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专题10电学实验探究
1．（2025·浙江）给如图甲所示的电热水器金属内胆出水口加接一段长管道，由于长管道中水柱具有电阻(简称“隔电电阻”)，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”保障人的安全。为了探究“隔电电阻”阻值大小的影响因素，某校兴趣小组利用注水的玻璃管模拟“隔电电阻”，设计如图乙所示电路，进行如下实验。
①断开开关，按图乙方式连接电路，观察电压表示数(如图丙所示)。
②采取合理措施使电压表指针对准零刻度线。
③闭合开关，调节滑片，记录两只电表的示数并计算“隔电电阻”的阻值。
④打开阀门，向左移动活塞，改变玻璃管内水柱的长度，重复步骤③。
⑤换用不同横截面积的均匀玻璃管，重复步骤③④，获得数据如表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
横截面积 1.0 2.0
水柱长度/cm 5 10 20 5 10 20 5 10 20
“隔电电阻”阻值/Ω 2000 4000 8000 1000 2000 4000 500 1000 2000
（1）步骤②中的“合理措施”是指　 　(写出具体操作)。
（2）分析表中数据，推测第7次至第9 次实验选择的玻璃管的横截面积为　 　cm2。
（3）某电热水器出水口加接的长管道横截面积为0.5cm2，若热水器接入电压为220 V，人体电阻为2000Ω，要使通过人体电流不超过10 mA，则该管道长度不小于　 　cm。
（4）实验中发现金属活塞和金属板的内表面出现气泡，可能的原因：　 　(写出一种)。
2．（2025·浙江）小科为测量小灯泡在不同发光情况下的电阻，设计了如图1所示的电路图。图2是实物图。
（1）图2中导线a端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）实验过程中，要使电流表示数变大，滑片P应向　 　(填“B”或“C”)接线柱移动。
（3）移动滑片P，进行实验，数据记录及处理结果列于下表。
实验序号 　 U/V I/A R/0
1 不及代 0.40 0.12 3.3
2 发出很微弱的光 0.90 0.16 5.6
3 发出微弱的光 1.50 0.20 7.5
4 发出较强的光 待填 0.24 此处不填
①第4次实验中，电压表指针位置如图3所示，其示数为　 　V
②分析数据，发现小灯泡在不同发光情况下的电阻是变化的，小灯泡的 U——I图像与图4 中的　 　(填“a”“b”或“c”)相似。
3．（2024·浙江）图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
（1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为　 　安。
（2）为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组　 　进行对比。
（3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。
4．（2023·绍兴）为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进人)。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S1前，应先将滑片移至最　 　(选填”左”或”右”)端。
（2）该实验通过观察　 　来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为　 　瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是　 　。
5．（2023·宁波）小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，小宁还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2=　 　。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小　 　（填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
6．（2026·绍兴模拟）小科想测量额定电压为 2.5V的小灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如图1所示实验电路，电源电压不变。
（1）将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，闭合开关。移动滑片，观察到小灯泡开始发光时电压表示数为0.42伏，此时电流表示数如图2，读数为　 　安。
（2）为了测量小灯泡正常工作时的电阻，小科在调节滑片时，应该通过观察　 　(填“灯泡亮度”、“电压表示数”或“电流表示数”)来判断小灯泡是否正常工作。
（3）根据实验数据绘制U-I图像如图3，小灯泡未发光时电阻可能为____。
A．0欧 B．3欧 C．3.5欧 D．8.3欧
（4）请结合图像信息分析，能否用该实验的小灯泡探究电流与电压的关系，并说明理由　 　。
7．（2026·丽水模拟）小科用如图所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。其中四个定值电阻分别为 5欧、10欧、15欧、20欧，滑动变阻器规格为“30欧， 1安”。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整；
（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。取一根导线一端连接图甲电源正极处，另一端依次连接 A、B和 C处，连接到 C 处时两表有示数，由此判断电路故障为　 　；
（3）排除故障后，小科进行实验，并根据实验结果作出如图乙所示的I-R图像，得出通过导体的电流与电阻不成反比的结论，请分析导致小科得出错误结论的原因是　 　；
（4）若电压表选用“0~3伏”的量程，为使上述四个定值电阻分别接入电路时都能完成实验，则电源电压的最大值不能超过　 　伏。
8．（2026·宁波模拟）小科用图1电路来验证“并联电路中电流关系”，实验所用两只定值电阻分别标有“10Ω”和“20Ω”字样。实验步骤如下：
①闭合开关，记录电流表示数I1。
②断开开关，将导线b的一端从电流表“-”接线柱改接至“0.6”接线柱上，闭合开关，记录电流表示数I2。
③断开开关， ★ ，闭合开关，记录电流表示数I3。
④分析 I1、I2、I3之间关系。
回答下列问题：
（1）步骤①中，电流表表盘如图2所示，其示数I1为　 　安培。
（2）步骤③中，小科也只是把其中一根导线的一端从一个接线柱改接到另一个接线柱，则“★”的内容是　 　。
（3） 实验测得的I1、I2、I3之间满足　 　。
（4）为了避免实验偶然性，还需要多次测量。本实验可以选用　 　(填一种实验仪器)代替其中一个定值电阻完成实验。
9．（2026·临安模拟）小临同学想测量小灯泡的额定功率，并探究电流与电压的关系。实验室提供如下器材： 电源(电压恒为4.5V)、小灯泡 (额定电压2.5V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、电压表、电流表、开关、导线若干。
（1）实物图连接：请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。要求：滑片 P向左移动时，灯泡变亮。
（2）故障分析：正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表指针始终偏转了较大角度，则故障的原因可能是　 　。
（3）实验操作与数据记录：排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表示数，绘制成如图乙所示的I-U图像。由图可知，小灯泡的额定功率为　 　。
（4）分析与解释：若将本实验中的小灯泡换成一个定值电阻(阻值 10Ω)，继续探究“电流与电压的关系”。在移动滑片的过程中，电压表示数能否达到3.0V 并说明理由：　 　。
10．（2026·衢州模拟）小科同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，已知电源电压为4V，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）小科按图甲连接好电路，闭合开关后发现电压表有示数，且接近4V，电流表无示数，灯泡不发光，则可能的故障原因是　 　。
（2）排除故障后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到某一位置，电压表示数如图乙所示，为测定小灯泡的额定功率，接下来应该如何操作 　 　。
（3）小明同学觉得无需移动滑动变阻器的滑片也可以得出小灯泡的额定功率。他的做法是利用此时电压表和电流表的示数，算出小灯泡的电阻R，再将额定电压2.5V代入 就可得出小灯泡的额定功率。你是否赞同小明的想法并说明理由。　 　。
（4）小科将实验测得的数据绘制成图丙，老师认为该图像并不符合实验事实，老师这样判断的依据是　 　。
11．（2026·定海模拟）小舟在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　 　（填“A”或“B”）端。
（2）小舟连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是　 　。
（3）记录实验数据并在图像中描点，得到通过小灯泡的电流与它两端的电压关系图像如图丙。图中阴影部分面积表示小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率。结合图像回答：小灯泡的额定功率为　 　W；实验过程中电源电压恒为3V，当小灯泡正常发光时，阴影部分面积表示的含义是　 　。
12．（2026·嘉兴模拟）小嘉发现家里手电筒的电池使用久了，灯的亮度会变暗。为探究原因，他拆下灯珠进行如下实验 (灯珠上标有“2.5V”的字样)：
①设计电路图，用导线完成电路连接。
②闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数分为 2.0V、2.5V、3.0V时，将电流表的示数分别填入记录表中。
乙
序号 电压/V 电流/A 小灯泡亮度
1 2.0 0.18 暗
2 2.5 0.20 亮
3 3.0 很亮
（1）滑片P 向右移动时，灯变暗，则图甲中导线C端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）第3次实验时，电流表的示数如图丙，则表格“ ”处的数据是　 　。
（3）由实验数据可知，小灯泡的额定功率是　 　瓦。
（4）根据实验结果，请解释手电筒电池用久后灯变暗的原因是　 　。
13．（2026·温州模拟） 为了测定一个额定电压为 4.5伏的小灯泡的额定功率，小明利用电压恒定的电源、小灯泡L、电压表、电阻箱R (如图 1)、开关及导线等器材进行实验。具体步骤如下：
①断开开关S1并连接电路如图2所示。
②闭合开关 S1，将开关S2与接线柱“1”接触，调节电阻箱直至电压表的示数达到 4.5伏，并记录此时电阻箱接入电路的有效阻值为 25欧。
