第八期 專項突破七　伏安法實驗（12.20）

專項突破七伏安法實驗實驗1探究電流與電壓的關系)1.(2020武漢)(6分)在“探究電阻一定時電流與電壓關系”的實驗中，小強和小紅設計的電路如圖甲所示，電源電壓3V保持不變．第1題圖(1)閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應該置于______(選填“a”或“b”)端．(2)小強同學按圖甲正確連接電路，閉合開關S，調節(jié)滑片P，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號12345電壓U/V0.60.91.21.51.8電流I/A0.150.320.300.380.45分析數(shù)據(jù)可知，應該將實驗序號________的一組數(shù)據(jù)剔除，進而得出結論：電阻一定時，____________________________．為了能夠順利完成上述實驗，所用滑動變阻器的最大阻值不小于______Ω.(3)小紅同學連接的電路如圖乙所示，小強同學發(fā)現(xiàn)接錯了一根導線.請在這根導線上打“”，并補畫出正確的那根導線．2.(2020泰州)(5分)在“探究電流與電壓關系”實驗中，小明所用電路如圖所示．實驗序號U/VI/A①1.00.20②2.00.40③3.00.58第2題圖(1)請用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整．要求：開關閉合前無需移動滑片．(2)閉合開關，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，小明檢查發(fā)現(xiàn)僅導線有故障，則故障為()A.導線④斷路B.導線③斷路C.導線②斷路D.導線①斷路(3)排除故障后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數(shù)為1V時，讀出電流表示數(shù)并記錄在上表中；繼續(xù)移動滑片，分別讀出電阻兩端電壓為2V和3V時電流表的示數(shù)，并依次記錄在表格中．(4)分析表中數(shù)據(jù)，可得出的結論是：________________________________．(5)實驗結束，小明整理器材時發(fā)現(xiàn)定值電阻很熱，他聯(lián)想到：處理數(shù)據(jù)時，第三組數(shù)據(jù)之間的關系與前兩組數(shù)據(jù)之間的關系存在差異，他和同組小華就此展開討論，認為數(shù)據(jù)差異可能是由于__________________造成的．由此反思實驗過程：實驗時每次讀取數(shù)據(jù)后要____________(寫具體操作)，再記錄數(shù)據(jù)，減小此因素對測量結果的影響．實驗2探究電流與電阻的關系3.(2020達州)(8分)在“探究電流與電阻的關系”的實驗中，提供的器材如下：電源電壓恒為4.5V，五個定值電阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω)，標有“50Ω1A”的滑動變阻器R、電壓表(可用量程：0～3V、0～15V)、電流表(0～0.6A)、開關各1只，導線若干．第3題圖(1)小趙同學設計了如圖甲所示的實驗電路，電路連接完畢，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)．若電路故障只出現(xiàn)在R1和R上，則電路故障是________________．(2)排除電路故障后，將滑動變阻器的滑片P移到最________端，閉合開關，調節(jié)滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)應為________A.(3)分別用定值電阻R2、R3、R4、R5依次替換R1，重復(2)的實驗步驟．根據(jù)實驗所得的五組數(shù)據(jù)繪制出I－R圖像，如圖乙所示，由圖像可得出的結論是：_________________________．(4)完成步驟(2)后，若保持滑片P位置不變，斷開開關，用R2替換R1，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)________2.5V(選填“大于”或“小于”)，應向______(選填“左”或“右”)移動滑片P才能達到實驗要求．(5)為完成該實驗探究，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為________Ω.(6)在使用電阻R1、R5完成實驗的過程中，當電壓表示數(shù)為2.5V時，滑動變阻器R消耗的電功率分別為P1、P5，則P1∶P5＝________．實驗3測量定值電阻的阻值)4.(2019重慶B卷)(8分)小明同學在“伏安法測電阻”的實驗中：第4題圖(1)在連接電路時，開關S應處于_________狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應放在電阻最_______的位置．(2)小明同學連接了如圖甲所示的電路，閉合開關，電流表________示數(shù)，電壓表________示數(shù)．(兩空均選填“有”或“無”)(3)他仔細檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤，請你在圖甲中錯誤的導線上畫“”，并用筆畫線代替導線畫出正確的一根連接導線．(4)正確連接電路后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片P，當電壓表的示數(shù)為2V時，觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示，他記下數(shù)據(jù)并算出電阻R的阻值為________Ω.(5)同組小斌同學繼續(xù)向________(選填“A”或“B”)端移動滑片P，適當增大電阻R兩端的電壓，并進行了多次測量，計算電阻的平均值從而減小實驗誤差．5.(2020郴州)(8分)小明在學校實驗室用伏安法測量電阻的阻值，設計并連接電路如圖所示，經(jīng)實驗得到如下表格數(shù)據(jù)(電源電壓U源＝3V)．