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电学实验探究
1、小科想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示（水槽中有食盐水），将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
（1）闭合开关，读出电流表和电压表的示数，再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了，可以得出容器中食盐水的电阻 （选填“变大”“变小”或“不变”）。可以得出的结论是：导体的电阻与导体的 有关。
（2）小科再次向容器中加入一定量的水，降低容器内食盐水的浓度，结果发现容器内食盐水的电阻减小了，由此得出结论：食盐水的浓度越低，电阻越小。你认为这个结论应该是
（选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是 。
（3）其他条件不变，改变电极M、N的距离，小科还能够得出导体的电阻与导体的 有关。
2、小科进行了“测量小灯泡电功率”的实验，现提供的器材有：电压恒定为6V的电源、额定电压为4.5V的小灯泡、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、开关、滑动变阻器和导线若干。
（1）请将图甲补充完整（要求开关闭合后，滑片在最右端时滑动变阻器阻值最大）；
（2）小科连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是 ；
A．将电源正负极对调 B．检查电路是否断路，看开关是否接触不良
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）正确连接电路后，小科进行实验，记录实验数据并在电流-电压图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为 瓦；
（4）当小灯泡两端电压恰好为额定电压时，功率为，某次测量中小灯泡两端电压，小科计算得，但实际，理由是
。
3、小科利用图甲电路研究“电流与电压的关系”，其中R为定值电阻，电源电压恒定不变。
（1）小科在连接完电路后，闭合开关时发现，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，则可能的原因是 。
（2）处理完故障后，闭合开关，发现电流表指针只有微小偏转，如图乙所示。为了能更精确测量电流大小，小科接下来应该进行的操作是： 。
（3）调整后移动滑动变阻器，多次测量获取实验数据，绘制成图丙中的曲线a，根据图像可以得出的结论为 。
（4）小红利用相同的电路也进行了实验，依据实验数据绘制出的是图丙中的曲线b，小科认为小红把电压表接在了滑动变阻器两端，进行测量。请从图丙中找出小科判断的依据是
。
4、小科同学在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，选择的器材有：新干电池三节，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，“30Ω 0.5A”的滑动变阻器一个，电压表、电流表、开关各一个，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（要求：导线不能交叉，滑片向右端移动时，电流表的示数变小）。
（2）在连接电路时，开关处于断开状态，正确连接电路后，将滑动变阻器滑片置于最大阻值处，闭合开关，小科发现两电表的指针处于图乙所示的位置，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，小科探究电流与电压的关系，他所测得的几组电流、电压值如右表所示，在第2次实验中，电流表的示数为 A。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.2
0.4
（4）探究电流与电阻的关系时，小科根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像如图丙所示。当他用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现实验无法进行下去，为继续用30Ω的电阻完成探究，在前面几次实验不变的前提下，同学们给出了如下几种方案，其中可行的有 （填字母编号）。
A. 将电压表的量程换为0～15V继续实验
B. 将电源电压由4.5V更换为3V继续实验
C. 将本次30Ω电阻两端的电压调整为3V继续实验
D. 将滑动变阻器规格更换为“50Ω 1A”继续实验
5、兴趣小组用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V 保持不变，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整（导线不能交叉）；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎么移动滑片，电压表都无示数，则故障可能是 。
（3）消除故障后进行实验，兴趣小组根据所测数据，绘制了如图乙所示的图像，据图分析，可以得出的结论是： ；要保证分别使用五个定值电阻均能顺利完成实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器；
（4）根据你所连接的电路，当测定电阻由5欧变为10欧时，滑动变阻器的滑片应向 移动（选填“左”或“右”） 。
6、某学习小组开展探究欧姆定律的实验，电源电压恒为8V，滑动变阻器规格为“25Ω 3A”，请你完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整；（要求：向右移动滑片P时，电压表示数增大）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，滑片P滑动到某一位置时，则电流表的示数为 A；
（3）某同学利用图甲按要求连接完成后的实物电路探究“电流与电阻的关系”，提供了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，由图丙可知，电压表示数保持 V不变，当用20Ω电阻替换10Ω电阻时，应把滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，才能使电压表的指针恢复到原来位置。
7、小杭在“探究电功率与电流关系”的实验中，连接了如图甲的电路，其中电源电压保持6V不变，R为定值电阻。
（1）实验开始前，小杭需要将滑动变阻器的滑片移到 端（填空“A”或“B”）；
（2）实验中，小杭发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，由此可以推断电路故障是 ；
（3）替换了问题器材后，小杭移动滑动变阻器进行多次实验，绘制了电阻R电功率（曲线A）和电路总功率（曲线B）随电流变化图像（如图丙），请根据图丙推测滑动变阻器功率随电流变化的规律，并说明推测的依据： 。
8、小科想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验。
（1）检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡 ；
（2）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示；
（3）小科认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小姚认为小科的观点不合理，理由是 ；
（4）小科还想测出另一个额定电压为Um的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于Um且未知，滑动变阻器R最大阻值未知，定值电阻阻值为R0），请将实验步骤补充完整：
①闭合S、S ，断开S ，移动滑片P，使电压表示数Um
②闭合S、S ，断开S ，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U ；
③闭合S、S ，断开S ， ；
④小灯泡正常发光时的电阻RL= （用U 、U 、Um、R0表示）。
9、如图1所示为测量“不同电压下小灯泡的电功率”的实物连接图．器材规格：电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时电路出现的故障是 ；
（2）故障排除后，按正确操作步骤进行实验，测量并记录了5组实验数据，得到小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流的图像，如图3所示。据图推测：图中阴影部分面积大小表示的含义 ；实验中滑动变阻器的规格可能为下列选项中的 ；
A．　　B．　　C．　
（3）图4是小灯泡和滑动变阻器的关系图像．请判断：曲线1、2、3中哪条符合滑动变阻器实际关系________（选填：“1”或“2”或“3”）。
10、科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源为3节新干电池串联，小灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，小金同学根据设计好的电路图如图1所示连接好电路。
（1）图1中，甲、乙是两只电表，则甲是 表；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有正常偏转，但偏转的角度较小。则接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光
（3）继续实验，观察到电压表的示数为2伏，要使灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片向 端移动（填“a”或“b”）；
（4）小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验（电压表均调到3.8V），获得三组数据（如表）：
实验序号 电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值N
1 0.71 2.698
2 0.69 2.622
3 0.68 2.584
请判断该处理数据的方法正确与否，并说明理由：
。
11、学习小组进行测定小灯泡电功率的实验，已知电源电压3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。小金按照图甲连好电路后闭合开关S，将滑动变阻器滑片慢慢移动至另一端点，记录数据并绘制成小灯泡电流随电压变化曲线如图乙所示。
（1）请用笔代替导线，完成图甲中电路连接；
（2）移动滑片使小灯泡正常发光时，电流表示数为0.42A，则小灯泡的额定电功率为 W。
（3）小金将数学几何图像分析与电学知识融合，通过绘制网格将图乙进行处理：分出6块区域，面积分别为（如图乙），有了新的发现与收获：
①当电流为时，小灯泡的实际功率可以用图乙中的面积 表示；
②当电流由逐渐增大到的过程中，判断小灯泡实际功率的变化量与滑动变阻器功率的变化量哪一个更大？请结合图中信息说明理由：
。
12、厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻，具有耐高温的特性。小科想测定某一型号的厚膜电阻的阻值大小，设计如下实验。连接如图甲所示电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，测量并记录的实验数据如表所示。
实验 电压/V 电流/A
1 4.8 0.1
2 9.8 0.2
3 12 0.25
（1）连接电路时，应将最后一根导线a连接滑动变阻器的 （填“A”或“B”）接线柱，连接过程中存在的问题是 ；
（2）分析表中的实验数据，可知该厚膜电阻的阻值是 欧；（结果保留一位小数）
（3）查阅资料发现：该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷，滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝，两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变，开关闭合一段时间后，小科发现电压表示数减小，请解释其原因
。
13、小科利用一个规格为“”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示，电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损，致使ab段电阻损失，此时ab段电阻近似被短路（如图乙）。
实验步骤如下：
①用10欧的定值电阻进行实验，连接电路。
②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为5伏，读出电流表的示数（如图丙）；断开开关，把滑片P移到阻值最大端。
③继续调节滑片使电压表的示数分别为4伏、3伏、2伏、1伏，依次读出电流表的示数并记录。
（1）图丙中电流表示数为__________安。
（2）小科设计上述实验步骤，要探究的问题是：____________________。
（3）小科在完成电压表示数为2伏的实验后，再做电压表示数为1伏的实验时，无论如何调节滑片电压表示数一直大于1伏。分析可得，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值的范围是__________。
14、为了探究通过导体电流与电阻的关系，小科选择一粗细均匀长30cm带“刻度”的金属开口圆环，每1cm电阻为1Ω。设计了图甲所示的电路图，电源电压恒为4.5V，电流表选用“0﹣0.6A”量程，R1为滑动变阻器。实验中固定A点，通过移动触点N改变接入电路中圆环弧长L的长度，多次改变L的长度，根据记录的数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙所示。
（1）请简述该实验选择金属开口圆环的优点 。
（2）实验中固定A点通过移动触点N改变接入电路中的圆环弧长L，根据记录数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙。每次改变圆环弧长L后，还应调节滑动变阻器滑片，保持电压表示数是 ，并不变。
（3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。
（4）分析实验数据，初步探究得通过导体的电流与电阻的关系是
。
15、小宁为准确测定一只标有“12V”字样的灯泡正常发光时灯丝的电阻，按照如图甲电路开展实验，并将电压表和电流表的示数记录如图乙。研究图乙数据发现小灯泡的电阻并不是一个固定值，结合影响电阻的因素，小宁认为可能是温度影响了小灯泡灯丝的电阻。他打破小灯泡的玻璃罩，将小灯泡的灯丝分别浸泡在0℃、26℃、60℃的蒸馏水恒温水浴中，重复实验，得到如图丙的数据结果。
（1）闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移到 端。当小灯泡两端电压达到12V时，小灯泡的电阻为 ；
（2）小宁将小灯泡的灯丝浸泡在不同温度下的恒温水浴中进行实验是基于蒸馏水能满足实验的哪些需求： ；（写出一点即可）
（3）根据图丙所示，可以得出的实验结论是 。
16、在研究电流与电阻的关系时，小科设计如图电路进行实验。
实验组别 1 2 3
电阻R（欧） 20 10 5
电流I（安） 0.10 0.20 0.40
（1）按照实验要求完成电路连接；