③再将开关 S2与接线柱“2”接触，观察电压表的示数如图 3所示，根据实验测得的相关数据计算小灯泡 L的额定功率。
（1）闭合开关S1之前，应将电阻箱的阻值调节到　 　值。(填“最大”或“最小”)
（2）步骤③中电压表的示数如图3所示，则电源电压为　 　伏。
（3）步骤②和步骤③中通过小灯泡的电流分别为I1、I1'，则I1、I1'的大小关系为：　 　。
（4）通过本实验可知，该小灯泡的额定功率为　 　瓦。
14．（2026·舟山模拟）图甲是小舟测定小灯泡额定功率的实验电路，小灯泡上标有“3.8V”字样，部分器材已连接完整。
（1）请在答题卡相应位置补充实物图甲的电路连接（要求：滑片在向右移动时，小灯泡亮度逐渐变暗）。
（2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，小舟发现小灯泡发光，但电压表的示数超过了3.8V，若要顺利完成实验，需要更换某些仪器，以下仪器符合要求的是____。（填字母，可多选）
A．最大阻值更小的滑动变阻器 B．最大阻值更大的滑动变阻器
C．电压更小的电源 D．电压更大的电源
（3）更换合适仪器后，小舟调节滑动变阻器，使电压表示数恰好为3.8V，此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为　 　W。
（4）记录数据后，小舟未及时断开开关，一段时间后观察到电流表示数变小，电压表示数变大。产生该现象的原因是　 　。
15．（2026·余杭模拟）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡 L1 额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
请回答：
（1）如图所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）纠正错误后，继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，将数据记入表格，如表所示：
实验次数 灯泡两端.电压U 通过灯泡的电流 I 发光情况 灯泡的电功率 P
1 2 0.24 较暗 0.48
2 2.5 0.3 正常发光 　
3 3 0.32 较亮 0.96
①该实验的数据记录表格中不够规范的地方是　 　；
②小灯泡 L1 的额定功率 　 　
（3）小科想比较另一个额定电压同为2.5V 的小灯泡 L2的额定功率 P2与 P1的大小关系，他先断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，再用小灯泡L2替换小灯泡L1，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出P1　 　P2(选填“>”、“=”或“<”)。
16．（2026·台州模拟）为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，某同学设计了如图1实验：在甲、乙两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液，其变色原理如图2所示；再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管，电阻的表面涂有绝缘层。
（1）将图1中的电路连接完成。　 　
（2）根据图2，结构1中肯定含有的元素是　 　。
（3）若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，则观察到的实验现象应为　 　。
（4）某同学对电热的影响因素开展定量研究，在甲、乙两个试管内分别插入温度计，并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变，每隔20秒记录溶液的温度，数据如图3所示。由此可得出的结论为　 　。
17．（2026·金华模拟）为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小科准备了以下器材：电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A) 、电压表(0~15V) 、滑动变阻器(50Ω 1A)等，并设计了如图甲的电路。
（1）请用笔画线代替导线完成图乙的电路连接(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小)。　 　
（2）小科正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障可能为____(填字母)。
A．电流表处存在断路 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）小科根据实验数据绘制的I-U图像，如图丙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　(填“正”或“反”)比。
（4）做完该实验后，小科又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变。在不改变原电路连接的前提下，为了保证完成该实验，小科能选取的定值电阻两端的电压最大不超过　 　V。
18．（2026·临平模拟）小明在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时，选择图甲所示的器材，并连接了部分电路。以固定在木板上长为15厘米的铅笔芯为研究对象，标记等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
（1）若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时，电流表示数减小，需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的　 　(填“A”“B”或“C”)接线柱连接。
（2）将电路连接完整，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是　 　。
（3）排除故障后，某次实验的电流表示数如图乙，结合甲图电路连接，读数为　 　安。
（4）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤(3)，得到数据如表所示：
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度//厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值 R/欧姆 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0
请在丙图的坐标纸画出铅笔芯接入电阻的平均值 R 和铅笔芯接入长度l的关系图。
19．（2026·湖州模拟）小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质，已知小灯泡额定电压2.5V，电源电压4V保持不变。
（1）实验过程中，要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小，导线a端应接滑动变阻器　 　接线柱。
（2）闭合开关，将滑动变阻器滑片移动到某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示，此时读数为　 　。
（3）记录数据并绘制小灯泡的 I-U图像如图丙，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系，能否完成实验，请说明理由　 　。
20．（2026·衢江模拟）小科用如图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。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3所示。
（1）请用笔画线表示导线，将图1电路连接完整。
（2）正确连接电路后，小科闭合开关发现小灯泡很亮。请指出造成该异常现象的不规范操作是　 　。
（3）调整后闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为　 　欧(计算结果保留一位小数)。
（4）小科分析图3发现实验过程中小灯泡的电阻是变化的，其变化特点是　 　。
21．（2026·金华模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压为4.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求连完后可直接闭合开关：　 　；
（2）闭合开关，发现灯泡不亮。该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致，为了验证该猜想，只需将　 　(填实验操作)；
（3）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡两端电压为额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）实验后，该组同学想利用该电路探究“电流与电阻的关系”。分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，测得的电流与电阻的关系如图丙所示。若要顺利完成上述实验，应选滑动变阻器的规格为____(填字母)。
A．20Ω0.6A B．50Ω0.5A C．30Ω0.3A
22．（2026·柯城模拟）小科用图甲所示装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V，四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移至　 　(填“A”或“B”)端。
（2）小科依次使用三个定值电阻进行实验，每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使　 　(选填“电流表”或“电压表”)示数与之前相同，记录三组数据并绘制出图像如图乙所示，第一次实验时电压表的示数为　 　V。
（3）当把15Ω的定值电阻换成20Ω后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到控制值，其原因可能是　 　。
23．（2026·宁波模拟）某兴趣小组用如图(一)所示电路测量若干规格不同的未知电阻 Rx的阻值，实验过程如下：
（1）请用笔画线代替导线完成图(二)的电路连接。(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小。)　 　
（2）正确连接后，甲、乙两名同学选用不同规格的电阻分别完成了3次实验，记录实验数据如下表。其中，乙同学测得的某次电流表示数如图(三)所示，则示数为　 　A。
组别 实验序号 电压U/V 电流 I/A 电阻R/Ω 未知电阻 Rx的阻值
甲同学 1 1.20 0.08 15.00 15.20
2 1.50 0.10 15.00
3 2.50 0.16 15.60
乙同学 4 2.40 　 　
5 1.20 0.12 10.00
6 0.90 0.09 10.00
（3）老师通过分析两名同学记录的数据，认为乙同学的实验操作不够规范。老师这样判断的依据是　 　。
