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第十三讲　电学大单元复习 专题3　电学重点实验
实验能力点1　实物图连接
1.小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。请你根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。
甲 乙
2.如图是“探究串联电路电压关系”实验未完成连接的实物电路，电压表测量小灯泡L2两端电压（请选择合适量程），请在图中用笔画线代替导线，导线不能交叉。
3.请在图中完成“伏安法”测电阻的电路连接，并使滑动变阻器的滑片向右移动时电流变大。
4.某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω　1A”，请用笔画线代替导线，在图中把电路连接完整。
5.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图所示的电路，其中有一根导线连接错误，请在该导线上打“ ”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）。
6.测量小灯泡额定功率的实验中，如图所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察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。请你在应改动的导线上打“ ”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
实验能力点2　电路故障分析
电路故障分短路和断（开）路两种类型，电路发生故障时会伴随相应异常现象，如灯泡不亮（熄灭）、电表示数异常等，通过对异常现象的分析，就可确定电路故障类型和故障位置。
　　根据电表示数异常判断电路故障，一般步骤如下：先根据电流表有、无示数判断故障类型，再根据电压表示数判断故障位置。具体如下表（电阻R和滑动变阻器R'其中一处有故障）：
电路图 电流表 故障 类型 电压表 故障位置 电路故障
无 示 数 断 （开） 路 有 示 数 与电压表并联部分断（开）路 电阻R断（开）路
无 示 数 与电压表并联以外的部分断（开）路 滑动变阻器R'断（开）路
有 示 数 短 路 有 示 数 与电压表并联以外的部分短路 滑动变阻器R'短路
无 示 数 与电压表并联的部分短路 电阻R 短路
1.用如图所示电路图做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时：
（1）闭合开关，小灯泡不发光，电压表和电流表示数均较小，原因可能是小灯泡的实际功率太　小　（选填“大”或“小”），接下来正确的做法是　移动滑动变阻器的滑片，同时观察小灯泡的发光情况或电表指针的变化情况　。
（2）闭合开关，小灯泡发光较暗（或不发光），电压表和电流表示数均较小，移动滑动变阻器的滑片，两电表的示数均不变，原因可能是　滑动变阻器的两个下接线柱接入电路　。
（3）闭合开关，小灯泡较亮，且电流表和电压表的示数都较大，出现这种现象的原因可能是　连接电路时，滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处（或滑动变阻器的两个上接线柱接入电路）　。
（4）闭合开关，小灯泡较亮（或电流表和电压表都有示数且较大），且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两表的示数均不变，原因可能是　滑动变阻器的两个上接线柱接入电路　。
2.利用如图所示的电路测量小灯泡的额定功率。闭合开关S后，若出现以下现象，请判断故障原因（故障只可能在小灯泡或滑动变阻器处）。
（1）小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障可能是　小灯泡短路　。
（2）小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，故障可能是　小灯泡断路　。
（3）小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，故障可能是　滑动变阻器断路　。
（4）小灯泡发光且较亮，电压表示数接近电源电压，故障可能是　滑动变阻器短路　。
（5）在实验中，发现电压表的示数随电流表示数的增大而减小（或电压表示数随着小灯泡的变亮而减小），原因可能是　电压表接在了滑动变阻器的两端　。
实验能力点3　滑动变阻器的调节与选择
思维引导
（以探究电流与电阻的关系为例）
电路图：
R与R滑串联→IR＝I滑→＝→
R滑＝
1.（2025泸州）小州与小腾利用如图甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系，电源电压恒为3V。
　
（1）在探究电流与电压的关系时，应控制　电阻　不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）在探究电流与电阻的关系时，小州先将滑动变阻器调到最大阻值，再把5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，记下此时电压表的示数刚好为1V，电流表示数为0.2A，他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为　10　Ω。接着他把定值电阻换成10Ω，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为1V。小腾分析后指出，只需将滑动变阻器接入电路的阻值调　小　（选填“大”或“小”），使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V，重做以上实验即可。
（3）小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继续实验，又发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数回到2V。经过分析，他将滑动变阻器更换为0～　20　（选填“5”或“20”）Ω的滑动变阻器后，可完成探究。
2.（绥化中考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图所示。现有规格为A“10Ω　2A”、B“20Ω　1A”和C“50Ω　0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择　B　（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。
3.（上海中考）物理兴趣小组的同学小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个，分别标有A“5Ω　3A”、B“20Ω　2A”字样，待测小灯泡（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小王选取其中一个滑动变阻器进行实验，实验数据如下表。通过表中信息判断，小王同学所选滑动变阻器的规格为　“20Ω　2A”（或B）　，电压表并联在　滑动变阻器　（选填“电源”“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）两端。
实验序号 电压表示数（V） 电流表示数（A）
1 3.0 0.22
2 2.0 0.28
3 1.5 0.30
　　　　 　
探究电流与电压、电阻的关系（课标实验）
实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
实验思路 保持电阻一定，通过改变电阻两端的电压，观察通过电阻电流的变化 保持电压一定，通过改变定值电阻阻值的大小，观察通过电阻电流的变化
电路图
电路连接 注意事项 （1）连接电路时，开关应处于①　断开　状态 （2）滑动变阻器要按②“　一上一下　"的原则接入电路，接线柱的接法应与题中要求相符，闭合开关前，滑片移到阻值③　最大　处 （3）实验前电表应先试触，电流“＋”进“－”出，电流表与被测元件④　串　联，电压表与被测元件⑤　并　联
滑动变阻 器的作用 （1）保护电路 （2）改变⑥　定值电阻　两端的电压 （1）保护电路 （2）控制定值电阻两端的⑦　电压　不变