第5題圖實驗數(shù)據(jù)記錄表序號電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A待測電阻Rx/Ω12.00.0825.021.50.1311.531.00.156.740.50.222.3(1)實驗中電壓表應選取________V的量程．(2)分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)實驗原理Rx＝eq\f(U,I)測得Rx的阻值(如記錄表中第四列所示)遠超過誤差允許范圍，產(chǎn)生這一錯誤的原因是小明在連接電路時__________________．(3)小明認真分析后，認為利用以上數(shù)據(jù)也可求得待測電阻的阻值，則正確計算待測電阻阻值的表達式為Rx′＝________(用U源、U、I表示)，代入數(shù)據(jù)可得Rx′＝________Ω(計算結果保留1位小數(shù))．實驗4測量小燈泡的電阻6.(2019北京)(6分)某同學測量額定電壓為2.5V的燈泡L在不同電壓下的電阻．(1)他連接了如圖甲所示的實驗電路，其中有一個元件與導線連接有誤，這個元件是：____________．第6題圖(2)改正(1)中的錯誤后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，進行多次測量，測量的數(shù)據(jù)如下表所示.電壓U/V0.91.31.72.12.5電流I/A0.180.220.240.260.28請完成下列問題．①小燈泡L正常發(fā)光時的電阻RL＝________Ω.(結果保留一位小數(shù))②若將與上述小燈泡L規(guī)格完全相同的兩個小燈泡串聯(lián)接入電路，如圖乙所示．閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.8V，則電流表的示數(shù)應為________A.7.(2020山西)(8分)實踐小組的同學們進行“伏安法測定小燈泡電阻”的實驗，小燈泡的額定電壓為2.5V(阻值約為10Ω)，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”．第7題圖(1)請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的電路連接完整(導線不得交叉)．(2)滑動變阻器在實驗中除保護電路外，還有______________________的作用．同學們把電路元件接入電路，剛接好最后一根導線，燈泡就立即發(fā)光，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是____________________________________．(3)經(jīng)檢查無誤后，接通電路，向左移動滑動變阻器的滑片P，觀察到________________，表明小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的阻值為__________Ω，繼續(xù)向左移動滑片，則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有____________(寫出一條即可)．(4)實驗結束后，小組同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制了如圖丙所示的圖像，分析圖像可得出結論：______________________________________________．實驗5特殊方法測電阻8.(2020北京)(6分)如圖甲所示是測量未知電阻Rx的實驗電路，電源兩端電壓不變，定值電阻R0＝30Ω.請補充完成主要實驗步驟，并進行數(shù)據(jù)處理．甲乙第8題圖(1)實驗步驟①只閉合開關S、S1，讀出并記錄電流表示數(shù)I1.②__________________，讀出并記錄電流表示數(shù)I2(如圖乙所示)．③計算Rx的阻值．(2)數(shù)據(jù)記錄與處理(請你補充完整表中①②位置的數(shù)據(jù))實驗數(shù)據(jù)記錄表(定值電阻R0＝30Ω)I1/AI2/ARx/Ω0.2①________②________9.(2020無錫)(7分)小明和小華在進行“測量定值電阻的阻值”實驗，器材有：干電池兩節(jié)，開關、電壓表、電流表、滑動變阻器(20Ω1.5A)、電阻箱(0～9999Ω5A)各一個，待測電阻R1、R2，導線若干．第9題圖(1)連接電路前，小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示，于是他將電流表指針調至____________．(2)①圖乙是他們連接的測量R1阻值的部分電路．請用筆畫線代替導線，將電路連接完整．②閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于最________(選填“左”或“右”)端．③在正確完成上述操作后，閉合開關，移動滑片P，當電流表示數(shù)為0.2A時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，則電阻兩端的電壓為________V．多次實驗所測量的結果如下表所示，則R1的阻值為________Ω.實驗序號電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A電阻R1/Ω①0.2②0.60.3③0.80.4④測量R1阻值的過程中，老師提醒他們要盡量縮短通電時間，并用較小的電流來測量，這樣做的理由是：______________________________．(3)為測量電阻R2的阻值，他們在已連接好的圖乙的電路中，用R2替換R1接入電路．測量過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終小于分度值．于是，他們按照如圖丁所示的電路圖，重新連接了電路，閉合開關后，改變電阻箱接入的阻值進行多次測量，記錄下電阻箱的阻值R及對應的電壓表示數(shù)U.并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖像，如圖戊所示，則所測電阻R2的阻值為________Ω.