的小灯泡、电压未知的电源（两端电压不变）、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只、三个开关和导线若干。 （1）小明连接了部分实验电路（如图），请你添加一根导线完成剩余电路的连接； （2）请写出本实验主要测量步骤及所测物理量； ①如图连接好电路，将滑片移动最 端（选填“左”或“右”），闭合开关S1和 ，断开 ，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U1＝3.8V； ②保持滑片P位置不变，断开开关 ，闭合开关 ，记录电压表的示数U2； （3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用R、U1、U2表示） 【解答】解：（1）由上面的分析，在电压表的左接线柱和开关S1的左接线柱之间连线，如下图所示； （2）①如图连接好电路，为保护电路元件，将滑片移动到最右端，闭合开关S1和 S3，断开 S2，此时电压表并联在灯的两端，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U1＝3.8V； ②保持滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，此时电压表测灯和R的总电压，记录电压表的示数U2； （3）因电路的连接关系没有改变，各用电器的电压不变，即在②中灯和R两端的电压和①中的电压相同，所以灯正常工作时，通过R的电流I，根据串联电路电流的特点，通过灯的电流I， （3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P额＝U额I＝U1。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$2024-2025学年高考物理易错 专题01 电学实验专项训练 目 录 易错题通关 考向一 伏安法测电阻 考向二 伏安法测电功率 考向三 伏阻法 安阻法测电阻 考向四 伏阻法 安阻法测电功率 考向一 伏安法测电阻 1． 小陈同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压保持不变，现有待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路后，按正确的实验步骤操作，刚闭合电键时电流表示数为0.22安，电压表示数为2.2伏，接着他移动滑动变阻器的滑片，观察到电流表示数变大而电压表示数变小。经过思考他重新正确连接电路，按正确步骤操作，闭合电键时发现电压表示数为2.3伏；然后他将变阻器滑片P移到中点，电流表的示数如图所示；继续移动变阻器滑片，直到电流表示数最大为0.44安。 （1）请根据实验过程，将下表填写完整。 物理量 实验序号 电压表示数 （伏） 电流表示数 （安） 1 2.2 0.22 2 2.3 3 4 0.44 （2）待测电阻平均值是 欧。（计算电阻时，精确到0.1欧） 2． 在测量电阻的实验中，用两节干电池作为电源，待测电阻的阻值约为6Ω。 （1）在实验中，电流表应该选择的合适量程是 。 （2）在实物电路图中，用“×”打在错误连线上，并用笔画线代替导线改正错误连线。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到 （填“左”或“右”）端。 （4）线路正确后，闭合开关时，若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终为电源电压，电流表的示数几乎为零，你认为电路故障的原因可能是 。 （5）排除故障后继续实验，某次测量的电压表和电流表的示数如图所示，此时测量的待测电阻R＝ Ω。 （6）通常在使用电压表时认为其电阻无穷大，不考虑电压表中流过的电流，在使用电流表时认为其电阻为零，考虑电流表两端分得的电压，在用电压表、电流表测量电阻有如图2所示的两种测量电阻的连接方式，若电压表的电阻不是很大，电流表电阻不是很小，你认为图2 中测量出的电阻值比真实值偏大，图中测量出 的电阻值比真实值偏小。 3． 小陈同学利用如图甲所示的电路测量电源电压U0和定值电阻Rx的阻值。 （1）根据如图甲所示电路，用笔画线表示导线，将实物电路图乙补充完整。 （2）闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向a端移动的过程中，电流表的示数 （选填“变小”或“变大”）。 （3）小陈同学进行多次实验，记录电流表的示数I和电压表的示数U，做出U﹣I图象。如图丙所示。则电源电压U0＝ V，定值电阻Rx＝ Ω。 （4）细心的小陈同学通过实验数据发现，变阻器R的电功率从0.25W变为0.40W时，电流表的示数的变化量不可能为 （选填“0.1”“0.2”或“0.3”）A。 4． 小李在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中，电源电压保持不变，所用滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样。实验时小李按图甲正确连接电路。 （1）请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整； （2）在闭合电键S前，她应将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的 端（选填“左”或“右”），其目的是： 。闭合电键S后，电压表示数为2.3V，而电流表出现如图乙所示现象，出现这一现象的原因是 ； （3）她找到问题后重新实验，在移动变阻器滑片P的过程中发现电流表示数变化范围为0.22﹣0.46A，则电源电压为 V； （4）当变阻器滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数3.5V，电流表示数为0.36A，该位置在滑动变阻器中点位置的 侧（选填“左”或“右”）； （5）通过以上实验可测出三次R的阻值，取平均值为 Ω（本实验除不尽的值都精确到0.1Ω）。 5． 在“用电压表和电流表测电阻”的实验中，提供的器材有：待测电阻R0（阻值约为5Ω）、两节干电池、电压表（量程“0～3V”、“0～15V”）、电流表（“0～0.6A”、“0～3A”）、滑动变阻器、开关、导线若干。 （1）电压表的量程应选 V （2）小兰同学按如图1所示的电路图连接好电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转角度很大，接近量程，而电流表的指针偏转角度很小，不到量程的．小兰检查电路后发现自己连接电路时出现了两个问题：一是把滑动变阻器的滑片放在了 （a或b）位置，二是 （电压表、电流表）的量程选择不当。 （3）小勇同学自己连接好电路后通过实验得到多组数据，并作出如图2所示的U﹣I图象，则小勇同学把电压表并联在了 （电阻R或滑动变阻器）的两端。根据U﹣I图象，可求得待测电阻R＝ Ω。 考向二 伏安法测电功率 6． 在“测小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡标有“3.8V”字样。小璇正确连接好实验电路，如图所示。 （1）请你根据小璇连接的实验电路在虚线框内画出相应的电路图。 （2）实验过程中，小璇闭合开关，灯泡不发光，电压表示数为零，电流表有示数，则灯泡不发光的原因可能是 。 （3）排除故障后，小璇调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5 A，则小灯泡的额定功率为 W。 （4）假设电压表的0～15V量程已损坏，但0～3V量程能正常使用；电源电压为6V且恒定不变。仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？ 7． 在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率（正常发光时电阻约为8Ω）的实验中，电源为两节新干电池。 （1）连接电路时，开关应 。请用笔画线将图乙电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，接入电阻变小。 （2）电路连接后，闭合开关，移动滑片（未达到最小阻值），发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 。 （3）排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为 V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是 W。 （4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明选用一个R0＝5Ω的电阻，设计了如图丁的电路及实验方案： ①调节滑片使电压表的示数为额定电压； ②保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出R0两端的电压U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。 指出他的设计方案中存在的两个问题： 问题一： ；问题二： 。 8． 小华同学做“测定小灯泡电功率”的实验，现有电源（1.5伏整数倍且电压保持不变）、待测小灯泡（标有“2.1V”字样）、电流表（只有0～0.6A完好）、电压表、滑动变阻器A、B两个（A标有“5Ω 2A”、B标有“20Ω 2A”）、电键及导线若干，他选择实验器材，正确连接电路且实验步骤正确。闭合电键后，发现电流表的示数如图（a）所示，小灯泡很亮，他经过思考，对原有实验器材作了调整，并按规范重新实验。闭合电键后，发现电流表的示数在原有的基础上变化了0.2安，电压表示数如图（b）所示，继续移动滑片P到中点时，小灯正常发光 ①请判断小华同学是如何调整实验器材 ②小华同学判断小灯正常发光的依据是 ③电源电压为 伏，小灯泡的额定电功率为 瓦，（请写出计算过程） 9． 小南同学在“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为5V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“30Ω 1A”。 （1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，帮小南将图乙中未完成的电路连接好（要求滑片向右移时灯泡变亮）； （2）连接电路时，开关应 ；闭合开关前，应将滑片调到 端； （3）连接好电路后闭合开关，小南发现电压表有示数，电流表无示数，灯泡不亮，电路的故障可能是 （选填下列选项前的字母）； A．灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．灯泡断路 D．滑动变阻器断路 （4）排除故障后闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P适当地向 端移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丁所示，那么灯泡的额定功率是 W； （5）移动滑片，小南记录了多组实验数据，由此绘制了如图戊所示的小灯泡的U﹣I图像；该图像不是直线的原因是灯泡的电阻随 升高而增大；当滑动变阻器阻值为14Ω时，灯泡的电阻为 Ω。 10． 小豪做“测定小灯泡电功率”的实验，所选小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。 （1）本实验的实验原理是 ； （2）连接电路时，开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态； （3）如甲图所示是他连接的实验电路。其中有一根导线连接错误。为了使电压表能测小灯泡两端的电压，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线； （4）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因可能是 ；（写出一种原因即可） （5）排除故障后，继续实验，并根据实验数据画出如乙图所示的I﹣U图像，计算出小灯泡的额定功率是 W； （6）根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （7）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的电阻增加了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“＞”“＝”或“＜”）。 考向三 伏阻法 安阻法测电阻 11． （1）小明采取“等效替代法”用电阻箱R0（0～9999Ω）来测定未知电阻RX的阻值。