实验操作 （1）控制定值电阻的阻值不变 （2）移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，改变通过定值电阻的电流，观察并记录两电表的示数 （1）换用不同阻值的定值电阻 （2）移动滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端的电压不变，观察并记录电流表的示数和定值电阻的大小
多次实验 的目的 寻找普遍规律
实验图像 或
实验结论 当导体⑧　电阻　不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 当导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成⑨　反比　
交流评估 实验中⑩　不能　（选填“能”或“不能”）将定值电阻换成小灯泡，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大 用I－图像能更直观地反映电流与电阻的定量关系
例1　实验小组探究“电流与电压的关系”。
基础设问
（1）实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，物理上把这种研究方法叫　控制变量　法。
（2）根据图甲的电路图连接电路时，开关应　断开　。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到　A　（选填“A”或“B”）端。
（3）检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。
（4）在闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有较大偏转，若电路中只有一处故障，则可能是　定值电阻R断路　。
（5）排除故障后，继续实验，移动滑片，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向　B　（选填“A”或“B”）端移动，数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，读数为　0.12　A。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16
（6）分析实验数据可得结论：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　。
（7）进一步分析，发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议：　为得出普遍性的规律，更换不同的定值电阻多次测量　。（写出一条即可）
拓展设问
（8）某同学用小灯泡代替定值电阻重复上述实验，发现无法得出（6）中的结论，原因是　小灯泡的电阻随温度变化而变化　。
例2　小海同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V。
基础设问
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整。
（2）闭合开关后，观察到电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是　电阻R短路　。
（3）排除故障后，继续实验，测量并记录数据，之后小海直接将5Ω电阻换成10Ω电阻，他应向　右　（选填“左”或“右”）移动变阻器的滑片，直到电压表的示数为　2　V。
（4）根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示（实验中各电路元件完好），分析图像发现　15　Ω的定值电阻实验数据是错误的。去除错误数据，分析剩余数据得出的结论：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　。
（5）分析实验数据可知，本实验所用滑动变阻器的最大值应不小于　12.5　Ω。
拓展设问
（6）完成实验后，小海和同学进行了深入的交流，发现图乙中阴影面积的物理意义是　定值电阻两端的电压　。
（7）利用以上实验器材，还可以完成的电学实验是　伏安法测电阻　。（写出一个即可）
　　　　 　
用电流表和电压表测量电阻（课标实验）
实验名称 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻
实验原理 R＝
实验电路
电路连接 注意事项 （1）连接电路时，开关应处于①　断开　状态 （2）滑动变阻器要按“一上一下"的原则接入电路，接线柱的接法应与题中要求相符，闭合开关前，滑片移到阻值②　最大　处 （3）实验前电表应先试触，电流“＋”进“－”出，电流表与被测元件③　串　联，电压表与被测元件④　并　联
滑动变阻 器的作用 （1）保护电路 （2）通过改变待测电阻（或小灯泡）两端的电压，从而改变电路的电流
多次实验 的目的 求平均值，减小实验误差 测量不同电压下灯丝的电阻
实验图像
交流与 反思 若实验数据呈现“电流随电压的增大而减小”，原因：电压表接在了滑动变阻器两端 I－U图像不是直线的原因：小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
例3　实验室有一个标识不清的定值电阻，同学们设计了如下实验进行测量。
基础设问
（1）该实验的原理是　R＝　。
（2）实物电路如图甲所示，电源为两节新干电池，请用笔画线代替导线将电路连接完整（导线不得交叉）。
（3）连接电路时，开关应处于　断开　状态，滑动变阻器的滑片P应滑动到　B　（选填“A”或“B”）端。
（4）闭合开关，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。经检查，电流表及各连接处均完好，则电路故障是　电阻R断路　；若定向移动滑片P，发现电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器，故障的原因可能是　B　。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
（5）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.4V，电流表的示数如图乙所示，则电阻R的阻值为　12　Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果，请你对此作出评价或建议：　没有多次测量求平均值，误差大（或多次测量求平均值，减小误差）　。
拓展设问
（6）利用本电路，还能完成的实验是　测量定值电阻R的电功率（答案不唯一）　。（写出一个即可）
例4　某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
基础设问
（1）如图甲，为使滑动变阻器能起到调节作用，导线应连接在滑动变阻器的　C　（选填“B”或“C”）接线柱上，接下来，将图甲中的电路连接完整。
（2）正确连好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于　B　（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是　灯泡断路　。
（4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2.1V，电流表的示数如图乙所示，为　0.26　A，此时小灯泡的电阻为　8.1　Ω（计算结果保留一位小数）。
　　
（5）为了测量小灯泡正常工作时的电阻，在调节滑动变阻器时，应该通过观察　B　（填序号）来判断小灯泡是否正常工作。
A.灯泡亮度
B.电压表示数
C.电流表示数
（6）经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I－U图像如图丙所示，该图像不是一条直线，其原因是　小灯泡的电阻随温度的变化而变化　。
拓展设问
（7）接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系进行了思考，根据图丙大致画出了滑动变阻器的I－U图像。图丁为三位同学画出的图像，其中正确的是　C　（选填“A”“B”或“C”），你判断的理由是　小灯泡的电压与变阻器的电压之和等于电源电压，保持不变，通过小灯泡与变阻器的电流相等　。
　　　　 　
测量小灯泡的电功率
