专题03 电学压轴实验题（中考热点）（七大题型+江苏模拟预测）-【上好课】2025年中考物理二轮复习讲练测（江苏专用）

专题03 电学压轴实验题（中考热点） 01核心精讲·题型突破 【核心精讲】 【题型突破】 ►考法01 探究电流与电压、电阻关系 ►考法02 测量电阻实验 ►考法03 测量小灯泡的功率实验 ►考法04 复合实验Ⅰ—探究电流与电压、电阻的关系、测量电阻实验 ►考法05 复合实验Ⅱ—探究电流与电压、电阻的关系、测量小灯泡的功率实验 ►考法06 复合实验Ⅲ—测量电阻实验、测量小灯泡的功率实验 ► 考法07 方案设计类实验综合 02命题预测 一、探究电流与电压、电阻的关系 考点 核心知识提炼 探究电流与电压、电阻的关系 图示过程 实验方法 控制变量法： （1）控制电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压； （2）控制电阻两端的电压不变，改变电阻。 数据处理 （1）在坐标系中画出I-U图像。 （2）在坐标系中画出I-R图像。 结论 （1）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （2）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 二、测量小灯泡的电功率 一、测量小灯泡的电功率 考点 核心知识提炼 测量小灯泡的电功率 图示过程 实验原理 P=UI 器材作用 （1）电压表：测量小灯泡两端的电压U；根据小灯泡的额定电压选择量程。 （2）电流表：测量通过小灯泡的电流I，根据I=P/U选择量程。 （3）滑动变阻器：保护电路；改变小灯泡两端的电压。 操作要点 （1）使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数，使电压表的等于小灯泡的额定电压。 （2）改变小灯泡的亮度：调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略低于或略高于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，记下电流表、电压表的示数。 实验结论 （1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。 （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。 三、伏安法实验综合分析 相 同 点 原理图 注：利用小灯泡进行实验时，将定值电阻R替换为小灯泡. 电路连 接操作 (1)连接电路时，开关断开，滑动变阻器“一上一下”接入电路，滑片移动到阻值最大处； (2)电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻(或小灯泡)两端. 实验故 障分析 (1)根据电表示数有无判断(电表自身完好的情况下，先看电流表，再看电压表) 电流表 (2)利用导线(或电流表)、电压表检测 ①导线(电流表)→并联在某两点间→ 电路正常工作(电流表有示数)→两点间存 在断路 注：利用小灯泡进行实验时，小灯泡不亮，电压表和电流表指针偏转角度很小，此时应 先移动滑片，减小滑动变阻器接入电路中的电阻并观察灯泡亮度变化. 数据 处理 (1)电表读数：先确定电表连接的量程从而确定分度值，再进行读数； (2)数据处理(图像法):①确定横、纵坐标轴代表的物理意义；②根据实验数据在坐 标图上描点；③用直线或圆滑的曲线连接各点，保证尽可能多的点落在线上，其 余点均匀分布在线两侧；④分析图线(若每组数据比值为定值，则两组数据为正 比；若各组数据乘积为定值，则两组数据为反比). 区 分 点 进行实 验操作 (1)探究电流与电压关系：控制电阻阻值不变，改变定值电阻两端的电压大小； (2)探究电流与电阻关系：控制定值电阻两端电压不变，改变定值电阻阻值大小； (3)测量定值电阻阻值：多次测量同一定值电阻在不同电压下的电流大小，分别计算 电阻值并求平均值； (4) 测量小灯泡正常发光时阻值：测量小灯泡正常发光(额定电压下)时通过电流大小； (5) 测量小灯泡的电功率：测量小灯泡不同电压下(含额定电压)通过的电流大小； 注：实验数据分析评估、特殊方法测量、动态分析见各个实验“方法总结”. 考法01 探究电流与电压、电阻关系 1．（2025·江苏宿迁·一模）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻，电压恒为6V的电源，“40Ω1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)请你根据甲图，将乙图中的部分电路连接完整（要求：滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不交叉）； (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； (3)首先，接入10Ω的电阻，探究“电流与电压的关系”，实验过程中，通过多次改变滑片的位置来改变电阻两端电压；当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为 A；实验小组记录的数据表格如下，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验序号是 。 实验序号 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 电流/A 0.1 0.14 0.20 0.24 分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比； (4)接着小红继续按照图乙所示电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路，探究电流与电阻的关系。 ①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关换上另一个电阻，闭合开关时电流表的示数变成了0.15A，由此可知换上的电阻为 Ω，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑动变阻器的阻值适当调 （选填“大”或“小”）； ②她发现当接入 Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都大于2V，若想完成实验，应更换一个最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 2．（2024·江苏泰州·一模）小明设计如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压9V保持不变。 (1)连接电路时，开关S应 。 (2)在探究电流与电压的关系时，保持R的阻值不变，测出电流表和电压表的示数如表1所示，分析可得当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。 (3)在探究电流与电阻的关系时，先后4次改变R的电阻值，并测得相应的电流值，记录数据如表2所示。 ①分析数据发现电流与电阻不成反比，原因是 。 ②正确操作后重新实验，收集数据并绘出导体R的电流与电阻的图像，如图乙所示。由图可知，在电压一定时，导体中的电流与电阻成 比，当R的阻值为25Ω时对应的电流值应为 A。 ③在②正确操作时，记录每次实验的电流值和对应电阻箱的阻值，并在图乙坐标系中描点绘出曲线B。如将曲线B平移， （选填“能”或“不能”）与曲线A重合。 3．（2024·江苏无锡·一模）小明在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”的实验中，器材有：电压恒为3V的电源、电流表、电压表、开关、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、滑动变阻器“20Ω 1A”，导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小 ； (2)先将5Ω的定值电阻R接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零。可能是定值电阻R出现了 故障； (3)故障排除后，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数，断开开关，小明直接拆下5Ω的电阻R改换成阻值为10Ω的电阻继续实验，闭合开关，电压表示数如乙图所示，其示数是 V，要完成这次实验，应将变阻器接入的阻值 （选填“变大”或“变小”）； (4)小明成功完成实验后，得到了电流I与电阻R的关系如图丙所示，由图可得出的结论是 ； (5)小明选用上述器材测一金属丝的电阻，得到通过电阻丝的电流I与其两端电压U的关系如图丁所示，由此可得金属丝的功率P与U2及I2的关系，下列图像中合理的是_______。 A． B． C． D． 4．（2024·江苏苏州·二模）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压3V，定值电阻为5Ω，按照图甲将电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R 两端电压为1V。 (1)将实物电路甲连接完整，要求：当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大； (2)按甲正确连线后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 ； (3)接下来实验操作中，在用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为1V。为成功完成此探究，小明同学设计了如下方案，你认为可行的一项是___________； A．只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω B．如果只增加电源电压，则电源电压增加到6V (4)小明同学将电阻换成额定电压为2.5V，额定功率为0.75W的小灯泡（如图乙） ，想测量小灯泡的电流和电压特点； ①利用上述电路继续进行实验时，当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时，灯泡的实际电功率P实 （选填“大于”、 “小于”或“等于”） ； ②实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了探究，根据实验数据也画出了U-I图像。你认为正确的是图丙中的虚线 （选填“①”、“②”或“③”） 。 5．（2024·江苏无锡·模拟预测）某实验小组探究“电流与电压、电阻”的关系。实验中电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图甲所示。 ①为了探究电流与电压的关系，请你用笔画线代替导线，添加两根导线将电路实物图补充完整 。（导线不允许交叉） ②连接电路前，小明发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是 。 ③检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图丙所示。请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点 ④分析画出的I-U图像可得出结论：在电阻一定时， 。 (2)实验结束后，小明想继续探究“电流与电阻”的关系，他将电源电压改为4V且不变，其余连接方式不变。将图中的定值电阻逐个依次换为5Ω、10Ω、20Ω、35Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为2V不变。 ①闭合开关试触时，移动滑动变阻器的滑片，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 。 ②根据实验数据，小明作出了如图戊所示的I-R图像，由于此图线为曲线，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是： 。 ③完成了前三个电阻的实验后，小明又把R换为35Ω的电阻接入电路，闭合开关，电压表都不能达到所控制的电压值，此时他发现电压表示数始终 （选填“大于”“小于”或“等于”）2V。为能够完成最后一个电阻的实验，在不增加原有实验器材、也不改变定值电阻两端预设电压的前提下，请你写出合适的操作 。 考法02 测量电阻实验 6．（2024·江苏苏州·二模）如图甲所示是测量未知定值电阻的实验电路，同学们又设计了两种测电阻的方案，R0为定值电阻阻值。 (1)甲图中，当闭合开关时，电流表有示数，电压表没有示数，调节滑动变阻器电流表示数发生变化，但是电压表仍没有示数，若故障只有一个，则故障可能为： ；排除故障后，调节滑动变阻器，若电压表、电流表示数都为小量程的一半，则Rx= Ω； (2)方案一：闭合开关S，读出电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx= （用U1、U2、R0表示）； (3)方案二：如图，当把导线M的右端接到电流表“﹣”接线柱上，合上开关S后，电流表示数为；当把导线M的右端接到电流表“0.6”接线柱上，合上开关S后，电流表示数为，也能求出Rx的阻值 ； (4)若电源电压为3V且恒定，若想测量一个阻值大约为300欧的未知电阻，你选择方案 （选填“一”或“二”），且定值电阻R0的阻值应该选择下列三个选项中的 。 A．20Ω     B ．500Ω       B．9000Ω 7．（2024·江苏宿迁·二模）小明在做“测量小灯泡的电阻”实验时，电源电压3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，他连接的部分电路如图甲所示，有3个滑动变阻器（铭牌上分别标有“10Ω，2.5A”、“20Ω，2A”、“60Ω，1A”字样）可供选择。 (1)如图甲所示，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 （选填“A”或“B”）端；闭合开关后发现电压表的指针刚好满偏。小明仔细检查后，发现只有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线 ； (2)纠正错误后闭合开关，小明发现灯泡还是不发光，电流表有示数，电压表无示数。产生此故障的原因可能是下列情况中的 ； A．电灯座内部短路 B．小电灯的灯丝断了 C．电压表的正、负接线柱接反 (3)排除故障后，闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据，小明根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙中的图线a所示，观察图像，发现AB部分近似为线段，BC部分为曲线，为便于分析，将线段AB延长作出图像，如图丙中的图线b所示。 ①某次实验中，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，他应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，直至小灯泡正常工作； ②小灯泡正常工作时的电阻为 Ω；实验中小灯泡两端电压最低可以调至0.25V，则他实验时所选用的滑动变阻器是 （选填“10Ω，2.5A”、“20Ω，2A”或“60Ω，1A”）； ③通过实验发现，当小灯泡两端电压逐渐增大时，灯泡亮度会逐渐变亮，说明小灯泡的亮度与 功率（选填“额定”或“实际”）有关；比较a、b两图线，发现两图线间的距离随着电压的增大而增大，你认为造成这种结果的原因是 。 考法03 测量小灯泡的功率实验 8．（2024·江苏徐州·三模）小华同学准备做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.8A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)小华设计了图甲所示电路，她应选择滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）完成实验。 (2)小华移动滑片改变灯泡的电压和电流，根据记录的实验数据描绘出小灯泡U﹣I图像（如图乙所示），则小灯泡的额定功率为 W。 (3)由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 。 (4)小华在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“大于”“等于”或“小于”）。 9．（2024·江苏无锡·一模）小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材如下：两节干电池，一个电流表，一个电压表，一个滑动变阻器，额定电压为2.5V的小灯泡，开关，导线若干。设计的电路如图甲所示： (1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整（要求滑片P向右移动，电流表示数变小） ； (2)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________； A．检查电路是否断路 B．检查电路是否短路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 (3)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡的额定功率为 W； (4)在某两次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了，小灯泡的阻值变化了，根据灯的电阻变化规律可知 （选填“>”、“<”或“=”）。 10．（2024·江苏镇江·一模）某小灯泡的额定电流为0.3A，图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。 (1)请用笔画线代替导线，将电路连接完整，使此时滑动变阻器接入电路阻值最大 。图中电源A端为电源的 极； (2)闭合开关前检查电路，发现电流表如图2所示，接下来应该进行的操作是 ； (3)闭合开关，调节滑片使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图3 所示，则该灯泡的额定功率为 W。 (4)完成实验后，断开开关，首先拆除 两端导线，然后整理器材； (5)用图4所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为 6V，定值电阻R0的阻值为 5Ω。 ①只闭合开关 S、S1，移动滑片，使电流表示数为 A，小灯泡正常发光； ②只闭合开关 S、S2，使滑片 （选填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为0.15A； ③小灯泡的额定电功率 P额= W。 11．（2023·江苏常州·一模）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω），滑动变阻器规格为“50Ω 0.5A”. (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整； (2)连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变.发生故障的原因可能是滑动变阻器 或灯泡 （短路/断路）； (3)闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 （A/B）端.闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （A/B）端移动； (4)实验中应根据 （灯泡亮度／电压表示数／电流表示数）确定灯泡是否正常发光了.根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图象可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （变大／变小／不变）； ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 。 12．（2024·江苏连云港·模拟预测）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源恒为6V，待测小灯泡标有“3.8V   □A”字样，小明同学按图甲所示的电路图正确连接了电路，开始实验。 (1)实验时闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P置于 （选填“A”或“B”）端； (2)小明闭合开关S时，发现小灯泡不亮，观察到电压表和电流表的示数如表序号1。对于小灯泡是否发生了短路故障，写出你的判断结论及理由： ； (3)随后的几次实验数据依次记录在表中，第3次读数时，电流表的示数如图乙所示，为 A，小灯泡的额定功率为 W； 序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡电阻R/Ω 小灯泡功率P/W 小灯泡亮度 1 1.6 0.18 8.9 0.29 不亮 2 2.8 0.26 10.8 0.73 暗 3 3.8 12.7 亮 4 4.0 0.31 12.9 1.24 更亮 (4)小明根据表中数据，认为“小灯泡的电阻取决于电压和电流的比值”。这个结论是 （选填“正确”或“错误”）的； (5)小华根据表中数据，认为“小灯泡的电功率随灯丝电阻的增大而增大”，这个结论是错误的。理由是： 。 13．（2024·江苏盐城·一模）小超同学利用如图甲所示的器材，测量小灯泡的电功率．实验中电源电压恒定不变．灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω），滑动变阻器的规格为“10Ω  1A”。 （1）小超连接了如图甲所示电路，经检查，发现其中一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路 ；电路连接正确后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“右”或“左”）端，这样做的目的是 ； （2）为了顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V两种电源可供选择，则应选择电源电压为 V； （3）小超闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该 ；（填序号） A．