（4）本实验用到了“多次测量取平均值以减小误差”的科学方法，下列实验中没有用到这个方法的是　 　(填序号，可多选)。
①用刻度尺测量教材的宽度
②研究电流与电压、电阻的关系
③测量小灯泡在不同电压下的电功率
24．（2026·浙江模拟）小华和小红两位同学进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同，小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为6伏且保持不变，他们各自连接电路开展实验。
（1）若小华同学实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡不亮。接下来他移动滑动变阻器的滑片，观察到小灯泡始终不亮，电压表没有示数，但电流表始终有示数，则电路故障是　 　。
（2）小华排除故障后获得了相关实验数据和现象，记录如下表：
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.1 较暗
2 2.5 　 正常发光
3 3 0.22 强烈发光
由于小华的粗心大意，在实验过程中没有及时记录小灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻：R=U1/I1=1V/0.1A=10Ω，再计算出小灯泡两端电压为2.5V时的功率： 请你帮他判断，小灯泡的额定功率应　 　0.625W。(选填“大于”“等于”、“小于”)
（3）小红按图1正确接线，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡正常发光时，电压表指针偏转角度较小，产生了较大误差。小红将电路略做改动后解决了电压表指针偏转角度较小的问题，则他的改动是　 　。然后他闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的读数如图2所示为　 　A，可得出小灯泡的额定功率为　 　W。
25．（2026·定海模拟）在测量“小灯泡电功率”的实验中，电源电压6V 恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请选择合适的量程，用笔画线代替导线补全图甲中的电路。
（2）闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图乙所示)，若想测量小灯泡的额定功率，应　 　(填操作步骤)。
（3）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。
（4）小科设计了如图丁所示的电路，利用电流表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。小科连接好电路后的步骤如下：
①闭合开关S，S1与a相接，调节滑片P，使电流表的示数为
②保持滑动变阻器滑片位置不变，S1与b相接，记下电流表的示数I；
③小灯泡额定功率的表达式 =　 　(用字母表示)。
26．（2026·定海模拟）小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻，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）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；
（2）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　 　(选填“断路”“短路”)；
（3）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，则小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω；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，她多次测量的目的是　 　。
27．（2026·浙江模拟）研习小组设计了如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，并连接好实物电路如图乙，进行实验。实验器材：三节新下电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω，2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
（1）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数。经分析有一根导线连接错误，请在图乙中，将连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（2）利用正确的电路进行实验，获得实验数据并画出I-R图像，如图丙。依据曲线图推测：黑色阴影部分面积S1与斜线阴影部分面积 S2的大小关系是：S1　 　S2(选填“>”、“=”或“<”)；
（3）实验中，将5Ω的定值电阻换成10Ω后，小育和小锦对接下来的操作有不同看法：小育认为可直接闭合开关，再移动滑片，使电压表示数达到预设值；小锦认为应先将滑片移到右端，再闭合开关，向左移动滑片，使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点 请说明理由　 　；
（4）研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验，所采取的措施可行的是____。
A．增加一节干电池
B．更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C．调节滑片使电压表示数为2.5V
D．将电压表改接到滑动变阻器两端
28．（2026·浙江模拟）小科用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。
实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。
实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。
（1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为　 　。
（2）实验步骤二中，减小滑动变阻器接入电路的阻值，其目的是　 　。
（3）多次重复实验均发现h1＜h3，则可以得出的结论为　 　。
（4）小科又将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示：
实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃
1 1 5.0 10.0
2 1.5 11.25 △t
3 2 20.0 40.0
　 　 　 　
他得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中的△t值为　 　。
29．（2026·宁波模拟）如图所示小科同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整。
（2）当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则它的阻值是　 　Ω。
（3）实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是 　 　。
（4）小科同学还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压6V， 滑动变阻器A、B 分别标有“50Ω1A”和“30Ω1.5A”字样， 实验步骤如下， 请补充完整。
①闭合开关S，S1，断开 S2，移动滑动变阻器A的滑片使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S，S2，断开S1，　 　，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V。
③保持滑动变阻器B 的滑片不动、移动滑动变阻器A 的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V，则灯的额定功率Pg=　 　W。
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专题10电学实验探究
1．（2025·浙江）给如图甲所示的电热水器金属内胆出水口加接一段长管道，由于长管道中水柱具有电阻(简称“隔电电阻”)，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”保障人的安全。为了探究“隔电电阻”阻值大小的影响因素，某校兴趣小组利用注水的玻璃管模拟“隔电电阻”，设计如图乙所示电路，进行如下实验。
①断开开关，按图乙方式连接电路，观察电压表示数(如图丙所示)。
②采取合理措施使电压表指针对准零刻度线。
③闭合开关，调节滑片，记录两只电表的示数并计算“隔电电阻”的阻值。
④打开阀门，向左移动活塞，改变玻璃管内水柱的长度，重复步骤③。
⑤换用不同横截面积的均匀玻璃管，重复步骤③④，获得数据如表。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
横截面积 1.0 2.0
水柱长度/cm 5 10 20 5 10 20 5 10 20
“隔电电阻”阻值/Ω 2000 4000 8000 1000 2000 4000 500 1000 2000
（1）步骤②中的“合理措施”是指　 　(写出具体操作)。
（2）分析表中数据，推测第7次至第9 次实验选择的玻璃管的横截面积为　 　cm2。
（3）某电热水器出水口加接的长管道横截面积为0.5cm2，若热水器接入电压为220 V，人体电阻为2000Ω，要使通过人体电流不超过10 mA，则该管道长度不小于　 　cm。
（4）实验中发现金属活塞和金属板的内表面出现气泡，可能的原因：　 　(写出一种)。
【答案】（1）若电压表指针没有对准零刻度线，应调节电压表的旋钮，使指针归零
（2）4.0
（3）25
（4）可能是水中的某些物质在电解的情况下发生化学反应产生了气体
【知识点】电压的测量及电压表的使用；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）电压表在使用前要先调零。
（2）根据表中数据进行分析，注意控制变量法的使用，发现电阻与横截面积成反比。
（3）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，结合（2）中得出的电阻与横截面积的关系进行计算。
（4）生活用水是混合物，其中含有杂质，可能在通电的情况下产生了气体。
【解答】（1）使用前需观察电压表示数，若指针没有对准零刻度线，应先通调节电压表旋钮，使电压表指针归零。
（2）由14或25或36可知，水柱长度一定时，横截面积增大为原来的两倍，隔电电阻的阻值减小为原来的一半，由789的电阻可知，其横截面积应为456的两倍，即4.0cm2。
（3）要使通过人体电流不超过10 mA，隔电电阻的阻值为。由表中数据可知，横截面积为0.5平方厘米时，长度为5cm时的阻值为4000欧姆，则管道长度至少为。
（4）水中含有杂质，可能在通电的情况下发生化学反应产生了气体。