例5　小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
基础设问
（1）如图甲是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）该实验的原理是P＝　UI　，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至最　左　（选填“左”或“右”）端。
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数。接下来应进行的操作是　C　。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）实验中滑动变阻器的滑片移到某个位置时，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是　0.14　A。
（5）当电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向　右　（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
（6）小丽根据记录的多组I－U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为　0.625　W。
（7）小丽根据小灯泡的I－U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而　增大　（选填“增大”“不变”或“减小”）。
拓展设问
（8）若另一组的小星在小灯泡正常发光后，调节滑动变阻器，让电压逐次下调，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如下表所示。检查小星的数据表，你认为第　5　次实验的数据存在明显错误。
实验 次数 1 2 3 4 5 6 7
电压 U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流 I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.9 0.16 0.05
探究电流与电压、电阻的关系
1.（2025平凉模拟改编）某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。（要求：滑片向左移动时，电流表的示数变大）
（2）连接电路时，开关应处于　断开　状态。连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至最　右　（选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都较小且不变，出现这种现象的原因是　滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路　。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，记录了如下数据。第5次实验中电压表的示数如图乙所示，请将其填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 　2.4　　　
电流I/A 0.12 0.18 0.24 1.8 0.48
（4）小明同学发现这些数据中有一组明显有误，可能是由于读取这组数据时粗心大意，分析时需要把它剔除，这组数据是第　4　（填序号）次实验中的数据。
（5）分析表格中实验数据得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成　正比　。
（6）该实验过程中，滑动变阻器除了保护电路外，还起到　改变定值电阻的电压　的作用。
（7）该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作，你认为他们这么做的目的是　多次实验，寻找普遍规律　。某同学用小灯泡代替定值电阻重复上述实验，发现无法得出（5）中的结论，原因是　灯泡的电阻随温度的升高而增大　。
2.（2024省卷）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电路中的电流变大）。
（2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是　A　（选填“A”“B”或“C”）。
A.开关断路
B.滑动变阻器断路
C.定值电阻断路
（3）图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为　2　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向　左　（选填“左”或“右”）端滑动；要完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少是　50　Ω；由图像得到实验结论：当　导体两端的电压　一定时，导体中的电流与导体的电阻成　反比　。
（4）同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为1.5V，如图丙所示电流表示数为　0.3　A，该电阻的阻值为　5　Ω。
3.（2024兰州）小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下：电压恒为4.5V的电源一个，电流表、电压表各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器两个：R1（10Ω　2A）、R2（20Ω　1A），开关一个，导线若干。
（1）若小林选择器材、连接电路均正确，闭合开关后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，两电表均无示数，取下电压表，使其分别接触电路中的a、b两点，c、d两点和d、e两点时，电压表均无示数，由此可判断电路中发生的故障可能是　电流表断路　。
（2）排除故障后，小林在c、d两点间依次接入5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω的定值电阻，得到表中的五组数据，完成实验并得出实验结论，则他选用的滑动变阻器是　R2　（选填“R1”或“R2”）。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 25 30
I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10
（3）实验中，小林将25Ω的定值电阻换成30Ω接入c、d两点间后，直接闭合开关，电压表的示数会　变大　（选填“变大”或“变小”），接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向　左　（选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为　3　V。
（4）小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电流表的量程为0～0.6A。电源电压恒为4.5V，他先将A、B两点直接用导线连接，调节滑片P，当电流表的示数为0.6A时，保持滑片P的位置不动，再将未知电阻Rx接入A、B之间，此时发现电流表的指针恰好指在刻度盘的正中央位置，则Rx的阻值为　7.5　Ω。
4.（2022省卷）“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（甲“50Ω　1A”，乙“10Ω　2A”）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，将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）。
（2）连接电路时，开关应处于　断开　（选填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的滑片P应放在　A　（选填“A”或“B”）端。
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是　B　（填序号）。
A.定值电阻R短路 　B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路 　D.电流表开路