检查导线连接是否良好            B．移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光 C．断开开关                        D．观察电流表和电压表是否有示数 （4）排除故障后，小超移动滑动变阻器的滑片，读出了三组实验数据，粗心的小超把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中、请你帮助小超计算出小灯泡的额定功率为 W； （5）做完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻可能是 （选填“0Ω”“4Ω”“8Ω”或“10Ω”）； （6）为了研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，小超测出若干组电压和电流值后，由公式求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a，小美想到另一方法，设计了如图丙所示的电路研究，他先由计算出小灯泡的电阻，然后根据若干个电压值，由求得对应功率，也作出功率随电压变化的图线b，下列反映了他们的实验结果的图线是 ； A．B．C． D． 考法04 复合实验Ⅰ—探究电流与电压、电阻的关系、测量电阻实验 14．（2024·江苏南通·二模）小明同学在“探究电流与电压的关系”实验中，所选的电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作： （1）闭合开关后， （选填“电流表”或“电压表”）无示数。经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）改正电路后，调节滑动变阻器的滑片，进行了四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在右表中。分析数据可得出： ； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1 1.5 2 2.5 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 （3）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.2A的小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图乙所示的部分电路。电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为10Ω。请完成下面的实验步骤： ①补全电路：请在图中虚线框中补画出定值电阻和被测灯泡的元件符号； ②按电路图正确连接电路，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 V； ③保持滑片位置不变，闭合开关S、，电压表示数为4V，接若将滑片调至最左端，电压表示数为6V； ④计算出灯泡正常发光时的电阻：= Ω。 15．（2024·江苏南京·模拟预测）小钟同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：电源（4.5V），定值电阻四个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω） ， 电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω 1A”和开关各一个、导线若干。 (1)小钟连接的电路如图甲所示，闭合开关后，发现 （填“电流表”或“电压表”）无示数，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图中错误的那根导线上画“×”，并画出正确的连线。( ) (2)解决问题后，小钟先将5Ω的定值电阻接入电路。调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示；将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，他应将滑动变阻器的滑片P向 （填左”或“右”）端移动，使电压表的示数保持 V不变，再次读取电流表的示数。 (3)把20Ω的电阻接入电路时，小钟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于 V。由实验得出的结论是：当电压一定时， 。 小钟将定值电阻换成小灯泡L1，测出了几组电流值和电压值。并绘制了L1的U-I图象如图丙所示。 (4)同组的小华同学，利用小钟用过的小灯泡 L1和绘制的图象，意外测出了额定电流为I额的小灯泡L2正常发光时的电阻。电路图如丁图所示 （电源电压为U）'，请将她的实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 。 ②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P保持不动，此时电流表的示数恰好为I1。 ③小灯泡L2的正常发光时的电阻R= （用符号表示） 16．（2024·江苏南京·一模）用如下器材：4V和6V两挡可调的恒压电源、R1(10Ω 3A) 和R2(50Ω 2A)两种规格的滑动变阻器、电阻箱R（0~9999Ω）和额定电流为0.2A的小灯泡L，完成下列实验。 (1)“探究电流与电阻关系”的实验中： ①图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正 ； ②改正电路后，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，原因可能是 ； ③排除故障后，正确操作并闭合开关，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，将滑片调至合适位置记录数据。改变R接入电路的阻值，重复实验，又测得三组数据，描绘出如图乙所示的图像，记录 点的数据时，滑片的位置最靠近B端，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 Ω； (2)用6V挡的恒压电源、5Ω的定值电阻 和滑动变阻器 设计了如图丙所示电路，测出了小灯泡L正常发光时的电阻 ①正确操作，仅读了两次电压表的示数，其中第二次电压表示数为4V，则RL= ； ②若对图丙进行调整，开关均仅断开、闭合一次，仍能测出RL的是 。 A．将R0换成R1         B．将R0与R2对调位置 C． 将R2换成R1           D．将R0与L对调位置 17．（2024·江苏苏州·一模）同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”，学生电源（调至6V进行实验）。电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）。定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路 （要求连线不得交叉）； (2)该同学将开关闭合后，发现两表均无示数，再将电压表并联到电流表两端，发现两表也无示数，最后将电压表并联到BC两端，发现电压表有示数。电路的故障可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，改变滑片的位置，记录的实验数据如表格所示，请将表格未填写的数据补充完整； 电压U/V 1 2 3 电流I/A 0.1 0.3 (4)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，不进行其它操作就闭合开关，此时滑动变阻器的滑片应向 （A/B）移动，直到电压表的示数为 V； (5)为完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为 Ω； (6)完成上述实验后，又找来了最大阻值未知的滑动变阻器，设计了如图丁所示电路，在没有电压表的情况下，来测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻．已知电源电压为U，滑动变阻器的最大阻值为R，请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式： ①只闭合S和，调节的滑片，使电流表为，此时小灯泡正常发光； ②只闭合S和， ，使电流表的示数与第①步时相同； ③只闭合S和，保持的滑片位置不动，将调至阻值最大，记录电流表的示数； ④小灯泡正常发光时的电阻 （用已知和测量的物理量的符号表示）。 考法05 复合实验Ⅱ—探究电流与电压、电阻的关系、测量小灯泡的功率实验 18．（2024·江苏常州·一模）小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，电源（电压恒为4.5V），小灯泡（额定电压为2.5V），电流表、电压表各一个，滑动变阻器（20Ω2A），开关，导线若干。 （1）甲图是小明连接的错误电路，请在应改动的一根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 。 （2）正确连线后，应将滑片移到最 （左/右）端。闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡 （短路/断路）。 （3）排除故障后，逐步移动滑片，看到如乙图所示的电压表示数，其读数为 V，为使灯泡正常发光，应向 （左/右）端移动滑片P。丙图为灯泡的I-U图象，可知灯泡的额定电功率为 W。 （4）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小明认为还可以探究：电阻一定时，电流与电压的关系，他的想法是 （正确/错误）的。 （5）为探究“电流与电阻的关系”，小明找来四个定值电阻（5Ω、20Ω、40Ω、60Ω），将灯泡依次换成以上定值电阻，并设定其两端电压恒为3V，在将60Ω电阻接入电路时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数变为3V，于是小明想在前面已使用的三个电阻中选一个串联接入电路来继续实验，下列说法正确的是 。 A．只能选20Ω的 B．只能在20Ω或40Ω中任选一个 C．在5Ω、20Ω、40Ω中任选一个 D．无论选哪一个接入电路都无法完成实验 19．（2024·江苏常州·一模）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为9V，滑动变阻器规格为“30　2A” (1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙的实物图连接完整（导线不允许交叉） ； (2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （左/右）端；闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是 ； A．电流表损坏　　B．滑动变阻器短路 C．定值电阻R断路　　D．定值电阻R短路 (3)排除故障继续实验，更换定值电阻后，都要重新调节滑动变阻器，其目的是 ；实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如图丙所示，其读数为 A； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻R/ 5 7.5 12 15 20 25 电流I/A 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32 (4)分析表格中数据，可以得出结论 ；实验中当定值电阻更换为10时（表格中未记录），滑动变阻器接入电路的阻值应调为 ； (5)完成实验后，小明又利用上述电源（电压恒为9V）、滑动变阻器（规格“30　2A”）电压表和开关、导线等，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为3.0V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电压表示数为3.8V； ③保持滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为7.6V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 考法06 复合实验Ⅲ—测量电阻实验、测量小灯泡的功率实验 20．（2023·江苏常州·二模）在“伏安法测电阻”实验中，实验器材有：干电池3节（电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、待测电阻Rx、开关和导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）； （2）完成电路连接，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，产生此故障的原因是 ： A．电流表断路 B．待测电阻Rx断路 C．待测电阻Rx短路 D．滑动变阻器短路 （3）排除故障后，多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 A； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0 电流I/A 0.10 0.19 0.25 0.30 （4）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 次的数据，判断的依据是 ； （5）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 Ω（结果保留整数）； （6）上述实验结束后，同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤： ①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数为 ，读出电阻箱的示数为R0； ③则小灯泡的额定功率的表达式为P额= （用字母表示）。 考法07 方案设计类实验综合 21．（2024·江苏泰州·一模）在“测量小灯泡的功率”实验中，小明选用器材如下：待测小灯泡（额定电压为）、电源（电压恒定）、电流表（）、电压表（）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 (1)图甲是小明开始时的连接电路，检查发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ； (2)电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表示数接近，经检查，灯完好，则故障原因可能是 ； (3)排除故障后，继续进行实验，闭合开关发现电压表示数为，为测量小灯泡的额定功率，小明向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直至灯泡正常发光，读出电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)完成上面实验后，小明同学还想测量另一只额定电压为的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知：电源电压恒为，定值电阻的阻值为，请帮小明完成下面实验步骤： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ； ②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为； ③小灯泡额定功率的表达式为= 。 ④若在步骤②中，测量时，小明闭合开关后，忘记断开，则仍用原方法算出的小灯泡额定功率 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 22．（2024·江苏南京·二模）用图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，其中电压表量程，电流表量程 （1）①正确操作，记录三个电表的数据； ②根据数据画出图像，如图乙，依据图线 （选填“A”或“B”）可得出结论； （2）第一组同学将图甲电路拆下三个元件，如图丙，在ab间接入某未知电阻，根据电压表示数和图乙信息可得未知电阻的阻值，其中可以测量的最大阻值是 ； （3）第二组同学设计了如图丁的电路，测量灯泡正常发光时的电阻，灯泡额定电流为，R上标有“”，步骤如下： ①只闭合，将R的滑片调整至合适位置，电流表示数为； ②只闭合，将R的滑片移至左端，读取电流表示数为； ③只闭合，将R的滑片移至右端，电流表示数为； ④只闭合读取电流表示数为； 正确排序有多种，请写出其中一种， ，灯泡正常发光时的电阻为 。 23．（2024·江苏南京·三模）为测量额定电压2.5V小灯泡正常发光时的电阻，小明进行了以下实验。 (1)图甲是测量小灯泡电阻时连接的实物图，电源电压不变 ①图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“”，并在图中改正；( ) ②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是 （填字母）； A．灯泡L1断路            B．灯泡L1短路            C．滑动变阻器断路 ③故障排除后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 ； ④移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U-I图像，根据图像的信息可以计算出当小灯泡正常发光时的电阻为 ； (2)小明同学也设计了以下几个电路测该小灯泡正常发光时的电阻，以下四种电路中可以测出该小灯泡正常发光时的电阻的是（    ）。 A．①②③④ B．②④ C．①③ D．只有② 24．（2024·江苏南京·三模）三个小组完成电学的几个实验。 (1)第一小组利用图甲电路，测未知电阻R的阻值，然后借助于R完成“电流和电压关系”的探究，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω  1A”。 ①图甲有导线尚未连接，请用笔画线代替导线将其连接 ； ②闭合开关前，滑片应调至最 （选填“左”或“右”）端； ③测电阻的实验原理是 ； ④闭合开关后，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，然后计算得 ； ⑤借助于刚刚测出的R，并用以上器材探究“电流和电压关系的实验”，现有如下表格的4组实验数据，不可能获得的数据有 （选填序号）。 序号 电压U/V 电流I/A 1 0.5 0.1 2 1.0 0.2 3 1.5 1.5 4 2.0 0.4 (2)第二小组借助于图丙电路巧测阻值，电源电压恒为U，定值电阻已知 第一步：闭合开关S，接a，滑动变阻器滑片调至某一位置，读出此时电压表示数为 第二步：闭合开关S，接b，不调滑片，读出此时电压表示数为 第三步：未知电阻 （用U，，和表示） (3)第三小组测小灯泡正常发光的电阻，小灯泡铭牌上仅有“0.3A”字样，现提供电压未知但恒定的电源、电压表或电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关、导线等，下列方案简单可行的是______（选填字母） A． B． C． D． 25．（2024·江苏南通·三模）实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验，提供的器材有：电源（电压3V）、电流表、电压表、电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）、Rp规格为“10Ω 2A”、电阻箱R0（0~999.9Ω），开关及导线若干。 实验序号 R/Ω I/A ① 5 ② 10 0.20 ③ 15 0.13 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。闭合开关，两电表均无示数。现将电压表分别接在接线柱ab、bc、cd两端，发现Uab＝0V、Ubc＝3V、Ucd＝0V，则电路故障是 。 （2）排除故障后，此时R的阻值为5Ω。闭合开关，调节滑片P，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 A。接着将R阻值换成10Ω，向 （选填“左”或“右”）端移动滑片，以保持电压表的示数不变。 （3）将R阻值换成15Ω重复上述操作．三组数据如表所示，得结论：电压一定时，电流与电阻成 。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？ （可行/不可行）。 （4）如图丙图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 。 （5）实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻Rx，他们设计了的图丁中A、B、C三个实验方案，其中能准确测量Rx阻值的是 。 26．（2024·江苏南京·一模）小明在“测小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，实验室有以下器材：电源（电压恒为4.5V）、标有2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω 1A”、开关各一个，定值电阻三个（10Ω、20Ω、30Ω）导线若干。 (1)如图甲所示是小明同学连接的电路，请你在只改变一根导线连接的情况下，使电路成为能正确完成测量任务的电路（用“×”标出改动之处，画出改接导线） ； (2)电路连接好后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将其中三次数据记录在表格中，根据数据求出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；（保留一位小数） 实验次序 1 2 3 电压表示数U/V 2.0 2.5 2.8 电流表示数I/A 0.20 0.24 026 (3)上述实验结束后，小明同学想进一步“探究电流与电阻的关系”，他将小灯泡取下后，按图乙电路在R的位置依次换成已有的定值电阻10Ω、20Ω、30Ω先后接入电路，为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为 Ω至 Ω的电阻R′； (4)小明同学想利用如图丙实验电路图测量Rx的阻值。