2．（2025·浙江）小科为测量小灯泡在不同发光情况下的电阻，设计了如图1所示的电路图。图2是实物图。
（1）图2中导线a端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）实验过程中，要使电流表示数变大，滑片P应向　 　(填“B”或“C”)接线柱移动。
（3）移动滑片P，进行实验，数据记录及处理结果列于下表。
实验序号 　 U/V I/A R/0
1 不及代 0.40 0.12 3.3
2 发出很微弱的光 0.90 0.16 5.6
3 发出微弱的光 1.50 0.20 7.5
4 发出较强的光 待填 0.24 此处不填
①第4次实验中，电压表指针位置如图3所示，其示数为　 　V
②分析数据，发现小灯泡在不同发光情况下的电阻是变化的，小灯泡的 U——I图像与图4 中的　 　(填“a”“b”或“c”)相似。
【答案】（1）A
（2）C
（3）2.20；a
【知识点】实物的电路连接；电压的测量及电压表的使用；影响电阻大小的因素；变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
（2）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，电阻越小，电路中电流越大。
（3）灯泡的电阻不是一个电阻，所以U-I图像应为一条直线，电阻随温度的升高而增大，所以斜率变大。
【解答】（1）由图1可知，滑片向右移，滑动变阻器连入电路的阻值变大，滑动变阻器要一上一下接进电路，可知图2中a应与A相连。
（2）电流表示数变大，即电路中电流变大，滑动变阻器了连入电路的阻值减小，可知滑片应向C接线柱移动。
（3）①电压表连接的是小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。
② 小灯泡的电阻随温度升高而增大，因此U-I图像应为非线性曲线，温度升高，电阻变大，可知斜率逐渐增大，U-I图像如曲线a所示。
3．（2024·浙江）图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
（1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为　 　安。
（2）为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组　 　进行对比。
（3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。
【答案】（1）0.32
（2）2和3
（3）金属电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体；输电线
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】（1）根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数；
（2）导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关，当研究电阻与其中一个因素的关系时，应控制其它的因素不变；
（3）①某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象；
②在发电厂发电、输送电能方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
【解答】 （1）根据图2可知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A；
（2）为了研究导体电阻大小与横截面积的关系，即应该选择导体材料、长度相同，但横截面积不同的电阻丝，故选实验组2和3进行对比；
（3）①根据图3图象可知，该金属降温过程中， 电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体 ；
②若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造输电线，以减少能量损耗。
4．（2023·绍兴）为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进人)。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S1前，应先将滑片移至最　 　(选填”左”或”右”)端。
（2）该实验通过观察　 　来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为　 　瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是　 　。
【答案】（1）左
（2）电流表A2示数变化
（3）0.4
（4）灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（2）根据图片可知，电流表A1与灯泡L串联，则通过它们的电流大小相等。根据表格可知，当电流表A1的示数增大时，A2的示数也增大。当通过电流表A1的电流越大时，A2的示数越大，通过灯泡的电流越大，则灯泡的亮度越大。
（3）根据表格确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）根据表格数据，分析灯泡的亮度与电功率之间的对应关系。
【解答】（1）根据图片可知，当变阻器的滑片在最左端时阻值最大，那么：、闭合S1前，应先将滑片移至最左端。
（2）该实验通过观察电流表A2示数变化来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）根据表格可知，当灯泡电压为额定电压2V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2V×0.2A=0.4W。
（4）根据表格数据，利用P=UI分别计算出对应的电功率，发现电功率是逐渐变大的，而灯泡的亮度也在变大，那么得到结论：灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮。
5．（2023·宁波）小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，小宁还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2=　 　。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小　 　（填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
【答案】（1）R1：R2；会
（2）①解：当R与R并联时，根据 可知
由实验数据可知，此时ab间的电压为Uab=2.2V
答：此时ab间的电压为2.2V。
②解： =0.11A
W3=UabI3t=2.2V×0.11A×20s=4.84J
答：R3做的功为4.84J。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）①将每组数据中的两个电阻作比，对应的两个电压作比，然后比较比值的大小即可；
②根据表格数据1、2、3分析即可。
（2）①根据并联电路的电阻规律 计算出此时ab之间的总电阻，然后根据表格数据确定此时ab之间的电压值即可；
②首先根据欧姆定律 计算出通过R3的电流，再根据W3=UabI3t 计算电流通过R3做的功。
【解答】（1）①根据表格中前三组数据可知，对应的电压之比和电阻之比分别为：1：1，1：2，1：4，那么得到结论：U1：U2= R1：R2 。
②根据实验3、4、5可知，当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；
根据实验1、2、3可知，当R总发生变化时，Uab大小会变化。
6．（2026·绍兴模拟）小科想测量额定电压为 2.5V的小灯泡在不同工作状态下的电阻，设计了如图1所示实验电路，电源电压不变。
（1）将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，闭合开关。移动滑片，观察到小灯泡开始发光时电压表示数为0.42伏，此时电流表示数如图2，读数为　 　安。
（2）为了测量小灯泡正常工作时的电阻，小科在调节滑片时，应该通过观察　 　(填“灯泡亮度”、“电压表示数”或“电流表示数”)来判断小灯泡是否正常工作。
（3）根据实验数据绘制U-I图像如图3，小灯泡未发光时电阻可能为____。
A．0欧 B．3欧 C．3.5欧 D．8.3欧
（4）请结合图像信息分析，能否用该实验的小灯泡探究电流与电压的关系，并说明理由　 　。
【答案】（1）0.12
（2）电压表示数
（3）B
（4）不能，灯丝电阻随温度的改变而改变，不是一个定值
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据图2确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（2）当灯泡的实际电压等于额定电压时，灯泡的实际功率等于额定功率，即此时灯泡正常发光；
（3）根据（1）中数据计算出灯泡开始发光时的电阻，然后根据灯泡电阻随温度的降低而减小确定未发光时的电阻。
（4）探究电流与电压的关系时，需要控制电阻相同，只改变电压，据此分析解答。
【解答】（1）根据图2可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.12A。故填：0.12。
（2）根据图1可知，电压表的灯泡两端的电压。 小科在调节滑片时， 当电压表的示数等于2.5V时灯泡正常发光。故填：电压表示数。
（3）根据（1）中数据可知，灯泡刚开始发光时灯泡的电阻为：。
灯泡未发光时电压肯定小于0.42V，则它的温度肯定更低，则灯泡的电阻肯定小于3.5Ω。
故选B。
（4）探究电流与电压的关系时，需要控制电阻相同，只改变电压。 小灯泡的电阻随温度变化而变化，不是定值电阻，因此不能用灯泡探究电流与电压的关系。故填：不能，灯丝电阻随温度的改变而改变，不是一个定值。
7．（2026·丽水模拟）小科用如图所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。其中四个定值电阻分别为 5欧、10欧、15欧、20欧，滑动变阻器规格为“30欧， 1安”。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整；
（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。取一根导线一端连接图甲电源正极处，另一端依次连接 A、B和 C处，连接到 C 处时两表有示数，由此判断电路故障为　 　；
（3）排除故障后，小科进行实验，并根据实验结果作出如图乙所示的I-R图像，得出通过导体的电流与电阻不成反比的结论，请分析导致小科得出错误结论的原因是　 　；
（4）若电压表选用“0~3伏”的量程，为使上述四个定值电阻分别接入电路时都能完成实验，则电源电压的最大值不能超过　 　伏。
【答案】（1）
（2）开关位置出现断路
（3）未调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变