他设计的电路如图甲所示，正确连接电路后，小明先将开关S拨至位置 （选填“1”或“2”）处，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，记下此时电流表的示数I1；再将开关S拨至另一位置，调节 ，使电流表的示数恰好为I1，记下此时电阻箱的示数如图乙所示，则未知电阻RX的测量值为 Ω。 （2）小明在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计电路图如图丙所示。 ①请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）。 ②正确连接电路后闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 。 ③排除故障后进行实验。下表是正确进行实验操作记录的部分实验数据。若进行第3次实验时，将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时电流表的示数可能是 实验序号 1 2 3 4 5 R/Ω 10 20 30 40 50 I/A 0.60 0.30 0.15 0.12 A．0.30A B．0.24A C．0.20A D．0.14A。 12． 测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值。 （1）图甲是测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池； 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； 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1.2V时，电流表示数如图乙所示，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”）。 13． 小明发现“伏安法”测电阻比较麻烦，通过查阅资料和探究，他制作了一只简单的可直接测电阻仪器。需器材：一节干电池（1.5V），电流表（0～0.6A），滑动变阻器（10Ω，0.5A），开关及导线若干。电路原理如图甲所示，当AB间接入不同阻值的电阻时，在电流表对应的位置标出阻值即可。（A、B为金属接线触点） （1）调试时，直接把A、B相碰，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小值是 Ω， 此时应在电流表对应的示数位置标上 Ω； （2）当电流表指针对准刻度盘中央时AB间电阻值是多少？ （3）使用一段时间后，小明发现此仪器有些不准确了，查阅资料后时发现干电池其实也有电阻，新电池的电阻很小可以忽略，但随着使用时间变长，电池的电阻会变大。使用一段时间后，为能准确测量电阻，应将滑动变阻器向 调节； （4）老师告诉小明如果把干电池换成恒流电源（输出电流恒定）就不会出现上述情况。小明在老师的帮助下用恒流电源和电压表（0～3V），滑动变阻器（10Ω，0.5A）重新设计了电路如图乙，当直接把A、B相碰，电压表的示数为 V；当AB间接入10Ω电阻时，电压表为1V，此电路测量电阻的范围是多少？ 14． 物理实验课上，老师让同学们测一只未知电阻Rx的阻值，Rx的阻值约为5Ω．除待测电阻外，老师提供的器材有：两节干电池（电压约为3V）、一块电压表（量程0～3V，分度值0.1V）、一个阻值为200Ω的定值电阻、一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器、若干开关和导线。请你合理选用器材设计一个实验，测出未知电阻Rx 的阻值。要求： （1）在虚线框内画出你所设计的实验电路图；（电路不可重组） （2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤； （3）写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）。 15． 如图所示，小明在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中： （1）请用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接。 （2）小明把最后一根导线连接完毕，发现两电表立即有较大示数。则在实验操作中有两处错误，一处是变阻器的滑片没放在最大阻值处，另一处是 。 （3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流，两次测得的电阻值分别为10.1Ω和10.2Ω，第三次测量时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数为0.26A．根据以上三次数据，最后得出Rx＝ Ω。 （4）实验时，某小组同学发现电流表和滑动变阻器均损坏，于是向老师要了一个阻值适当的定值电阻R0和一个单刀双掷开关（符号为：），借助原剩余的实验器材，也顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请在虚线框内画出实验电路图。 考向四 伏阻法 安阻法测电功率 16． 在测量小灯泡电功率的实验中，小帆所用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）为了节省试验时间，小帆希望连完最后一根导线后就能直接闭合开关进行试验。请用笔画线代替导线，将图甲中未连接完整的电路补画完整。 （2）实验中测出小灯泡在2V时的功率后，要测量其额定电功率，应向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为额定电压时，电流表示数如图乙所示，其值为 A，则小灯泡的额定电功率为 W。 （3）实验时小帆发现电流表损坏了，他想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是他向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关，借助原有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路并顺利进行了实验： ①按图连接好电路，闭合S1，使S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为 ； ②保持 ，使S2接2，读出电压表示数为U；灯泡的额定功率的表达式P额＝ （用已知量和测量量表示）。 