第9題圖10.(2020內江)(14分)一個物理課外實驗小組用如圖甲所示的電路來測量某待測電阻Rx的阻值，其中定值電阻R0＝20Ω.請你幫實驗小組完成：第10題圖(1)按照甲圖的實驗電路圖，用筆畫線代替導線將乙圖連接完整(部分導線已連好)；(2)在連接電路時，開關應________，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于________(選填“左”或“右”)端；(3)閉合開關S1，將開關S2擲于“1”時，調節(jié)滑動變阻器的滑片到適當位置，記下此時電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不變，將開關S2擲于“2”時，記下此時電壓表的示數(shù)為U2，則待測電阻Rx阻值的表達式Rx＝______(用R0、U1、U2表示)；(4)重復步驟(3)，共得到5組U1、U2的數(shù)據(jù)，并計算出eq\f(U2,U1)的值，如下表所示，則5組eq\f(U2,U1)數(shù)據(jù)的平均值為________；利用eq\f(U2,U1)的平均值，求出待測電阻Rx為________Ω.實驗次數(shù)12345eq\f(U2,U1)3.443.433.393.403.39(5)實驗中，采用了多次測出U1和U2的值，并由eq\f(U2,U1)的平均值，求待測電阻Rx阻值的方法，目的是為了____________．實驗6測量小燈泡的電功率11.(2020襄陽)(6分)小強在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，所用電源為兩節(jié)干電池，小燈泡上標有“2.5V”字樣．請完成下列問題：次數(shù)物理量電壓U/V電流I/A實際電功率P/W小燈泡亮度10.50.18不亮22.00.30較亮32.50.32很亮42.80.35特別亮第11題圖(1)請你幫助小強用筆畫線代替導線，將圖中所示的實物電路連接完整(要求滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路中的阻值變大)．(2)閉合開關后，小強發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)．若電路中只有一處故障，這個故障可能是__________________．(3)排除故障后繼續(xù)實驗，小強進行了4次測量，并將有關數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中．請你分析第1次實驗中小燈泡不亮的原因____________________________．(4)由表格中的數(shù)據(jù)可知，小燈泡的額定功率為________W；且小燈泡的亮度是由它的____________決定的．(5)通過分析本次實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象還會有一個新的發(fā)現(xiàn)，即________________________．12.(2020張家界)(8分)在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，選用小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω，現(xiàn)有兩個規(guī)格為“10Ω2A”“50Ω1A”滑動變阻器，電源電壓為6V.第12題圖(1)本實驗中應選擇規(guī)格為________的滑動變阻器．(2)分組實驗中，某組同學接成甲圖所示的電路，試觸時發(fā)現(xiàn)電壓表的指針_____．(只填符號)A.偏向沒有刻度的一側B.不偏轉C.偏向滿刻度一側(3)在甲圖中標記錯誤，用筆畫線代替導線，畫出正確接法．(4)排除故障后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)此時燈泡不亮且電壓表示數(shù)很小；為判斷是否還有故障，接下來，應____________________，觀察燈泡是否發(fā)光、電壓表示數(shù)是否變化．(5)實驗中進行多次測量：當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示為__________A，小燈泡的額定功率為________W；實驗中多次測量的目的是____________________________．(6)實驗完成后，某同學利用現(xiàn)有器材重新組裝如圖丙所示電路，請問可以探究的問題有____________________________________．13.(2020淄博)(8分)小明用圖中所示的器材測量小燈泡的電功率．待測小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率估計在0.8W左右．第13題圖(1)請畫出導線，完成電路連接．(2)小明剛連好最后一根導線，小燈泡就發(fā)出了明亮的光，他在連接電路中出現(xiàn)的錯誤是：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.(3)改正錯誤后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡的發(fā)光情況，測量數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象記錄在下表中.實驗要求小燈泡的發(fā)光情況電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A小燈泡的實際功率/WU實＝U額明亮2.50.28U實＝0.8U額較暗20.25U實＝0.4U額微弱10.20①小燈泡的額定功率是________W；②實驗結果表明：________越小，小燈泡的實際功率越小，小燈泡越暗；③分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻是變化的，原因是____________________________________．