（4）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，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。由图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成　反比　（选填“正比”或“反比”）。
（5）上述实验中，小强用R＝5Ω电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向　A　（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　2　V时，读出电流表的示数。
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器？　甲　（选填“甲”或“乙”）。
测量定值电阻的阻值
5.（2025省卷）小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。
（1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于　A　（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是　电阻R处断路　。
（4）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为　2.4　V，则定值电阻R的阻值为　10　Ω。
（5）为了减小实验误差，小勤应采取的措施是　多次测量求平均值　。
（6）小勤不小心将电压表损坏，爸爸告诉小勤，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻Rx的阻值，电流表选0～0.6A的量程，定值电阻R0的阻值为10Ω。
①具体操作如下：
a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A；
b.　闭合开关S1、S2　，读出电流表示数为0.50A（请将实验操作补充完整）。
②由以上数据可得，待测电阻Rx的阻值为　40　Ω。
③小勤研究发现，在电源电压和电流表量程不变的情况下，利用该电路能测出的最小阻值为　20　Ω，原因是　当待测电阻阻值为20Ω时，电流表中的电流已达到0.6A最大测量值　。
测量小灯泡的电功率
6.（2025张掖一模）小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为A“5Ω　1A”、B“20Ω　2A”的滑动变阻器可供选择。
　
（1）本实验中应该选择规格为　B　（选填“A”或“B”）的滑动变阻器。
（2）把图甲中的实物电路连接完整。
（3）连接好电路，闭合开关前，应将滑片P放在变阻器的　左　（选填“左”或“右”）端。
（4）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数（电流表、电压表均无故障），则故障的原因可能是　A　。
A.小灯泡灯丝断了
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路
（5）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　右　（选填“左”或“右”）端滑动。
（6）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的I－U图像。根据I－U图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是　0.75　W；小灯泡正常发光时的电阻是　8.3　Ω（保留一位小数）。
7.（2025天水一模）某实验小组准备做“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，设计的电路图如图甲所示。
　
（1）请你将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。
（2）连接完实物电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，经检查，导线连接完好，电流表完好，则电路故障可能是小灯泡处　断路　（选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，为了能完成实验，应选择滑动变阻器　R2　（选填“R1”或“R2”）。
（4）移动滑片改变小灯泡的电压和电流，根据记录的实验数据描绘出小灯泡U－I图像（如图丙所示），则根据图像可知小灯泡的额定功率为　0.625　W。
　
（5）在测量小灯泡电功率的实验过程中，电流表坏了，同学们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丁电路图，也测量出了小灯泡L的额定功率，请补充完整他们的操作过程：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于U额；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U；
③测得小灯泡额定功率表达式为P额＝　　。（用U额、U和R0表示）
课时分层作业见《精练本》第39－41页
特殊方法测电阻
　　在只有电压表或电流表时，可利用已知定值电阻R0（或已知规格的滑动变阻器R滑）完成待测电阻的测量，解题思路如下：
　如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是（）
A B C D
思维引导
A.Rx和R0串联，测量R0两端的电压→Ix＝I0＝，测量Rx两端的电压→Rx＝。
B.S和S1闭合，测电源电压U；S闭合、S1断开时，测量Rx两端的电压Ux。
Rx和R0串联→Ix＝I0＝→Rx＝。
C.Rx和R0并联，测量通过R0的电流→Ux＝U0＝I1R0，测量通过Rx的电流→Rx＝。
D.Rx和R0串联，测量串联电路的电流→U0＝I0R0，不能测量Rx两端的电压，不能求出Rx的电阻。
答案 D
解题要点：利用串、并联电路的特点，直接或间接测量待测电阻的电压和电流是解题的关键。
类型一　测量定值电阻的阻值
1.缺电压表某实验小组利用如图所示的实验电路，测量待测电阻Rx的阻值，实验步骤如下：（已知定值电阻的阻值为R0）
（1）首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数I1。
（2）接着，断开开关S2，记录电流表的示数I2。
（3）则待测电阻的阻值Rx＝　R0　（用R0、I1、I2表示）。
2.缺电流表某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx的阻值。电路如图所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器的最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。
（1）闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表的示数为U1。
（2）闭合开关S，　滑片P移到b端时　，读出电压表的示数为U2。
（3）待测电阻Rx＝　Rmax　（用已知量和测量量的物理符号表示）。
3.（2023兰州）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下：
（1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　2.7　V，未知电阻Rx的阻值为　9　Ω。
（2）缺电压表小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，已知定值电阻的阻值为R0，则未知电阻Rx＝　R0　（用I1、I2和R0表示）。
（3）缺电流表小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点　b　，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱R1的阻值，使　电压表的示数恰好为U　，此时电阻箱的读数为R0，则未知电阻Rx＝　R0　。
类型二　测量小灯泡的电阻