（4）解：由于实验中要保持电压表的示数不变，那么变阻器两端电压也不变，即二者比值不变。在串联电路中，电压与电阻成正比，则定值电阻的阻值最大时，变阻器的阻值也最大，此时它们分担的电压最大，那么电源电压最大。即：；；解答：U总=7.5V。即电源电压的最大值不能超过7.5V。
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）变阻器接线“一上一下”，且与定值电阻串联，据此完成作图；
（2）根据电压表和电流表的示数变化确定故障的位置和种类；
（3）分别计算出每组数据中电流和电阻的乘积，然后比较大小即可；
（4）由于实验中要保持电压表的示数不变，那么变阻器两端电压也不变，即二者比值不变。在串联电路中，电压与电阻成正比，则定值电阻的阻值最大时，变阻器的阻值也最大，此时它们分担的电压最大，那么电源电压最大，据此列式计算即可。
【解答】（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器与电阻串联，且接线“一上一下”，此时可将左下角的接线柱与定值电阻右端相连即可，如下图所示：
（2）根据题意可知， 取一根导线一端连接图甲电源正极处，另一端依次连接 A、B处时，两个电表没有示数，说明电路中有断路发生。而连接到 C 处时两表有示数，说明此时变成通路。比较可知，应该是AC之间的开关发生断路。故填：开关位置出现断路。
（3）根据乙图可知，①处电压为：0.6A×5Ω=3V；②处电压为：0.4A×10Ω=4V；③处电压为：0.3A×15Ω=4.5V……，即电压表的示数不同。
在探究“通过导体的电流与电阻的关系”时，要控制电压表的示数相同，那么小科得出错误结论的原因是：未调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变。
故填：未调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变。
8．（2026·宁波模拟）小科用图1电路来验证“并联电路中电流关系”，实验所用两只定值电阻分别标有“10Ω”和“20Ω”字样。实验步骤如下：
①闭合开关，记录电流表示数I1。
②断开开关，将导线b的一端从电流表“-”接线柱改接至“0.6”接线柱上，闭合开关，记录电流表示数I2。
③断开开关， ★ ，闭合开关，记录电流表示数I3。
④分析 I1、I2、I3之间关系。
回答下列问题：
（1）步骤①中，电流表表盘如图2所示，其示数I1为　 　安培。
（2）步骤③中，小科也只是把其中一根导线的一端从一个接线柱改接到另一个接线柱，则“★”的内容是　 　。
（3） 实验测得的I1、I2、I3之间满足　 　。
（4）为了避免实验偶然性，还需要多次测量。本实验可以选用　 　(填一种实验仪器)代替其中一个定值电阻完成实验。
【答案】（1）0.28A
（2）将导线c的一端从0.6接线柱改接到“-”接线柱
（3）
（4）滑动变阻器
【知识点】电流的测量及电流表的使用；串、并联电路的电流特点；变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】（1）根据电流表的路程以及分度值进行读数。
（2）根据图像进行分析，电流表串联在哪个支路上，测量的就是哪个支路的电流，接在干路上，测量的是总电流。
（3）结合（2）分析题干中各电流的意义，再由干路电流等于支路电流之和进行分析。
（4）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。可通过改变连入电路的阻值来改变电路中的电流，从而获得多组数据。
【解答】（1）电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。
（2）由图可知，电路中电流表测量的是经过的电流。断开开关，将导线b的一端从电流表“-”接线柱改接至“0.6”接线柱上，闭合开关，电流表测量的是总电流I2。要探究并联电路的电流特点则还需要测量经过的电流。应在此基础上将导线c的一端从0.6接线柱改接到“-”接线柱，测得电流为I3。
（3）并联电路干路电流等于支路电流之和，可知。
（4）为了获得多组数据，避免偶然性，可在干路上串联一个滑动变阻器，通过移动滑片，改变电路中的电流，得出具有普遍性的规律。
9．（2026·临安模拟）小临同学想测量小灯泡的额定功率，并探究电流与电压的关系。实验室提供如下器材： 电源(电压恒为4.5V)、小灯泡 (额定电压2.5V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、电压表、电流表、开关、导线若干。
（1）实物图连接：请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。要求：滑片 P向左移动时，灯泡变亮。
（2）故障分析：正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表指针始终偏转了较大角度，则故障的原因可能是　 　。
（3）实验操作与数据记录：排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表示数，绘制成如图乙所示的I-U图像。由图可知，小灯泡的额定功率为　 　。
（4）分析与解释：若将本实验中的小灯泡换成一个定值电阻(阻值 10Ω)，继续探究“电流与电压的关系”。在移动滑片的过程中，电压表示数能否达到3.0V 并说明理由：　 　。
【答案】（1）
（2）小灯泡断路
（3）0.625W
（4）能达到3.0V。当U=3V时， 电路中电流；滑动变阻器两端电压R滑=U总-U变=4.5V-3.0V=1.5V；此时滑动变阻器接入电路的阻值由于5Ω在滑动变阻器阻值范围(0~20Ω) 内， 因此电压表示数能够达到3.0V。
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡亮度变化确定电流变化，根据欧姆定律确定变阻器接入阻值的变化，进而确定变阻器旋转的接线柱即可；
（2）根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置；
（3）根据乙图确定灯泡的额定电压和额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）根据计算通过电路的电流，根据R滑=U总-U变计算变阻器的电压，根据计算变阻器接入的阻值，然后与变阻器的最大阻值比较即可。
【解答】（1） 滑片P向左移动时灯泡变亮，说明电流变大，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻减小，那么将滑动变阻器应接左下接线柱A与灯泡右端相连即可，如下图所示：
（2）根据题意可知，电流表无示数说明电路断路。 电压表有示数且较大，说明电压表与电源连通，且电压表测量的是电源电压。比较可知，应该是与电压表并联的灯泡发生断路。故填：小灯泡断路。
（3）根据乙图可知，当灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，那么灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。故填：0.625W。
（4）根据题意可知，定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻的电压；
当U=3V时， 电路中电流；
此时滑动变阻器两端电压R滑=U总-U变=4.5V-3.0V=1.5V；
此时滑动变阻器接入电路的阻值
由于5Ω在滑动变阻器阻值范围(0~20Ω) 内， 因此电压表示数能够达到3.0V。
故填：能达到3.0V。
10．（2026·衢州模拟）小科同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，已知电源电压为4V，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）小科按图甲连接好电路，闭合开关后发现电压表有示数，且接近4V，电流表无示数，灯泡不发光，则可能的故障原因是　 　。
（2）排除故障后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到某一位置，电压表示数如图乙所示，为测定小灯泡的额定功率，接下来应该如何操作 　 　。
（3）小明同学觉得无需移动滑动变阻器的滑片也可以得出小灯泡的额定功率。他的做法是利用此时电压表和电流表的示数，算出小灯泡的电阻R，再将额定电压2.5V代入 就可得出小灯泡的额定功率。你是否赞同小明的想法并说明理由。　 　。
（4）小科将实验测得的数据绘制成图丙，老师认为该图像并不符合实验事实，老师这样判断的依据是　 　。
【答案】（1）小灯泡断路(或小灯泡灯丝烧断、小灯泡与灯座接触不良)
（2）向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V
（3）不赞同，因为小灯泡的电阻随温度变化，不同电压下电阻不同，不能用非额定电压下的电阻计算额定功率。
（4）实验中电源电压只有4伏或图丙中测得小灯泡电压远大于小灯泡额定电压，小灯泡会烧坏。
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置；
（2）根据乙图确定电压表的量程和分度值，根据指针位置读出示数后与额定电压比较，从而确定电压表的示数变化方向，然后根据U总=UL+U变分析变阻器的电压变化，最后根据串联电路的分压规律分析变阻器接入阻值的变化即可；
（3）根据公式，已知灯泡的额定电压，必须直到额定电压下的电阻，才能计算出额定功率，根据灯泡的电阻随温度的变化而变化分析；
（4）将丙图中灯泡的电压与额定电压比较即可。
【解答】（1）根据甲图可知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡的电压，电流表测总电流。 电流表无示数，灯泡不发光， 说明有断路发生。电压表有示数，则它与电源两极之间连接正常。比较可知，应该是与电压表并联的小灯泡发生断路所致。故填：小灯泡断路(或小灯泡灯丝烧断、小灯泡与灯座接触不良)。
（2）根据乙图可知，电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V。此时需要增大灯泡两端的电压，根据U总=UL+U变可知，此时要减小变阻器分担的电压。根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，此时要减小变阻器减小的阻值，即向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V。故填：向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V。
（3）根据公式 可知，灯泡的额定功率等于额定电压的平方与额定电压下电阻的比值。而灯泡的电阻随电压的变化而变化，即2.2V时电阻和2.5V时电阻不同，因此计算出的不是额定功率。故填：不赞同，因为小灯泡的电阻随温度变化，不同电压下电阻不同，不能用非额定电压下的电阻计算额定功率。
（4）根据题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，而丙图中灯泡的电压远远大于2.5V，此时灯泡可能被烧坏，因此不符合实际。故填：实验中电源电压只有4伏或图丙中测得小灯泡电压远大于小灯泡额定电压，小灯泡会烧坏。
11．（2026·定海模拟）小舟在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　 　（填“A”或“B”）端。