(4)小明和同學交流時發(fā)現(xiàn)，他在實驗設計中存在不完善的地方是__________________，修改實驗方案后，接下來的操作是把滑動變阻器的滑片向________(選填“A”或“B”)調節(jié)，記錄電壓表和電流表的示數(shù)，并觀察小燈泡的發(fā)光情況．14.(2020青海)(7分)如圖甲所示，是某小組測量額定電壓為2.5V小燈泡額定功率的實驗電路．(1)用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整．第14題圖甲(2)根據(jù)實物電路，在虛線框內畫出對應的電路圖．(3)檢查電路正確無誤后，閉合開關S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電壓表、電流表指針均有示數(shù)，接下來正確的操作是________________________________．(4)該實驗小組根據(jù)實驗測出的多組數(shù)據(jù)，繪制了如圖乙所示的I－U圖像，則小燈泡的額定電功率是________W.乙丙第14題圖(5)另一實驗小組的實驗方案正確，實驗時電表的連接和示數(shù)如圖丙所示，該實驗可改進的地方是________________，原因是____________________．實驗7特殊方法測量小燈泡的電功率)15.(2020福建)(8分)“測量小燈泡的額定功率”實驗中，器材有電源、滑動變阻器、兩個電流表、小燈泡(U額為3.8V)，定值電阻R0(阻值為10Ω)、開關及若干導線．第15題圖(1)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中未畫出的兩條導線補充完整．(2)閉合開關前，滑動變阻器滑片P應置于________(選填“A”或“B”)端．(3)正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈不亮，兩電流表有示數(shù)且相同，故障可能是________或________．(4)排除故障后，為了測量小燈泡的額定功率，移動滑動變阻器的滑片，直到電流表示數(shù)為________A時，小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖丙，該示數(shù)為________A，則小燈泡的額定功率為________W.16.(2020濱州)(8分)某實驗小組用圖甲所示器材測量小燈泡的電功率，電源電壓恒為4.5V，待測小燈泡L的額定電壓為2.5V，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”．第16題圖甲實驗次數(shù)12345電壓U/V11.522.53電流I/A0.140.180.220.260.30實際功率P/W0.140.270.440.90燈泡亮度逐漸變亮(1)圖甲是該實驗小組沒有連接完整的電路，請用筆畫出導線，在圖甲中完成電路連接，要求滑動變阻器滑片向右移動時電阻變大，導線不交叉．(2)閉合開關前，滑動變阻器滑片P應位于________端(選填“A”或“B”)．(3)連接完電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，小燈泡不亮，電流表示數(shù)變化明顯，電壓表無示數(shù)．仔細檢查，連接無誤，那么出現(xiàn)該狀況的原因可能是小燈泡發(fā)生________(選填“斷路”或“短路”)．(4)排除故障后，按圖甲所示的電路繼續(xù)進行實驗．閉合開關，移動滑片P，使小燈泡L發(fā)光，測出小燈泡L的相關物理量，記錄和計算結果如上表，則小燈泡的額定功率為______W．由表中信息可知：燈泡實際功率越______，燈泡越亮．(5)另一小組用相同器材實驗時，發(fā)現(xiàn)電流表不能正常使用．他們選用一個定值電阻R0，設計了如圖乙所示的電路圖，并進行如下實驗操作：第16題圖乙①按圖乙連接電路，檢查無誤后，閉合開關S、S1，調節(jié)滑動變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為________V；②S處于閉合狀態(tài)，滑片不動，斷開S1、閉合S2，讀出電壓表示數(shù)為U0；③小燈泡的額定功率：P額＝________(用U額、U0、R0表示)．實驗8綜合類伏安法實驗)17.(2020齊齊哈爾)(8分)在“探究電流與電阻的關系”實驗中，老師提供了兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、開關、兩個滑動變阻器(規(guī)格為“10Ω1A”和“20Ω0.5A”)，阻值為10Ω、20Ω、25Ω的定值電阻各一個，一個標記模糊、阻值未知的定值電阻，以及導線若干．第17題圖(1)請根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線將實物圖(圖乙)連接完整．(要求導線不交叉；當滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大)(2)將滑動變阻器阻值調到最大，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表無示數(shù)，其原因可能是定值電阻________(選填“斷路”或“短路”).(3)排除故障后，更換不同電阻進行實驗，測得數(shù)據(jù)填入下面表格．第一次實驗時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，為________A．當取下10Ω的定值電阻，換接上20Ω的定值電阻時，為控制定值電阻兩端電壓為________V不變，應將滑動變阻器的滑片向________(選填“左”或“右”)移動.實驗序號123電阻R/Ω102025電流I/A____0.100.08(4)由表中數(shù)據(jù)可知，導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成________(選填“正比”或“反比”)．(5)根據(jù)表格數(shù)據(jù)判斷，實驗中選用的滑動變阻器可能是________(選填“A”或“B”)．A．“10Ω1A”B.