4.缺电压表物理创新实验小组利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测量额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如图所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表　A1　（选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2。
（2）用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝　R0　。
5.缺电流表小亮用如图所示电路测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻（U额小于电源电压），电阻R0已知，将下面实验步骤补充完整。
（1）只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额。
（2）只闭合开关S、S1，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1。
（3）则小灯泡正常发光时的电阻RL＝　R0　（用已知物理量符号表示）。第十三讲　电学大单元复习 专题3　电学重点实验
实验能力点1　实物图连接
1.小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。请你根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。
甲 乙
2.如图是“探究串联电路电压关系”实验未完成连接的实物电路，电压表测量小灯泡L2两端电压（请选择合适量程），请在图中用笔画线代替导线，导线不能交叉。
3.请在图中完成“伏安法”测电阻的电路连接，并使滑动变阻器的滑片向右移动时电流变大。
4.某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω　1A”，请用笔画线代替导线，在图中把电路连接完整。
5.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，连接了如图所示的电路，其中有一根导线连接错误，请在该导线上打“ ”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）。
6.测量小灯泡额定功率的实验中，如图所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察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。请你在应改动的导线上打“ ”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
实验能力点2　电路故障分析
电路故障分短路和断（开）路两种类型，电路发生故障时会伴随相应异常现象，如灯泡不亮（熄灭）、电表示数异常等，通过对异常现象的分析，就可确定电路故障类型和故障位置。
　　根据电表示数异常判断电路故障，一般步骤如下：先根据电流表有、无示数判断故障类型，再根据电压表示数判断故障位置。具体如下表（电阻R和滑动变阻器R'其中一处有故障）：
电路图 电流表 故障 类型 电压表 故障位置 电路故障
无 示 数 断 （开） 路 有 示 数 与电压表并联部分断（开）路 电阻R断（开）路
无 示 数 与电压表并联以外的部分断（开）路 滑动变阻器R'断（开）路
有 示 数 短 路 有 示 数 与电压表并联以外的部分短路 滑动变阻器R'短路
无 示 数 与电压表并联的部分短路 电阻R 短路
1.用如图所示电路图做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时：
（1）闭合开关，小灯泡不发光，电压表和电流表示数均较小，原因可能是小灯泡的实际功率太 （选填“大”或“小”），接下来正确的做法是 。
（2）闭合开关，小灯泡发光较暗（或不发光），电压表和电流表示数均较小，移动滑动变阻器的滑片，两电表的示数均不变，原因可能是 。
（3）闭合开关，小灯泡较亮，且电流表和电压表的示数都较大，出现这种现象的原因可能是 。
（4）闭合开关，小灯泡较亮（或电流表和电压表都有示数且较大），且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两表的示数均不变，原因可能是 。
2.利用如图所示的电路测量小灯泡的额定功率。闭合开关S后，若出现以下现象，请判断故障原因（故障只可能在小灯泡或滑动变阻器处）。
（1）小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，故障可能是 。
（2）小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，故障可能是 。
（3）小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，故障可能是 。
（4）小灯泡发光且较亮，电压表示数接近电源电压，故障可能是 。
（5）在实验中，发现电压表的示数随电流表示数的增大而减小（或电压表示数随着小灯泡的变亮而减小），原因可能是 。
实验能力点3　滑动变阻器的调节与选择
思维引导
（以探究电流与电阻的关系为例）
电路图：
R与R滑串联→IR＝I滑→＝→
R滑＝
1.（2025泸州）小州与小腾利用如图甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系，电源电压恒为3V。
　
（1）在探究电流与电压的关系时，应控制 不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）在探究电流与电阻的关系时，小州先将滑动变阻器调到最大阻值，再把5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，记下此时电压表的示数刚好为1V，电流表示数为0.2A，他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为 Ω。接着他把定值电阻换成10Ω，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为1V。小腾分析后指出，只需将滑动变阻器接入电路的阻值调 （选填“大”或“小”），使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V，重做以上实验即可。
（3）小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继续实验，又发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数回到2V。经过分析，他将滑动变阻器更换为0～ （选填“5”或“20”）Ω的滑动变阻器后，可完成探究。
2.（绥化中考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图所示。现有规格为A“10Ω　2A”、B“20Ω　1A”和C“50Ω　0.2A”的三个滑动变阻器可供选择，应选择 （选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。
3.（上海中考）物理兴趣小组的同学小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个，分别标有A“5Ω　3A”、B“20Ω　2A”字样，待测小灯泡（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小王选取其中一个滑动变阻器进行实验，实验数据如下表。通过表中信息判断，小王同学所选滑动变阻器的规格为 ，电压表并联在 （选填“电源”“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）两端。
实验序号 电压表示数（V） 电流表示数（A）
1 3.0 0.22
2 2.0 0.28
3 1.5 0.30
　　　　 　
探究电流与电压、电阻的关系（课标实验）
实验名称 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
实验思路 保持电阻一定，通过改变电阻两端的电压，观察通过电阻电流的变化 保持电压一定，通过改变定值电阻阻值的大小，观察通过电阻电流的变化
电路图