（2）小舟连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是　 　。
（3）记录实验数据并在图像中描点，得到通过小灯泡的电流与它两端的电压关系图像如图丙。图中阴影部分面积表示小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率。结合图像回答：小灯泡的额定功率为　 　W；实验过程中电源电压恒为3V，当小灯泡正常发光时，阴影部分面积表示的含义是　 　。
【答案】（1）B
（2）向左移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V
（3）0.75；滑动变阻器的功率
【知识点】测定小灯泡的功率；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）连接电路时，应断开开关；闭合开关前，滑片应置于阻值最大处；
（2）额定电压下的功率为额定功率，电压表示数等于额定电压；
（3）根据绘制成的图乙所示的I-U图象读出在额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率，阴影部分面积S2表示滑动变阻器的电功率。
【解答】（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即B端。
（2）由图甲可知电压表选择小量程，分度值为0.1V，由图乙可知，电压表的示数为1.2V，于灯的额定电压2.5V，需要应增大灯两端的电压，根 据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电 压2.5V。
（3）由图丙可知，小灯泡额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流是0.3A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
由图丙可知，当小灯泡的电压是2.5V时，阴影部分面积S2的横坐标电压是0.5V，电源电压恒为3V，由串联电路电压的规律可知，阴影部分面积S2的横坐标表示变阻器两端的电压，与电流的乘积是变阻器的电功率，阴影部分面积S2表示滑动变阻器的电功率。
12．（2026·嘉兴模拟）小嘉发现家里手电筒的电池使用久了，灯的亮度会变暗。为探究原因，他拆下灯珠进行如下实验 (灯珠上标有“2.5V”的字样)：
①设计电路图，用导线完成电路连接。
②闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数分为 2.0V、2.5V、3.0V时，将电流表的示数分别填入记录表中。
乙
序号 电压/V 电流/A 小灯泡亮度
1 2.0 0.18 暗
2 2.5 0.20 亮
3 3.0 很亮
（1）滑片P 向右移动时，灯变暗，则图甲中导线C端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）第3次实验时，电流表的示数如图丙，则表格“ ”处的数据是　 　。
（3）由实验数据可知，小灯泡的额定功率是　 　瓦。
（4）根据实验结果，请解释手电筒电池用久后灯变暗的原因是　 　。
【答案】（1）A
（2）0.22
（3）0.50
（4）电池使用久后，电压变小，灯泡实际功率变小，所以变暗
【知识点】电流的测量及电流表的使用；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）根据灯泡亮度变化确定电流大小变化，根据欧姆定律分析变阻器接入阻值大小变化，最终确定变阻器接入的接线柱即可。
（2）根据丙图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（3）根据表格数据确定灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）灯泡的亮度取决于实际功率大小，即实际功率越小，灯泡亮度越小。
【解答】（1） 向右移动滑片P灯变暗，则电流减小， 说明接入电路的电阻增大，那么变阻器接入电阻丝的长度变大，即图甲中导线C端应与滑动变阻器的A接线柱相连。故填：A。
（2）根据丙图可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则表格“ ”处的数据是0.22A。
故填：0.22。
（3）根据表格数据可知，灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。故填：0.5。
（4） 电池用久后输出电压降低， 灯泡实际功率变小，所以手电筒电池用久后灯变暗 。故填：电池用久后输出电压降低， 灯泡实际功率变小。
13．（2026·温州模拟） 为了测定一个额定电压为 4.5伏的小灯泡的额定功率，小明利用电压恒定的电源、小灯泡L、电压表、电阻箱R (如图 1)、开关及导线等器材进行实验。具体步骤如下：
①断开开关S1并连接电路如图2所示。
②闭合开关 S1，将开关S2与接线柱“1”接触，调节电阻箱直至电压表的示数达到 4.5伏，并记录此时电阻箱接入电路的有效阻值为 25欧。
③再将开关 S2与接线柱“2”接触，观察电压表的示数如图 3所示，根据实验测得的相关数据计算小灯泡 L的额定功率。
（1）闭合开关S1之前，应将电阻箱的阻值调节到　 　值。(填“最大”或“最小”)
（2）步骤③中电压表的示数如图3所示，则电源电压为　 　伏。
（3）步骤②和步骤③中通过小灯泡的电流分别为I1、I1'，则I1、I1'的大小关系为：　 　。
（4）通过本实验可知，该小灯泡的额定功率为　 　瓦。
【答案】（1）最大
（2）12
（3）
（4）1.35
【知识点】电压的测量及电压表的使用；功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电路连接的注意事项解答；
（2）根据图3确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
（3）根据图2确定步骤②和步骤③中电路连接的情况比较总电阻大小，根据比较二者电流大小；
（4）根据U=U总-U额计算电阻箱两端电压，根据计算通过电路的电流，最后根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率。
【解答】（1） 闭合开关S1之前，为了避免电流过大烧毁用电器，则变阻器应该调到阻值最大的一端。
故填：最大。
（2）根据图3可知，电压表的量程为0-15V，分度值为0.5V，则电源电压为12V。故填：12。
（3）步骤②中，闭合开关 S1，将开关S2与接线柱“1”接触，此时灯泡L与变阻箱串联，电压表测灯泡L的电压。
步骤③中，再将开关 S2与接线柱“2”接触，此时还是灯泡L与变阻箱串联，单身电压表测总电压。
比较可知，两种情况下总电阻相等，根据可知，总电流不变，即。故填：。
（4）此时电阻箱两端电压U=U总-U额=12V-4.5V=7.5V；
此时通过电路的电流：；
则灯泡的额定功率：P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W。
故填：1.35。
14．（2026·舟山模拟）图甲是小舟测定小灯泡额定功率的实验电路，小灯泡上标有“3.8V”字样，部分器材已连接完整。
（1）请在答题卡相应位置补充实物图甲的电路连接（要求：滑片在向右移动时，小灯泡亮度逐渐变暗）。
（2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，小舟发现小灯泡发光，但电压表的示数超过了3.8V，若要顺利完成实验，需要更换某些仪器，以下仪器符合要求的是____。（填字母，可多选）
A．最大阻值更小的滑动变阻器 B．最大阻值更大的滑动变阻器
C．电压更小的电源 D．电压更大的电源
（3）更换合适仪器后，小舟调节滑动变阻器，使电压表示数恰好为3.8V，此时电流表示数如图乙所示，则此灯泡的额定功率为　 　W。
（4）记录数据后，小舟未及时断开开关，一段时间后观察到电流表示数变小，电压表示数变大。产生该现象的原因是　 　。
【答案】（1）
（2）B；C
（3）1.14
（4）灯丝的电阻随温度的升高而变大
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡亮度变化确定电流变化，根据分析变阻器接入阻值的变化，最终确定变阻器选择的下面的接线柱即可。
（2）当变阻器和灯泡串联时，二者的电压之和等于电源电压。 电压表示数超过3.8V，说明电源电压过高或滑动变阻器分压不足。根据串联电路的分压规律，从变阻器的阻值大小和电源电压两个角度分析原因即可。
（3）根据图片确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率即可。
（4）根据灯丝电阻随温度的升高而增大的规律分析解答。
【解答】（1） 滑片向右移动时灯泡变暗，总电流减小，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，因此滑动变阻器应连接左下接线柱与开关右端相连即可，如下图所示：
（2）当变阻器和灯泡串联时，二者的电压之和等于电源电压。 电压表示数超过3.8V，说明电源电压过高或滑动变阻器分压不足。
AB.串联电路中电压与电阻成正比，即更换最大阻值更大的滑动变阻器（B），可以增加分压能力，降低灯泡两端电压，故A错误，B正确；
CD.换用电压更小的电源，则灯泡分担的电压会相应减小，故C正确，D错误。
故选BC。
（3） 如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.3A。那么灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。故填：1.14W。
（4） 未断开开关，一段时间后电流表示数变小，电压表示数变大，根据欧姆定律和串联电路的分压规律可知，此时灯泡的电阻变大了，那么原因为：灯丝的电阻随温度的升高而变大。
故填： 灯丝电阻随温度升高而增大 。
15．（2026·余杭模拟）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡 L1 额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
请回答：
（1）如图所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）纠正错误后，继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，将数据记入表格，如表所示：
实验次数 灯泡两端.电压U 通过灯泡的电流 I 发光情况 灯泡的电功率 P
1 2 0.24 较暗 0.48
2 2.5 0.3 正常发光 　
3 3 0.32 较亮 0.96
①该实验的数据记录表格中不够规范的地方是　 　；
②小灯泡 L1 的额定功率 　 　
（3）小科想比较另一个额定电压同为2.5V 的小灯泡 L2的额定功率 P2与 P1的大小关系，他先断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，再用小灯泡L2替换小灯泡L1，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出P1　 　P2(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】（1）