“20Ω0.5A”(6)小亭同學在完成實驗后，想知道標記模糊的定值電阻的阻值Rx(老師告知其阻值大于25Ω)．此時電壓表被另一組的同學借走，小亭經(jīng)過思考，為減小測量誤差，需要增大電源電壓，于是找來一個能夠使用的舊蓄電池組(其電壓小于10V)，巧妙的應用電流表和實驗中選用的變阻器，以及其他現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖丁所示的電路，并計算出了該電阻的阻值．具體操作如下：第17題圖丁①按電路圖連接電路，電流表選擇合適的量程，將滑動變阻器滑片P調至A端，閉合開關S，讀出電流表的示數(shù)為0.18A.②將滑動變阻器滑片P調至B端，讀出電流表的示數(shù)為0.30A.③則Rx＝________Ω.18.(2020南京)(8分)有兩個阻值未知的定值電阻R1、R2(R1約6Ω，R2約500Ω)和一個電水壺．要求測出未知電阻的阻值和電水壺的額定功率．第18題圖(1)圖甲是測量R1阻值的部分實物圖，電源為兩節(jié)干電池．①用一根導線將電路連接完整(連線不得交叉)．②閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應滑到______(選填“A”或“B”)端．③閉合開關，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，故障可能是導線________(選填“a”“b”或“c”)內部斷路．④排除故障后，閉合開關，移動滑片P，當電壓表示數(shù)為1.2V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則R1＝______Ω.(2)小明從圖甲中的器材和電阻箱(符號，規(guī)格“0～9999Ω5A”)、若干開關及導線中，選擇器材，連成圖丙所示的電路，測出了R2的阻值．請將所選元件符號填入虛線框內．(3)小華利用家里的電子式電能表和秒表估測電水壺的額定功率．她只讓電水壺正常工作，記下電能表的指示燈閃爍n1次所用時間為t1.由于電能表常數(shù)被遮擋，她借助額定功率為P0的電熱水器，只讓電熱水器正常工作，記下指示燈閃爍n2次所用時間為t2.則電水壺的額定功率為________．19.(2020泰州)(7分)(1)如圖甲是小紅測量小燈泡額定功率的電路圖，燈泡額定電壓U額＝3.8V.①閉合開關，移動滑動變阻器滑片至圖甲所示位置，電壓表示數(shù)為2V，為測量燈泡的額定功率，應將滑動變阻器滑片向________端(選填“A”或“B”)移動．②當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定電流I額＝________A，額定功率P額＝________W.第19題圖(2)小明想利用小紅的實驗器材測量一未知電阻Rx的阻值，發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞．聰明的小明利用小紅實驗中小燈泡的額定電壓和測得的額定電流，設計了如圖丙所示的電路，測出了電阻Rx的阻值．請你幫助小明補全實驗步驟：①閉合開關S，將單刀雙擲開關S1撥向觸點________，移動滑動變阻器滑片，____________________；②開關S仍閉合，再將單刀雙擲開關S1撥向另一觸點，應______________(填滑動變阻器滑片位置的變化情況)，讀出電壓表示數(shù)為U；③寫出Rx的表達式：Rx＝________(用所測物理量和已知量的符號表示)．20.(2020本溪、鐵嶺、遼陽)(11分)利用所學的知識，完成下面的電學實驗．(一)探究電流與電壓、電阻關系實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A11.00.122.00.233.00.3第20題圖甲(1)小霞連接了如圖甲所示的部分實驗電路，請用筆畫線代替導線，將電源正確接入電路．(2)連接好電路，用開關試觸，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉到表盤右側無刻度處，電流表指針幾乎不動，故障原因可能是定值電阻發(fā)生了________(選填“短路”或“斷路”)．(3)排除故障后，正確進行實驗，測得三組實驗數(shù)據(jù)，如表所示．分析表中數(shù)據(jù)，可得出結論：在電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成______．(4)小霞繼續(xù)用圖甲電路探究電流與電阻的關系．分別接入三個不同阻值的電阻，保持電源電壓6V不變，調節(jié)滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數(shù)不變，記下電流表示數(shù)，繪制了如圖乙所示圖像并得出結論．第20題圖①實驗中小霞選取的滑動變阻器是______________(選填“60Ω0.5A”“30Ω1.0A”或“20Ω1.2A”)．結合所選的滑動變阻器，把三個定值電阻分別接入電路完成實驗，電阻兩端控制不變的電壓最大是________V.②把5Ω和20Ω的電阻分別接入電路，控制電阻兩端的電壓不變，先后兩次滑動變阻器的電功率之比是________．(二)測量額定電流為0.5A小燈泡L1的額定功率小霞選用了一只電壓表，一個“6V3W”的小燈泡L2，設計了如圖丙所示的實驗電路，其中電源電壓恒為12V，請完成下面實驗步驟：(1)如圖丙所示，圖中a、b處虛線框內，分別為電壓表或開關S2，則在a框內應是________．(2)正確選擇元件并連接電路后，閉合開關S、S1，斷開開關S2，調節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為________V，此時小燈泡L1正常發(fā)光．(3)再閉合開關S、S2，斷開S1，滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電壓表示數(shù)如圖丁所示，為________V.(4)則小燈泡L1的額定功率為________W.答案及解析1.(1)a(2)2電流與電壓成正比16(3)如答圖所示第1題答圖2.