图中R为电阻箱，请在以下空白处填上适当内容； ①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表示数I和电阻箱阻值RA； ②将开关改接b， ，记下电阻箱阻值RB； ③则Rx= （要求仅利用电阻箱读数表达Rx的阻值）。 (5)为测量某小灯泡两端电压为3V时的电阻，小明又设计了图丁所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0~999.9Ω），实验步骤如下： ①仅闭合S1，R2调至9Ω时，电压表的示数为3V； ②仅闭合S2，R1、R2分别调至10Ω和5Ω时，电压表的示数为3V；则小灯泡在3V电压下发光时的电阻为 Ω。 (6)小华思考后，设计了图戊的电路，也测量出了小灯泡两端电压为3V时的电阻，所用电源电压恒定不变（电压大小未知），已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，R1的最大阻值未知，实验过程中，各元件安全。 ①仅闭合开关S、S1，调节R2的滑片位置，使电压表的示数为3V； ②仅闭合开关S、S2，调节R1的滑片位置，使电压表的示数仍为3V； ③接着将R2的滑片调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片调至最右端，记下电压表的示数为U2； ④小灯泡两端电压为3V时的电阻的表达式为RL= （用R0、U1、U2表示）。 27．（2024·江苏常州·一模）小红利用图甲电路测量未知电阻Rx。 (1)移动滑片P，将测得的电流表、电压表示数记录在表格中，实验①的两表示数如图乙所示，请将数据填入表格，根据实验①②③数据可得：的阻值的是 Ω（保留整数）；多次实验的目的是 ； 实验序号 ① ② ③ 电流表示数 0.2 0.25 电压表示数 3.8 5 阻值 (2)小明想用额定电压为U额=4.5V的电源、滑动变阻器（50Ω  0.5A），设计了如图丙所示的电路图及下列方案来测量小灯泡L的额定功率（灯丝电阻约10Ω）。 ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压。 ②断开开关，保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，仅将a接点改接到c接点上，测出定值电阻Rx两端的电压U0，从而求出小灯泡的额定电流。 请你指出小明的设计方案中存在的两个问题： I. ； Ⅱ. ； (3)思考后，小明又设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡L的额定功率，电源电压未知但不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为10Ω，实验操作如下： ①只闭合开关S和S1，调节R2滑片，使电压表的示数为U额； ②只闭合开关S和S2，保持 （）的滑片位置不变，调节 （）的滑片，使电压表示数仍为U额； ③保持②中开关状态，仅将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1=3V，再仅将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数U2=1.5V，则小灯泡L的额定功率P额= W。 一、实验题 1．（2024·江苏无锡·三模）小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2V。 次数 U/V I/A 1 1.0 0.18 2 1.5 0.22 3 2.0 0.25 4 3.0 （1）用笔画线代替导线，将图乙中所示的器材连接成完整电路； （2）正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮，并在表格中记录数据。第4次实验时，电流表的示数如图丙所示，则通过灯L的电流为 A，小灯泡此时的电功率为 W； （3）由表格数据可知，灯丝未通电时的电阻R不超过 Ω（结果保留2位小数）； （4）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U1的小灯泡电功率，已知滑动变阻器最大阻值为R0，定值电阻阻值R未知，实验步骤如下： ①断开S2，闭合S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为 ； ②保持滑片P位置不变，断开S1，闭合S、S2，读出电压表示数为U2； ③移动滑片P至最左端，读出电压表示数为U3； ④移动滑片P至最右端，读出电压表示数为U4； ⑤小灯泡的额定功率P额= W（用测量量和已知量的符号表示）。 2．（2023·江苏苏州·二模）小明同学利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、。    （1）闭合开关后，发现电流表有示数，而电压表无示数，原因可能是 ； （2）排除故障后，进行实验，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流随电阻R变化的图像； ①由图像丙可以得出结论： ； ②上述实验中，小明用的电阻做完实验后，然后将的电阻接入电路，闭合开关，电压表的示数将会 （选填“变大”、“变小”或“不变”），此时应该向 （选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为 V，然后读出电流表的示数； （3）若已知滑动变阻器的规格为“”，电源电压为6V，电流表量程为0~0.6A，为完成探究，定值电阻两端能控制的电压范围是 ；若小聪同学将电路中的定值电阻改为额定电压为2.5V的小灯泡，来测量它的额定功率； （4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如下图丁所示，则小灯泡的额定功率是 W。在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 。 （5）利用如图戊所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空（电源电压不变，和为滑动变阻器，的最大电阻为）。    ①只闭合开关S和，调节 ，使电压表的示数为2.5V。 ②只闭合开关 ，调节，使电压表的示数仍为2.5V。 ③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为；再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为，则小灯泡额定功率的表达式 （用、、、表示）。 3．（2023·江苏苏州·二模）在探究“电流和电压关系”的实验中，提供器材有：电源（电压保持3V不变）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（）、小灯泡、滑动变阻器（标有“”字样）、开关和导线若干。    （1）同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示； ①探究电流与电压关系时，应保持 不变，图甲中，因为 所以不能用于该实验探究； ②由图乙改进为图丙是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压 （选填“改变”或“保持不变”）； （2）上述实验结束后，小明想测量额定电压为2.5V的小灯泡的正常发光时的电阻，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个电压表，设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。    ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为 V，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片 （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出 ； ③小灯泡正常发光时的电阻为 。（用已知量和测量量表示） 4．（2025·江苏宿迁·一模）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻，电压恒为6V的电源，“40Ω1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)请你根据甲图，将乙图中的部分电路连接完整（要求：滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不交叉）； (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； (3)首先，接入10Ω的电阻，探究“电流与电压的关系”，实验过程中，通过多次改变滑片的位置来改变电阻两端电压；当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为 A；实验小组记录的数据表格如下，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验序号是 。 实验序号 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 电流/A 0.1 0.14 0.20 0.24 分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比； (4)接着小红继续按照图乙所示电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路，探究电流与电阻的关系。 ①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关换上另一个电阻，闭合开关时电流表的示数变成了0.15A，由此可知换上的电阻为 Ω，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑动变阻器的阻值适当调 （选填“大”或“小”）； ②她发现当接入 Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都大于2V，若想完成实验，应更换一个最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 5．（2024·江苏常州·二模）小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中，使用的实验器材有：两节新干电池、滑动变阻器（满足实验要求）、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下： （1）请将图1连接完整（要求：滑片P向右移，电压表示数变小） （2）小红把5Ω的定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最 （左/右）端。闭合开关，移动滑片P，发现电压表示数无变化，电流表示数有变化，其原因可能是定值电阻 。 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图2所示，则电流表示数为 A。继续实验，将实验数据记录在表中，分析数据可得出结论：在电阻一定时， 。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 （4）小红接下来探究电流与电阻的关系。分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，正确进行操作，并根据实验数据绘制出图像，如图3所示。根据数据分析得出结论： ，通过导体的电流与导体的电阻成反比。该过程中滑动变阻器除保护电路外，还起到 的作用。 （5）小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后，要测量一个标记不清的定值电阻阻值（约为30Ω），利用现有器材，设计了如图4所示的电路。 ①闭合开关，将滑动变阻器接入最大阻值时，记录电压表示数为； ② ，记录电压表示数为； ③得出了定值电阻阻值的表达式：＝ （用、、表示）。 6．（2024·江苏南京·模拟预测）如图所示，在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时，电源电压为3V保持不变，滑动变阻器规格“20Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 （1）根据图甲连接电路时，开关应 ； （2）闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电流、电压的数据，记录在表格中； （3）根据表格数据，可以得到结论；当导体电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成 比； （4）增加5Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，利用上述的实验器材和电路还可以进一步探究“电流与电阻的关系”。 ①先将5Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，记录电流表的示数； ②不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，直至电压表的示数为 V； ③换接不同的定值电阻，重复上述的实验步骤，绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙，由图乙可知：电压一定时，电流与电阻成 比； ④对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证，绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器，电流与总电阻”之间的图像，如图丙，其中表示电流与总电阻关系的是图线 （选填“a”、“b”或“c”），图中阴影部分面积表示的物理意义是 。 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 电学压轴实验题（中考热点） 01核心精讲·题型突破 【核心精讲】 【题型突破】 ►考法01 探究电流与电压、电阻关系 ►考法02 测量电阻实验 ►考法03 测量小灯泡的功率实验 ►考法04 复合实验Ⅰ—探究电流与电压、电阻的关系、测量电阻实验 ►考法05 复合实验Ⅱ—探究电流与电压、电阻的关系、测量小灯泡的功率实验 ►考法06 复合实验Ⅲ—测量电阻实验、测量小灯泡的功率实验 ► 考法07 方案设计类实验综合 02命题预测 一、探究电流与电压、电阻的关系 考点 核心知识提炼 探究电流与电压、电阻的关系 图示过程 实验方法 控制变量法： （1）控制电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压； （2）控制电阻两端的电压不变，改变电阻。 数据处理 （1）在坐标系中画出I-U图像。 （2）在坐标系中画出I-R图像。 结论 （1）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （2）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 二、测量小灯泡的电功率 一、测量小灯泡的电功率 考点 核心知识提炼 测量小灯泡的电功率 图示过程 实验原理 P=UI 器材作用 （1）电压表：测量小灯泡两端的电压U；根据小灯泡的额定电压选择量程。 （2）电流表：测量通过小灯泡的电流I，根据I=P/U选择量程。 （3）滑动变阻器：保护电路；改变小灯泡两端的电压。 操作要点 （1）使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数，使电压表的等于小灯泡的额定电压。 （2）改变小灯泡的亮度：调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略低于或略高于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，记下电流表、电压表的示数。 实验结论 （1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。 （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。 三、伏安法实验综合分析 相 同 点 原理图 注：利用小灯泡进行实验时，将定值电阻R替换为小灯泡. 电路连 接操作 (1)连接电路时，开关断开，滑动变阻器“一上一下”接入电路，滑片移动到阻值最大处； (2)电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻(或小灯泡)两端. 实验故 障分析 (1)根据电表示数有无判断(电表自身完好的情况下，先看电流表，再看电压表) 电流表 (2)利用导线(或电流表)、电压表检测 ①导线(电流表)→并联在某两点间→ 电路正常工作(电流表有示数)→两点间存 在断路 注：利用小灯泡进行实验时，小灯泡不亮，电压表和电流表指针偏转角度很小，此时应 先移动滑片，减小滑动变阻器接入电路中的电阻并观察灯泡亮度变化. 数据 处理 (1)电表读数：先确定电表连接的量程从而确定分度值，再进行读数； (2)数据处理(图像法):①确定横、纵坐标轴代表的物理意义；②根据实验数据在坐 标图上描点；③用直线或圆滑的曲线连接各点，保证尽可能多的点落在线上，其 余点均匀分布在线两侧；④分析图线(若每组数据比值为定值，则两组数据为正 比；若各组数据乘积为定值，则两组数据为反比). 区 分 点 进行实 验操作 (1)探究电流与电压关系：控制电阻阻值不变，改变定值电阻两端的电压大小； (2)探究电流与电阻关系：控制定值电阻两端电压不变，改变定值电阻阻值大小； (3)测量定值电阻阻值：多次测量同一定值电阻在不同电压下的电流大小，分别计算 电阻值并求平均值； (4) 测量小灯泡正常发光时阻值：测量小灯泡正常发光(额定电压下)时通过电流大小； (5) 测量小灯泡的电功率：测量小灯泡不同电压下(含额定电压)通过的电流大小； 注：实验数据分析评估、特殊方法测量、动态分析见各个实验“方法总结”. 考法01 探究电流与电压、电阻关系 1．（2025·江苏宿迁·一模）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻，电压恒为6V的电源，“40Ω1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)请你根据甲图，将乙图中的部分电路连接完整（要求：滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不交叉）； (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； (3)首先，接入10Ω的电阻，探究“电流与电压的关系”，实验过程中，通过多次改变滑片的位置来改变电阻两端电压；当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为 A；实验小组记录的数据表格如下，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验序号是 。 实验序号 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 电流/A 0.1 0.14 0.20 0.24 分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比； (4)接着小红继续按照图乙所示电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路，探究电流与电阻的关系。 ①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关换上另一个电阻，闭合开关时电流表的示数变成了0.15A，由此可知换上的电阻为 Ω，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑动变阻器的阻值适当调 （选填“大”或“小”）； ②她发现当接入 Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都大于2V，若想完成实验，应更换一个最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 【答案】(1) (2)短路 (3) 0.28 1 正 (4) 20 大 25 50 【详解】（1）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片向右移动时，电流表示数变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，与电流表串联，电压表与电阻并联，如图 （2）闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，电压表可能被短路也可能断路，若故障只在定值电阻，电路存在的故障可能是定值电短路。 （3）[1]当电压表示数为2.8V时，电流表如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A。 [2]根据串联电阻的规律，电路的最大电阻为 根据欧姆定律，电路的最小电流为 由分析可知，表格中第1组数据不符合实际。 [3]根据表中数据可知，电压与电流的比值大小不变，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）①[1][2]实验中控制电阻两端的电压为2V不变，用10Ω的电阻完成实验，根据串联电路的分压规律，滑动变阻器接入电路的电阻为     更换电阻后，滑动变阻器两端的电压为 定值电阻两端的电压为 定值电阻两端的电压与滑动变阻器两端的电压相等，根据串联电路分压规律可知，此时定值电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相等为20Ω；根据串联电路分压规律，要使定值电阻两端的电压减少恢复到2V，此时应将滑动变阻器的阻值适当调大，使其两端的电压增大。 ②[3][4]实验中控制电阻两端的电压为2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 电阻的电压为变阻器电压的0.5倍，根据分压原理，当接入变阻器连入电路中的电阻最大为40Ω时，对应的定值电阻最大为 故实验中她发现当接入25Ω的电阻进行实验时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都大于2V；若想完成实验，由分压原理，应更换的滑动变阻器的最大阻值不小于 2．（2024·江苏泰州·一模）小明设计如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压9V保持不变。 (1)连接电路时，开关S应 。 (2)在探究电流与电压的关系时，保持R的阻值不变，测出电流表和电压表的示数如表1所示，分析可得当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。 (3)在探究电流与电阻的关系时，先后4次改变R的电阻值，并测得相应的电流值，记录数据如表2所示。 ①分析数据发现电流与电阻不成反比，原因是 。 ②正确操作后重新实验，收集数据并绘出导体R的电流与电阻的图像，如图乙所示。由图可知，在电压一定时，导体中的电流与电阻成 比，当R的阻值为25Ω时对应的电流值应为 A。 ③在②正确操作时，记录每次实验的电流值和对应电阻箱的阻值，并在图乙坐标系中描点绘出曲线B。如将曲线B平移， （选填“能”或“不能”）与曲线A重合。 【答案】(1)断开 (2)正 (3) 更换电阻后没有调节电阻箱使电压表示数保持不变 反 0.24 不能 【详解】（1）为了保护电路，连接电路时，开关要断开。 （2）由表1数据可以看出，导体中的电流随电压的增大而增大，且导体中的电压与电流之比为定值，说明在电阻一定时，电流与电压成正比。 （3）[1]分析表2中实验数据，根据，可得到 没有控制定值电阻两端电压不变。 [2]由图像可知，定值电阻的阻值与对应的电流值的乘积不变，故从图像可以得出结论：电压一定时，导体中电流与电阻成反比；由图像中，，可得定值电阻两端电压为 当R的阻值为25Ω时，其电流为 [3]定值电阻的电流与电阻关系是，电阻箱的电流与电阻关系是，根据反比例函数的性质，两个函数的图像不同，不能通过平移重合。 3．（2024·江苏无锡·一模）小明在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”的实验中，器材有：电压恒为3V的电源、电流表、电压表、开关、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、滑动变阻器“20Ω 1A”，导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小 ； (2)先将5Ω的定值电阻R接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零。可能是定值电阻R出现了 故障； (3)故障排除后，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数，断开开关，小明直接拆下5Ω的电阻R改换成阻值为10Ω的电阻继续实验，闭合开关，电压表示数如乙图所示，其示数是 V，要完成这次实验，应将变阻器接入的阻值 （选填“变大”或“变小”）； (4)小明成功完成实验后，得到了电流I与电阻R的关系如图丙所示，由图可得出的结论是 ； (5)小明选用上述器材测一金属丝的电阻，得到通过电阻丝的电流I与其两端电压U的关系如图丁所示，由此可得金属丝的功率P与U2及I2的关系，下列图像中合理的是_______。 A． B． C． D． 【答案】(1) (2)短路 (3) 2.4 变大 (4)见解析 (5)C 【详解】（1）滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示： （2）先将5Ω的定值电阻R接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表指针正常偏转，说明电路是通路，电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即可能是定值电阻R出现了短路故障。 （3）[1]电压表示数如乙图所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.4V。 [2]电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应将变阻器接入的阻值变大。 （4）由图丙可知，电流与电阻的乘积为 UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V 为一定值，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）由图丁可知，当金属丝两端电压增大，通过金属丝的电流也增大，根据P=UI可知，金属丝功率变大，温度升高，金属丝的电阻随温度的升高而变大。 AB．根据可知，金属丝电阻不变，则P与U2成正比，图线为过原点的直线，因金属丝的电阻随温度的升高而变大，因此P与U2的关系图线应向下弯曲，故AB不符合题意； CD．根据P=I2R，若金属丝电阻不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线，因金属丝的电阻随温度的升高而变大，因此P与I2的关系图线应向上弯曲，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 4．（2024·江苏苏州·二模）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压3V，定值电阻为5Ω，按照图甲将电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R 两端电压为1V。 (1)将实物电路甲连接完整，要求：当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大； (2)按甲正确连线后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 ； (3)接下来实验操作中，在用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为1V。为成功完成此探究，小明同学设计了如下方案，你认为可行的一项是___________； A．只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω B．如果只增加电源电压，则电源电压增加到6V (4)小明同学将电阻换成额定电压为2.5V，额定功率为0.75W的小灯泡（如图乙） ，想测量小灯泡的电流和电压特点； ①利用上述电路继续进行实验时，当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时，灯泡的实际电功率P实 （选填“大于”、 “小于”或“等于”） ； ②实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了探究，根据实验数据也画出了U-I图像。你认为正确的是图丙中的虚线 （选填“①”、“②”或“③”） 。 【答案】(1)见解析 (2)定值电阻断路 (3)A (4) 小于 ② 【详解】（1）实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，变阻器接入电路中电阻变小，则变阻器的C接线柱接入电路中，如图所示： （2）按甲正确连线后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （3）A．依题意得，定值电阻的电压控制为1V，变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 当接入20Ω定值电阻时，变阻器接入电路中电阻为 故A符合题意； B．如果只增加电源电压，定值电阻的电压不变时，变阻器的电压变大，当定值电阻接入电路中电阻变大，由欧姆定律得，电路电流减小，变阻器接入电路中电阻变大，故B不符合题意。 故选A。 （4）[1]由得，灯泡的额定电流为 当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时，灯泡的电流减小，电压也减小，灯泡的实际功率减小，灯泡的电阻减小，由得，灯泡的实际电功率 [2]串联电路中电流处处相等，当灯泡的电压为1.5V时，变阻器的电压为 则灯泡的U-I图像与变阻器的U-I图像在 时，相交于一点，则图丙中的虚线②是滑动变阻器的U-I图像。 5．（2024·江苏无锡·模拟预测）某实验小组探究“电流与电压、电阻”的关系。实验中电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图甲所示。 ①为了探究电流与电压的关系，请你用笔画线代替导线，添加两根导线将电路实物图补充完整 。（导线不允许交叉） ②连接电路前，小明发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是 。 ③检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图丙所示。请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点 ④分析画出的I-U图像可得出结论：在电阻一定时， 。 (2)实验结束后，小明想继续探究“电流与电阻”的关系，他将电源电压改为4V且不变，其余连接方式不变。将图中的定值电阻逐个依次换为5Ω、10Ω、20Ω、35Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为2V不变。 ①闭合开关试触时，移动滑动变阻器的滑片，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 。 ②根据实验数据，小明作出了如图戊所示的I-R图像，由于此图线为曲线，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是： 。 ③完成了前三个电阻的实验后，小明又把R换为35Ω的电阻接入电路，闭合开关，电压表都不能达到所控制的电压值，此时他发现电压表示数始终 （选填“大于”“小于”或“等于”）2V。为能够完成最后一个电阻的实验，在不增加原有实验器材、也不改变定值电阻两端预设电压的前提下，请你写出合适的操作 。 【答案】(1) 将电流表调零 见解析 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (2) 定值电阻断路 将I-R图像的横坐标R变为 大于 在电路中串联一个15Ω的电阻 【详解】（1）[1]电源、开关、电流表，串联接入电路中，电压表与电阻并联，如图所示： [2]连接电路前，电流表没有通电，指针不在0刻度，所以接下来的操作是电流表调零。 [3]由图丙可知，电流表选用小量程，电流为0.5A，如图所示： [4]因为绘制出电阻R的I﹣U图像为过原点的直线，所以可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （2）[1]电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，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，与电压表并联的定值电阻断路了。 [2]小强做出了如图丁所示的I-R图像，由于此图线为曲线，根据可知，，电压不变时，I和成正比，所以将I﹣R图像的横坐标R变为，从而直观判断出了I与R的关系。 [3][4]完成了前三个电阻的实验后，把R换为35Ω的电阻接入电路，无论怎样移动滑片，根据串联分压原理可知电压表示数始终大于2V；定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压 U滑=U-UV=4V-2V=2V 根据分压原理 可得，变阻器连入电路中的电阻R滑=35Ω，35Ω>20Ω，不增加原有实验器材时，根据串联电路电阻规律可知，需在电路中串联一个电阻，其阻值 R'=35Ω-20Ω=15Ω 考法02 测量电阻实验 6．（2024·江苏苏州·二模）如图甲所示是测量未知定值电阻的实验电路，同学们又设计了两种测电阻的方案，R0为定值电阻阻值。 (1)甲图中，当闭合开关时，电流表有示数，电压表没有示数，调节滑动变阻器电流表示数发生变化，但是电压表仍没有示数，若故障只有一个，则故障可能为： ；排除故障后，调节滑动变阻器，若电压表、电流表示数都为小量程的一半，则Rx= Ω； (2)方案一：闭合开关S，读出电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx= （用U1、U2、R0表示）； (3)方案二：如图，当把导线M的右端接到电流表“﹣”接线柱上，合上开关S后，电流表示数为；当把导线M的右端接到电流表“0.6”接线柱上，合上开关S后，电流表示数为，也能求出Rx的阻值 ； (4)若电源电压为3V且恒定，若想测量一个阻值大约为300欧的未知电阻，你选择方案 （选填“一”或“二”），且定值电阻R0的阻值应该选择下列三个选项中的 。 A．20Ω     B ．500Ω       B．9000Ω 【答案】(1) 电阻Rx短路 5 (2) (3) (4) 一 B 【详解】（1）[1]甲图中，当闭合开关时，电流表有示数，电路是通路，电压表没有示数，说明电压表被短路，调节滑动变阻器电流表示数发生变化，但是电压表仍没有示数，若故障只有一个，则故障可能为：电阻Rx短路。 [2]排除故障后，调节滑动变阻器，若电压表、电流表示数都为小量程的一半，则有，，Rx的阻值 （2）方案一：闭合开关S，读出电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，根据串联分压规律知可得 解得 （3）方案二：如图，当把导线M的右端接到电流表“﹣”接线柱上，合上开关S后，电流表测量干路的电流，干路电流为I1；当把导线M的右端接到电流表“0.6”接线柱上，合上开关S后，电流表测量R0的电流，示数为I2，则Rx的电流为；根并联电路电压相等，故有 解得 （4）[1]若电源电压为3V且恒定，若想测量一个阻值大约为300欧的未知电阻，根据欧姆定律知，电路中的最大电流 小于电流表的分度值，无法测量电路中的电流，故方案二不可行，而方案一采用串联分压，不用测量电流的大小，是可行的。 [2]为了分得的电压可测量，定值电阻R0的阻值与300欧的未知电阻相差不大，使得二者电压都在可测量范围内，故选B。 小于电流表的分度值，无法测量电路中的电流，故方案二不可行，而方案一采用串联分压，不用测量电流的大小，是可行的。 [2]为了分得的电压可测量，定值电阻R0的阻值与300欧的未知电阻相差不大，使得二者电压都在可测量范围内，故选B。 7．（2024·江苏宿迁·二模）小明在做“测量小灯泡的电阻”实验时，电源电压3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，他连接的部分电路如图甲所示，有3个滑动变阻器（铭牌上分别标有“10Ω，2.5A”、“20Ω，2A”、“60Ω，1A”字样）可供选择。 (1)如图甲所示，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 （选填“A”或“B”）端；闭合开关后发现电压表的指针刚好满偏。小明仔细检查后，发现只有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线 ； (2)纠正错误后闭合开关，小明发现灯泡还是不发光，电流表有示数，电压表无示数。产生此故障的原因可能是下列情况中的 ； A．电灯座内部短路 B．小电灯的灯丝断了 C．电压表的正、负接线柱接反 (3)排除故障后，闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据，小明根据实验数据绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙中的图线a所示，观察图像，发现AB部分近似为线段，BC部分为曲线，为便于分析，将线段AB延长作出图像，如图丙中的图线b所示。 ①某次实验中，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常工作时的电阻，他应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片P，直至小灯泡正常工作； ②小灯泡正常工作时的电阻为 Ω；实验中小灯泡两端电压最低可以调至0.25V，则他实验时所选用的滑动变阻器是 （选填“10Ω，2.5A”、“20Ω，2A”或“60Ω，1A”）； ③通过实验发现，当小灯泡两端电压逐渐增大时，灯泡亮度会逐渐变亮，说明小灯泡的亮度与 功率（选填“额定”或“实际”）有关；比较a、b两图线，发现两图线间的距离随着电压的增大而增大，你认为造成这种结果的原因是 。 【答案】(1) A (2)A (3) B 10 60Ω，1A 实际 见解析 【详解】（1）[1]为保护电路，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到阻值最大处，即A端。 [2]实验中，电流表要与灯泡串联，电压表与灯泡并联，故改错如下： （2）闭合开关，小明发现灯泡还是不发光，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是电灯座内部短路，故选A。 （3）[1]某次实验中，电压表的示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，灯泡的额定电压为2.5V，所以为了测量小灯泡正常工作时的电阻，应增大灯泡的电压，则要减小变阻器的电压，根据串联分压原理，要减小变阻器的阻值，所以应向B端移动滑动变阻器的滑片P，直至小灯泡正常工作。 [2]由图丙可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡正常工作时的电阻为 [3]由图丙可知，灯泡电压为0.25V时，电流为0.05A，此时滑动变阻器阻值为 则他实验时所选用的滑动变阻器是“60Ω，1A”。 [4]当小灯泡两端电压逐渐增大时，电流也增大，根据可知实际功率变大，灯泡亮度会逐渐变亮，说明小灯泡的亮度与实际功率有关。 [5]比较a、b两图线，发现两图线间的距离随着电压的增大而增大，这是因为灯泡的电阻随温度升高而变大。 考法03 测量小灯泡的功率实验 8．（2024·江苏徐州·三模）小华同学准备做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.8A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)小华设计了图甲所示电路，她应选择滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）完成实验。 (2)小华移动滑片改变灯泡的电压和电流，根据记录的实验数据描绘出小灯泡U﹣I图像（如图乙所示），则小灯泡的额定功率为 W。 (3)由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 。 (4)小华在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】(1)R2 (2)0.625 (3)灯丝电阻随温度升高而增大 (4)大于 【详解】（1）灯的额定电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压 U滑=6V−2.5V=3.5V 变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=1.4×10Ω=14Ω 故为了完成整个实验，应该选择滑动变阻器R2。 （2）由图乙可知当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 （3）由图乙可知灯泡电阻是变化的，影响灯泡电阻变化的主要原因为：灯丝电阻随温度升高而增大。 （4）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，灯泡的功率变大，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Δ R1大于ΔR2。 9．（2024·江苏无锡·一模）小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材如下：两节干电池，一个电流表，一个电压表，一个滑动变阻器，额定电压为2.5V的小灯泡，开关，导线若干。设计的电路如图甲所示： (1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整（要求滑片P向右移动，电流表示数变小） ； (2)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________； A．检查电路是否断路 B．检查电路是否短路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 (3)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡的额定功率为 W； (4)在某两次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了，小灯泡的阻值变化了，根据灯的电阻变化规律可知 （选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】(1) (2)C (3)0.5 (4)> 【详解】（1）“测量小灯泡的电功率”实验，连接电路时，电压表应该并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应该选择小量程0~3V；要求滑片P向右移动，电流表示数变小，即滑动变阻器的接入阻值变大，根据滑动变阻器“一上一下”的连接原则，应该接左下接线柱。如图所示 （2）因为电流表和电压表都有示数，则可能是小灯泡的实际功率太小，所以应该移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）由图丙可知，当小灯泡正常发光时两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率为 （4）当滑动变阻器的电阻变小时（总电阻也会变小），由分压原理，其分得的电压变小，根据串联电路电压的规律，则灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率增大、灯丝温度升高，则灯泡电阻变大，但总电阻变小。