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表指针不动。为找出故障，小科断开开关，拆下电压表，分别用电压表不同量程在电源两端试触，电压表均无示数，若只有一处故障，则该故障是 ；（选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）
（3）完成第1组实验后，小科想把20欧的电阻换成10欧的电阻，继续实验；
① 闭合开关；
②断开开关；
③ 记录电流表示数；
④ 将滑动变阻器的滑片移到最右端；
⑤ 取下20欧的电阻，接入10欧的电阻；
⑥ 眼睛看着电压表，将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从规范操作和器材安全的角度考虑，最合理的操作顺序是 ；
A． ②⑤④①⑥③ B． ②⑤①④⑥③ C． ②④①⑤⑥③
（4）小科完成三次实验后将数据填入表中，并得出电压一定时，电流与电阻成反比。小宁认为这样的实验结论不具有普遍意义，需要再多一些实验和数据才能得出。为使实验结论更具普遍意义，你给小科的建议是： 。
17、表决器能很好的解决因人力投票时产生的统计困难与繁琐问题．项目化小组同学想以四人投票为参照，用电表来改装一个表决器，直接显示赞成、反对票各是多少．现有开关（闭合、断开来分别体现赞成、反对票），新的干电池2节、电流表，若干5欧的定值电阻、小灯泡、开关、导线等．
【项目设计】（1）小组同学绘制了如图3个电路图，按要求应选用 ；
（2）所设计的电路图中用电器该选用 （选填“5欧的定值电阻”或“小灯泡”）；
【项目应用】（3）该小组的同学选择了正确的电路设计图后，进行模拟表决：有两位同学表示赞成、两位同学表示反对，那么此时票数需要标注在电流表的 刻度处；
【项目反思】（4）经小组同学对数据分析后发现用电流表改装表决器后，具有投票数与电流大小成正比的关系，有助于读数的统计，也能在电表上更直观的体现票数等优点．阿苗同学设计了用电压表改装表决器，如图所示装置，请问该改进是否具有类似的优点 。
18、某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中；
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中；
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 安。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
（3）若观察到 现象，则假设①被否定。
（4）实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后，某同学直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论。请评价他结论得出过程是否合理，并说明理由：
。
19、项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下：
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙；
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 ；
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？ ；
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀；结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
20、课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中连接如图甲所示的实物图（未完成）进行实验，其中电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路连接完整（要求连线不得交叉）；
（2）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 ；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B．“20Ω 0.1A”的滑动变阻器
C．“5Ω 1A”的滑动变阻器
（3）电路连接完成后，闭合开关S，移动滑动变阻器R滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 （填“左”或“右”）端移动；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
21、某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx的阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略）。电源电压约为3V，滑动变阻器铭牌上标有“30Ω 2 A”字样。
（1）连接的电路如图甲所示，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）实验中发现无论如何移动滑片 P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 ；
（3）为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻 R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（最大阻值9 999 Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0~3 V）等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作；
①把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
②把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表 V2示数与电压表 V1示数相同，记录此时电阻箱的阻值R=5 kΩ；
③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx，则 Rx= kΩ。
22、风能是一种低碳、清洁的能源。如图甲所示为某学校科学兴趣小组设计的一款风力发电装置，为了测试发电功率，他们展开如下实验。
（1）【成果测试】风力发电机可以将机械能转化为电能。如何比较相同风速下发电机的发电功率？请选择合适器材并绘制原理图。（必要时可用文字说明）
器材：小灯泡、定值电阻、电能表、秒表、电压表，电流表等；
电路图：　　　　　　　　简述原理（公式）：
（2）【成果优化】小组同学将灯泡连入风力发电机，发现风向和叶片夹角θ会影响发光亮度（如图乙所示）。该小组对风力发电机进行优化。已知同一地区的风向会发生变化，为了更大程度利用风力发电，请在原装置上提出改进建议： ；
（3）【成果延伸】一般来说，扇叶转速越大，发电功率越大。在现实生活中，叶片长度是影响发电机发电功率的因素之一。相同风力下，只增加叶片长度，试推测风力发电机的发电功率变化并说明理由：
。
23、在“探究电流与电阻的关系”实验中，如图甲，电源电压为6伏，逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前，都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。实验步骤如下：
①接入5Ω电阻，闭合开关，记录电流表示数，如图乙所示；
②移动滑片使电压表示数为U0时，记录电流表示数；
③分别接入10Ω、15Ω电阻，闭合开关，重复步骤②；
④当接入电阻为时，闭合开关，记录电流表示数为0.1A。
（1）步骤①中，电流表示数为 安。
（2）某小组同学将测得的4组数据，按描点法绘制出如图丙所示图像，老师看后指出其中有一个数据存在问题，请指出错误的数据，并说明理由：
。
（3）根据正确的数据得出的实验结论是 。
（4）仍使用原有器材，要让5Ω、10Ω、15Ω及四个电阻，都能为实验所用，应控制a、b之间的电压至少为_________伏。
24、为探究小灯泡发光亮度与实际功率、灯泡种类之间的关系，某实验小组同学设计了如图所示的电路，并利用光照传感器定量测量出小灯泡的光照强度。灯泡 L1是额定电压为2.5 V的LED灯，L2是额定电压6 V 的白炽灯。实验时，先只闭合 S、S1，移动滑动变阻器的滑片，实验现象及数据如表一；然后再只闭合S、S2，移动滑动变阻器的滑片，实验现象及数据如表二。
表一
序号 电压/V 电流/A 实际功率/W 亮暗情况光照强度与实际功率的比值
1 1.0 0.16 0.16 150
2 1.4 0.20 0.28 150
3 2.5 0.28 0.7 150
表二
序号 电压/V 电流/A 实际功率/W 亮暗情况光照强度与实际功率的比值
4 1.0 0.28
15
5 2.5 0.38 0.95 15
6 6.0 0.72 4.32 15
（1）序号为4的实验中，灯泡 L2的实际功率为 W；
（2）分析表一、表二中的“光照强度与实际功率的比值”数据实验结果，可得出的实验结论是 ；
（3）实验发现，第4次实验时白炽灯 L2的亮度比第2次实验时 LED灯 L1的亮度小，从能的转化角度分析，造成此现象的原因是 。
25、某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L1、 L2的功率。L1标有“”字样，L2标有“”字样，阻值都约为。电源电压恒为，电压表只有“”量程可以用，定值电阻。回答问题，完成实验。
（1）电流表量程应选 。（填序号）
A． B． C． D．
（2）滑动变阻器规格应选 。（填序号）
A． B． C． D．
（3）正确连接了实物电路，将L1接入电路。
（4）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数分别为，读出电流表示数，填在表中。根据表中数据，L1的额定功率 W。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.0 2.2 2.5 2.8 3.0
电流 接入L1 0.10 0.22 0.25 0.28 0.30
接入L2 0.10 0.23 0.26 0.29 0.31
（5）断开开关S，用L2替换L1，重复第（4）步测量操作，将测得的数据填入上表。
（6）该同学根据表中数据，计算L2的额定功率，他立即意识到这个结果不是L2的额定功率。要测得L2的额定功率，还需要的测量操作是：
。
巩固练习
1．小舟同学想探究小灯泡的额定功率，他发现小灯泡上标有“2.5V”的字样，其他都模糊不清了。
（1）如图甲所示是他连接的电路图，经检查发现电路接线有误，只需做一处改动就可以进行实验。请在错的导线上打“×”，并改正；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮。小舟观察到两电表的示数情况是　 　，由此判断故障是小灯泡断路；
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）他还进一步设计出了只有电流表没有电压表来解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝5Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为　 　A时，再读出电流表A1的示数，才能计算小灯泡的额定功率。
2．某科学小组进行如下电学实验。
（1）探究：科学小组用图甲所示电路测量并联电路的电流特点，数据如下： 由此可得出的结论　 　.
（2）困惑：小组同学先闭合开关S和 再闭合S2时，发现灯 变暗了。并联电路中各用电器独立工作，互不影响，在闭合S2时，灯L1亮度理论上是不变的，实验中为什么变暗了
解决：学了欧姆定律后，小组同学重新研究这个问题，设计图乙的电路。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数变了，图乙是否有个看不见的电阻存在呢 查阅资料：电源内部确实存在电阻，当电源外部电阻变小，灯两端电压变低，灯变暗。
求值：科学小组在图乙电路中移动滑片，分别测出电压表和电流表的值，得到如下表数据(导线电阻不计)。
实验次数 科学量 1 2 3
电压 U/V 2.8 2.5 2.4
电流 I/A 0.2 0.5 0.6
分析上表数据：电源内阻阻值=　 　欧。
（3）拓展：冬天在电池储存能量相同时，电池的内阻增大，是导致电动车续航能力下降的因素之一，请从能量角度解释原因　 　.
3．小明用下图电路测量小灯泡的电功率。实验器材有4.5伏的电源、额定电压为2.5伏的小灯泡、滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表。
实验 灯泡两端电压U/V 流经灯泡的电流I/A
1 2.0 0.21
2 2.5 0.24
3 3.0 0.28
（1）实验中，小明发现刚开始移动滑片时，电压表与电流表均无示数，灯泡不亮；继续移动滑片一段距离后，两只电表均有示数，灯泡发光。分析电路可能出现的故障是　 　。
（2）故障处理后继续实验，小明记录的测量结果如上表，则该灯泡的额定功率为　 　。
（3）实验中所使用的滑动变阻器规格可能为____。
A．10Ω 2A B．20Ω 1A C．30Ω 0.2A
（4）小明发现当灯泡两端电压不同时，计算得到的灯泡电阻值也不同，试分析原因：　 　。
4．小明利用电学实验盒中的器材制作了简易台灯(如图甲)，发现该台灯无法调节亮度，为实现亮度可调并探究灯泡最大工作电压，小明添加电表等元件进行进一步探究，电路如图乙所示。实验中使用了电池盒(电压4.5V)、滑动变阻器(30Ω，2A)、额定电压2.5V的小灯泡、开关和导线若干。
（1）闭合开关，将图乙中滑动变阻器的滑片P左移，则滑动变阻器接入电路的阻值将　 　。
（2）某次测量中，电压表示数为1.5V时，电流表示数如图丙所示，此时电流大小为　 　安。
（3）小明通过移动滑动变阻器滑片，获得灯泡的电压-电流数据，绘制成图丁。当灯泡两端电压从2.5V升至3.0V时，电流仅增加不到0.01A。结合丁图解释其原因：　 　。
（4）小明想继续探究灯泡两端电压为1V时的发光情况，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终达不到，请简述产生该现象的成因：　 　。
5．某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”(产品介绍如图甲所示)，电源电压为3V，常温下将测温贴贴在电阻上，利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题：
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
（1）用导线将图乙中电路连接完整，要求连线不得交叉，滑动变阻器置于阻值最大的位置(画在答题卡上)。
（2）要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外，还需要的测量仪器是　 　。
（3）正确连接线路，闭合开关，R1处断路，若此时将一电压表并联在R1两端，则电压表的示数为　 　。
（4）该同学整理数据得出“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成反比。”若实验序号2中的电流为1A时，R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒，则当其他不变，仅电流变为2A，R2所贴变色测温贴的变色时间为　 　.