(1)如答圖所示(2)B(4)當電阻一定時，電阻兩端的電壓與通過電阻的電流成正比(5)溫度變化導致R變大斷開開關第2題答圖【解析】(1)由題意可知，開關閉合前無需移動滑片，即閉合開關前，滑動變阻器滑片在阻值最大處，則電路連接如答圖所示；(2)若導線④斷路，則電流表沒有示數(shù)，故A不符合題意；若導線③斷路，則電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，故B符合題意；若導線①或②斷路，則電流表沒有示數(shù)，故C、D不符合題意．故選B；(4)分析表中數(shù)據(jù)可知，當電阻的阻值一定時，電流隨著電壓的增大而增大，且電阻兩端的電壓與通過電阻的電流成正比；(5)由歐姆定律，第一組數(shù)據(jù)計算出的電阻的阻值是R1＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(1.0V,0.20A)＝5Ω；第二組數(shù)據(jù)計算出電阻的阻值是R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(2V,0.4A)＝5Ω，第三組數(shù)據(jù)計算出電阻的阻值是R3＝eq\f(U3,I3)＝eq\f(3V,0.58A)≈5.2Ω，由于電阻受溫度的影響，所以數(shù)據(jù)差異可能是由于電阻溫度變化導致R變大造成的；每次讀取數(shù)據(jù)后要及時斷開開關，避免長時間通電導致電阻溫度過高而對實驗結果造成影響．3.(1)R1短路(2)右0.5(3)當導體兩端電壓保持不變時，導體中的電流與導體的電阻成反比(4)大于右(5)4(6)5∶1【解析】(1)電流表有示數(shù)說明串聯(lián)電路是通路，不可能是斷路，而電壓表無示數(shù)，則可能是和電壓表并聯(lián)的R1短路或電壓表斷路，由于故障只出現(xiàn)在R與R1上，所以故障為R1短路；(2)閉合開關前，要把滑動變阻器的滑片移到阻值最大端，即最右端；當電壓表示數(shù)為2.5V，電流表的示數(shù)應該是I＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(2.5V,5Ω)＝0.5A；(3)探究電流與電阻關系時，要保持電壓不變，而由圖像數(shù)據(jù)可得電流與電阻成反比，故可得結論：當導體兩端電壓保持不變時，導體中的電流與導體的電阻成反比；(4)用10Ω電阻代替5Ω電阻，定值電阻阻值增大，而滑動變阻器阻值不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，定值電阻分得的電壓增大，所以電壓表示數(shù)變大，大于2.5V；要使電壓表示數(shù)保持不變，就需要同時增大滑動變阻器接入電路中的電阻，所以滑片應該向右滑動；(5)根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，要保持電壓表示數(shù)不變，滑動變阻器接入電路中的電阻和定值電阻的比值始終不變，所以當定值電阻最小時，滑動變阻器接入電路中電阻最小，當定值電阻為5Ω時，電路中電流是0.5A，滑動變阻器兩端電壓是4.5V－2.5V＝2V，所以滑動變阻器接入電路中的最小電阻是RPmin＝eq\f(UP,I)＝eq\f(2V,0.5A)＝4Ω；(6)因為滑動變阻器兩端電壓始終不變，根據(jù)公式P＝eq\f(U2,R)可得其電功率與其接入電路中的電阻成反比，而滑動變阻器接入電路中的電阻又與接入的定值電阻的阻值成正比，所以滑動變阻器消耗的電功率與接入的定值電阻的阻值成反比，R1∶R5＝1∶5，所以P1∶P5＝5∶1.4.(1)斷開大(2)無有(3)如答圖所示(4)10(5)A第4題答圖【解析】(1)連接電路時，開關應斷開；閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處；(2)如題圖甲所示，電流表和電壓表串聯(lián)后并聯(lián)在了定值電阻兩端，由于電壓表的內阻很大，可以看作斷路，電流表內阻很小，可以看作導線，則電壓表正常工作，電流表無示數(shù)；(3)如答圖所示；(4)由圖乙可知，電流表選用的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，電阻R的阻值為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2V,0.2A)＝10Ω；(5)由于滑動變阻器與定值電阻R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，要想適當增大電阻R兩端的電壓，應減小滑動變阻器分得的電壓，即減小滑動變阻器接入電路中的電阻，將滑片向A端移動．5.(1)0～3(2)將電壓表接在滑動變阻器的兩端(3)eq\f(U源－U,I)12.2【解析】(1)因電源電壓U源＝3V，所以電壓表選用0～3V的量程；(2)根據(jù)實物電路發(fā)現(xiàn)，小明在連接電路時，將電壓表接在滑動變阻器的兩端，利用R＝eq\f(U,I)計算出來的是滑動變阻器的阻值，而并非Rx的阻值；所以四次實驗計算所得的電阻值變化很大；(3)由I＝eq\f(U,R)可得，利用此電路可測出Rx的阻值，表達式為：Rx′＝eq\f(Ux,Ix)＝eq\f(U源－U,I)；可計算出Rx的阻值：R1＝eq\f(U源－U1,I1)＝eq\f(3V－2V,0.08A)＝12.5Ω，同理：R2＝eq\f(U源－U2,I2)＝eq\f(3V－1.5V,0.13A)≈11.5Ω，R3＝eq\f(U源－U3,I3)＝eq\f(3V－1V,0.15A)≈13.3Ω，R4＝eq\f(U源－U4,I4)＝eq\f(3V－0.5V,0.22A)≈11.4Ω，則Rx′的阻值為：Rx′＝eq\f(R1＋R2＋R3＋R4,4)＝eq\f(12.5Ω＋11.5Ω＋13.3Ω＋11.4Ω,4)≈12.2Ω.6.