根据 可知，只有当的减小量大于的增加量才会让总电阻变小，即ΔR1>ΔR2。 10．（2024·江苏镇江·一模）某小灯泡的额定电流为0.3A，图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。 (1)请用笔画线代替导线，将电路连接完整，使此时滑动变阻器接入电路阻值最大 。图中电源A端为电源的 极； (2)闭合开关前检查电路，发现电流表如图2所示，接下来应该进行的操作是 ； (3)闭合开关，调节滑片使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图3 所示，则该灯泡的额定功率为 W。 (4)完成实验后，断开开关，首先拆除 两端导线，然后整理器材； (5)用图4所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为 6V，定值电阻R0的阻值为 5Ω。 ①只闭合开关 S、S1，移动滑片，使电流表示数为 A，小灯泡正常发光； ②只闭合开关 S、S2，使滑片 （选填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为0.15A； ③小灯泡的额定电功率 P额= W。 【答案】(1) 负 (2)调零 (3)0.45 (4)电源 (5) 0.4 保持不动 1 【详解】（1）[1]实验中为保护电路，开关闭合前，应使滑动变阻器移至阻值最大处，由图可知滑片P在最右端，因此连接的是滑动变阻器的左下接线柱，灯泡的额定电流为3A，电流表选用小量程，如下图所示： [2]如图，图中电源A端为电流负极，因为它与电流 表负接线柱相连。 （2）闭合开关前，发现电流表指针未指向0刻度线，因此需要对电流表进行调零。 （3）图3电压表示数为1.5V，电流为0.3A，故灯泡的额定功率为 （4）测量结束后，断开开关，先拆除电源两端导线， 再拆除其他导线，整理器材。 （5）[1]只闭合S，S1，滑动变阻器先与灯泡并联，再与R0串联，电流表测干路电流，使小灯泡正常发光 ，则滑动变阻器电压等于小灯泡额定电压为4V，则R0两端电压为 则干路电流为 即电流 表示数为0.4A。 [2][3]只闭S、S2，滑动变阻器与灯泡并联，再与R0串联，电流表测滑动变阻器电流。若要测小灯泡额定功率，应保持滑 动变阻器阻值不变，使小灯泡保持额定电压，因此滑片保持不动。滑动变阻器电流为0.15A，小灯泡电流为 即小灯泡额定电流为0.25A，故小灯泡额定功率为 11．（2023·江苏常州·一模）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω），滑动变阻器规格为“50Ω 0.5A”. (1)用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整； (2)连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变.发生故障的原因可能是滑动变阻器 或灯泡 （短路/断路）； (3)闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到 （A/B）端.闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （A/B）端移动； (4)实验中应根据 （灯泡亮度／电压表示数／电流表示数）确定灯泡是否正常发光了.根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图象可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （变大／变小／不变）； ③实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是 。 【答案】(1) (2) 短路 断路 (3) A 2.2 B (4) 电压表示数 0.625 变大 实际功率远小于额定功率 【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 故电流表选用小量程与灯串联，如图所示 （2）[1][2]当滑动变阻器短路时，电压表测灯泡两端的电压，即电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；当滑动变阻器断路时，整个电路断路，则电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数不变，仍然为零，不符合题意；当灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表与电源两极连接，测量电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，符合题意；当灯泡短路时，电压表示数为0，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变，仍然为零，不符合题意。故发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或者灯泡断路。 （3）[1]闭合开关前，为保护电路，应将图甲中滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处的A端。 [2][3]由图乙知道，电压表使用0～3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，由串联电路的分压原理知道，要使灯泡正常发光，应向B端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻变小，从而使灯泡两端的电压增大到2.5V为止。 （4）[1]灯在额定电压下正常发光，实验中应根据电压表示数确定灯泡是否正常发光了。 [2]根据制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像知道，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 [3]当电压表的示数增大时，通过灯的电流也变大，由P=UI知道，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大，由欧姆定律，电压表与电流表的示数之比即灯的电阻变大。 [4]灯泡的额定功率为0.625W；由图像知道，当小灯泡两端的电压低于0.5，通过灯泡的电流小于0.1A，由P=UI知道，灯泡的实际功率过小，所以不能看到灯泡发光。 12．（2024·江苏连云港·模拟预测）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源恒为6V，待测小灯泡标有“3.8V   □A”字样，小明同学按图甲所示的电路图正确连接了电路，开始实验。 (1)实验时闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P置于 （选填“A”或“B”）端； (2)小明闭合开关S时，发现小灯泡不亮，观察到电压表和电流表的示数如表序号1。对于小灯泡是否发生了短路故障，写出你的判断结论及理由： ； (3)随后的几次实验数据依次记录在表中，第3次读数时，电流表的示数如图乙所示，为 A，小灯泡的额定功率为 W； 序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡电阻R/Ω 小灯泡功率P/W 小灯泡亮度 1 1.6 0.18 8.9 0.29 不亮 2 2.8 0.26 10.8 0.73 暗 3 3.8 12.7 亮 4 4.0 0.31 12.9 1.24 更亮 (4)小明根据表中数据，认为“小灯泡的电阻取决于电压和电流的比值”。这个结论是 （选填“正确”或“错误”）的； (5)小华根据表中数据，认为“小灯泡的电功率随灯丝电阻的增大而增大”，这个结论是错误的。理由是： 。 【答案】(1)B (2)见解析 (3) 0.3 1.14 (4)错误 (5)见解析 【详解】（1）为了保护电路，实验时，闭合开关前应将滑动变阻器R1的滑片P置于阻值最大处，即B端。 （2）若灯泡短路时，电路中仍有电流，则电流表的示数不为零；与小灯泡并联的电压表被短路，则电压表的示数为0，与表格中的序号1数据不一致，所以，小灯泡不亮不是小灯泡短路引起的。而是由于功率太小。 （3）[1][2]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A，则灯泡的额定功率 P=UI=3.8V×0.3A=1.14W （4）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以不能说小灯泡的电阻取决于电压和电流的比值，因此这个结论是不正确的。 （5）小灯泡的电功率是由其两端的电压和通过的电流共同决定的，即P=UI；灯丝的电阻虽然会随温度的升高而增大，但电阻的增大并不意味着电功率一定会增大；当灯丝电阻增大时，如果电压保持不变，根据欧姆定律可知电流会减小。由P=UI可知电功率会减小。 13．（2024·江苏盐城·一模）小超同学利用如图甲所示的器材，测量小灯泡的电功率．实验中电源电压恒定不变．灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω），滑动变阻器的规格为“10Ω  1A”。 （1）小超连接了如图甲所示电路，经检查，发现其中一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路 ；电路连接正确后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“右”或“左”）端，这样做的目的是 ； （2）为了顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V两种电源可供选择，则应选择电源电压为 V； （3）小超闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该 ；（填序号） A．检查导线连接是否良好            B．移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光 C．断开开关                        D．观察电流表和电压表是否有示数 （4）排除故障后，小超移动滑动变阻器的滑片，读出了三组实验数据，粗心的小超把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中、请你帮助小超计算出小灯泡的额定功率为 W； （5）做完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻可能是 （选填“0Ω”“4Ω”“8Ω”或“10Ω”）； （6）为了研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，小超测出若干组电压和电流值后，由公式求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a，小美想到另一方法，设计了如图丙所示的电路研究，他先由计算出小灯泡的电阻，然后根据若干个电压值，由求得对应功率，也作出功率随电压变化的图线b，下列反映了他们的实验结果的图线是 ； A．B．C． D． 【答案】 右 见解析 4.5 D 0.75 4Ω D 【详解】（1）[1]如图甲，电压表和小灯泡被短路，灯泡应与变阻器串联接入电路中，故把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上，如下图所示： [2][3]为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端。 （2）[4]小灯泡正常工作时电流约为 根据串联电路特点及欧姆定律可知，滑动变阻器两端的最大电压为 U滑=IR滑=0.25A×10Ω=2.5V 电源最大电压约为 U源=UL+U滑=2.5V+2.5V=5V＜6V 所以应选择电源电压为4.5V。 （3）[5]闭合开关S后，小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值太大，导致电路中的电流太小，所以首先观察电流表和电压表是否有示数，再根据情况采取其他措施，故D符合题意，ABC不符合题意；故选D。 （4）[6]由图乙可知，三组电压值分别为2V、2.5V、3V，三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，所以当电压为2.5V时，灯泡电流为0.30A，则灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.30A=0.75W （5）[7]电压为2V时，电流为0.26A，灯泡电阻约为 做完实验并断开开关一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，所以灯泡的电阻应大于0Ω小于7.7Ω，故灯泡的电阻可能是4Ω。 （6）[8]灯泡正常发光的电阻为 由题意可知 由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数，故图像是经过原点开口向上的抛物线，故BC不符合题意；灯泡电阻R随温度升高而变大，所以当小灯泡两端电压U<2.5V时，电阻小于8.3Ω，则Pa>Pb，此时抛物线a在抛物线b的上方；当小灯泡两端电压U=2.5V时，电阻等于8.3Ω，则Pa=Pb，此时两抛物线相交；当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻大于8.3Ω，则Pa<Pb，此时抛物线a在抛物线b的下方，故D符合题意，A不符合题意，故选D。 考法04 复合实验Ⅰ—探究电流与电压、电阻的关系、测量电阻实验 14．（2024·江苏南通·二模）小明同学在“探究电流与电压的关系”实验中，所选的电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作： （1）闭合开关后， （选填“电流表”或“电压表”）无示数。经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）改正电路后，调节滑动变阻器的滑片，进行了四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在右表中。分析数据可得出： ； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1 1.5 2 2.5 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 （3）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.2A的小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图乙所示的部分电路。电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为10Ω。请完成下面的实验步骤： ①补全电路：请在图中虚线框中补画出定值电阻和被测灯泡的元件符号； ②按电路图正确连接电路，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 V； ③保持滑片位置不变，闭合开关S、，电压表示数为4V，接若将滑片调至最左端，电压表示数为6V； ④计算出灯泡正常发光时的电阻：= Ω。 【答案】 电流表 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 2 15 【详解】（1）[1]由图甲得，闭合开关后，电流表与变阻器串联后再与定值电阻串联后在与电压表串联，由于电压表的电阻非常大，导致电路中没有电流，则电流表没有示数，无示数。 [2]实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流，电路修改如图所示： （2）[3]由表格中数据得，定值电阻的电压与电流的比值为定值，说明当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）[4]仅根据电压表要测量灯泡的电阻，则电压表要测量定值电阻的电压，灯泡与定值电阻、变阻器串联，通过调节滑动变阻器是灯泡正常发光，再通过串联电路特点与欧姆定律得到灯泡额定电压，如图所示： [5][6]图正确连接电路，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 此时灯泡正常发光。 ③保持滑片位置不变，闭合开关S、，电压表示数为4V，灯泡短路，定值电阻与变阻器串联；接若将滑片调至最左端，电压表示数为6V，电路化为定值电阻的简单电路，电压表测量电源电压，则电源电压为6V。 ④变阻器与定值电阻串联时，电路电流为 变阻器的电压为 变阻器接入电路中电阻为 灯泡正常工作时，由欧姆定律得，变阻器的电压为 灯泡的正常工作的电压为 由欧姆定律得，灯泡正常发光时的电阻 15．（2024·江苏南京·模拟预测）小钟同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：电源（4.5V），定值电阻四个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω） ， 电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω 1A”和开关各一个、导线若干。 (1)小钟连接的电路如图甲所示，闭合开关后，发现 （填“电流表”或“电压表”）无示数，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图中错误的那根导线上画“×”，并画出正确的连线。( ) (2)解决问题后，小钟先将5Ω的定值电阻接入电路。调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示；将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，他应将滑动变阻器的滑片P向 （填左”或“右”）端移动，使电压表的示数保持 V不变，再次读取电流表的示数。 (3)把20Ω的电阻接入电路时，小钟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于 V。由实验得出的结论是：当电压一定时， 。 小钟将定值电阻换成小灯泡L1，测出了几组电流值和电压值。并绘制了L1的U-I图象如图丙所示。 (4)同组的小华同学，利用小钟用过的小灯泡 L1和绘制的图象，意外测出了额定电流为I额的小灯泡L2正常发光时的电阻。电路图如丁图所示 （电源电压为U）'，请将她的实验步骤补充完整： ①闭合开关S，将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 。 ②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P保持不动，此时电流表的示数恰好为I1。 ③小灯泡L2的正常发光时的电阻R= （用符号表示） 【答案】(1) 电压表 (2) 右 2 (3) 2.5 电流与电阻成反比 (4) I额 【详解】（1）[1]原电路中，电压表与电阻短路了，只有电流表与滑动变阻器连入电路中，故电压表没有示数。 [2]电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如图所示： （2）[1][2]小钟先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片在某位置时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律可知，电压表示数为 U=IR=0.4A×5Ω=2V 根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，定值电阻阻值增大，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，即应保持定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V，再次读取电流表的示数。 （3）[1]假设控制电压表的示数不低于UV，根据串联电路电压的规律和分压原理 左边为一定值，右边也为一定值，当变阻器的最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也应最大，此时变阻器分得的电压最大，电压表的示数最小，即 解得UV=2.5V，为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制电压表的示数不低于2.5V。 [2]由实验得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。 （4）[1][2]①闭合开关S，将开关S0接1，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I额，此时L2正常发光； ②将开关S0由1改接到2，滑动变阻器的滑片P保持不动，此时电流表的示数为I1，根据L1的U-I图像可知，当电流为I1时，对应的电压为U1； 在①中，L1短路，L2与变阻器串联；在②中，L2短路，L1与变阻器串联，因电流为I1，由图丙知，L1对应的电压为U1，由串联电路的规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为 在①中，由欧姆定律可知，变阻器的电压为 U滑=I额×R滑 根据串联电路电压的规律，L2的额定电压为 U额=U-U滑=U-I额×R滑 小灯泡L2正常发光时的电阻为 16．（2024·江苏南京·一模）用如下器材：4V和6V两挡可调的恒压电源、R1(10Ω 3A) 和R2(50Ω 2A)两种规格的滑动变阻器、电阻箱R（0~9999Ω）和额定电流为0.2A的小灯泡L，完成下列实验。 (1)“探究电流与电阻关系”的实验中： ①图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正 ； ②改正电路后，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，原因可能是 ； ③排除故障后，正确操作并闭合开关，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，将滑片调至合适位置记录数据。