（2）电功率P没有标注单位；0.75
（3）<
【知识点】串、并联电路的电压特点；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）根据电流表与被测物体串联，电压表与被测物体并联以及电路为串联电路进行分析。
（2）额定电压下的功率为额定功率，结合P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）串联电路电流处处相等，由U=IR可知，电阻越大，分压越大，结合比较电功率的大小关系。
【解答】（1）电路为串联电路，电流表应串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，错误的导线是连接变阻器与电压表的导线，去除后将电压表3V接线柱与灯泡右接线柱相连，如图所示
。
（2）由表中信息可知，电功率P没有标注单位。
由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时电流为0.3A，可知灯泡的额定功率为。
（3）滑片的位置不变，说明变阻器连入电路的阻值不变，用小灯泡L2替换小灯泡L1，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V，即灯两端电压减小，由串联分压的特点（串联电路电阻越大，分压越大）可知， L2的阻值小于L1，由可知，L2的功率大于L1，即。
16．（2026·台州模拟）为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，某同学设计了如图1实验：在甲、乙两个试管内装入相同质量和温度的热变色溶液，其变色原理如图2所示；再将两个阻值分别为5欧和10欧的电阻串联后分别放入两个试管，电阻的表面涂有绝缘层。
（1）将图1中的电路连接完成。　 　
（2）根据图2，结构1中肯定含有的元素是　 　。
（3）若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，则观察到的实验现象应为　 　。
（4）某同学对电热的影响因素开展定量研究，在甲、乙两个试管内分别插入温度计，并在试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变，每隔20秒记录溶液的温度，数据如图3所示。由此可得出的结论为　 　。
【答案】（1）
（2）氯
（3）甲乙两试管中液体开始变蓝色的时间不同
（4）在电阻和电流大小相同时，电流通过导体产生的热与通电时间成正比
【知识点】实物的电路连接；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）；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）（4）由焦耳定律进行分析。
（2）根据反应前后元素种类不变进行分析。
（3）电阻大小会影响产热，则会影响溶液的温度，溶液变蓝的时间不同。
【解答】（1）探究电热的影响因素时，电路为串联电路，应用导线将甲乙连接起来，如图所示
。
（2）由图2可知，生成物中含有氯元素，水中不含氯元素，则氯元素来自于结构1。
（3）电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，由于甲乙电阻大小不同，则在相同时间内产生的热量不同，变蓝所需的时间不同。
（4）保持滑片位置不变，则电路中电流不变，每经过20s测一次温度，可知变量为时间，由图可知，时间越长，温度越高，说明放出热量越多，故可得：在电阻和电流大小相同时，电流通过导体产生的热与通电时间成正比。
17．（2026·金华模拟）为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小科准备了以下器材：电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A) 、电压表(0~15V) 、滑动变阻器(50Ω 1A)等，并设计了如图甲的电路。
（1）请用笔画线代替导线完成图乙的电路连接(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小)。　 　
（2）小科正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障可能为____(填字母)。
A．电流表处存在断路 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）小科根据实验数据绘制的I-U图像，如图丙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　(填“正”或“反”)比。
（4）做完该实验后，小科又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变。在不改变原电路连接的前提下，为了保证完成该实验，小科能选取的定值电阻两端的电压最大不超过　 　V。
【答案】（1）
（2）C
（3）正
（4）2
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）根据电流表的示数变化确定变阻器接入阻值的变化，进而选取相应的接线柱，从而完成电路的连接；
（2）根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置；
（3）根据图像的形状分析电流与导体两端电压的关系；
（4） 当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中变阻器的最大电阻为25Ω，根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻25Ω电阻进行实验时，变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压。
【解答】（1） 闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小，根据欧姆定律可知，此时变阻器接入的阻值增大，那么应该将左下角的接线柱与定值电阻右端相连即可，如下图所示：
（2） 闭合开关，发现电压表示数接近电源电压， 说明电压表两个接线柱与电源两极之间连接正常。电流表没有示数，说明有断路发生。比较可知，应该是与电压表并联的定值电阻发生断路，
故选C。
（3）根据丙图可知，通过导体的电流随电压的变化图像是一条通过坐标原点的斜线，那么得到： 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
故填：正比。
（4） 研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，
设电压表示数为UV，则变阻器分得的电压：U滑=U总-UV=6V-UV，
根据串联电路分压原理得到：；
即，
因定值电阻两端的电压即电压表示数UV为定值，等式左边为一定值，故右边也为一定值，
故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大时，
则：；
解得：UV=2V，
所以为完成实验，定值电阻两端的最低电压为2V。
故填：2。
18．（2026·临平模拟）小明在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时，选择图甲所示的器材，并连接了部分电路。以固定在木板上长为15厘米的铅笔芯为研究对象，标记等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
（1）若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时，电流表示数减小，需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的　 　(填“A”“B”或“C”)接线柱连接。
（2）将电路连接完整，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是　 　。
（3）排除故障后，某次实验的电流表示数如图乙，结合甲图电路连接，读数为　 　安。
（4）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤(3)，得到数据如表所示：
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度//厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值 R/欧姆 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0
请在丙图的坐标纸画出铅笔芯接入电阻的平均值 R 和铅笔芯接入长度l的关系图。
【答案】（1）A
（2）滑动变阻器断路
（3）0.26
（4）
【知识点】电流的测量及电流表的使用；影响电阻大小的因素；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
【解析】【分析】（1）根据电流表的示数变化利用欧姆定律分析总电阻的变化，根据R总=R+R变分析变阻器接入阻值的变化，最终确定变阻器选择的接线柱即可。
（2）根据电流表和电压表的示数变化情况确定故障的种类和位置；
（3）根据乙图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（4）方格纸上横轴表示铅笔芯接入长度，纵轴表示接入阻值，根据表格数据描点，最后连接即可。
【解答】 （1）根据题意可知，当滑片P向D端滑动时电流表的示数增小，根据欧姆定律可知，此时总电阻变大。根据R总=R+R变可知，滑动变阻器阻值变大，则左下角的A接线柱必须接入电路。故填：A。
（2）根据题意可知，将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数，说明此时电路是通路，故与导线并联的部分断路，若电路中只有一处元件故障，则故障是滑动变阻器断路。故填：滑动变阻器断路。
（3）如图乙所示，电流表使用的是0-0.6A量程，分度值为0.02A，该读数为：0.2A+0.02A×3=0.26A。故填：0.26。
（4）根据表格数据，将每组数据在方格纸上描点，然后将相邻的点连接起来，如下图所示：
19．（2026·湖州模拟）小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质，已知小灯泡额定电压2.5V，电源电压4V保持不变。
（1）实验过程中，要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小，导线a端应接滑动变阻器　 　接线柱。
（2）闭合开关，将滑动变阻器滑片移动到某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示，此时读数为　 　。
（3）记录数据并绘制小灯泡的 I-U图像如图丙，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系，能否完成实验，请说明理由　 　。
【答案】（1）D
（2）1.50V
（3）0.50
（4）不能，探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，但由图可知，小灯泡的电阻是变化的