6．小金为验证影响电磁铁磁性强弱的因素，利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个电磁铁，每20匝抽出一个接线端)等器材，设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。请回答：
（1）甲图中小金是根据　 　来判断磁性强弱的。
（2）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是　 　。
（3）乙图中要使指针所指示数变大，则应将滑动变阻器滑片向　 　(填“左”或“右”)移动。
（4）小金利用乙图实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验，当电磁铁的接线端从现接线端改接至1，接下来 应 该进行的操作是　 　。
7．小科同学用如图1所示的电路图测量未知电阻的阻值。其中电源电压恒为4.5V，R 为待测电阻，R 为阻值5Ω的定值电阻，V1、V2均为电压表，滑动变阻器最大阻值为50Ω。按图示连接好电路并检查无误后闭合开关，移动滑片，记录V1表的读数为 U1，V2表的读数为 U2。重复移动滑片并记录多组数据后，在坐标系中画出 U1随 U2变化的图像如图2所示。请回答：
（1）图1 中滑动变阻器的作用是　 　。
（2） 闭合开关前， 滑片应该置于　 　(填“A”或“B”)端。
（3）小科检查电路无误后闭合开关，发现 V1表有示数，而V2表无示数，则电路故障可能是　 　(故障仅发生在电阻上)。
（4）排除电路故障后，小科按步骤完成实验，并作出图2图像，则R 的阻值为　 　Ω。
8．小明设计了如图1所示的电路图来验证“并联电路的电流特点”。实验器材包括：1.5伏恒压电源、定值电阻(5欧、15欧、20欧、25欧)、电流表、开关和导线若干。实验中，小明将电流表分别接入电路中的1、2、3三处测量电流，R1阻值不变，改变R2阻值，重复实验并记录数据如下表。
组别 R1/欧 R2/欧 I1/安 I2/安 I3/安
① 15 5 0.10 0.27 0.35
② 15 15 0.10 0.10 0.19
③ 15 20 0.10 0.07 0.17
④ 15 25 0.10 0.06 0.16
（1）根据图1电路连接实物时，开关应　 　。
（2）实验中要使电流表测量通过R1的电流，用笔画线代替导线将图2电路连接完整。
（3）表格中满足“干路电流等于各支路电流之和”的实验组别有　 　。
（4）‘小明查阅资料发现：由于电流表存在内阻，只有当所用电阻远大于电流表内阻时，所测数据才有利于得出并联电路电流特点。若其他器材不变，将电路中的定值电阻换用规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡来验证“并联电路的电流特点”，判断其是否可行，并说明理由：　 　。
9．小明同学利用图甲连接的实物图进行“测量小灯泡的电功率”实验。小灯泡上标有“2.5V”字样，电源为2节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：符合实验实际情况，且滑动变阻器的滑片P 向左滑动时灯泡变亮。
（2）闭合开关，移动滑片，测得多组实验数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙所示)。当电压表示数如图丙所示时，小灯泡的实际功率为　 　瓦。
（3）继续实验，灯泡突然熄灭。小明依据实验现象，初步分析是灯泡发生断路，推测小明观察到的实验现象是：　 　。
（4）小明认为，利用图甲的装置还能探究电流与电压的关系。小金认为小明的观点不合理，理由是：　 　。
10．小明为了设计了一个电子量角器(如图甲所示)，把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为能够绕圆心转动的金属滑片(OP的阻值忽略不计)，P与AB 接触良好，OA与OP 的夹角为θ，电阻丝 AB的阻值为50Ω。将制作好的电子量角器接入电路，如图乙所示，电源电压U=6V 不变， R0阻值不变，电压表量程为0~3V。转动滑片OP，电压表的示数随之改变，将角度标在电压表的刻度盘的对应刻度线上。
（1）能不能去掉电路中的R0 　 　；(选填“能”或“不能”)
（2） 当θ为36°时， R0中的电流为0.1A， 求R0阻值的大小；
（3）小明发现改造后的刻度盘不均匀，请你在图丙的基础上帮他重新设计电路，使得角度在电压表的刻度盘上能分布均匀。
11．小陶在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中：
（1）她应采用的实验方法是　 　。
（2）在研究电压的变化对电流的影响时，他连接的电路如图所示。但电路中有一根导线接错了，请你用笔在图中将接错的导线打上“×”，把正确的接线画上；
（3）在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：调节滑动　 　。
12．如图所示，小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
（1）图甲是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是　 　选(“A”或“B”或“C”)处的电流；
（2）小翠同学要测量通过L2的电流，只需将图乙中导线　 　(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上；重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为　 　A。
（3）该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流，数据如下表所示，由此他得出结论：
IA/A IB/A IC/A
0.2 0.2 0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
小组内交流讨论后，一致认为该同学的结论不具普遍性，要得到并联电路中电流的规律，还应该选用规格　 　(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
13．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
（1）实验中通过观察　 　来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是　 　。
（2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是　 　。
（3）分别将　 　(填编号)两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
14．某兴趣小组同学利用如图1所示电路图探究“电流与电压的关系”，实验中电源电压保持4 V不变，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
（1）请在图2中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：滑动变阻器滑片向左移时电流表示数变大，电压表使用大量程(测量时再选择合适的量程)，电压表测量R 两端的电压；
（2）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。
实验次序 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
电流I/A 　 0.2 0.3 0.4 0.5 　 　
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论是　 　。
（3）表格里余下的3次实验，该同学利用现有器材都能完成吗 如不能，请找出哪几次实验不能完成并说明理由。　 　。
（4）该同学想利用小组的器材继续探究“电流与电阻的关系”，还需要添加哪些器材
　 　。
15．在测量未知电阻R，(阻值约为150Ω)的实验中，提供的实验器材有：电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱 R。(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干。
（1）小宝同学设计了图甲所示的电路，不能较准确测出R，的阻值，理由是　 　；
（2）大宝同学设计了图乙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　 　，调节变阻器的滑片至某一位置记下此时电压表的示数U1；再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱，使电压表的示数恰为U1，记下电阻箱的示数为R，此时 　 　 。
（3）该同学又设计了如图丙所示的测量电路，同样可以测量未知电阻，其中R。是定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合S、S1，用电压表测出电源的电压为U：
②　 　用电压表测出待测电阻R，两端的电压为U1；
③请用测量值U 和U1，已知量R0来表示R1=　 　。
16．小霞用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压3V，电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω) 供选用， 滑动变阻器R2规格为“10Ω 1A”。
实验序号 Ry/Ω VA
① 5 　
　
② 10 0.20
③ 20 0.10
（1）当开关闭合后，发现电压表有明显偏转，电流表无示数，则发生的故障可能是R1　 　(选填“短路”或“断路 ) ；
（2）当接入的电阻R1阻值为5Ω时，闭合开关，调节滑片，此时电流表示数为　 　。
（3）保持滑片位置不变，将R1换为10Ω后，滑动变阻器的滑片要向　 　(选填“右”或“左”)移动。再将R1换为20Ω后，再次进行实验，实验所得的三组数据如表格所示；
（4）小微换用30Ω定值电阻继续进行第4次实验，即使将滑动变阻器滑片移到最左端，也无法满足实验要求。仔细分析后，发现只需将电源电压适当　 　(选填“调大”或“调小）即可；
（5）若如图是上述实验过程中电压表示数U、电流表示数I、定值电阻R1和滑动变阻器R2建立关系的图像，则一定错误的是____。
A． B．
C． D．
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电学实验探究
1、小科想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示（水槽中有食盐水），将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
（1）闭合开关，读出电流表和电压表的示数，再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了，可以得出容器中食盐水的电阻 （选填“变大”“变小”或“不变”）。可以得出的结论是：导体的电阻与导体的 有关。
（2）小科再次向容器中加入一定量的水，降低容器内食盐水的浓度，结果发现容器内食盐水的电阻减小了，由此得出结论：食盐水的浓度越低，电阻越小。你认为这个结论应该是
（选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是 。
（3）其他条件不变，改变电极M、N的距离，小科还能够得出导体的电阻与导体的 有关。
【答案】（1）变小 横截面积 （2）不可靠 没有控制导体（食盐水）的横截面积不变 （3）长度
【解析】（1）在电压一定时，观察到电流表的示数变大了，表明与电压表并联部分的电阻减小了，即食盐水的电阻变小了。由于向水槽中添加一定量相同浓度的食盐水，水槽内食盐水的液面升高，使得食盐水的横截面积变大，食盐水的电阻减小，这表明导体的电阻与导体的横截面积有关。
（2）小科再次向容器中加入一定量的水，降低容器内食盐水的浓度，重复（2）步骤再次实验，结果发现容器内食盐水的电阻减小了，小科只做了一次实验就得出结论，这个结论具有偶然性，所以是不可靠的。理由是：没有控制导体（食盐水）的横截面积不变。
（3）其它条件不变，改变电极M、N的距离，改变了食盐水接入电路中的长度，此时的电流会发生变化，能够得出导体的电阻与导体的长度有关。
2、小科进行了“测量小灯泡电功率”的实验，现提供的器材有：电压恒定为6V的电源、额定电压为4.5V的小灯泡、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、开关、滑动变阻器和导线若干。
（1）请将图甲补充完整（要求开关闭合后，滑片在最右端时滑动变阻器阻值最大）；
（2）小科连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是 ；
A．将电源正负极对调 B．检查电路是否断路，看开关是否接触不良
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）正确连接电路后，小科进行实验，记录实验数据并在电流-电压图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为 瓦；
（4）当小灯泡两端电压恰好为额定电压时，功率为，某次测量中小灯泡两端电压，小科计算得，但实际，理由是
。
【答案】（1）（2）C （3）2.25 （4）见解析
【解析】（1）要求开关闭合后，滑片在最右端时滑动变阻器阻值最大，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，根据图乙知，电流不超过0.6A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）小科连接好电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，可能是电路的电流过小，电路的电阻过大，接下来他首先应进行的最合理操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选C。
（3）正确连接电路后，小科进行实验，电压表测变阻器的电压，当电压表示数为UV=6V-4.5V=1.5V时灯正常发光，如图乙所示可知，小灯泡的额定电流为0.5A，灯的额定功率为P=UI=4.5V×0.5A=2.25W
（4）若灯的电阻不随温度电压的而变化，当小灯泡两端电压恰好为额定电压U0时，功率为P0。某次测量中小灯两端电压根据可知因灯的电阻随温度的变小而变小，所以。
3、小科利用图甲电路研究“电流与电压的关系”，其中R为定值电阻，电源电压恒定不变。
（1）小科在连接完电路后，闭合开关时发现，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，则可能的原因是 。
（2）处理完故障后，闭合开关，发现电流表指针只有微小偏转，如图乙所示。为了能更精确测量电流大小，小科接下来应该进行的操作是： 。
（3）调整后移动滑动变阻器，多次测量获取实验数据，绘制成图丙中的曲线a，根据图像可以得出的结论为 。
（4）小红利用相同的电路也进行了实验，依据实验数据绘制出的是图丙中的曲线b，小科认为小红把电压表接在了滑动变阻器两端，进行测量。请从图丙中找出小科判断的依据是
。
【答案】（1）R断路 （2）断开开关（稍增大滑动变阻器的电阻），将电流表“3”接线柱上的导线改接到“0.6”接线柱上，再闭合开关重新读数 （3）当导体两端的电阻不变时，导体的电流与电压成正比 （4）当电路的电流变大时，根据U=IR可知R的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小
【解析】（1）R与变阻器串联，电压表测R的电压，电流表测电路的电流，小科在连接完电路后，闭合开关时发现，电流表没有示数，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，则可能的原因是R断路。
（2）处理完故障后，闭合开关，发现电流表指针只有微小偏转，说明电流表量程选择过大，为了能更精确测量电流大小，小科接下来应该进行操作是：断开开关（稍增大滑动变阻器的电阻），将电流表“3”接线柱上的导线改接到“0.6”接线柱上，再闭合开关重新读数。
（3）调整后移动滑动变阻器，多次测量获取实验数据，绘制成图丙中的曲线a，根据图像有电压与电流之比为一定值，故可以得出的结论为当导体两端的电阻不变时，导体的电流与电压成正比。