电路连接 注意事项 （1）连接电路时，开关应处于① 状态 （2）滑动变阻器要按②“ "的原则接入电路，接线柱的接法应与题中要求相符，闭合开关前，滑片移到阻值③ 处 （3）实验前电表应先试触，电流“＋”进“－”出，电流表与被测元件④ 联，电压表与被测元件⑤ 联
滑动变阻 器的作用 （1）保护电路 （2）改变⑥ 两端的电压 （1）保护电路 （2）控制定值电阻两端的⑦ 不变
实验操作 （1）控制定值电阻的阻值不变 （2）移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，改变通过定值电阻的电流，观察并记录两电表的示数 （1）换用不同阻值的定值电阻 （2）移动滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端的电压不变，观察并记录电流表的示数和定值电阻的大小
多次实验 的目的 寻找普遍规律
实验图像 或
实验结论 当导体⑧ 不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 当导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成⑨
交流评估 实验中⑩ （选填“能”或“不能”）将定值电阻换成小灯泡，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大 用I－图像能更直观地反映电流与电阻的定量关系
例1　实验小组探究“电流与电压的关系”。
基础设问
（1）实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，物理上把这种研究方法叫 法。
（2）根据图甲的电路图连接电路时，开关应 。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“A”或“B”）端。
（3）检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。
（4）在闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有较大偏转，若电路中只有一处故障，则可能是 。
（5）排除故障后，继续实验，移动滑片，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，读数为 A。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16
（6）分析实验数据可得结论：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 。
（7）进一步分析，发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议： 。（写出一条即可）
拓展设问
（8）某同学用小灯泡代替定值电阻重复上述实验，发现无法得出（6）中的结论，原因是 。
例2　小海同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V。
基础设问
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整。
（2）闭合开关后，观察到电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 。
（3）排除故障后，继续实验，测量并记录数据，之后小海直接将5Ω电阻换成10Ω电阻，他应向 （选填“左”或“右”）移动变阻器的滑片，直到电压表的示数为 V。
（4）根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示（实验中各电路元件完好），分析图像发现 Ω的定值电阻实验数据是错误的。去除错误数据，分析剩余数据得出的结论：当 时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）分析实验数据可知，本实验所用滑动变阻器的最大值应不小于 Ω。
拓展设问
（6）完成实验后，小海和同学进行了深入的交流，发现图乙中阴影面积的物理意义是 。
（7）利用以上实验器材，还可以完成的电学实验是 。（写出一个即可）
　　　　 　
用电流表和电压表测量电阻（课标实验）
实验名称 测量定值电阻的阻值 测量小灯泡的电阻
实验原理 R＝
实验电路
电路连接 注意事项 （1）连接电路时，开关应处于① 状态 （2）滑动变阻器要按“一上一下"的原则接入电路，接线柱的接法应与题中要求相符，闭合开关前，滑片移到阻值② 处 （3）实验前电表应先试触，电流“＋”进“－”出，电流表与被测元件③ 联，电压表与被测元件④ 联
滑动变阻 器的作用 （1）保护电路 （2）通过改变待测电阻（或小灯泡）两端的电压，从而改变电路的电流
多次实验 的目的 求平均值，减小实验误差 测量不同电压下灯丝的电阻
实验图像
交流与 反思 若实验数据呈现“电流随电压的增大而减小”，原因：电压表接在了滑动变阻器两端 I－U图像不是直线的原因：小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
例3　实验室有一个标识不清的定值电阻，同学们设计了如下实验进行测量。
基础设问
（1）该实验的原理是　 　。
（2）实物电路如图甲所示，电源为两节新干电池，请用笔画线代替导线将电路连接完整（导线不得交叉）。
（3）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片P应滑动到 （选填“A”或“B”）端。
（4）闭合开关，电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。经检查，电流表及各连接处均完好，则电路故障是 ；若定向移动滑片P，发现电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器，故障的原因可能是 。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
（5）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.4V，电流表的示数如图乙所示，则电阻R的阻值为 Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果，请你对此作出评价或建议： 。
拓展设问
（6）利用本电路，还能完成的实验是 。（写出一个即可）
例4　某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
基础设问
（1）如图甲，为使滑动变阻器能起到调节作用，导线应连接在滑动变阻器的 （选填“B”或“C”）接线柱上，接下来，将图甲中的电路连接完整。
（2）正确连好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关后，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是 。
（4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2.1V，电流表的示数如图乙所示，为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω（计算结果保留一位小数）。
　　
（5）为了测量小灯泡正常工作时的电阻，在调节滑动变阻器时，应该通过观察 （填序号）来判断小灯泡是否正常工作。
A.灯泡亮度
B.电压表示数
C.电流表示数
（6）经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I－U图像如图丙所示，该图像不是一条直线，其原因是 。
拓展设问
（7）接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系进行了思考，根据图丙大致画出了滑动变阻器的I－U图像。图丁为三位同学画出的图像，其中正确的是 （选填“A”“B”或“C”），你判断的理由是 。
　　　　 　
测量小灯泡的电功率
例5　小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
基础设问
（1）如图甲是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）该实验的原理是P＝ ，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至最 （选填“左”或“右”）端。