17． 某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压约为6V左右）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V），开关各一只，导线若干，滑动变阻器两只：R1（5Ω，0.5A）、R2（10Ω，0.5A）。 （1）请你说出在这个实验中，滑动变阻器所起作用是： 。本实验中电压表应选用 挡，滑动变阻器应选用 ；（R1/R2） （2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下列的情况，请根据现象指出故障的可能原因： ； ①连接好电路，闭合开关后，看到电压表指针如图1偏转； ②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数。取下灯泡，两表的示数不变。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器，发现电压表的0～15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，设计了另一种实验方案。（电阻R的阻值已知，电源电压未知） ①电路如图2所示，连接好电路； ②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1； ③开关S拨到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2。 先算出灯泡的电阻和R两端电压，再根据P0，计算灯泡的额定功率。他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，分析后，他们认为要准确测出灯泡额定功率只需将上述步骤 （填序号）改为 ；灯泡额定功率的表达式为 。 18． 同学们在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率 （1）小明和小华按照电路图甲正确连接电路测量灯泡甲的额定电功率。 ①闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最 （选填“左”或“右”）端； ②闭合开关后，发现电压表和电流表中只有一只电表有示数，小灯泡有亮度，说明 表发生了断路； ③排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则该组小灯泡的额定功率为 W。 （2）小周和小李也连接了图甲的电路测量灯泡乙的额定电功率，根据测得的实验数据画出小灯泡电压在1.5V﹣2.5V之间的I﹣U图象如图丙所示，则该组小灯泡的额定功率是 W．小灯泡电压为1.5V时的电阻 （填“大于”、“小于”或“等于”）小灯泡电压为2.5V时的电阻。若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3，则P2 （P1+P3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）小芳和小小丽重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如丁图所示，测量灯泡丙的额定电功率，电源电压保持3.5V不变，R0为阻值为10Ω的定值电阻，连接好电路后进行如下操作： ①断开开关S2，闭合开关S和、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为 V； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；小灯泡的额定电功率为 W（计算结果保留两位小数）。 19． 小明在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱（阻值范围0～9999Ω）、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。 （1）甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。 （2）接通电路后，灯不亮，电流表、电压表都没有示数，小明再次检查电路的连接，确认电路没有出现断路的现象，出现上述现象的原因是 。 （3）在实验过程中，小明调节电阻箱，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据并正确画出曲线a，如图乙，可知该小灯泡额定功率为 W，此电路的数据 （选填“能”或“不能”）研究导体中的电流与电压的关系。 （4）小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，你认为这一处的错误是 。 （5）实验完成后，小明还想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的电功率，但电压表出现故障不能使用，于是他设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请你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， 。 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）。 20． 为了测定小灯泡的额定功率，实验桌上备有下列器材：额定电压为3.8V的小灯泡、电压未知的电源（两端电压不变）、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只、三个开关和导线若干。 （1）小明连接了部分实验电路（如图），请你添加一根导线完成剩余电路的连接； （2）请写出本实验主要测量步骤及所测物理量； ①如图连接好电路，将滑片移动最 端（选填“左”或“右”），闭合开关S1和 ，断开 ，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U1＝3.8V； ②保持滑片P位置不变，断开开关 ，闭合开关 ，记录电压表的示数U2； （3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用R、U1、U2表示） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$