（4）当电路的电流变大时，根据U=IR可知R的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，根据图丙中的曲线b可知，电流变大时，对应的电压变小，故小科认为小红把电压表接在了滑动变阻器两端。
4、小科同学在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，选择的器材有：新干电池三节，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，“30Ω 0.5A”的滑动变阻器一个，电压表、电流表、开关各一个，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（要求：导线不能交叉，滑片向右端移动时，电流表的示数变小）。
（2）在连接电路时，开关处于断开状态，正确连接电路后，将滑动变阻器滑片置于最大阻值处，闭合开关，小科发现两电表的指针处于图乙所示的位置，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，小科探究电流与电压的关系，他所测得的几组电流、电压值如右表所示，在第2次实验中，电流表的示数为 A。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.2
0.4
（4）探究电流与电阻的关系时，小科根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像如图丙所示。当他用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现实验无法进行下去，为继续用30Ω的电阻完成探究，在前面几次实验不变的前提下，同学们给出了如下几种方案，其中可行的有 （填字母编号）。
A. 将电压表的量程换为0～15V继续实验
B. 将电源电压由4.5V更换为3V继续实验
C. 将本次30Ω电阻两端的电压调整为3V继续实验
D. 将滑动变阻器规格更换为“50Ω 1A”继续实验
【答案】（1） （2）定值电阻断路
（3）0.3 （4）BD
【解析】（1）在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中滑动变阻器串联在电路中，滑片P向右端移 动时，电流表的示数变小，说明滑片右移滑动变阻器接入电路的电阻增大，即滑动变阻器左下部分电 路接入电路，据此完成电路连接如下图所示：
（2）根据乙图可知，右边为电流表示数0，说明电路断路，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通，因此与电压表并联的定值电阻断路了。
（3）根据表格可知，电流与电压成正比，电压变为1V电压的1.5倍，则电流也变为原来的1.5倍，为0.3A。
（4）A．根据题意可知，更换电压表的量程对电阻两端电压的分配没有影响，故A不符合题意；
B．如果重新开始实验，只更换电源，将电压为4.5V的电源更换为电压为3V的电源，定值电阻两端电压保持不变为2V，滑动变阻器两端电压为根据串联分压原理得滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍，当他们30的电阻替换20Ω的电阻后，则解得小于滑动变阻器的最大值30Ω，因此该方法可行，故B符合题意；
C．如果重新开始实验，只改变控制电压U0，使U0为3V，则当5Ω的定值电阻接入电路时，电路中的电流为大于滑动变阻器的最大允许通过的电流0.5A，因此该方法不可行，故C不符合题意；
D．由图可知，电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为2.5V，根据串联分压原理得滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍，当他们用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得RP=37.5Ω，如果只更换滑动变阻器，则可更换的滑动变阻器最大阻值为50Ω的，因此该方法可行，故D符合题意。故选BD。
5、兴趣小组用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V 保持不变，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整（导线不能交叉）；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎么移动滑片，电压表都无示数，则故障可能是 。
（3）消除故障后进行实验，兴趣小组根据所测数据，绘制了如图乙所示的图像，据图分析，可以得出的结论是： ；要保证分别使用五个定值电阻均能顺利完成实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器；
（4）根据你所连接的电路，当测定电阻由5欧变为10欧时，滑动变阻器的滑片应向 移动（选填“左”或“右”） 。
【答案】（1）或
（2）定值电阻短路（或电压表短路或电压表断路） （3）电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比 （4） 50 （5）左
【解析】（1）分析电路为串联电路，电压表测定值电阻两端电压，连接如下图所示：
或
（2）串联电路中有电流，电路发生短路，电压表无示数，说明与电压表并联的定值电阻发生短路，变为导线不分电压，因此无示数。
（3）乙图中，定值电阻两端电压不变，且电阻越大，电流反而越小，因此可得结论为：电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，则有解得。
（4）根据串联分压原理，定值电阻阻值变大时，两端电压会变大，而实验中定值电阻两端电压不变，因此需要将滑动变阻器的阻值变大，即向左调节。
6、某学习小组开展探究欧姆定律的实验，电源电压恒为8V，滑动变阻器规格为“25Ω 3A”，请你完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整；（要求：向右移动滑片P时，电压表示数增大）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，滑片P滑动到某一位置时，则电流表的示数为 A；
（3）某同学利用图甲按要求连接完成后的实物电路探究“电流与电阻的关系”，提供了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，由图丙可知，电压表示数保持 V不变，当用20Ω电阻替换10Ω电阻时，应把滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，才能使电压表的指针恢复到原来位置。
【答案】（1） （2）0.4 （3）2.5 左
【解析】（1）探究欧姆定律的实验时，电阻和滑动变阻器串联，向右移动滑片P时，电压表示数增大，则滑动变阻器阻值减小，所以连接d和电压表负接线柱，如下图所示：
（2）由乙图可知，电流表量程是0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数是0.4A。
（3）由丙图可知，当电阻为5Ω时，电流为0.5A，当电阻为25Ω时，电流为0.1A，则电压表示数U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V用20Ω电阻替换10Ω电阻时，根据串联分压特点可知，定值电阻两端电压增大，为了使电压表的指针恢复到原来位置，应控制R两端电压不变，所以最大滑动变阻器的电阻，故将滑片P向左端移动。
7、小杭在“探究电功率与电流关系”的实验中，连接了如图甲的电路，其中电源电压保持6V不变，R为定值电阻。
（1）实验开始前，小杭需要将滑动变阻器的滑片移到 端（填空“A”或“B”）；
（2）实验中，小杭发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，由此可以推断电路故障是 ；
（3）替换了问题器材后，小杭移动滑动变阻器进行多次实验，绘制了电阻R电功率（曲线A）和电路总功率（曲线B）随电流变化图像（如图丙），请根据图丙推测滑动变阻器功率随电流变化的规律，并说明推测的依据： 。
【答案】（1） A （2）定值电阻R断路 （3）先变大后变小
【解析】（1）为了保护电路，实验开始前，小杭需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。
（2）实验中，小杭发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表没有示数，说明电路断路，而电压表有示数，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，即可以推断电路故障是电阻R断路。
（3）电阻的电功率，图像如图线A，而电路的总功率，电源电压不变，功率与电流成正比，图像如图线B；从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大后变小；电阻随温度的升高而增大。
8、小科想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验。
（1）检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡 ；
（2）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的I-U图象，如图丙所示；
（3）小科认为，利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系。小姚认为小科的观点不合理，理由是 ；
（4）小科还想测出另一个额定电压为Um的小灯泡正常发光时的电阻，在保证电路安全的前提下，设计了如图丁所示的电路（电源电压恒定大于Um且未知，滑动变阻器R最大阻值未知，定值电阻阻值为R0），请将实验步骤补充完整：
①闭合S、S ，断开S ，移动滑片P，使电压表示数Um
②闭合S、S ，断开S ，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U ；
③闭合S、S ，断开S ， ；
④小灯泡正常发光时的电阻RL= （用U 、U 、Um、R0表示）。
【答案】（1）灯泡断路 （2） 0.75 （3）灯泡电阻受温度影响会发生改变
（4）滑片移动到最左端，读出电压表的示数为U2
【解析】（1）串联电路中无电流，发生断路，电压表有示数接近于电源电压，说明与电压表并联的灯泡发生断路，电压表串联在电路中。
（2）乙图中所选量程的分度值为0.02A，读数为0.3A，则小灯泡的额定功率为
（3）探究电流与电压的关系的实验，需要控制电阻不变，而灯泡电阻受温度的影响会发生改变，因此不能用该装置探究电流与电压的关系。
（4）闭合S、S ，断开S ，移动滑片P，使电压表示数为Um，此时小灯泡正常发光；闭合S、S ，断开S ，保持滑片P位置不变，读出电压表的示数为U ，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流闭合S、S ，断开S ，滑片移动到最左端，此时电压表测量的是电源电压，读出电压表的示数为U2，则电源电压为U2；
②中滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器接入电路中的阻值
①中滑动变阻器两端的电压
此时电路中的电流
则小灯泡正常发光时的电阻为。
9、如图1所示为测量“不同电压下小灯泡的电功率”的实物连接图．器材规格：电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时电路出现的故障是 ；
（2）故障排除后，按正确操作步骤进行实验，测量并记录了5组实验数据，得到小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流的图像，如图3所示。据图推测：图中阴影部分面积大小表示的含义 ；实验中滑动变阻器的规格可能为下列选项中的 ；
A．　　B．　　C．　
（3）图4是小灯泡和滑动变阻器的关系图像．请判断：曲线1、2、3中哪条符合滑动变阻器实际关系________（选填：“1”或“2”或“3”）。
【答案】（1）灯泡断路 （2）小灯泡的功率 C （3）1
【解析】（1）如图所示，电流表示数为0，表明电路中可能存在断路，电压表示数为3V，表明电压表到电源两极为通路，故电路故障可能为灯泡断路。
（2）图中横轴表示灯泡的电流，纵轴为电压，阴影部分为横纵轴的乘积，故阴影部分面积大小表示的含义灯泡的功率。如图所示，灯泡两端的最小电流为0.1A，电压为0.5V，故此时滑动变阻器接入最大阻值为，通过灯泡的最大电流为0.3A，故同时满足电流和阻值要求的只有　，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。
（3）根据图像可知，当灯泡两端电压为1.5V时，滑动变阻器两端电压也应为由于灯泡与滑动变阻器是串联，电流相同，故滑动变阻器的图像与灯泡的图像的交点的电压应为1.5V时，故图像1符合。
10、科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源为3节新干电池串联，小灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，小金同学根据设计好的电路图如图1所示连接好电路。
（1）图1中，甲、乙是两只电表，则甲是 表；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有正常偏转，但偏转的角度较小。则接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光
（3）继续实验，观察到电压表的示数为2伏，要使灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片向 端移动（填“a”或“b”）；
（4）小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验（电压表均调到3.8V），获得三组数据（如表）：
实验序号 电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值N
1 0.71 2.698
2 0.69 2.622
3 0.68 2.584
请判断该处理数据的方法正确与否，并说明理由：
。
【答案】（1）电流 （2）C （3）b （4）正确，采用多次测量取平均值的方法减少误差
【解析】（1）由于电压表与灯并联，电流表与灯串联，所以甲是电流表。
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有正常偏转，但偏转的角度较小，说明电路连接没有问题，是滑动变阻器阻值过大，因此需要调节滑动变阻器，观察灯泡是否发光，故C符合题意，AB不符合题意。故选C。
（3）电压表示数为2V时，小灯泡的实际电压低于额定电压，此时小灯泡实际功率较小，发光较暗；要使小灯泡正常发光，应增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器分得的电压，故减小滑动变阻器连入电路中的电阻，参照图知道，滑片应向右（b）端滑动.
（4）因为是用同一套器材测量灯泡的额定功率，所以可以通过求平均值的办法减小误差，做法正确。
11、学习小组进行测定小灯泡电功率的实验，已知电源电压3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。小金按照图甲连好电路后闭合开关S，将滑动变阻器滑片慢慢移动至另一端点，记录数据并绘制成小灯泡电流随电压变化曲线如图乙所示。
（1）请用笔代替导线，完成图甲中电路连接；
（2）移动滑片使小灯泡正常发光时，电流表示数为0.42A，则小灯泡的额定电功率为 W。
（3）小金将数学几何图像分析与电学知识融合，通过绘制网格将图乙进行处理：分出6块区域，面积分别为（如图乙），有了新的发现与收获：
①当电流为时，小灯泡的实际功率可以用图乙中的面积 表示；
②当电流由逐渐增大到的过程中，判断小灯泡实际功率的变化量与滑动变阻器功率的变化量哪一个更大？请结合图中信息说明理由：
。
【答案】（1） （2）1.05W
（3）S1 见解析