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数。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.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）实验中滑动变阻器的滑片移到某个位置时，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A。
（5）当电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
（6）小丽根据记录的多组I－U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为 W。
（7）小丽根据小灯泡的I－U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
拓展设问
（8）若另一组的小星在小灯泡正常发光后，调节滑动变阻器，让电压逐次下调，灯泡变暗直至完全不发光，测量的数据如下表所示。检查小星的数据表，你认为第 次实验的数据存在明显错误。
实验 次数 1 2 3 4 5 6 7
电压 U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流 I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.9 0.16 0.05
探究电流与电压、电阻的关系
1.（2025平凉模拟改编）某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。（要求：滑片向左移动时，电流表的示数变大）
（2）连接电路时，开关应处于 状态。连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都较小且不变，出现这种现象的原因是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，记录了如下数据。第5次实验中电压表的示数如图乙所示，请将其填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 　　　
电流I/A 0.12 0.18 0.24 1.8 0.48
（4）小明同学发现这些数据中有一组明显有误，可能是由于读取这组数据时粗心大意，分析时需要把它剔除，这组数据是第 （填序号）次实验中的数据。
（5）分析表格中实验数据得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
（6）该实验过程中，滑动变阻器除了保护电路外，还起到 的作用。
（7）该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作，你认为他们这么做的目的是 。某同学用小灯泡代替定值电阻重复上述实验，发现无法得出（5）中的结论，原因是 。
2.（2024省卷）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电路中的电流变大）。
（2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是 （选填“A”“B”或“C”）。
A.开关断路
B.滑动变阻器断路
C.定值电阻断路
（3）图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为　 　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动；要完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少是　 　Ω；由图像得到实验结论：当 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
（4）同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为1.5V，如图丙所示电流表示数为　 　A，该电阻的阻值为　 　Ω。
3.（2024兰州）小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下：电压恒为4.5V的电源一个，电流表、电压表各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器两个：R1（10Ω　2A）、R2（20Ω　1A），开关一个，导线若干。
（1）若小林选择器材、连接电路均正确，闭合开关后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，两电表均无示数，取下电压表，使其分别接触电路中的a、b两点，c、d两点和d、e两点时，电压表均无示数，由此可判断电路中发生的故障可能是 。
（2）排除故障后，小林在c、d两点间依次接入5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω的定值电阻，得到表中的五组数据，完成实验并得出实验结论，则他选用的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 25 30
I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10
（3）实验中，小林将25Ω的定值电阻换成30Ω接入c、d两点间后，直接闭合开关，电压表的示数会 （选填“变大”或“变小”），接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为　 　V。
（4）小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知电流表的量程为0～0.6A。电源电压恒为4.5V，他先将A、B两点直接用导线连接，调节滑片P，当电流表的示数为0.6A时，保持滑片P的位置不动，再将未知电阻Rx接入A、B之间，此时发现电流表的指针恰好指在刻度盘的正中央位置，则Rx的阻值为　 　Ω。
4.（2022省卷）“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（甲“50Ω　1A”，乙“10Ω　2A”）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，将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）。
（2）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的滑片P应放在 （选填“A”或“B”）端。
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 （填序号）。
A.定值电阻R短路 　B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路 　D.电流表开路
（4）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，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。由图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 （选填“正比”或“反比”）。
（5）上述实验中，小强用R＝5Ω电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V时，读出电流表的示数。
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器？ （选填“甲”或“乙”）。
测量定值电阻的阻值
5.（2025省卷）小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R，他想知道该电阻的阻值，采用“伏安法”进行测量，图甲实验所用电源电压为3V。
（1）请用笔画线表示导线，补全图甲实物电路的连接。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，由此可判断产生的故障是 。