改变R接入电路的阻值，重复实验，又测得三组数据，描绘出如图乙所示的图像，记录 点的数据时，滑片的位置最靠近B端，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 Ω； (2)用6V挡的恒压电源、5Ω的定值电阻 和滑动变阻器 设计了如图丙所示电路，测出了小灯泡L正常发光时的电阻 ①正确操作，仅读了两次电压表的示数，其中第二次电压表示数为4V，则RL= ； ②若对图丙进行调整，开关均仅断开、闭合一次，仍能测出RL的是 。 A．将R0换成R1         B．将R0与R2对调位置 C． 将R2换成R1           D．将R0与L对调位置 【答案】(1) 电阻箱短路/电阻箱调到0/电压表短路/电压表断路 d 40 (2) 10 AD 【详解】（1）①[1]原电路图中，电压表被短路，在“探究电流与电阻关系”的实验中，电阻箱R、电流表和滑动变阻器串联，电压表并联在电阻箱R两端，如下图 [2]闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即原因可能是电阻箱R短路或电压表短路或电压表断路。 [3]实验中，当把小电阻换成大电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由图乙可知，记录d点的数据时，滑片的位置最靠近B端。 [4]正确操作并闭合开关，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，此时滑动变阻器最大阻值接入电路，若滑动变阻器选用R1，滑动变阻器两端电压为 则电源电压为 1V+1V=2V 不符合题意； 若滑动变阻器选用R2，滑动变阻器两端电压为 电源电压为 1V+5V=6V 符合题意，故电源电压为U=6V；由图乙知道，定值电阻两端电压为 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 （2）[1]将R0与电压表并联后再与灯和R2串联，通过移动滑动变阻器R2的滑片使电压表示数为0.2A×5Ω=1V时，由串联电路电流特点，通过灯的电流为额定电流，灯正常发光；保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电压表测R0与R2两端的总电压为4V，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为 则小灯泡正常工作时的电阻为 [2]A．将R0换成R1，将R1的阻值调到最大处，再将R1与电压表并联后与灯和R2串联，通过移动滑动变阻器R2的滑片使电压表示数为0.2A×10Ω=2V时，由串联电路电流特点，通过灯的电流为额定电流，灯正常发光；保持R2的滑片位置不变，通过开关的转换，使电压表测R1与R2两端的总电压，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律求出灯泡额定电压，由求出小灯泡正常工作时的电阻，故A正确； B．将R0与R2对调位置，无论闭合开关S、S1还是S、S2，都无法确定灯泡是否正常发光，故B错误； C．将R2换成R1，此时电路中的最小电流为 灯泡无法正常发光，故C错误； D．将R0与L对调位置，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，根据串联电路电压规律，R0两端电压为 6V-5V=1V 根据欧姆定律知道，此时通过R0的电流为0.2A，等于灯泡额定电流，此时灯泡正常发光；保持R2的滑片位置不变，通过开关的转换，使电压表测L两端电压，即灯泡的额定电压，由求出小灯泡正常工作时的电阻，故D正确。 故选AD。 17．（2024·江苏苏州·一模）同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”，学生电源（调至6V进行实验）。电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）。定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路 （要求连线不得交叉）； (2)该同学将开关闭合后，发现两表均无示数，再将电压表并联到电流表两端，发现两表也无示数，最后将电压表并联到BC两端，发现电压表有示数。电路的故障可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，改变滑片的位置，记录的实验数据如表格所示，请将表格未填写的数据补充完整； 电压U/V 1 2 3 电流I/A 0.1 0.3 (4)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，不进行其它操作就闭合开关，此时滑动变阻器的滑片应向 （A/B）移动，直到电压表的示数为 V； (5)为完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为 Ω； (6)完成上述实验后，又找来了最大阻值未知的滑动变阻器，设计了如图丁所示电路，在没有电压表的情况下，来测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻．已知电源电压为U，滑动变阻器的最大阻值为R，请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式： ①只闭合S和，调节的滑片，使电流表为，此时小灯泡正常发光； ②只闭合S和， ，使电流表的示数与第①步时相同； ③只闭合S和，保持的滑片位置不动，将调至阻值最大，记录电流表的示数； ④小灯泡正常发光时的电阻 （用已知和测量的物理量的符号表示）。 【答案】(1) (2)定值电阻和电流表同时断路 (3)0.2 (4) A 2 (5)40 (6) 保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，调节滑动变阻器R0的滑片 【详解】（1）电流从电池的正极出发，经过开关、电流表、电阻、滑动变阻器回到负极，电压表并联在定值电阻两端，故如图所示： （2）同学将开关闭合后，发现两表均无示数，说明发生断路，且电压表两端没有与电源相通，说明定值电阻以外的电路部分有断点。将电压表并联到BC两端，发现电压表有示数，说明此时电压表两端与电源相通，则断点在BC之间。所以电流表断路。将电压表并联到电流表两端，发现两表也无示数，说明此时电压表两端没有与电源相通，则电流表以外的电路存在断点，所以定值电阻也断路。所以电路的故障可能是定值电阻和电流表同时断路。 （3）电阻的大小为 所以电压为2V时，电流的大小为 （4）[1]实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，不进行其它操作就闭合开关，根据串联分压可知，定值电阻变小，定值电阻两端的电压变小，为了保证定值电阻两端的电压不变，应减小滑动变阻器两端的电压，则滑动变阻器的阻值变小，此时滑动变阻器的滑片应向A端移动。 [2]电压表的示数为 （5）定值电阻两端的电压为2V，滑动变阻器两端的电压为 当定值电阻最大为20Ω时，根据串联分压原理，则有 解得。所以为完成整个实验，滑动变阻器最大阻值至少为40Ω。 （6）[1]只闭合S和，调节的滑片，只有小灯泡与滑动变阻器串联，使电流表为，此时小灯泡正常发光；只闭合S和，两滑动变阻器串联，保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，调节滑动变阻器R0的滑片，直至电流表的示数与①步时相同，此时滑动变阻器R0可以等效替代小灯泡。 [2]只闭合S和，保持的滑片位置不动，将调至阻值最大，记录电流表的示数，则滑动变阻器R0接入的阻值即小灯泡正常发光时的电阻为 考法05 复合实验Ⅱ—探究电流与电压、电阻的关系、测量小灯泡的功率实验 18．（2024·江苏常州·一模）小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，电源（电压恒为4.5V），小灯泡（额定电压为2.5V），电流表、电压表各一个，滑动变阻器（20Ω2A），开关，导线若干。 （1）甲图是小明连接的错误电路，请在应改动的一根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 。 （2）正确连线后，应将滑片移到最 （左/右）端。闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡 （短路/断路）。 （3）排除故障后，逐步移动滑片，看到如乙图所示的电压表示数，其读数为 V，为使灯泡正常发光，应向 （左/右）端移动滑片P。丙图为灯泡的I-U图象，可知灯泡的额定电功率为 W。 （4）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小明认为还可以探究：电阻一定时，电流与电压的关系，他的想法是 （正确/错误）的。 （5）为探究“电流与电阻的关系”，小明找来四个定值电阻（5Ω、20Ω、40Ω、60Ω），将灯泡依次换成以上定值电阻，并设定其两端电压恒为3V，在将60Ω电阻接入电路时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数变为3V，于是小明想在前面已使用的三个电阻中选一个串联接入电路来继续实验，下列说法正确的是 。 A．只能选20Ω的 B．只能在20Ω或40Ω中任选一个 C．在5Ω、20Ω、40Ω中任选一个 D．无论选哪一个接入电路都无法完成实验 【答案】 左 断路 2.2 右 0.5 错误 A 【详解】（1）[1]由图可知电压表测滑动变阻器和小灯泡两端电压，电压表应只能测量小灯泡两端电压，如下图： （2）[2]滑动变阻器滑片应放在阻值最大的位置，由图甲可知为最左端。 [3]电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源间是连通的，与电压表并联的电路部分发生了断路，因此故障可能是小灯泡断路。 （3）[4] [5]由图乙可知电压表示数为2.2V；此时电压低于小灯泡额定电压，为了使小灯泡正常发光，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，由图甲可知应向右端移动滑片P。 [6]由图丙可知当电压为2.5V时，电路中电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为 （4）[7]由图丙知，通过灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的；电流与电压和电阻有关，在探究电流与电压关系时应保持电阻不变，但灯泡在不同电压下电阻是不同的，所以不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系，小明的想法是错误的。 （5）[8]由题知，探究电流与电阻的关系，定值电阻两端电压恒为3V，由串联电路特点和欧姆定律有IR=I，即 若将60Ω电阻连入电阻中，即 解得，变阻器连入阻值和串联入电阻之和 R1=R总-R=90Ω-60Ω=30Ω 已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以当滑动变阻器接入电路阻值为10Ω时，可以选择20Ω的定值电阻。 故选A。 19．（2024·江苏常州·一模）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为9V，滑动变阻器规格为“30　2A” (1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙的实物图连接完整（导线不允许交叉） ； (2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （左/右）端；闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是 ； A．电流表损坏　　B．滑动变阻器短路 C．定值电阻R断路　　D．定值电阻R短路 (3)排除故障继续实验，更换定值电阻后，都要重新调节滑动变阻器，其目的是 ；实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如图丙所示，其读数为 A； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻R/ 5 7.5 12 15 20 25 电流I/A 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32 (4)分析表格中数据，可以得出结论 ；实验中当定值电阻更换为10时（表格中未记录），滑动变阻器接入电路的阻值应调为 ； (5)完成实验后，小明又利用上述电源（电压恒为9V）、滑动变阻器（规格“30　2A”）电压表和开关、导线等，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为3.0V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电压表示数为3.8V； ③保持滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为7.6V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 【答案】(1) (2) 左 C (3) 保持定值电阻两端电压不变 0.24 (4) 当电压一定时，电流与电阻成反比 5 (5) 6 1.2 【详解】（1）由甲图可知电压表测定值电阻两端电压，因此将电压表与定值电阻并联，即将定值电阻的右接线柱与电压表的负接线柱连接气起来，作图如下所示： （2）[1]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即最左端。 [2]串联电路中，电流表的示数为0，说明电路发生断路，电压表示数始终接近电源电压，则电压表串联接入电路，则故障为定值电阻断路，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[1]探究电流与电阻的关系实验中，需要保持定值电阻两端电压不变，当定值电阻阻值变化时，根据串联分压原理可知，电压表的示数会变大，因此需要调节滑动变阻器使定值电阻两端电压不变。 [2]丙图中，电流表所选量程为分度值为0.02A，读数为0.24A。 （4）[1]由表格数据分析可得，当电压一定时，电流与电阻成反比。 [2]根据表格数据，定值电阻两端电压为 根据分压原理，当定值电阻更换为10时，则 可得滑动变阻器的阻值为。 （5）[1]由图可知，当闭合开关S、S1和S2，电路为滑动变阻器和灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，为了测量灯泡的额定电功率，则应使灯泡两端电压等于额定电压为3V，则使电压表示数为 [2]保持滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时滑动变阻器变为定值电阻，电路为灯泡和定值电阻串联，可得电路中的电流为 保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，此时滑动变阻器变为定值电阻，电路连接不变，则电压表测量定值电阻的一部分电压，可得测量的阻值为 可得闭合开关S、S1和S2时，灯泡正常发光时，电路中的电流为 小灯泡的额定功率为 考法06 复合实验Ⅲ—测量电阻实验、测量小灯泡的功率实验 20．（2023·江苏常州·二模）在“伏安法测电阻”实验中，实验器材有：干电池3节（电压4.5V）、电流表和电压表各一只、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、待测电阻Rx、开关和导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大）； （2）完成电路连接，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，产生此故障的原因是 ： A．电流表断路 B．待测电阻Rx断路 C．待测电阻Rx短路 D．滑动变阻器短路 （3）排除故障后，多次调节滑动变阻器的滑片，记录实验数据如下表，图乙为第2次实验时电流表的示数，结果为 A； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0 电流I/A 0.10 0.19 0.25 0.30 （4）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析是第 次的数据，判断的依据是 ； （5）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为 Ω（结果保留整数）； （6）上述实验结束后，同学们还想测量额定电流为I1的小灯泡的额定功率，他们设计了如图丙所示的实验电路。请完成实验步骤： ①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数为 ，读出电阻箱的示数为R0； ③则小灯泡的额定功率的表达式为P额= （用字母表示）。 【答案】 B 0.16 1 实验中电压表最小电压大于1.0V 10 I1 【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，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电源串联在电路中，如图所示： （2）[2]电路连接正确后，闭合开关，发现小电流表无示数，说明电路可能断路，但电压表有示数，说明电压表和电源接通，则产生故障的原因是待测电阻Rx断路。 故选B。 （3）[3]由图乙知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.16A。 （4）[4][5]由表中数据，根据欧姆定律可得，定值电阻得阻值为 根据串联分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，根据串联电路电流特点和欧姆定律可得，定值电阻两端的最小电压为 由此可知，第1组数据不是本实验中测得的。 （5）[6]由表格可知，剩余四次实验的电阻，其中第2次电阻阻值为 第3次电阻阻值为 第4次电阻阻值为 第5次电阻阻值为 为了减小误差，可其四次数据的平均值，即电阻阻值应为 （6）[7][8]根据电路图可知，设计实验步骤，首先应使电流表示数为小灯泡的额定电流，所以应闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1。根据实验步骤，接着保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；在步骤①中，灯与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1时，灯正常发光；在步骤②中，电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱使电流表示数仍为I1，此时电阻箱的示数为R0，由等效替代法可知，灯正常发光时的电阻为R0，则由可得，小灯泡的额定功率表达式为 考法07 方案设计类实验综合 21．（2024·江苏泰州·一模）在“测量小灯泡的功率”实验中，小明选用器材如下：待测小灯泡（额定电压为）、电源（电压恒定）、电流表（）、电压表（）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 (1)图甲是小明开始时的连接电路，检查发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ； (2)电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表示数接近，经检查，灯完好，则故障原因可能是 ； (3)排除故障后，继续进行实验，闭合开关发现电压表示数为，为测量小灯泡的额定功率，小明向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直至灯泡正常发光，读出电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)完成上面实验后，小明同学还想测量另一只额定电压为的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知：电源电压恒为，定值电阻的阻值为，请帮小明完成下面实验步骤： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ； ②闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为； ③小灯泡额定功率的表达式为= 。 ④若在步骤②中，测量时，小明闭合开关后，忘记断开，则仍用原方法算出的小灯泡额定功率 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1) (2)灯泡与灯座接触不良 (3) 左 0.75 (4) U-U额 大于 【详解】（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： （2）电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近3V，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，经检查，灯L完好，即故障原因可能是灯泡与灯座接触不良。 （3）[1]排除故障后，继续进行实验，闭合开关发现电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，为测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故小明向左移动滑动变阻器的滑片，直至灯泡正常发光。 [2]当灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，电流表的量程是0~0.6A，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W （4）[1]闭合开关S、S1，断开S2，灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U额。 [2]在步骤①中，灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U额，根据串联电路电压规律可知，灯泡两端电压为额定电压，此时灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、R0和滑动变阻器仍串联，电压表测R0两端电压为U1，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光；根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，通过灯泡的额定电流为 小灯泡额定功率的表达式为 [3]小明在测量U1时，闭合开关S、S2后，忘记断开S1，此时电路仍为串联电路，但滑动变阻器被短路，电压表测R0两端电压，示数为U1'，与之前相比，U1'的示数变大，通过R0的电流变大，即灯泡的额定电流变大，故用原方法算出的小灯泡额定功率大于真实值。 22．（2024·江苏南京·二模）用图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，其中电压表量程，电流表量程 （1）①正确操作，记录三个电表的数据； ②根据数据画出图像，如图乙，依据图线 （选填“A”或“B”）可得出结论； （2）第一组同学将图甲电路拆下三个元件，如图丙，在ab间接入某未知电阻，根据电压表示数和图乙信息可得未知电阻的阻值，其中可以测量的最大阻值是 ； （3）第二组同学设计了如图丁的电路，测量灯泡正常发光时的电阻，灯泡额定电流为，R上标有“”，步骤如下： ①只闭合，将R的滑片调整至合适位置，电流表示数为； ②只闭合，将R的滑片移至左端，读取电流表示数为； ③只闭合，将R的滑片移至右端，电流表示数为； ④只闭合读取电流表示数为； 正确排序有多种，请写出其中一种， ，灯泡正常发光时的电阻为 。 【答案】 A 50 ①④②③ 5 【详解】（1）②[1]由图甲得，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测量定值电阻R1电压，电压表V2测量变阻器R2电压，定值电阻R1的电流随电压变大而变大，对应I-U图像是A图线。“电流与电压的关系”，研究对象是定值电阻，则应依据图线A可得出结论。 （2）[2]由图乙得，电路中电流最大为0.5A，此时变阻器接入电路中电阻最小，由串联电路电阻越小分到电压越小得，此时变阻器的电压最小，定值电阻R1电压最大，即电压表V1示数最大为15V，由欧姆定律得，定值电阻R1阻值为 电压表V1、电压表V2示数相等，都为12V，电源电压为 图丙中定值电阻R1与ab间电阻串联，电压表V2测量ab间电阻电压，当ab间接入电阻最大时，电压表V2的示数最大为15V，此时定值电阻R1的电压为 电路电流为 由欧姆定律得，可以测量的最大阻值是 （3）[3][4]①只闭合，L与R串联，电流表测量电路电流，将R的滑片调整至合适位置，电流表示数为，此时灯泡正常发光，电源电压为 ④只闭合读取电流表示数为，此时定值电阻R0与变阻器R串联，电流表测量电路电流，由欧姆定律得，电源电压为 ┄┄① ②只闭合，将R的滑片移至左端，电路化为R0的简单电路，读取电流表示数为，由欧姆定律得，电源电压为 ┄┄② ③只闭合，将R的滑片移至右端，R0与变阻器R的最大电阻串联，电流表示数为，由欧姆定律得，电源电压为 ┄┄③ 由①②③解得 ，， 由欧姆定律得，灯泡正常发光时，变阻器R的电压为 灯泡的额定电压为 由欧姆定律得，灯泡正常发光时的电阻为 23．（2024·江苏南京·三模）为测量额定电压2.5V小灯泡正常发光时的电阻，小明进行了以下实验。 (1)图甲是测量小灯泡电阻时连接的实物图，电源电压不变 ①图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“”，并在图中改正；( ) ②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是 （填字母）； A．灯泡L1断路            B．灯泡L1短路            C．滑动变阻器断路 ③故障排除后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为2V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 ； ④移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U-I图像，根据图像的信息可以计算出当小灯泡正常发光时的电阻为 ； (2)小明同学也设计了以下几个电路测该小灯泡正常发光时的电阻，以下四种电路中可以测出该小灯泡正常发光时的电阻的是（    ）。 A．①②③④ B．②④ C．①③ D．只有② 【答案】(1) C A 2.5V 12.5Ω (2)A 【详解】（1）①[1]原电路中，电流表与变阻器串联后再与待测电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与变阻器串联后再与待测电阻串联，电压表应与待测电阻并联，如下所示： ②[2]A．若L1断路，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故A不符合题意； B．若L1短路，电路为通路，电流表有示数，故B不符合题意； C．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两电表均无示数，故C符合题意。 故选C。 ③[3][4]改正错误后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑片A端移动，使电压表示数为2.5V。 ④[5]由图丙所示的U-I图像知，小灯泡额定电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的电阻为 （2）①．闭合开关S1，开关S2接L1，移动滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流；闭合开关S1，开关S2接R1，保持滑动变阻器的滑片不动，调节变阻箱使电流表的示数达到灯泡的额定电流；读出电阻箱的电阻值，即小灯泡的电阻，故①符合题意； ②．闭合开关S1，开关S2接右接线柱，调节变阻箱使小灯泡正常发光，此时电压表测电源电压；闭合开关S1，开关S2接上接线柱，保持变阻箱阻值不变，电压表测L1的两端电压；根据串联分压原理可求出R1的两端电压，读出R1的电阻，根据欧姆定律可求出电路的电流，再根据欧姆定律可求出小灯泡的电阻，故②符合题意； ③．只闭合开关S1，调节变阻箱使电流表的示数达到灯泡的额定电流；只闭合开关S2，读出电流表的示数，根据并联电路特点求出通过R1的电流，读出R1的电阻，根据欧姆定律可求出R1的电压，即小灯泡的两端电压，再根据欧姆定律可求出小灯泡的电阻，故③符合题意； ④．是在①的基础上增加了电压表，能得到灯泡正常发光时的电阻，故④符合题意。 故选A。 24．（2024·江苏南京·三模）三个小组完成电学的几个实验。 (1)第一小组利用图甲电路，测未知电阻R的阻值，然后借助于R完成“电流和电压关系”的探究，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω  1A”。 ①图甲有导线尚未连接，请用笔画线代替导线将其连接 ； ②闭合开关前，滑片应调至最 （选填“左”或“右”）端； ③测电阻的实验原理是 ； ④闭合开关后，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，然后计算得 ； ⑤借助于刚刚测出的R，并用以上器材探究“电流和电压关系的实验”，现有如下表格的4组实验数据，不可能获得的数据有 （选填序号）。 序号 电压U/V 电流I/A 1 0.5 0.1 2 1.0 0.2 3 1.5 1.5 4 2.0 0.4 (2)第二小组借助于图丙电路巧测阻值，电源电压恒为U，定值电阻已知 第一步：闭合开关S，接a，滑动变阻器滑片调至某一位置，读出此时电压表示数为 第二步：闭合开关S，接b，不调滑片，读出此时电压表示数为 第三步：未知电阻 （用U，，和表示） (3)第三小组测小灯泡正常发光的电阻，小灯泡铭牌上仅有“0.3A”字样，现提供电压未知但恒定的电源、电压表或电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关、导线等，下列方案简单可行的是______（选填字母） A． B． C． D． 【答案】(1) 右 5 1和3 (2) (3)AD 【详解】（1）[1]在测量未知电阻的阻值时，电压表测未知电阻两端的电压，应与未知电阻并联，电源电压为3V，故电压表应选小量程，电路图如下 [2]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大接入电阻处，即滑片应调至最右端。 [3]测电阻的实验原理为欧姆定律，即。 [4]由图乙可知电流表为小量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.3A，电压表示数为1.5V时，未知电阻阻值为 [5]滑动变阻器最大阻值为20Ω，电阻R的阻值为5Ω，故电路中的最小电流为 故序号1中数据不可能得到。根据欧姆定律，序号2至5中，2、4电阻阻值为，而序号2中电阻阻值为，因此序号2中数据不可能得到。故借助于刚刚测出的R，序号1和3中数据不可能得到。 （2）闭合开关S，接a，此时被短路，与滑动变阻器串联，电压表测两端电压，此时电路电流为 滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器接入阻值为 闭合开关S，接b，此时被短路，与滑动变阻器串联，电压表测两端电压，不调滑片，滑动变阻器接入电阻不变，此时滑动变阻器两端电压为 电路电流为 未知电阻阻值为 （3）A．让接a，调到固定电阻，此时电压表测固定电阻两端电压，调节滑动编组器，使电压表的示数为的0.3倍，此时电路电流为0.3A，小灯泡L正常发光，记录此时电压表示数，与L串联，再让接b，与L两端的电压为，此时小灯泡电压为，根据欧姆定律可得到小灯泡的电阻，故A符合题意； B．当、都断开时，与滑动变阻器串联，小灯泡L短路；断开、闭合，小灯泡L与并联再与滑动变阻器串联，电流表测量的为干路电流，无法使小灯泡L电流为0.3A；闭合、断开，小灯泡L与并联再与滑动变阻器串联，电流表测量的是支路电流，无法使小灯泡L电流为0.3A；、都闭合时，电流表被短路，故B不符合题意； C．当闭合、断开时电流表的正负极接线与断开、闭合时电流表的正负极接线相反，会损坏电流表，故C不符合题意； D．接b，小灯泡L与并联，电流表测小灯泡L电流，调节滑动变阻器，使电流表示数为0.3A，小灯泡正常发光，此时小灯泡L与两端电压相等，保持阻值不变，将接a，此时电流表测干路电流，示数为，则通过的电流为，根据欧姆定律可得到两端电压，也是小灯泡L两端电压，再根据欧姆定律可得到到小灯泡的电阻，故D符合题意。 故选AD。 25．（2024·江苏南通·三模）实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验，提供的器材有：电源（电压3V）、电流表、电压表、电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）、Rp规格为“10Ω 2A”、电阻箱R0（0~999.9Ω），开关及导线若干。 实验序号 R/Ω I/A ① 5 ② 10 0.20 ③ 15 0.13 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。闭合开关，两电表均无示数。现将电压表分别接在接线柱ab、bc、cd两端，发现Uab＝0V、Ubc＝3V、Ucd＝0V，则电路故障是 。 （2）排除故障后，此时R的阻值为5Ω。闭合开关，调节滑片P，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 A。接着将R阻值换成10Ω，向 （选填“左”或“右”）端移动滑片，以保持电压表的示数不变。 （3）将R阻值换成15Ω重复上述操作．三组数据如表所示，得结论：电压一定时，电流与电阻成 。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？ （可行/不可行）。 （4）如图丙图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 。 （5）实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻Rx，他们设计了的图丁中A、B、C三个实验方案，其中能准确测量Rx阻值的是 。 【答案】 右 bc断路 0.4 右 反比 不可行 C B 【详解】（1）[1][2]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大值，因此将滑片调至最右端，并联在bc两端电压表有示数，并且为电源电压大小，故bc两端之外是连通的,因此有问题的为bc断路。 （2）[3]电流表的量程为0~0.6A，其分度值为0.02A，故读数为0.4A。 [4]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，分压增多，根据控制变量法知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻。 （3）[5][6]根据表中数据随着电阻的增大电流减小，因此当电压一定时，电流与电阻成反比；根据串联电路电压的规律 U滑=U-UV=3V-2V=1V 根据电压不变和欧姆定律可知，定值电阻与变阻器电压之比等于它们电阻之比，变阻器分得的电压为定值电阻的0.5倍，其阻值也为定值电阻的0.5倍，当接入25Ω电阻时 R滑=0.5×25Ω=12.5Ω 12.5Ω>10Ω，滑动变阻器阻值太小，故为了完成整个实验，因此不可行。 （4）[7]该实验电压一定，故AB错误，根据电压不变和欧姆定律可知，定值电阻与变阻器电压之比等于它们电阻之比，因为电压之比不变，电阻之比也不变，因此C正确，由      当电压不变，定值电阻的功率与阻值成反比因此D错误。 故选C。 （5）[8]根据题意，只要测出通过待测电阻的电流和两端的电压。 A．该方案可只闭合S1时，电源电压为3V，电路中的电流太小，故A不符合题意； B．该方案可以测出待测电阻两端的电压和电源电压，进而求出电流中的电流，故B符合题意。 C.该方案当开关与触点1接触后，电源电压为3V，电路中电流太小，故C不符合题意。 故选B。 26．（2024·江苏南京·一模）小明在“测小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，实验室有以下器材：电源（电压恒为4.5V）、标有2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω 1A”、开关各一个，定值电阻三个（10Ω、20Ω、30Ω）导线若干。 (1)如图甲所示是小明同学连接的电路，请你在只改变一根导线连接的情况下，使电路成为能正确完成测量任务的电路（用“×”标出改动之处，画出改接导线） ； (2)电路连接好后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将其中三次数据记录在表格中，根据数据求出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；（保留一位小数） 实验次序 1 2 3 电压表示数U/V 2.0 2.5 2.8 电流表示数I/A 0.20 0.24 026 (3)上述实验结束后，小明同学想进一步“探究电流与电阻的关系”，他将小灯泡取下后，按图乙电路在R的位置依次换成已有的定值电阻10Ω、20Ω、30Ω先后接入电路，为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为 Ω至 Ω的电阻R′； (4)小明同学想利用如图丙实验电路图测量Rx的阻值。图中R为电阻箱，请在以下空白处填上适当内容； ①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表示数I和电阻箱阻值RA； ②将开关改接b， ，记下电阻箱阻值RB； ③则Rx= （要求仅利用电阻箱读数表达Rx的阻值）。 (5)为测量某小灯泡两端电压为3V时的电阻，小明又设计了图丁所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0~999.9Ω），实验步骤如下： ①仅闭合S1，R2调至9Ω时，电压表的示数为3V； ②仅闭合S2，R1、R2分别调至10Ω和5Ω时，电压表的示数为3V；则小灯泡在3V电压下发光时的电阻为 Ω。 (6)小华思考后，设计了图戊的电路，也测量出了小灯泡两端电压为3V时的电阻，所用电源电压恒定不变（电压大小未知），已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，R1的最大阻值未知，实验过程中，各元件安全。 ①仅闭合开关S、S1，调节R2的滑片位置，使电压表的示数为3V； ②仅闭合开关S、S2，调节R1的滑片位置，使电压表的示数仍为3V； ③接着将R2的滑片调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片调至最右端，记下电压表的示数为U2； ④小灯泡两端电压为3V时的电阻的表达式为RL= （用R0、U1、U2表示）。 【答案】(1) (2)10.4 (3) 4 8 (4) 调节电阻箱，使电流表示数不变 RB-RA (5)18 (6) 【详解】（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的；在“测小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： （2）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.24A，则小灯泡正常发光时的电阻为 （3）[1][2]图乙实验电路中，定值电阻R、滑动变阻器、需接入定值电阻R′三者串联，根据题意，定值电阻R两端电压 UR=2.5V 则滑动变阻器与需接入定值电阻R'共同分得的电压为 当接入电阻为R1=10Ω时，根据串联电路分压原理可得 即 解得 即当滑动变阻器接入阻值为0时，R'的阻值为8Ω即可； 同理，当接入电阻为R3=30Ω时，根据串联电路分压原理可得 即 解得 滑动变阻器最大阻值为20Ω，根据串联电路电阻规律，故 R'= 24Ω-20Ω=4Ω 所以为了保证定值电阻两端电压为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为4Ω至8Ω的电阻。 （4）[1][2]②电源电压不变，为保证两次电路中总电阻相同，故应调节电阻箱，使电流表示数不变；③根据欧姆定律，两次的电压与电流不变，所以总电阻也不变，即 RA+Rx+R滑=RB+R滑 所以 Rx=RB-RA （5）该方案是利用等效法求得小灯泡正常发光的电阻； 在步骤①中，仅闭合S1，R2调至9Ω时，R2与L串联，电压表示数为3V，即小灯泡两端的电压3V，小灯泡正常发光，根据串联电路电压规律和分压原理有 即 ……① 在步骤②中，仅闭合S2，R1、R2分别调至10Ω和5Ω时，R1与R2串联，当电路中电压表仍为3V时，即R1两端的电压3V，根据串联电路电压规律和分压原理有 即 ……② 联立①②可得 （6）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为3V；②利用等效替代的方法，只闭合R 所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R 使其 两端电压为3V，此时R =RL； ③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两滑动变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1两端的电压，根据串联电路电压的规律和分压原理有 解得 故 27．（2024·江苏常州·一模）小红利用图甲电路测量未知电阻Rx。 (1)移动滑片P，将测得的电流表、电压表示数记录在表格中，实验①的两表示数如图乙所示，请将数据填入表格，根据实验①②③数据可得：的阻值的是 Ω（保留整数）；多次实验的目的是 ； 实验序号 ① ② ③ 电流表示数 0.2 0.25 电压表示数 3.8 5 阻值 (2)小明想用额定电压为U额=4.5V的电源、滑动变阻器（50Ω  0.5A），设计了如图丙所示的电路图及下列方案来测量小灯泡L的额定功率（灯丝电阻约10Ω）。 ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压。 ②断开开关，保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，仅将a接点改接到c接点上，测出定值电阻Rx两端的电压U0，从而求出小灯泡的额定电流。 请你指出小明的设计方案中存在的两个问题： I. ； Ⅱ. ； (3)思考后，小明又设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡L的额定功率，电源电压未知但不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为10Ω，实验操作如下： ①只闭合开关S和S1，调节R2滑片，使电压表的示数为U额； ②只闭合开关S和S2，保持 （）的滑片位置不变，调节 （）的滑片，使电压表示数仍为U额； ③保持②中开关状态，仅将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1=3V，再仅将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数U2=1.5V，则小灯泡L的额定功率P额= W。 【答案】(1) 20 减小误差 (2) 见解析 见解析 (3) R2 R1 0.625 【详解】（1）[1][2]图乙中电流表所接量程为0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此电流表示数为0.12A；电压表所接量程为0~3V量程，分度值为0.1V，因此电压表示数为2.5V；根据实验①的数据可得 根据实验②的数据可得 根据实验③的数据可得 因此 实验中多次测量数据，求出平均值，是为了减小误差。 （2）[1][2]图丙中，如果电压表所接的b接点不动，仅将a接点改接到c接点上测定值电阻Rx两端的电压U0，那么就会将电压表的接线柱接反；应将开关断开后，再对电压表改接，而不能不断开开关，直接进行改接。 （3）[1][2]保持开关S2断开，闭合开关S和S1，此时为R2和灯L的串联电路，电压表测量灯L两端的电压，调节R2滑片，使电压表的示数为U额。 [3]仅将R2的滑片P调至最左端，此时R2接入电路的电阻为0，电压表示数为电源电压，记下电压表的示数U1=3V；再仅将R2的滑片P调至最右端，此时R2接入电路的电阻最大，为10Ω，电压表测量R1两端电压，记下电压表示数U2=1.5V，则R2此时两端的电压为 U3=U1-U2=3V-1.5V=1.5V 因为R1和R2串联，且U3=U2，根据串联电路中的分压规律可知，此时 R1=R2=10Ω 小灯泡L的额定功率 一、实验题 1．（2024·江苏无锡·三模）小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2V。 次数 U/V I/A 1 1.0 0.18 2 1.5 0.22 3 2.0 0.25 4 3.0 （1）用笔画线代替导线，将图乙中所示的器材连接成完整电路； （2）正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮，并在表格中记录数据。第4次实验时，电流表的示数如图丙所示，则通过灯L的电流为 A，小灯泡此时的电功率为 W； （3）由表格数据可知，灯丝未通电时的电阻R不超过 Ω（结果保留2位小数）； （4）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U1的小灯泡电功率，已知滑动变阻器最大阻值为R0，定值电阻阻值R未知，实验步骤如下： ①断开S2，闭合S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为 ； ②保持滑片P位置不变，断开S1，闭合S、S2，读出电压表示数为U2； ③移动滑片P至最左端，读出电压表示数为U3； ④移动滑片P至最右端，读出电压表示数为U4； ⑤小灯泡的额定功率P额= W（用测量量和已知量的符号表示）。 【答案】 A 0.3 0.9 5.6 U1 【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2V，所以电压表接小量程，将电压表并联在小灯泡两端，作图如下： （2）[2]灯逐渐变亮，说明电流变大，电路中的电阻减小，故滑动变阻器应向A端移动。[3]由丙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以第4次电流表示数为0.3A。 [4]由表中数据可知，第4次小灯泡两端的电压为3V，此时小灯泡此时的电功率为 P=UI=3V×0.3A=0.9W （3）[5]灯丝电阻随温度的升高而增大，故灯丝未通电时的电阻R不超过 （4）[6]①断开S2，闭合S、S1，移动滑动变阻器滑片，便电压表示数为U1，此时小灯泡正常发光； ②保持滑片P位置不变，断开S1，闭合S、S2，此时定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，读出电压表示数为U2，根据串联正比分压可得 ……① ③移动滑片P至最左端，此时滑动变阻器接入阻值为0，电压表示数等于电源电压，读出电压表示数为U3，即U=U3……② ④移动滑片P至最右端，此时滑动变阻器全部接入电路，电压表测R两端的电压，读出电压表示数为U4，则有 ……③ 由①②③三式可得 在步骤①②中，滑动变阻器接入阻值不变，所以步骤①中，小灯泡正常发光的电流为 [7]小灯泡的额定功率为 2．（2023·江苏苏州·二模）小明同学利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、。    （1）闭合开关后，发现电流表有示数，而电压表无示数，原因可能是 ； （2）排除故障后，进行实验，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流随电阻R变化的图像； ①由图像丙可以得出结论： ； ②上述实验中，小明用的电阻做完实验后，然后将的电阻接入电路，闭合开关，电压表的示数将会 （选填“变大”、“变小”或“不变”），此时应该向 （选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为 V，然后读出电流表的示数； （3）若已知滑动变阻器的规格为“”，电源电压为6V，电流表量程为0~0.6A，为完成探究，定值电阻两端能控制的电压范围是 ；若小聪同学将电路中的定值电阻改为额定电压为2.5V的小灯泡，来测量它的额定功率； （4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如下图丁所示，则小灯泡的额定功率是 W。在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 。 （5）利用如图戊所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空（电源电压不变，和为滑动变阻器，的最大电阻为）。    ①只闭合开关S和，调节 ，使电压表的示数为2.5V。 ②只闭合开关 ，调节，使电压表的示数仍为2.5V。 ③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为；再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为，则小灯泡额定功率的表达式 （用、、、表示）。 【答案】 与电压表并联的定值电阻短路了 电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比 变大 左 2 2V-3V 0.6 大 R2 S、S2 【详解】（1）[1]电流表有示数，说明不是电路断路，而电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路或与电压表断路了，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻短路了。 （2）①[2]由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电组的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 ②[3][4][5]由图像可知，定值电阻两端的电压为 UV =IR =0.4A ×=2V 根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻用的电阻改接成的电阻，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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可如，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2V不变。 （3）[6]已知电源电压为6V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器的规格为“”，故电路中的最大电流为0.6A，此时电路中的电阻最小，由欧姆定律，定值电阻两端的最大电压 U大=I大R定=0.6A×=3V 根据串联电路电压的规律和分压原理有 即 ②式左边为一定值，右边也为一定值，故当接入电路时，对应的变阻器的最大电阻 故定值电阻的最小电压为Uv=2V，综上所述，故要顺利完成实验探究，定值电阻两端的电压范围是2V3V。 （4）[7][8]当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值0.02A.电流为0.24A，则小灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V×0.24A=0.6W 电压表与灯并联测灯的电压，测量值是准确的，电流表测灯与电压表并联的电流，由并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，根据P=UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。 （5）①[9]只闭合开关S和S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V。 ②[10]只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V。 ③[11]接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有 解得 小灯泡额定功率的表达式 3．（2023·江苏苏州·二模）在探究“电流和电压关系”的实验中，提供器材有：电源（电压保持3V不变）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（）、小灯泡、滑动变阻器（标有“”字样）、开关和导线若干。    （1）同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示； ①探究电流与电压关系时，应保持 不变，图甲中，因为 所以不能用于该实验探究； ②由图乙改进为图丙是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压 （选填“改变”或“保持不变”）； （2）上述实验结束后，小明想测量额定电压为2.5V的小灯泡的正常发光时的电阻，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个电压表，设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。    ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为 V，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片 （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出 ； ③小灯泡正常发光时的电阻为 。（用已知量和测量量表示） 【答案】 电阻 灯丝电阻随温度升高而升高 改变 0.5 保持不动 电压表的示数为 【详解】（1）[1][2]探究电流与电压关系时，应保持电阻不变，图甲中，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以不能用于该实验探究。 [3]由图乙改进为图丙是因为用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压改变。 （2）[4]当闭合开关S、S1，断开开关S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电源表V1测滑动变阻器电压，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时小灯泡为2.5V，则滑动变阻器电压为0.5V。 [5][6][7]当闭合开关S、S2，断开开关S1时，滑动变阻器与定值电阻串联且滑片保持不变，此时定值电阻得电压U2，此时串联电路的电流为 可知变阻器滑片右端阻值为 变阻器滑片左端阻值为 当小灯泡正常发光时电流为 小灯泡正常发光时的电阻为 4．（2025·江苏宿迁·一模）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻，电压恒为6V的电源，“40Ω1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。 (1)请你根据甲图，将乙图中的部分电路连接完整（要求：滑片向右移动时，电流表示数变大，导线不交叉）； (2)闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； (3)首先，接入10Ω的电阻，探究“电流与电压的关系”，实验过程中，通过多次改变滑片的位置来改变电阻两端电压；当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为 A；实验小组记录的数据表格如下，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验序号是 。 实验序号 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 电流/A 0.1 0.14 0.20 0.24 分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比； (4)接着小红继续按照图乙所示电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路，探究电流与电阻的关系。 ①实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关换上另一个电阻，闭合开关时电流表的示数变成了0.15A，由此可知换上的电阻为 Ω，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑动变阻器的阻值适当调 （选填“大”或“小”）； ②她发现当接入 Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都大于2V，若想完成实验，应更换一个最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 【答案】(1) (2)短路 (3) 0.28 1 正 (4) 20 大 25 50 【详解】（1）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片向右移动时，电流表示数变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，与电流表串联，电压表与电阻并联，如图 （2）闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，电压表可能被短路也可能断路，若故障只在定值电阻，电路存在的故障可能是定值电短路。 （3）[1]当电压表示数为2.8V时，电流表如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A。 [2]根据串联电阻的规律，电路的最大电阻为 根据欧姆定律，电路的最小电流为 由分析可知，表格中第1组数据不符合实际。 [3]根据表中数据可知，电压与电流的比值大小不变，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）①[1][2]实验中控制电阻两端的电压为2V不变，用10Ω的电阻完成实验，根据串联电路的分压规律，滑动变阻器接入电路的电阻为     更换电阻后，滑动变阻器两端的电压为 定值电阻两端的电压为 定值电阻两端的电压与滑动变阻器两端的电压相等，根据串联电路分压规律可知，此时定值电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相等为20Ω；根据串联电路分压规律，要使定值电阻两端的电压减少恢复到2V，此时应将滑动变阻器的阻值适当调大，使其两端的电压增大。 ②[3][4]实验中控制电阻两端的电压为2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 电阻的电压为变阻器电压的0.5倍，根据分压原理，当接入变阻器连入电路中的电阻最大为40Ω时，对应的定值电阻最大为 故实验中她发现当接入25Ω的电阻进行实验时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都大于2V；若想完成实验，由分压原理，应更换的滑动变阻器的最大阻值不小于 5．（2024·江苏常州·二模）小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中，使用的实验器材有：两节新干电池、滑动变阻器（满足实验要求）、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下： （1）请将图1连接完整（要求：滑片P向右移，电压表示数变小） （2）小红把5Ω的定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最 （左/右）端。闭合开关，移动滑片P，发现电压表示数无变化，电流表示数有变化，其原因可能是定值电阻 。 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图2所示，则电流表示数为 A。继续实验，将实验数据记录在表中，分析数据可得出结论：在电阻一定时， 。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 （4）小红接下来探究电流与电阻的关系。分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，正确进行操作，并根据实验数据绘制出图像，如图3所示。根据数据分析得出结论： ，通过导体的电流与导体的电阻成反比。该过程中滑动变阻器除保护电路外，还起到 的作用。 （5）小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后，要测量一个标记不清的定值电阻阻值（约为30Ω），利用现有器材，设计了如图4所示的电路。 ①闭合开关，将滑动变阻器接入最大阻值时，记录电压表示数为； ② ，记录电压表示数为； ③得出了定值电阻阻值的表达式：＝ （用、、表示）。 【答案】 右 短路 0.1 电流与电压成正比 当导体两端电压一定时 控制导体两端的电压不变 将滑动变阻器的滑片移至最左端 【详解】（1）[1]由图可知滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测定值电阻的电压，根据题中要求，滑动变阻器像向右滑动时阻值变大，电流变小，定值电阻分到的电压变小，即电压表示数变小，所以应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，具体如图所示： （2）[2][3]为了保护电路，在闭合开关前滑动变阻器应以最大阻值接入，即在最右端，闭合开关后，移动滑片P，电流表示数有变化，说明电路为通路，电压表示数无变化，说明可得是定值电阻短路了。 （3）[4][5]图2中电流表是小量程接入，分度值是0.02A，示数是0.1A，继续实验，由表中数据可得 所以可得结论：在电阻一定时，电流与电压成正比。 （4）[6][7]由图3可知图像为反比例函数图像，电流和电阻的关系是为 所以可得结论：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，且为了探究“电流与电阻关系”时，要控制电压不变，所以滑动变阻器除保护电路外，还起到控制导体两端的电压不变的作用。 （5）[8][9]图4中滑动变阻器和定值电阻串联接入，电压表测定值电阻的电压，闭合开关后滑动变阻器以最大阻值R0接入，电压表的示数是U1；将滑动变阻器的滑片移至最左端，即接入电路的电阻为零，读出此时电压表的示数U2，即为电源电压，根据串联分压的原理可得在第①步中滑动变阻器分到的电压为 再根据串联电路电流处处相等的特点可知定值电阻的阻值为 6．（2024·江苏南京·模拟预测）如图所示，在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时，电源电压为3V保持不变，滑动变阻器规格“20Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 （1）根据图甲连接电路时，开关应 ； （2）闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电流、电压的数据，记录在表格中； （3）根据表格数据，可以得到结论；当导体电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成 比； （4）增加5Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，利用上述的实验器材和电路还可以进一步探究“电流与电阻的关系”。 ①先将5Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，记录电流表的示数； ②不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，直至电压表的示数为 V； ③换接不同的定值电阻，重复上述的实验步骤，绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙，由图乙可知：电压一定时，电流与电阻成 比； ④对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证，绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器，电流与总电阻”之间的图像，如图丙，其中表示电流与总电阻关系的是图线 （选填“a”、“b”或“c”），图中阴影部分面积表示的物理意义是 。 【答案】 断开 正 右 2 反 c 滑动变阻器两端的电压 【详解】（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关应断开。 （3）[2]根据表格数据，可以得到定值电阻的电压与电流的比值为定值，可得结论当导体电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 （4）[3][4]由图乙得，定值电阻的电压为2V不变，实验中要控制电阻的电压不变，由串联电路特点与欧姆定律得，变阻器接入电路中的电阻与定值电阻的阻值的比值为定值，则不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，应向右移动滑动变阻器滑片，增大变阻器接入电路中的电阻，直至电压表的示数为2V。 [5]由图像得， 图像为过原点的倾斜向上的直线，说明电压一定时，I与成正比，说明电压一定时，电流与电阻成反比。 [6]由图得，a图像的I-R的乘积最小，b图像的I-R的乘积较大，c图像的I-R的乘积最大，则a图像表示变阻器的I-R图像，b图像表示定值电阻的I-R图像，c图像表示变阻器的I-R图像。 [7]图中阴影部分面积等于电路总电压与定值电阻的电压差，表示的物理意义是滑动变阻器两端的电压。 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$