【解析】（1）电压表应与灯泡并联，由于电源是3V，小灯泡的额定电压为2.5V，故选用0-3V量程，电路连接如下图
（2）根据题意知道，当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.42A，故小灯泡的额定电功率为
（3）当电流为I1时，由图乙知道，此时电阻R两端电压为U1，电阻R的实际功率为P1=U1I1，可以用图乙中的面积S1表示。当电流由逐渐增大到的过程中，小灯泡实际功率的变化量，①由串联分压可知变阻器前后电压分别为U-U1和U-U2，串联电路电流出处相同，因此前后电流分为I1、I2，则
因此可知。
12、厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻，具有耐高温的特性。小科想测定某一型号的厚膜电阻的阻值大小，设计如下实验。连接如图甲所示电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，测量并记录的实验数据如表所示。
实验 电压/V 电流/A
1 4.8 0.1
2 9.8 0.2
3 12 0.25
（1）连接电路时，应将最后一根导线a连接滑动变阻器的 （填“A”或“B”）接线柱，连接过程中存在的问题是 ；
（2）分析表中的实验数据，可知该厚膜电阻的阻值是 欧；（结果保留一位小数）
（3）查阅资料发现：该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷，滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝，两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变，开关闭合一段时间后，小科发现电压表示数减小，请解释其原因
。
【答案】（1）B 在连接电路时，开关没有断开 （2）48.3
（3）镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大，导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，由图甲可知，滑片位于A端，因此应将最后一根导线a接入滑动变阻器的B接线柱。由图甲可知，在连接电路时，开关没有断开，为保护电路，连接电路时，开关应断开。
（2）由表中数据可知，第一次实验的电阻为
第二次实验的电阻为
第三次实验的电阻为
则厚膜电阻的阻值为
（3）由图乙可知，镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大，导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小；保持滑片不变，开关闭合一段时间后，由于温度升高，镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大，而厚膜电阻的阻值受温度的影响不大，根据分压原理，滑动变阻器两端电压增大，根据串联电路电压规律，厚膜电阻两端减小，即电压表示数减小。
13、小科利用一个规格为“”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示，电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损，致使ab段电阻损失，此时ab段电阻近似被短路（如图乙）。
实验步骤如下：
①用10欧的定值电阻进行实验，连接电路。
②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为5伏，读出电流表的示数（如图丙）；断开开关，把滑片P移到阻值最大端。
③继续调节滑片使电压表的示数分别为4伏、3伏、2伏、1伏，依次读出电流表的示数并记录。
（1）图丙中电流表示数为__________安。
（2）小科设计上述实验步骤，要探究的问题是：____________________。
（3）小科在完成电压表示数为2伏的实验后，再做电压表示数为1伏的实验时，无论如何调节滑片电压表示数一直大于1伏。分析可得，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值的范围是__________。
【答案】（1）0.5 （2）通过导体的电流与电压的关系 （3）
【解析】（1）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.5A。
（2）实验中用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，从而改变通过定值电阻的电流，小科设计上述实验步骤，要探究的问题是：通过导体的电流与电压的关系。
（3）当电压表的示数为2V时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为变阻器的电压为电压表示数的2倍，故变阻器的电阻至少为当电压表的示数为1V时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为变阻器的电压为电压表示数的5倍，故变阻器的电阻至少为无论如何调节滑片电压表示数一直达不到1V，说明变阻器的电阻小于50Ω，因此，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值的范围为，即。
14、为了探究通过导体电流与电阻的关系，小科选择一粗细均匀长30cm带“刻度”的金属开口圆环，每1cm电阻为1Ω。设计了图甲所示的电路图，电源电压恒为4.5V，电流表选用“0﹣0.6A”量程，R1为滑动变阻器。实验中固定A点，通过移动触点N改变接入电路中圆环弧长L的长度，多次改变L的长度，根据记录的数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙所示。
（1）请简述该实验选择金属开口圆环的优点 。
（2）实验中固定A点通过移动触点N改变接入电路中的圆环弧长L，根据记录数据画出电流随弧长L变化的曲线如图乙。每次改变圆环弧长L后，还应调节滑动变阻器滑片，保持电压表示数是 ，并不变。
（3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。
（4）分析实验数据，初步探究得通过导体的电流与电阻的关系是
。
【答案】（1）能直接从金属开口圆环上读出电阻的大小，操作方便 （2）3V （3）15Ω （4）电压不变时，通过导体电流与电阻成反比
【解析】（1）普通变阻器是不能精确知道它连入电路的阻值的。但金属圆环每1cm电阻为1Ω，根据它连入电路的长度数值可以知道它连入电路的阻值。
（2）读乙可以知道，当金属圆环连入电路的长度为10cm，即它连入电路的阻值为10Ω时，通过它的电流为0.3A，则它两端电压为在研究电流与电阻关系时，应该保持圆环两端电压为3V不变。
（3）电源电压为4.5V，圆环两端电压为3V，则变阻器分担电压为圆环连入电路的最大长度为30cm，即其连入电路的最大阻值为30Ω。串联电路中，各自电流相等，各部分电压与其电阻成正比，则变阻器的最大阻值为
（4）读乙图可知即圆环中电流与连入电路长度成反比。且圆环连入电路电阻与其连入电路长度成正比，则圆环中电流与其电阻成反比。
15、小宁为准确测定一只标有“12V”字样的灯泡正常发光时灯丝的电阻，按照如图甲电路开展实验，并将电压表和电流表的示数记录如图乙。研究图乙数据发现小灯泡的电阻并不是一个固定值，结合影响电阻的因素，小宁认为可能是温度影响了小灯泡灯丝的电阻。他打破小灯泡的玻璃罩，将小灯泡的灯丝分别浸泡在0℃、26℃、60℃的蒸馏水恒温水浴中，重复实验，得到如图丙的数据结果。
（1）闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移到 端。当小灯泡两端电压达到12V时，小灯泡的电阻为 ；
（2）小宁将小灯泡的灯丝浸泡在不同温度下的恒温水浴中进行实验是基于蒸馏水能满足实验的哪些需求： ；（写出一点即可）
（3）根据图丙所示，可以得出的实验结论是 。
【答案】（1）A 100 （2）蒸馏水是绝缘体、水的比热容较大（答出一点即给分，其余答案合理亦可） （3）灯丝温度不变时，电阻保持不变
【解析】（1）在闭合开关前，为保护电路应将滑动变阻器滑片置于阻值最大端，即图中的最左端；由图乙知道，当小灯泡两端电压达到12V时，通过其中的电流0.13A，根据欧姆定律知道，小灯泡的电阻
（2）水的比热容大，吸收灯丝热量后，温度基本保持不变；且蒸馏水是绝缘体，不会对电路的电阻效果造成影响。
（3）由图丙知道，灯丝温度不变时，电阻保持不变。
16、在研究电流与电阻的关系时，小科设计如图电路进行实验。
实验组别 1 2 3
电阻R（欧） 20 10 5
电流I（安） 0.10 0.20 0.40
（1）按照实验要求完成电路连接；
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表指针不动。为找出故障，小科断开开关，拆下电压表，分别用电压表不同量程在电源两端试触，电压表均无示数，若只有一处故障，则该故障是 ；（选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）
（3）完成第1组实验后，小科想把20欧的电阻换成10欧的电阻，继续实验；
① 闭合开关；
②断开开关；
③ 记录电流表示数；
④ 将滑动变阻器的滑片移到最右端；
⑤ 取下20欧的电阻，接入10欧的电阻；
⑥ 眼睛看着电压表，将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从规范操作和器材安全的角度考虑，最合理的操作顺序是 ；
A． ②⑤④①⑥③ B． ②⑤①④⑥③ C． ②④①⑤⑥③
（4）小科完成三次实验后将数据填入表中，并得出电压一定时，电流与电阻成反比。小宁认为这样的实验结论不具有普遍意义，需要再多一些实验和数据才能得出。为使实验结论更具普遍意义，你给小科的建议是： 。
【答案】 （1） （2）电压表内部断路 （3）A （4）至少应该再设定两个不同的电压值，重复上述实验
【解析】（1）由实验目的知道，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器的左下接线柱接入电路中，电路连接如下图
（2）闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，说明电流表完好，电路为通路，不可能是电流表内部短路、定值电阻断路，电压表指针不动，可能是定值电阻短路或电压表断路，拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数，说明电压表断路，选填电压表内部断路。
（3）为保护电路，闭合开关前，取下20欧的电阻，接入10欧的电阻；将滑动变阻器的滑片移到最右端；闭合开关；研究“电流与电阻的关系”，要控制电阻的电压不变，再记下电流表的示数，故从安全和规范角度考虑，正确的顺序是：将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关；将滑动变阻器的滑片移到适当位置，记录电流表示数；即最合理的操作顺序是②⑤④①⑥③，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
（4）为使实验结论更具普遍意义，研究“电流与电阻的关系”，要控制电阻的电压不变，所以，至少应该再设定两个不同的电压值，重复上述实验。
17、表决器能很好的解决因人力投票时产生的统计困难与繁琐问题．项目化小组同学想以四人投票为参照，用电表来改装一个表决器，直接显示赞成、反对票各是多少．现有开关（闭合、断开来分别体现赞成、反对票），新的干电池2节、电流表，若干5欧的定值电阻、小灯泡、开关、导线等．
【项目设计】（1）小组同学绘制了如图3个电路图，按要求应选用 ；
（2）所设计的电路图中用电器该选用 （选填“5欧的定值电阻”或“小灯泡”）；
【项目应用】（3）该小组的同学选择了正确的电路设计图后，进行模拟表决：有两位同学表示赞成、两位同学表示反对，那么此时票数需要标注在电流表的 刻度处；
【项目反思】（4）经小组同学对数据分析后发现用电流表改装表决器后，具有投票数与电流大小成正比的关系，有助于读数的统计，也能在电表上更直观的体现票数等优点．阿苗同学设计了用电压表改装表决器，如图所示装置，请问该改进是否具有类似的优点 。
【答案】（1）C （2） 5欧的定值电阻 （3）1.2A （4）不具有
【解析】（1）根据题意，表决器应该为并联，故C符合题意，AB不符合题意。
（2）所设计的电路图中，用电器该选用小灯泡，用灯的亮暗显示自己的决定。
（3）由题意知道，电源为2节干电池即3V，每个小灯泡的电阻为5Ω，有两位同学表示赞成、故两个灯泡并联，并联电阻R=2.5Ω，由知道即此时票数需要标注在电流表的1.2A处。
（4）由图2知道，各个开关与对应的用电器并联，每个开关能控制一个用电器，当开关全部断开，电压表示数最小，当开关全部闭合，电压表示数最大，投票数与电流大小成反比的关系，故此装置具有与电流表改装的表决器类似的优点。
18、某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中；
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中；
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 安。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
（3）若观察到 现象，则假设①被否定。
（4）实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后，某同学直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论。请评价他结论得出过程是否合理，并说明理由：
。
【答案】（1）0.3 （2）防止电阻大小随温度变化而改变
（3）其他条件一定时，灯丝两端电压增大，电阻不变
（4）不合理，因小灯泡的功率越大，温度越高，此时应再利用表格中数据分别求出小灯泡的实际功率，进而分析得出灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】（1）电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A。
（2）实验时将灯丝浸入纯净冷水中的目的是：防止电阻大小随温度变化而改变。
（3）将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变，若实验中得到的结果是：所测的灯丝电阻阻值基本相等，则假设①被否定。
（4）小灯泡的功率越大，温度越高，此时应再利用表格中数据分别求出小灯泡的实际功率，进而分析得出灯丝电阻随温度的升高而增大，故直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论不合理。
19、项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下：
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙；
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 ；
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？ ；
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀；结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
【答案】（1）改变通过电动机中的电流方向 （2）变小 （3）合格
【解析】（1）由于通电导体在磁场中的运动方向与导体中电流方向有关，所以切换开关S，可以改变通过电动机的电流方向，故可以改变电动机转向。
（2）观察电路图可知，旋钮式电阻与电动机串联，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电阻的长度增长，则电阻阻值增大，所以通过电动机的电流减小，由于导体中电流越小，通电导体在磁场中受到力越小，所以电动机转速会变慢。
（3）观察丙图发现，吸纸屑时，有部分纸屑会到纸屑收集盒下方，则吹风时，纸屑收集盒下方的纸屑会被吹出，故吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出，由表格中评价标准可知，指标二评价等级为合格。