（4）排除故障后，正确连接电路。移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，发现电流表示数为0.24A，电压表示数如图乙所示，为 V，则定值电阻R的阻值为 Ω。
（5）为了减小实验误差，小勤应采取的措施是 。
（6）小勤不小心将电压表损坏，爸爸告诉小勤，仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路（电源电压未知）来测量另一个待测电阻Rx的阻值，电流表选0～0.6A的量程，定值电阻R0的阻值为10Ω。
①具体操作如下：
a.闭合开关S1，断开开关S2，读出电流表示数为0.40A；
b. ，读出电流表示数为0.50A（请将实验操作补充完整）。
②由以上数据可得，待测电阻Rx的阻值为 Ω。
③小勤研究发现，在电源电压和电流表量程不变的情况下，利用该电路能测出的最小阻值为 Ω，原因是 。
测量小灯泡的电功率
6.（2025张掖一模）小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为A“5Ω　1A”、B“20Ω　2A”的滑动变阻器可供选择。
　
（1）本实验中应该选择规格为 （选填“A”或“B”）的滑动变阻器。
（2）把图甲中的实物电路连接完整。
（3）连接好电路，闭合开关前，应将滑片P放在变阻器的 （选填“左”或“右”）端。
（4）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数（电流表、电压表均无故障），则故障的原因可能是 。
A.小灯泡灯丝断了
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路
（5）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（6）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的I－U图像。根据I－U图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W；小灯泡正常发光时的电阻是 Ω（保留一位小数）。
7.（2025天水一模）某实验小组准备做“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，设计的电路图如图甲所示。
　
（1）请你将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。
（2）连接完实物电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，经检查，导线连接完好，电流表完好，则电路故障可能是小灯泡处 （选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，为了能完成实验，应选择滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）。
（4）移动滑片改变小灯泡的电压和电流，根据记录的实验数据描绘出小灯泡U－I图像（如图丙所示），则根据图像可知小灯泡的额定功率为 W。
　
（5）在测量小灯泡电功率的实验过程中，电流表坏了，同学们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丁电路图，也测量出了小灯泡L的额定功率，请补充完整他们的操作过程：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于U额；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U；
③测得小灯泡额定功率表达式为P额＝　 　。（用U额、U和R0表示）
课时分层作业见《精练本》第39－41页
特殊方法测电阻
　　在只有电压表或电流表时，可利用已知定值电阻R0（或已知规格的滑动变阻器R滑）完成待测电阻的测量，解题思路如下：
　如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是（）
A B C D
思维引导
A.Rx和R0串联，测量R0两端的电压→Ix＝I0＝，测量Rx两端的电压→Rx＝。
B.S和S1闭合，测电源电压U；S闭合、S1断开时，测量Rx两端的电压Ux。
Rx和R0串联→Ix＝I0＝→Rx＝。
C.Rx和R0并联，测量通过R0的电流→Ux＝U0＝I1R0，测量通过Rx的电流→Rx＝。
D.Rx和R0串联，测量串联电路的电流→U0＝I0R0，不能测量Rx两端的电压，不能求出Rx的电阻。
答案 D
解题要点：利用串、并联电路的特点，直接或间接测量待测电阻的电压和电流是解题的关键。
类型一　测量定值电阻的阻值
1.缺电压表某实验小组利用如图所示的实验电路，测量待测电阻Rx的阻值，实验步骤如下：（已知定值电阻的阻值为R0）
（1）首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数I1。
（2）接着，断开开关S2，记录电流表的示数I2。
（3）则待测电阻的阻值Rx＝　 　（用R0、I1、I2表示）。
2.缺电流表某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx的阻值。电路如图所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器的最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。
（1）闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表的示数为U1。
（2）闭合开关S， ，读出电压表的示数为U2。
（3）待测电阻Rx＝　 　（用已知量和测量量的物理符号表示）。
3.（2023兰州）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下：
（1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　 　V，未知电阻Rx的阻值为　 　Ω。
（2）缺电压表小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，已知定值电阻的阻值为R0，则未知电阻Rx＝　 　（用I1、I2和R0表示）。
（3）缺电流表小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点　 　，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱R1的阻值，使 ，此时电阻箱的读数为R0，则未知电阻Rx＝　 　。
类型二　测量小灯泡的电阻
4.缺电压表物理创新实验小组利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材，测量额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻，小组成员共同设计了如图所示的电路，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整：
（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表 （选填“A1”或“A2”）的示数为，同时记下另一个电流表的示数，记为I2。
（2）用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL＝　 　。
5.缺电流表小亮用如图所示电路测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻（U额小于电源电压），电阻R0已知，将下面实验步骤补充完整。
（1）只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额。
（2）只闭合开关S、S1，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1。
（3）则小灯泡正常发光时的电阻RL＝　 　（用已知物理量符号表示）。

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