(1)滑動變阻器(2)①8.9②0.18【解析】(1)由實物電路圖可知，滑動變阻器應按照“一上一下”接入電路；故滑動變阻器與導線連接有誤；(2)①改正錯誤后，閉合開關，移動滑片，當小燈泡兩端的電壓為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，由表格中數(shù)據(jù)知，此時通過小燈泡的電流為0.28A，所以此時小燈泡的電阻為RL＝eq\f(UL,I)＝eq\f(2.5V,0.28A)≈8.9Ω；②若將兩個規(guī)格相同的小燈泡串聯(lián)接在電路中時，電壓表測兩燈泡的總電壓U＝1.8V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可得，每個小燈泡兩端的電壓UL1＝UL2＝eq\f(1.8V,2)＝0.9V，由表格中數(shù)據(jù)知，此時通過小燈泡的電流為0.18A，即電流表的示數(shù)為0.18A.7.(1)如答圖所示(2)改變小燈泡兩端電壓電路連接過程中開關未斷開(3)電壓表示數(shù)為2.5V8.3小燈泡亮度變亮(答案合理即可)(4)小燈泡兩端電壓與通過它的電流之比不是定值(答案合理即可)第7題答圖【解析】(1)測量小燈泡電阻的實驗中，滑動變阻器應“一上一下”串聯(lián)接入電路中，電流表要與小燈泡串聯(lián)，電壓表要與小燈泡并聯(lián)，因小燈泡的額定電壓為2.5V(阻值約為10Ω)，則電流約為0.25A，所以電流表選擇小量程，如答圖所示；(2)滑動變阻器在電路中的作用是保護電路和改變小燈泡兩端電壓；連接完導線后燈泡立即發(fā)光，原因可能是連接電路時開關沒有斷開；(3)小燈泡正常發(fā)光時電壓為2.5V，由圖乙可知電流表的示數(shù)是0.3A，小燈泡正常發(fā)光時的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.5V,0.3A)≈8.3Ω，繼續(xù)向左移動滑片，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，小燈泡的亮度變亮；(4)由圖丙可得出的結論是小燈泡兩端電壓與通過它的電流之比不是定值(或小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大)．8.(1)②只閉合開關S、S2(2)①0.5②20【解析】(1)②在圖甲中，由①可知兩電阻并聯(lián)時，流過R0的電流為I1，即電源電壓為U＝I1R0；只閉合開關S、S2，電流表測干路電流為I2，則流過Rx的電流為Ix＝I2－I1，Rx的阻值為Rx＝eq\f(U,Ix)＝eq\f(I1R0,I2－I1)；(2)①在圖乙中，電流表連接小量程，故電流表示數(shù)I2為0.5A；②未知電阻Rx＝eq\f(I1R0,I2－I1)＝eq\f(0.2A×30Ω,0.5A－0.2A)＝20Ω.9.(1)零刻度線處(2)①如答圖所示②右③0.42④防止R1因明顯發(fā)熱導致阻值發(fā)生較大變化(3)160第9題答圖【解析】(1)開關閉合前應將電流表指針調到零刻度線處；(2)①兩節(jié)干電池的電壓為3V，電壓表應選0～3V小量程，并聯(lián)在R1兩端，如答圖所示；②開關閉合前滑動變阻器的滑片必須滑到阻值最大處，即最右端；③由圖丙可知，電壓表示數(shù)為0.4V，根據(jù)歐姆定律求出三次電阻均為2Ω，三次電阻相加求平均值，電阻R1的阻值為2Ω；④在實驗過程中，電阻溫度會對電阻大小產(chǎn)生影響，因此需要避免溫度對電阻的阻值產(chǎn)生影響；(3)由題圖戊可知，電源電壓U＝eq\f(1,0.36)V，電阻箱和R2串聯(lián)，當電阻箱的阻值是R＝eq\f(1,0.025)Ω時，電阻箱兩端的電壓U1＝eq\f(1,1.8)V，電路中的電流I＝eq\f(U1,R)＝eq\f(0.025,1.8)A，R2＝eq\f(U2,I)＝eq\f(U－U1,I)＝eq\f(\f(1,0.36)V－\f(1,1.8)V,\f(0.025,1.8)A)＝160Ω.10.(1)如答圖所示(2)斷開右(3)(eq\f(U2,U1)－1)R0(4)3.4148.2(5)減小誤差第10題答圖【解析】(1)根據(jù)電路圖可知，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，它的接法是“一上一下”，如答圖所示；(2)為了保護電路，連接電路時，開關要斷開，開關閉合前，滑動變阻器的滑片應位于阻值最大處，即右端；(3)S2接1時，電壓表測R0的電壓U1，滑動變阻器的滑片位置不變，S2接2時，電壓表測R0和Rx的總電壓為U2，變化前后電路電阻的阻值沒有變化，則電路中的電流不變，電流為I＝eq\f(U1,R0)，Rx的電阻為Rx＝eq\f(U2－U1,I)＝eq\f(U2－U1,\f(U1,R0))＝(eq\f(U2,U1)－1)R0；(4)eq\f(U2,U1)的平均值為eq\f(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39,5)＝3.41，利用這個平均值求出的待測電阻阻值為Rx＝(eq\f(U2,U1)－1)R0＝(3.41－1)×20Ω＝48.2Ω；(5)多次測量求平均值是為了減小誤差．11.(1)如答圖所示(2)小燈泡被短路(或小燈泡處發(fā)生了短路)(3)小燈泡消耗的實際功率太小(或小燈泡兩端電壓過低)(4)0.8實際功率(5)小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大(或小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化)第11題答圖12.(1)“50Ω1A”(2)A(3)如答圖所示(4)向左移動滑動變阻器的滑片(5)0.240.6測量小燈泡在不同電壓下的實際功率及燈泡的發(fā)光情況，得出普遍規(guī)律(6)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律第12題答圖【解析】(1)因為小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω，若使用“10Ω2A”的滑動變阻器接入電路，燈泡兩端電壓最小為3V，無法保證燈泡正常發(fā)光；(2)由圖甲可知，電壓表兩接線柱接反，試觸時電壓表指針偏向沒有刻度的一側，故選A；(3)測量小燈泡的電功率實驗中，電壓表應該并聯(lián)在燈泡兩端，具體如答圖所示；(4)燈泡不亮且電壓表示數(shù)很小，可能是因為燈泡兩端電壓過低而無法正常發(fā)光，可以通過向左移動滑動變阻器的滑片來增大小燈泡兩端的電壓，觀察燈泡是否發(fā)光、電壓表示數(shù)是否變化；(5)電流表接“0～0.6A”接線柱，其分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.2A＋2×0.02A＝0.24A，燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率為P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；實驗中多次測量的目的是測量小燈泡在不同電壓下的實際功率及燈泡的發(fā)光情況，得出普遍規(guī)律；(6)圖丙電路可以探究的問題有：串聯(lián)電路的電壓規(guī)律．