20、课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中连接如图甲所示的实物图（未完成）进行实验，其中电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路连接完整（要求连线不得交叉）；
（2）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 ；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B．“20Ω 0.1A”的滑动变阻器
C．“5Ω 1A”的滑动变阻器
（3）电路连接完成后，闭合开关S，移动滑动变阻器R滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示。要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 （填“左”或“右”）端移动；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】（1） （2）A （3）左 （4）0.5
【解析】（1）滑动变阻器选择“一上一下”的接法接入电路中，如图所示
（2）灯泡额定电流大约为根据串联电路的电压特点可得，滑动变阻器的两端电压为根据欧姆定律可得，变阻器的最大阻值为
故A符合题意，BC不符合题意。故选A。
（3）由乙图可知，电压表选0~3V的量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.8V，小灯泡的额定电压为2.5V，要测额定功率，小灯泡两端电压应该等于额定电压2.5V，也就是使小灯泡两端电压变大，使通过小灯泡的电流变大，电路中的电阻变小，由图甲可知，滑片应该向左移动，才能使其接入电路的电阻变小，一直到小灯泡两端的实际电压等于其额定电压2.5V，小灯泡的实际功率才等于额定功率，才能测量额定功率。
（4）由图丙可知，当小灯泡电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，额定功率为
。
21、某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx的阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略）。电源电压约为3V，滑动变阻器铭牌上标有“30Ω 2 A”字样。
（1）连接的电路如图甲所示，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）实验中发现无论如何移动滑片 P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 ；
（3）为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻 R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（最大阻值9 999 Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0~3 V）等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作；
①把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
②把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表 V2示数与电压表 V1示数相同，记录此时电阻箱的阻值R=5 kΩ；
③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx，则 Rx= kΩ。
【答案】（1）
（2）自来水的阻值太大 （3）2.4
【解析】（1）根据实验，电路为串联电路，电压表测自来水电阻Rx两端电压，则更改的电路如下图所示：
（2）自来水的电阻为几千欧，与电压表内阻差不多，远远大于滑动变阻器的总阻值。将自来水串联接入电路后，由于电路中阻值过大，导致电路中电流过小，电路相当于断路，因此电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V。
（3）把S拨到1位置，记录电压表V示数，记为U1，Rx的电压设为Ux，根据串联电路分压原理可得；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同为U1，R2两端的电压设为U2，根据串联电路分压原理可得，因为电源电压不变，所以Ux=U2所以解得。
22、风能是一种低碳、清洁的能源。如图甲所示为某学校科学兴趣小组设计的一款风力发电装置，为了测试发电功率，他们展开如下实验。
（1）【成果测试】风力发电机可以将机械能转化为电能。如何比较相同风速下发电机的发电功率？请选择合适器材并绘制原理图。（必要时可用文字说明）
器材：小灯泡、定值电阻、电能表、秒表、电压表，电流表等；
电路图：　　　　　　　　简述原理（公式）：
（2）【成果优化】小组同学将灯泡连入风力发电机，发现风向和叶片夹角θ会影响发光亮度（如图乙所示）。该小组对风力发电机进行优化。已知同一地区的风向会发生变化，为了更大程度利用风力发电，请在原装置上提出改进建议： ；
（3）【成果延伸】一般来说，扇叶转速越大，发电功率越大。在现实生活中，叶片长度是影响发电机发电功率的因素之一。相同风力下，只增加叶片长度，试推测风力发电机的发电功率变化并说明理由：
。
【答案】（1）见解析 （2）①安装尾舵（可调节方向的装置即可）；②调节扇叶叶与风向的夹角为70度 （3）见解析
【解析】（1）在发电风车两端连接灯泡和电流表，测出经过灯泡的电流和灯泡两端的电压，用公式计算出小灯泡的电功率进行比较；各种测量方法如图
P=IU P=UI
测量U 观察小灯泡亮度
（2）①安装尾舵（可调节方向的装置即可）；②调节扇叶与风向的夹角为合适的角度
（3）①叶片长度加大后，会增大与风的受力面积，转速变大；但同时质量增加，会使转速减小；受力面积的影响大于质量的影响，则转速变大，发电功率增加。
②叶片长度加大后，会增大与风的受力面积，转速变大；但同时质量增加、会使转速减小；受力面积的影响等于质量的影响，则转速变小，发电功率不变。
③叶片长度加大后，会增大与风的受力面积，转速变大；但同时质量增加，会使转速减小。受力面积的影响小于质量的影响，则转速变小，发电功率减小。
23、在“探究电流与电阻的关系”实验中，如图甲，电源电压为6伏，逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前，都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。实验步骤如下：
①接入5Ω电阻，闭合开关，记录电流表示数，如图乙所示；
②移动滑片使电压表示数为U0时，记录电流表示数；
③分别接入10Ω、15Ω电阻，闭合开关，重复步骤②；
④当接入电阻为时，闭合开关，记录电流表示数为0.1A。
（1）步骤①中，电流表示数为 安。
（2）某小组同学将测得的4组数据，按描点法绘制出如图丙所示图像，老师看后指出其中有一个数据存在问题，请指出错误的数据，并说明理由：
。
（3）根据正确的数据得出的实验结论是 。
（4）仍使用原有器材，要让5Ω、10Ω、15Ω及四个电阻，都能为实验所用，应控制a、b之间的电压至少为_________伏。
【答案】 （1）0.3 （2） B4存在问题，当电流为0.1A时，Rx两端电压不是3V
（3）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 （4）4.5
【解析】（1）图乙中电流表使用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.3A。
（2）步骤①中接入5Ω电阻时，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器阻值最大，设滑动变阻器最大阻值为R，根据欧姆定律，则此时解得R=15Ω。步骤④中接入Rx，滑动变阻器在最大阻值时，由丙图可知此时电流为0.1A，根据欧姆定律，则此时
解得Rx=45Ω。此时Rx两端电压为U 1=IRx=0.1A×45Ω=4.5V
B4是接入Rx 时描绘的点，因此时其电压大于3V，所以该点数据是错误的。
（3）由正确的实验数据得出的结论为：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）步骤①中接入5Ω电阻时，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器阻值最大，设滑动变阻器最大阻值为R，根据欧姆定律，则此时解得R=15Ω。步骤④中接入Rx，滑动变阻器在最大阻值时，由丙图可知此时电流为0.1A，根据欧姆定律，则此时
解得Rx=45Ω。此时Rx两端电压为U 1=IRx=0.1A×45Ω=4.5V
即要让 5Ω，10Ω，15Ω及 Rx 四个电阻，都能为实验所用，应控制 a、b 之间的电压至少为4.5V。
24、为探究小灯泡发光亮度与实际功率、灯泡种类之间的关系，某实验小组同学设计了如图所示的电路，并利用光照传感器定量测量出小灯泡的光照强度。灯泡 L1是额定电压为2.5 V的LED灯，L2是额定电压6 V 的白炽灯。实验时，先只闭合 S、S1，移动滑动变阻器的滑片，实验现象及数据如表一；然后再只闭合S、S2，移动滑动变阻器的滑片，实验现象及数据如表二。
表一
序号 电压/V 电流/A 实际功率/W 亮暗情况光照强度与实际功率的比值
1 1.0 0.16 0.16 150
2 1.4 0.20 0.28 150
3 2.5 0.28 0.7 150
表二
序号 电压/V 电流/A 实际功率/W 亮暗情况光照强度与实际功率的比值
4 1.0 0.28
15
5 2.5 0.38 0.95 15
6 6.0 0.72 4.32 15
（1）序号为4的实验中，灯泡 L2的实际功率为 W；
（2）分析表一、表二中的“光照强度与实际功率的比值”数据实验结果，可得出的实验结论是 ；
（3）实验发现，第4次实验时白炽灯 L2的亮度比第2次实验时 LED灯 L1的亮度小，从能的转化角度分析，造成此现象的原因是 。
【答案】（1）0.28 （2）见详解 （3） LED灯电能转化为光能的效率更高
【解析】（1）序号为4的实验中，灯泡 L2的两端电压为1V，电流为0.28A，实际功率为
（2）分析表一、表二中的“光照强度与实际功率的比值”数据实验结果，对于白炽灯光照强度与实际功率的比值是15，而LED为150，可得出的实验结论是对于同一个小灯泡，光照强度与实际功率的比值是一定值，而对于不同的小灯泡，这一比值不同。
（3）白炽灯将电能转化为内能和光能，主要为内能，LED将电能几乎全部转化为光能，少部分为内能，故同等功率情况下，LED亮度更大一些，从能的转化角度分析，造成此现象的原因是LED灯电能转化为光能的效率更高。
25、某同学用如图所示实验电路图测量小灯泡L1、 L2的功率。L1标有“”字样，L2标有“”字样，阻值都约为。电源电压恒为，电压表只有“”量程可以用，定值电阻。回答问题，完成实验。
（1）电流表量程应选 。（填序号）
A． B． C． D．
（2）滑动变阻器规格应选 。（填序号）
A． B． C． D．
（3）正确连接了实物电路，将L1接入电路。
（4）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数分别为，读出电流表示数，填在表中。根据表中数据，L1的额定功率 W。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 1.0 2.2 2.5 2.8 3.0
电流 接入L1 0.10 0.22 0.25 0.28 0.30
接入L2 0.10 0.23 0.26 0.29 0.31
（5）断开开关S，用L2替换L1，重复第（4）步测量操作，将测得的数据填入上表。
（6）该同学根据表中数据，计算L2的额定功率，他立即意识到这个结果不是L2的额定功率。要测得L2的额定功率，还需要的测量操作是：
。
【答案】（1）C （2）D （4）0.625 （6）调节滑动变阻器，让电流表示数为，读出电压表示数
【解析】（1）由图知道，小灯泡L1或L2与定值电阻和滑动变阻器是串联关系，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路的电流，根据题意知道，小灯泡L1、 L2的阻值都约为10Ω，且L1标有“”字样，L2标有“”字样，由欧姆定律知道，当电路接小灯泡L1时，允许通过的电流是由于0.25A，0.3A都小于0.6A，故电流表量程应选，故C符合题意。故选C。
（2）根据题意知道，电路中电流最大是0.3A，此时由欧姆定律知道
解得因为两个灯泡的额定电流大于0.2A，所以选择变阻器100Ω 1A，D符合题意。故选D。
（4）根据题意知道，灯泡L1的额定电压是2.5V，由实验数据知道，此时的电流大小是0.25A，由知道，L1的额定功率
（6）根据题意知道，灯泡L2的额定电路是0.3A，故第（4）步测量操作不正确，正确的操作应是调节滑动变阻器，让电流表示数为，读出电压表示数，由计算L2的额定功率。
巩固练习
1．小舟同学想探究小灯泡的额定功率，他发现小灯泡上标有“2.5V”的字样，其他都模糊不清了。
（1）如图甲所示是他连接的电路图，经检查发现电路接线有误，只需做一处改动就可以进行实验。请在错的导线上打“×”，并改正；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮。小舟观察到两电表的示数情况是　 　，由此判断故障是小灯泡断路；
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）他还进一步设计出了只有电流表没有电压表来解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝5Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为　 　A时，再读出电流表A1的示数，才能计算小灯泡的额定功率。
【答案】（1）
（2）电流表无示数、电压表有明显的偏转
（3）0.6
（4）0.5
【知识点】串、并联电路的电压特点；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）电压表并联在哪个用电器两端，测量的就是哪个用电器两端的电压。
（2）电压表测量对象断路：电流表无示数，电压表有示数；电压表测量对象短路：电流表有示数，电压表没有示数。
（3）额定电压下的电功率为额定功率。
（4）根据并联电路各支路两端电压相等，即使没有电压表也能确定灯泡是否正常发光。
【解答】（1）图中电压表测量的是电源电压，应测量灯泡两端的电压，如图所示
（2）小灯泡断路，电压表串联进电路，由于电压表阻值很大，电路中电流很小，所以电流表没有示数，电压表分压大，约为电源电压。
（3）电流表的分度值为0.02A，示数为0.24A，额定功率为。
（4）由图丙可知，定值电阻与灯泡并联，由并联电路的电压特点可知，此时定值电阻两端的电压等于灯泡两端的电压，额定电压为2.5V，此时流过定值电阻的电流为，可知移动滑片，至电流表示数为0.5A。
2．某科学小组进行如下电学实验。
（1）探究：科学小组用图甲所示电路测量并联电路的电流特点，数据如下： 由此可得出的结论　 　.
（2）困惑：小组同学先闭合开关S和 再闭合S2时，发现灯 变暗了。并联电路中各用电器独立工作，互不影响，在闭合S2时，灯L1亮度理论上是不变的，实验中为什么变暗了
解决：学了欧姆定律后，小组同学重新研究这个问题，设计图乙的电路。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数变了，图乙是否有个看不见的电阻存在呢 查阅资料：电源内部确实存在电阻，当电源外部电阻变小，灯两端电压变低，灯变暗。
求值：科学小组在图乙电路中移动滑片，分别测出电压表和电流表的值，得到如下表数据(导线电阻不计)。
实验次数 科学量 1 2 3
电压 U/V 2.8 2.5 2.4
电流 I/A 0.2 0.5 0.6
分析上表数据：电源内阻阻值=　 　欧。
（3）拓展：冬天在电池储存能量相同时，电池的内阻增大，是导致电动车续航能力下降的因素之一，请从能量角度解释原因　 　.
【答案】（1）并联电路中干路总电流等于各支路电流之和。/l=l1+l2
（2）1
（3）冬天电池内阻增大，电池内部损耗能量增加，当储存能量相同时，电池转化为实际可用的能量减少，因此续航能力下降。
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）由图可知l1和l2是支路电流，I是干路电流，由所给数据可知，并联电路干路电流等于支路电流之和。
（2）串联电路电源电压等于各电阻两端电压之和，电流处处相等，结合欧姆定律计算电阻的阻值。
（3）根据能量守恒定律进行分析。
【解答】（1）由题中数据可知，支路上的电流l1和l2之和等于干路电流I，故可得：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
（2）电源电压为3V，滑动变阻器两端电压为2.8V时，内阻两端的电压为0.2V，电流为0.2A，可知内阻的阻值为。第2、3组数据一样处理，得出内阻的阻值为1欧姆。
（3）冬天内阻大，电池本身消耗的能量多，由能量守恒定律可知，转化的机械能减小，所以续航能量减弱。
3．小明用下图电路测量小灯泡的电功率。实验器材有4.5伏的电源、额定电压为2.5伏的小灯泡、滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表。
实验 灯泡两端电压U/V 流经灯泡的电流I/A
1 2.0 0.21
2 2.5 0.24
3 3.0 0.28
（1）实验中，小明发现刚开始移动滑片时，电压表与电流表均无示数，灯泡不亮；继续移动滑片一段距离后，两只电表均有示数，灯泡发光。分析电路可能出现的故障是　 　。
（2）故障处理后继续实验，小明记录的测量结果如上表，则该灯泡的额定功率为　 　。
（3）实验中所使用的滑动变阻器规格可能为____。
A．10Ω 2A B．20Ω 1A C．30Ω 0.2A
（4）小明发现当灯泡两端电压不同时，计算得到的灯泡电阻值也不同，试分析原因：　 　。
【答案】（1）滑动变阻器中的电阻丝某处断路
（2）0.6W
（3）B
（4）电压不同，小灯泡的实际功率也不同，工作时小灯泡的温度不同，电阻也会受温度影响而变化
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）若是电压表测量对象断路，电压表有示数。
（2）额定功率指的是额定电压下的功率。
（3）根据欧姆定律和串联电路的电压、电流特点判断滑动变阻器连入电路的最大值，从而确定选择的滑动变阻器。
（4）根据灯泡的电阻随温度的变化而变化进行分析。
【解答】（1）刚开始移动滑片时，电压表与电流表均无示数，灯泡不亮，说明灯泡以外存在断路；继续移动滑片一段距离后，两只电表均有示数，灯泡发光，此时电路为通路，可知故障为滑动变阻器某处电阻丝断路。
（2）灯额定电压为2.5V，电流为0.24A，电功率为。
（3）当滑动变阻器连入电路的阻值较大时，电路中电流较小，由表中数据可知，电流最小为0.21A，此时灯两端的电压为2.0V，可知此时滑动变阻器的电阻为。A的最大阻值过小，电路中的电流大于C允许经过的最大电流。
故答案为：B。
（4）灯泡的电阻不是一个定值，随温度的变化而变化，所以电压不同时，电阻也不同。
4．小明利用电学实验盒中的器材制作了简易台灯(如图甲)，发现该台灯无法调节亮度，为实现亮度可调并探究灯泡最大工作电压，小明添加电表等元件进行进一步探究，电路如图乙所示。实验中使用了电池盒(电压4.5V)、滑动变阻器(30Ω，2A)、额定电压2.5V的小灯泡、开关和导线若干。
（1）闭合开关，将图乙中滑动变阻器的滑片P左移，则滑动变阻器接入电路的阻值将　 　。
（2）某次测量中，电压表示数为1.5V时，电流表示数如图丙所示，此时电流大小为　 　安。
（3）小明通过移动滑动变阻器滑片，获得灯泡的电压-电流数据，绘制成图丁。当灯泡两端电压从2.5V升至3.0V时，电流仅增加不到0.01A。结合丁图解释其原因：　 　。
（4）小明想继续探究灯泡两端电压为1V时的发光情况，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终达不到，请简述产生该现象的成因：　 　。
【答案】（1）减小
（2）0.12
（3）电压增大后，由于电流热效应，灯丝温度升高，电阻增大，根据欧姆定律I=U/R，导致电流增加比较小
（4）两者串联，滑动变阻器最大阻值小，不够分压
【知识点】电流的测量及电流表的使用；串、并联电路的电压特点；影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】（1）电阻大小与电阻的材料、长度、横截面积、温度等因素有关，在其他条件一定时，长度越长，电阻越大。
（2）读数时要注意所选量程及分度值。
（3）根据灯泡的电阻随温度的升高而增大进行分析。
（4）无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终达不到，指的是灯泡两端的电压大于1V，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，分压较小。
【解答】（1）由图可知，滑片向左移，滑动变阻器连入电路的有效长度减小，滑动变阻器连入电路的阻值减小。
（2）电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.12A。
（3）灯泡的电阻随温度的变化而变化，电压增大，温度升高，电阻变大，由欧姆定律可知，电流增加量小于0.01A。
（4）串联分压，当灯泡两端电压较小，为1V时，滑动变阻器两端的电压较大，由串联分压的特点可知，此时要求滑动变阻器连入电路的阻值较大，可知无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终达不到，可能是因为滑动变阻器的最大阻值过小。
5．某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”(产品介绍如图甲所示)，电源电压为3V，常温下将测温贴贴在电阻上，利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题：
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
（1）用导线将图乙中电路连接完整，要求连线不得交叉，滑动变阻器置于阻值最大的位置(画在答题卡上)。
（2）要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外，还需要的测量仪器是　 　。
（3）正确连接线路，闭合开关，R1处断路，若此时将一电压表并联在R1两端，则电压表的示数为　 　。
（4）该同学整理数据得出“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成反比。”若实验序号2中的电流为1A时，R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒，则当其他不变，仅电流变为2A，R2所贴变色测温贴的变色时间为　 　.
【答案】（1）
（2）秒表
（3）3V
（4）6秒
【知识点】电压的测量及电压表的使用；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）采用串联电路的目的是控制电流和通电时间相同。
（2）秒表是测量时间的仪器。
（3）电压表阻值很大，串联在电路中分压很大，约为电源电压。
（4）根据电热与电流的关系进行判断，该过程中电阻和电流产生的热量不变。
【解答】（1）探究电热与电阻的关系时，应控制电路中电流相同，通电时间相同，所以应选择串联电路，滑动变阻器连入电路的阻值最大，即连入电路的有效长度最长，如图所示
。
（2）实验中要测量时间，可知还需要的仪器是秒表。
（3）电压表接在断路的电阻两端，电压表串联进电路，相当于测量电源电压，故示数为3V。
（4）由可知，在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，电阻和电热不变，可知电流从1A变为2A，可知时间变为原来的四分之一，则时间为6秒。
6．小金为验证影响电磁铁磁性强弱的因素，利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个电磁铁，每20匝抽出一个接线端)等器材，设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。请回答：
（1）甲图中小金是根据　 　来判断磁性强弱的。
（2）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是　 　。
（3）乙图中要使指针所指示数变大，则应将滑动变阻器滑片向　 　(填“左”或“右”)移动。
（4）小金利用乙图实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验，当电磁铁的接线端从现接线端改接至1，接下来 应 该进行的操作是　 　。
【答案】（1）吸引小铁钉的数量
（2）当电流变化小时，也能反应电磁铁磁性强弱的变化
（3）左
（4）调节滑动变阻器，使电流大小不变
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）吸引的铁钉数量较多，说明磁场强度越强。
（2）图乙定量分析，即使磁场强度变化量小，也能反映出来，更加的精确。
（3）（4）电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，电流越大，匝数越多，性越强，由控制变量法可知，探究某一因素的影响时，应控制其他条件相同。
【解答】（1）小金的实验采用了转换法，用吸引小铁钉的数量来判断磁性强弱。
（2）乙中通过电流表指针偏转角度大小来反应磁场强弱，即使磁场变化量较小，也能反应出磁场强度的变化，更加精确。
（3）乙图中要使指针所指示数变大，即要使磁场强度变大，则用增大电路中的电流，应将滑片向左移，减小滑动变阻器连入电路的阻值。
（4）改接到1，线圈匝数减小，电阻变小，为了控制电路中电流大小不变，应增大滑动变阻器连入电路的阻值，直至电流与现在相同。
7．小科同学用如图1所示的电路图测量未知电阻的阻值。其中电源电压恒为4.5V，R 为待测电阻，R 为阻值5Ω的定值电阻，V1、V2均为电压表，滑动变阻器最大阻值为50Ω。按图示连接好电路并检查无误后闭合开关，移动滑片，记录V1表的读数为 U1，V2表的读数为 U2。重复移动滑片并记录多组数据后，在坐标系中画出 U1随 U2变化的图像如图2所示。请回答：
（1）图1 中滑动变阻器的作用是　 　。
（2） 闭合开关前， 滑片应该置于　 　(填“A”或“B”)端。
（3）小科检查电路无误后闭合开关，发现 V1表有示数，而V2表无示数，则电路故障可能是　 　(故障仅发生在电阻上)。
（4）排除电路故障后，小科按步骤完成实验，并作出图2图像，则R 的阻值为　 　Ω。
【答案】（1）保护电路，改变电路中的电流从而得到多组数据
（2）A
（3）定值电阻R短路或待测电阻Rx开路
（4）20
【知识点】串、并联电路的电压特点；滑动变阻器的原理及其使用；电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】（1）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，电流等于电源电压除以总电阻，可知电阻改变电流也会发生改变。
（2）滑动变阻器通过改变连入电路的有效长度来改变连入电路的阻值，长度越长，电阻越大。
（3）电压表测量对象断路时，电压表会串联进电路，由于电压表阻值很大，电路中电流很小，其它用电器两端的电压很小。
（4）根据串联电路电压比等于电阻比进行计算。
【解答】（1）移动滑动变阻器的滑片，电路中总电阻发生改变，电路中电流改变，电压表示数发生改变，可获得多组数据。
（2）为了电路安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即A端。
（3）若定值电阻R短路，相当于R的阻值为0，电路仍为通路，则V1表有示数，而V2表无示数，满足条件；
若待测电阻Rx开路，V1表串联进电路，由于电压表阻值很大，由串联分压的特点可知，其两端电压很大，定值电阻R两端电压很小，V2表无示数，满足条件。
所以故障可能为定值电阻R短路或待测电阻Rx开路。
（4）电路为串联电路，电流处处相等，电压比等于电阻比，由图2可知，，将R的阻值为5欧姆代入，可知待测电阻的阻值为20欧姆。
8．小明设计了如图1所示的电路图来验证“并联电路的电流特点”。实验器材包括：1.5伏恒压电源、定值电阻(5欧、15欧、20欧、25欧)、电流表、开关和导线若干。实验中，小明将电流表分别接入电路中的1、2、3三处测量电流，R1阻值不变，改变R2阻值，重复实验并记录数据如下表。
组别 R1/欧 R2/欧 I1/安 I2/安 I3/安
① 15 5 0.10 0.27 0.35
② 15 15 0.10 0.10 0.19
③ 15 20 0.10 0.07 0.17
④ 15 25 0.10 0.06 0.16
（1）根据图1电路连接实物时，开关应　 　。
（2）实验中要使电流表测量通过R1的电流，用笔画线代替导线将图2电路连接完整。
（3）表格中满足“干路电流等于各支路电流之和”的实验组别有　 　。
（4）‘小明查阅资料发现：由于电流表存在内阻，只有当所用电阻远大于电流表内阻时，所测数据才有利于得出并联电路电流特点。若其他器材不变，将电路中的定值电阻换用规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡来验证“并联电路的电流特点”，判断其是否可行，并说明理由：　 　。
【答案】（1）断开
（2）
（3）③④
（4）不可行，由实验可知，电阻的阻值越大，越有利于得出并联电路电流特点，电阻阻值至少大于15Ω，经计算，小灯泡的电阻值约为8.3Ω，小于15Ω。
【知识点】串、并联电路的设计；串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】（1）在连接电路时，为防止连接过程中出现短路等异常情况损坏电路元件，开关应处于断开状态。
（2）要使电流表测量通过 R1 的电流，电流表应与 R1 串联在同一支路，根据电流流向连接实物图。
（3）考查对实验数据的分析。需根据并联电路干路电流等于各支路电流之和这一规律，对表格中的数据进行计算和判断。
（4）考查实验条件对实验结果的影响。根据电流表内阻与测量准确性的关系，结合灯泡电阻的计算，判断用灯泡替换定值电阻进行实验是否可行。
【解答】（1）根据图 1 电路连接实物时，为确保连接过程中电路安全，避免短路等情况，开关应断开。
（2）要使电流表测量通过 R1 的电流，需将电流表与 R1 串联在同一支路。从电源正极出发，先连接\ R1 ，再将电流表串联接入 R1 所在支路，最后连接开关、电源负极等完成电路连接。
（3）①组I1+I2=0.10A + 0.27A = 0.37A不等于I3。
②组：I1+I2=0.10A + 0.10A = 0.20A不等于I3。
③组：I1+I2=0.10A + 0.07A = 0.17A = I3。
④组：I1+I2=0.10A + 0.06A = 0.16A = I3。
所以满足 “干路电流等于各支路电流之和” 的实验组别是③④ 。
（4）不可行，由实验可知，电阻的阻值越大，越有利于得出并联电路电流特点，电阻阻值至少大于15Ω，经计算，小灯泡的电阻值约为8.3Ω，小于15Ω。
9．小明同学利用图甲连接的实物图进行“测量小灯泡的电功率”实验。小灯泡上标有“2.5V”字样，电源为2节新干电池。
（1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：符合实验实际情况，且滑动变阻器的滑片P 向左滑动时灯泡变亮。
（2）闭合开关，移动滑片，测得多组实验数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙所示)。当电压表示数如图丙所示时，小灯泡的实际功率为　 　瓦。
（3）继续实验，灯泡突然熄灭。小明依据实验现象，初步分析是灯泡发生断路，推测小明观察到的实验现象是：　 　。
（4）小明认为，利用图甲的装置还能探究电流与电压的关系。小金认为小明的观点不合理，理由是：　 　。
【答案】（1）
（2）0.225
（3）电压表近似为3V，电流表示数为0
（4）小灯泡电阻会随温度的改变而改变（或小灯泡电阻在实验中不是定值）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；根据滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，据此确定变阻器的连接方式；
（2）根据（1）确定电压表量程，根据图丙确定分度值读数，根据图乙确定灯泡实际电压对应的实际电流，根据P=UI算出灯泡的实际功率；
（3）若电压表没有示数，则整个电路断路，滑动变阻器可能断路；
若电压表有示数，则电压表与电源连通，则灯泡断路；分析选项得出符合题意的选项；
（4）探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻受温度的影响。