13.(1)如答圖所示(2)①連接電路時開關未斷開②閉合開關前滑動變阻器滑片未調至阻值最大處(3)①0.7②電壓(或電流)③金屬的電阻隨著溫度的變化而變化(4)電池組用兩節(jié)即可B第13題答圖【解析】(1)小燈泡額定電壓為2.5V，額定功率估計在0.8W左右，則正常工作的電流I＝eq\f(P,U額)＝eq\f(0.8W,2.5V)＝0.32A，小燈泡的左接線柱接電流表的“0.6”接線柱，小燈泡的右接線柱接電壓表的“3”接線柱，具體如答圖所示；(2)他在連接電路中出現(xiàn)的錯誤是：①連接電路時開關未斷開；②閉合開關前滑動變阻器滑片未調至阻值最大處；(3)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，實際電壓等于額定電壓2.5V時，通過燈泡的電流為0.28A，則小燈泡的額定功率為P額＝2.5V×0.28A＝0.7W；②由數(shù)據(jù)可知，小燈泡兩端的電壓越小(或流經(jīng)小燈泡的電流越小)，小燈泡的實際功率越小，小燈泡越暗；③小燈泡電阻變化的原因是，隨著電流的變化小燈泡的燈絲產(chǎn)生的熱量發(fā)生變化，而金屬的電阻隨著溫度的變化而變化；(4)實驗設計不完善的地方是：小燈泡的額定電壓為2.5V，用兩節(jié)干電池即可；修改后需要把滑動變阻器的滑片向B端移動，從而調節(jié)小燈泡兩端的電壓至2.5V.14.(1)如答圖1所示(2)如答圖2所示(3)移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光(4)0.75(5)電流表改用小量程被測電流小于0.6A第14題答圖1第14題答圖2【解析】(1)測小燈泡電功率時，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器遵循“一上一下”的接線原則接入電路，如答圖1所示；(2)滑動變阻器滑片向左滑時接入電路的阻值變小，電路圖如答圖2所示；(3)閉合開關后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表有示數(shù)，說明不是小燈泡短路，可能是滑動變阻器連入電路的阻值太大，電路中電流太小所致，接下來應移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光；(4)由圖像可知，小燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時，額定電流為0.3A，則小燈泡的額定功率為P燈額＝U燈額I燈額＝2.5V×0.3A＝0.75W；(5)圖丙中電流表的示數(shù)較小，被測電流小于0.6A，在小量程的范圍內，為了減小測量誤差，使讀數(shù)更加準確，電流表應改用小量程．15.(1)如答圖所示(2)B(3)小燈泡處斷路R0處短路(4)0.380.71.216第15題答圖【解析】(1)對照圖甲連接如答圖所示；(2)閉合開關前，滑片滑到阻值最大處，即B端；(3)閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈不亮，可能是電路斷路或并聯(lián)部分出現(xiàn)短路，兩電流表有示數(shù)且相同，說明是小燈泡處斷路或R0處短路；(4)定值電阻與燈泡并聯(lián)，它們兩端的電壓相等，當并聯(lián)電壓等于燈泡的額定電壓UL＝3.8V時，燈泡正常發(fā)光，由I＝eq\f(U,R)知，此時電流表的示數(shù)為0.38A，由圖丙知，電流表的量程是0～3A，最小分度值是0.1A，電流表讀數(shù)I1＝0.7A，流過燈泡的電流IL＝I1－I2＝0.7A－0.38A＝0.32A，燈泡的額定功率P＝ULIL＝3.8V×0.32A＝1.216W.16.(1)如答圖所示(2)B(3)短路(4)0.65大(5)①2③U額eq\f(U0,R0)第16題答圖【解析】(1)要求滑動變阻器滑片向右移動時電阻變大，滑動變阻器“一上一下”接入電路，與燈泡連接的一端接左上接線柱，則與開關連接的另一端接左下接線柱，電壓表示聯(lián)在燈泡兩端，具體如答圖所示；(2)閉合開關前，滑片應位于阻值最大處，即B端；(3)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說明電路發(fā)生短路，又因為電壓表無示數(shù)，則有可能與電壓表并聯(lián)的小燈泡短路；(4)額定功率為P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W，由表中信息可知，小燈泡實際功率越大，小燈泡越亮；(5)①當S2斷開，S、S1閉合時，L、R0、R串聯(lián)，當電壓表示數(shù)為2V時，小燈泡兩端電壓為2.5V，正常發(fā)光；③當S1斷開，S、S2閉合時，L、R0、R串聯(lián)，電路狀態(tài)不變，電壓表測R0兩端電壓，電路中的電流為I＝eq\f(U0,R0)，小燈泡額定功率為P＝UI＝U額eq\f(U0,R0).17.(1)如答圖所示(2)斷路(3)0.20(或0.2)2右(4)反比(5)B(6)③30第17題答圖18.(1)①如答圖1所示②B③b④5(2)如答圖2所示(3)eq\f(n1t2,n2t1)P0第18題答圖1第18題答圖【解析】(1)①根據(jù)滑動變阻器及電壓表的接線規(guī)則可知，滑動變阻器上排接線柱中的任意一個與電阻R1的右端相連即可，如答圖1所示；②滑動變阻器接入電路的是左下接線柱，所以滑片移至最右端B時接入電路阻值最大；③閉合開關移動滑動變阻器時，電壓表有示數(shù)，電