【解答】（1）小灯泡上标有“2.5V”字样，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器选用左下接线柱与电源串联接入电路中，如下图所示：
（2）由（1）可知，电压表选用小量程，根据图丙可知，电压表分度值0.1V，其示数为1.5V，由图乙可知，当灯泡两端的电压为1.5V时，通过灯泡的实际电流为0.15A，小灯泡实际功率为：
P=UI=1.5V×0.15A=0.225W；
（3）灯泡断路或滑动变阻器断路，此时电路中无电流，故不能通过直接观察电流表示数判定电路故障的原因；直接观察电压表示数，若电压表无示数，则是滑动变阻器断路，若电压表有示数，则是灯泡断路；
（4）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。
10．小明为了设计了一个电子量角器(如图甲所示)，把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为能够绕圆心转动的金属滑片(OP的阻值忽略不计)，P与AB 接触良好，OA与OP 的夹角为θ，电阻丝 AB的阻值为50Ω。将制作好的电子量角器接入电路，如图乙所示，电源电压U=6V 不变， R0阻值不变，电压表量程为0~3V。转动滑片OP，电压表的示数随之改变，将角度标在电压表的刻度盘的对应刻度线上。
（1）能不能去掉电路中的R0 　 　；(选填“能”或“不能”)
（2） 当θ为36°时， R0中的电流为0.1A， 求R0阻值的大小；
（3）小明发现改造后的刻度盘不均匀，请你在图丙的基础上帮他重新设计电路，使得角度在电压表的刻度盘上能分布均匀。
【答案】（1）不能
（2）当被测量角度为36°时，电子量角器的电阻为：
电路中总电阻为：
（3）
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）AB和定值电阻串联接入电路，AB接入电路的电阻为0时，定值电阻串联在电路中，防止通过电路的电流过大，起保护电路的作用；
（3）首先计算当被测量角度为36°时电子量角器的电阻，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律此时通过电路的电流，求R0阻值的大小 ；
（3）由题意可知电压表上标注的刻度要均匀，由U=IR可知U与R成正比，则电路中的电流不变，所以AB间电阻丝应全部接入电路中，又因电子量角器角度增大时，电压表示数增大，所以电压表应并联在量角器两端。
【解答】（1）AB和定值电阻串联接入电路，AB接入电路的电阻为0时，定值电阻串联在电路中，防止通过电路的电流过大，起保护电路的作用，所以不能去掉；
（3）当被测量角度为36°时，电子量角器的电阻为：
电路中总电阻为：
（3）由题意可知电压表上标注的刻度要均匀，由U=IR可知U与R成正比，则电路中的电流不变，所以AB间电阻丝应全部接入电路中，又因电子量角器角度增大时，电压表示数增大，所以电压表应并联在量角器两端，如下图所示：
11．小陶在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中：
（1）她应采用的实验方法是　 　。
（2）在研究电压的变化对电流的影响时，他连接的电路如图所示。但电路中有一根导线接错了，请你用笔在图中将接错的导线打上“×”，把正确的接线画上；
（3）在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：调节滑动　 　。
【答案】（1）控制变量法
（2）
（3）变阻器的滑片，至电压表的示数保持不变
【知识点】控制变量法；串、并联电路的电压特点；滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）在探究某一因素的影响时，控制其它条件不变的研究方向称为控制变量法。
（2）电压表并联在哪个用电器两端，测量的就是哪个用电器两端电压。
（3）串联电路中，电阻越大，分压越大。
【解答】（1）在探究电流与电压的关系时，控制电阻不变；在探究电流与电阻的关系时，控制电压不变，可知采用的是控制变量法。
（2）电压表应测量定值电阻两端电压，可知电压表要并联在定值电阻两端，可知错误的导线是连接电压表和滑动变阻器的导线，将错误导线去除后，再用导线将电压表15V接线柱与滑动变阻器右上角接线柱相连，如图所示
。
（3）在研究电阻对电流的影响时，要控制电压不变，定值电阻的阻值增大，由串联分压的特点可知，应增大滑动变阻器连入电路的阻值，则应将滑片向右调，直至电压表示数保持不变。
12．如图所示，小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
（1）图甲是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是　 　选(“A”或“B”或“C”)处的电流；
（2）小翠同学要测量通过L2的电流，只需将图乙中导线　 　(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上；重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为　 　A。
（3）该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流，数据如下表所示，由此他得出结论：
IA/A IB/A IC/A
0.2 0.2 0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
小组内交流讨论后，一致认为该同学的结论不具普遍性，要得到并联电路中电流的规律，还应该选用规格　 　(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
【答案】（1）C
（2）ａ；0.3
（3）不相同
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】串联电路是指几个电路元件沿着单一路径互相连接的电路。在串联电路中，流过每个电阻的电流相等，因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。串联电路的特点包括：只有一条电流路径，电流依次流过每个元件。总电压等于各元件两端电压之和（U=U1+U2+…+Un）。总电阻等于各元件电阻之和（R总=R1+R2+…+Rn）。一个开关可以控制整个电路，开关断开时整个电路断开。 欧姆定律指出：通过导体两端的电流与导体两端的电压成正比，比例常数被称为电阻。公式为I=U/R。
【解答】（1）图甲是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是C处的电流；C处是干路电流；
（2）小翠同学要测量通过L2的电流，只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上；重新连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为0.3A。
（3）小组内交流讨论后，一致认为该同学的结论不具普遍性，要得到并联电路中电流的规律，还应该选用规格不相同的灯泡进行实验。
故答案为：（1）C（2）a；0.3A (3)不相同
13．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
（1）实验中通过观察　 　来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是　 　。
（2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是　 　。
（3）分别将　 　(填编号)两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
【答案】（1）电流表示数的大小；转换法
（2）长度对电阻丝大小的影响
（3）BC
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】电阻的大小受多种因素影响，主要包括材料、长度、横截面积、温度等。主要影响因素：材料：不同材料的电阻率不同，金属通常具有较低的电阻值，而半导体和绝缘体的电阻值较高。例如，铜和铝是常用的导体材料，具有良好的导电性，而橡胶和塑料则是绝缘材料，电阻值较高。 长度：电阻与导体的长度成正比，导体越长，电阻越大。这是因为电流在通过导体时会与更多的原子发生碰撞，从而增加了阻力。 横截面积：电阻与导体的横截面积成反比，横截面积越大，电阻越小。较大的横截面积可以容纳更多的电流流过，从而减少电阻。 温度：温度对电阻值的影响与材料的温度系数有关。一般情况下，导体的温度升高时，电阻值也会增加，但某些材料（如热敏电阻）在温度升高时电阻值会降低。
【解答】（1） 实验中通过观察电流表示数的大小来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是转换法；
（2）结论：导体的材料横，截面积相同时，长度越长，电阻越大；
（3） 分别将BC两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
故答案为：（1）电流表示数的大小；转换法（2）导体的材料横，截面积相同时，长度越长，电阻越大；（3）BC
14．某兴趣小组同学利用如图1所示电路图探究“电流与电压的关系”，实验中电源电压保持4 V不变，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
（1）请在图2中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：滑动变阻器滑片向左移时电流表示数变大，电压表使用大量程(测量时再选择合适的量程)，电压表测量R 两端的电压；
（2）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。
实验次序 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
电流I/A 　 0.2 0.3 0.4 0.5 　 　
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论是　 　。
（3）表格里余下的3次实验，该同学利用现有器材都能完成吗 如不能，请找出哪几次实验不能完成并说明理由。　 　。
（4）该同学想利用小组的器材继续探究“电流与电阻的关系”，还需要添加哪些器材
　 　。
【答案】（1）
（2）电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
（3）第1次实验不能完成，原因是滑动变阻器阻值调到最大，定值电阻两端的电压也只能调到0.8V；第6、7次实验也不能完成，原因是当定值电阻两端的电压超过2.5V时，电路中的电流已经超过滑动变阻器允许通过的最大电流
（4）还需添加一些阻值不同的定值电阻
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据表中数据分析得出结论；
（3）实验数据分析：通过对实验数据的分析总结电流与电压的关系，以及根据器材规格判断实验能否完成。
【解答】（1）要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，故滑动变阻器应选择左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
（2）分析表格中有效实验数据可知，对应电压与电流的比值为一个定值，所以可得：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；
（3）第1次实验不能完成，原因是滑动变阻器阻值调到最大，定值电阻两端的电压也只能调到0.8V；第6、7次实验也不能完成，原因是当定值电阻两端的电压超过2.5V时，电路中的电流已经超过滑动变阻器允许通过的最大电流。
（4）探究 “电流与电阻的关系” 时，要控制电阻两端电压不变，改变电阻的阻值，所以需要不同阻值的定值电阻。
15．在测量未知电阻R，(阻值约为150Ω)的实验中，提供的实验器材有：电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱 R。(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干。
（1）小宝同学设计了图甲所示的电路，不能较准确测出R，的阻值，理由是　 　；
（2）大宝同学设计了图乙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　 　，调节变阻器的滑片至某一位置记下此时电压表的示数U1；再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱，使电压表的示数恰为U1，记下电阻箱的示数为R，此时 　 　 。
（3）该同学又设计了如图丙所示的测量电路，同样可以测量未知电阻，其中R。是定值电阻，请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合S、S1，用电压表测出电源的电压为U：
②　 　用电压表测出待测电阻R，两端的电压为U1；
③请用测量值U 和U1，已知量R0来表示R1=　 　。
【答案】（1）电路中电流小于电流表的分度值无法精确测量
（2）1；R
（3）断开S1；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律，求出电路中的最大电流分析；
（2）根据等效替代法分析；
（3）在没有电流表情况下，通过开关的转换，使电压表分别测量出电源电压和待测电阻的电压，根据串联电路电压的规律及分压原理求解。
【解答】 （1）由已知条件可知，未知电阻Rx的阻值约为150Ω，因为电源电压为3V，由欧姆定律，电路中的最大电流：
，电路中电流小于电流表的分度值无法精确测量电路中的电流太小，所以不能用伏安法测出该电阻的值。
（2）正确连接电路后，小明先将开关S拨至1，调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U1；再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱，使电压表的示数恰为U1，记下电阻箱的示数为R，根据等效替代法，R即为待测电阻的大小；
（3）①闭合S、S1，用电压表测出电源的电压为U；
②断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
③在①中，电压表测电源电压U，在②中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压，根据串联电路电压的规律，已知电阻的电压为U-U1；
根据分压原理：
待测电阻。
16．小霞用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压3V，电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω) 供选用， 滑动变阻器R2规格为“10Ω 1A”。
实验序号 Ry/Ω VA
① 5 　
　
② 10 0.20
③ 20 0.10
（1）当开关闭合后，发现电压表有明显偏转，电流表无示数，则发生的故障可能是R1　 　(选填“短路”或“断路 ) ；
（2）当接入的电阻R1阻值为5Ω时，闭合开关，调节滑片，此时电流表示数为　 　。
（3）保持滑片位置不变，将R1换为10Ω后，滑动变阻器的滑片要向　 　(选填“右”或“左”)移动。再将R1换为20Ω后，再次进行实验，实验所得的三组数据如表格所示；
（4）小微换用30Ω定值电阻继续进行第4次实验，即使将滑动变阻器滑片移到最左端，也无法满足实验要求。仔细分析后，发现只需将电源电压适当　 　(选填“调大”或“调小）即可；
（5）若如图是上述实验过程中电压表示数U、电流表示数I、定值电阻R1和滑动变阻器R2建立关系的图像，则一定错误的是____。
A． B．
C． D．
【答案】（1）断路
（2）0.4A
（3）左
（4）调小
（5）A；B；D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大处；电流表无示数，说明电路可能有断路，根据电压表示数情况分析故障的可能原因；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，根据表中数据利用欧姆定律求出定值电阻两端的电压，根据电流表选用小量程确定分度值读数；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
根据表中电流与电阻之积为一定值分析得出结论；
（4）根据串联电路的电阻特点和串联电路的分压原理求出电源电压的最大值，进而确定如何调节电源电压；
（5）探究电流与电阻的关系时，控制定值电阻两端电压不变，据此根据电路特点分析解答。
【解答】 （1）为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的

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