【知识点】电压的测量及电压表的使用；变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；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）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
（2）根据电压表量程确定分度值，再结合指针位置进行读数。
（3）根据图丙读出电压表示数为2.5V时对应的电流，由P=UI计算额定功率。
（4）根据图丙可知，灯泡的阻值不是一个定值，无法控制电阻不变，所以不能用于探究电流与电压的关系。
【解答】（1）滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小，即变阻器连入电路的有效长度减小，应将a与D相连。
（2）电压表连接的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V。
（3）由丙可知，当灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.2A，灯额定功率为。
（4）由控制变量法和欧姆定律I=U/R可知，要探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，由图丙可知，灯泡的电阻会变，不能控制电阻不变，所以不能用于探究电流与电压的关系。
20．（2026·衢江模拟）小科用如图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。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3所示。
（1）请用笔画线表示导线，将图1电路连接完整。
（2）正确连接电路后，小科闭合开关发现小灯泡很亮。请指出造成该异常现象的不规范操作是　 　。
（3）调整后闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为　 　欧(计算结果保留一位小数)。
（4）小科分析图3发现实验过程中小灯泡的电阻是变化的，其变化特点是　 　。
【答案】（1）
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处
（3）8.3Ω
（4）小灯泡的电阻增大，且电阻值的变化幅度先大后小。
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线方法完成作图；
（2）在闭合开关前，为了避免电流过大而烧毁用电器，则要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置，据此分析解答；
（3）根据图2确定电流表的量程和分度值，读出灯泡的额定电流，然后根据计算灯泡正常发光时的电阻。
（4）根据图像的形状变化分析灯丝的电阻随温度的变化规律。
【解答】（1） 在测量小灯泡的电阻时，滑动变阻器与灯泡串联，且接线“一上一下”。图中变阻器左下角的接线柱A已经与灯泡连接，此时可以将右上角的接线柱C与开关右端相连即可，如下图所示：
（2） 正确连接电路后，小科闭合开关发现小灯泡很亮，说明此时电流很大，则变阻器接入的阻值很小，即不规范操作为：开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处。
故填：开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处。
（3）根据图2可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡正常发光时的电阻为：。故填：8.3。
（4）根据图3可知，当电压增大，电流随电压变化的图像逐渐靠近横轴，即增大相同的电压时电流的增大值越来越小，根据公式可知，灯泡的电阻在增大。故填：小灯泡的电阻增大，且电阻值的变化幅度先大后小。
21．（2026·金华模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压为4.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求连完后可直接闭合开关：　 　；
（2）闭合开关，发现灯泡不亮。该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致，为了验证该猜想，只需将　 　(填实验操作)；
（3）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡两端电压为额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）实验后，该组同学想利用该电路探究“电流与电阻的关系”。分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，测得的电流与电阻的关系如图丙所示。若要顺利完成上述实验，应选滑动变阻器的规格为____(填字母)。
A．20Ω0.6A B．50Ω0.5A C．30Ω0.3A
【答案】（1）
（2）向右移动滑动变阻器的滑片
（3）0.8
（4）B
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】 （1）根据滑动变阻器接线“一上一下”和接入阻值最大分析解答；
（2）该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致，那么此时要增大灯泡电压，减小变阻器电压，根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化，从而确定变阻器滑片的移动方向；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；
（4）根据图丙中的数据利用U=IR求出定值电阻两端电压；探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格。
【解答】 （1）根据甲图可知，只有滑动变阻器没有连接好。滑动变阻器与开关串联，且接线“一上一下”。为了保护电路，闭合开关前，滑片要调到阻值最大的位置。
此时滑片在最左端，则选择右下接线柱时阻值最大，如下图所示：
；
（2）该组同学推测可能是由于灯泡两端电压过小导致，为了验证该猜想，需要增大灯泡两端的电压，而减小变阻器分担的电压。根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时要减小变阻器接入的阻值，即只需将滑动变阻器滑片向左移动，观察灯泡是否发光即可。故填：向右移动滑动变阻器的滑片。
（3）如图乙所示，电流表选用0-0.6A量程，分度值0.02A，其示数为0.32A，
那么小灯泡额定功率为：PL=ULIL=2.5V×0.32A=0.8W；
故填：0.8。
（4）根据丙图可知，当电阻为5Ω时，电流为0.4A，则定值电阻两端保持不变的电压为UV=IR=0.4A×5Ω=2V；
电压表的示数保持不变，则变阻器的电压也保持不变，那么二者比值保持不变。
根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，此时定值电阻与变阻器接入阻值之比不变。
因此定值电阻阻值越大，那么变阻器接入的阻值越大；
实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，
那么得到：；
解得：R滑=25Ω；
根据图像可知，电路的最大电流可达0.4A，
故选B。
22．（2026·柯城模拟）小科用图甲所示装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V，四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移至　 　(填“A”或“B”)端。
（2）小科依次使用三个定值电阻进行实验，每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使　 　(选填“电流表”或“电压表”)示数与之前相同，记录三组数据并绘制出图像如图乙所示，第一次实验时电压表的示数为　 　V。
（3）当把15Ω的定值电阻换成20Ω后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到控制值，其原因可能是　 　。
【答案】（1）B
（2）电压表；2.4
（3）电源电压太大或滑动变阻器的最大阻值太小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）滑动变阻器的使用：闭合开关前，为保护电路，应将滑片移至接入电路的最大阻值处，此时电路中电流最小，可避免电流过大损坏元件。
（2）探究电流与电阻的关系实验：需控制定值电阻两端的电压不变（控制变量法），改变定值电阻的阻值，探究电流与电阻的反比例关系。实验中通过移动滑动变阻器滑片，调节其接入电路的电阻，从而控制定值电阻两端的电压保持恒定；根据欧姆定律 U=IR，可由实验数据计算定值电阻两端的控制电压。
（3）串联电路的分压规律：在串联电路中，各用电器两端的电压与电阻成正比。当定值电阻阻值增大时，其分得的电压会增大，为保持其两端电压不变，需增大滑动变阻器分得的电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻。若滑动变阻器的最大阻值过小，或电源电压过大，即使滑片移至最大阻值处，也无法提供足够的分压，导致定值电阻两端电压无法降至控制值。
【解答】（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到接入电路的最大阻值处。由图甲可知，滑动变阻器的 A 端接入电路，当滑片移至 B 端时，接入电路的电阻丝长度最长，电阻最大，此时电路电流最小，可保护电路元件不被烧坏，因此应移至 B 端。
（2）探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，因此每次更换定值电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数与之前相同。第一次实验中，定值电阻阻值为5Ω，电流为0.48A，根据欧姆定律U=IR，可得定值电阻两端的电压U=0.48A×5Ω=2.4V，即第一次实验时电压表的示数为2.4V。
（3）当把15Ω的定值电阻换成20Ω后，根据串联分压规律，定值电阻的阻值越大，其分得的电压越高。此时若要保持定值电阻两端电压为2.4V不变，滑动变阻器需要分得的电压为4.5V 2.4V=2.1V，
根据分压比，可得滑动变阻器所需的阻值。
若滑动变阻器的最大阻值小于17.5Ω，则无法提供足够的分压，导致定值电阻两端电压无法降至2.4V；若电源电压过大，也会使滑动变阻器需要承担的分压超出其能力范围，导致电压无法调至控制值。因此原因可能是滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压太大）。
故答案为：（1）B；
（2）电压表；2.4；
（3）滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压太大，合理即可）。
23．（2026·宁波模拟）某兴趣小组用如图(一)所示电路测量若干规格不同的未知电阻 Rx的阻值，实验过程如下：
（1）请用笔画线代替导线完成图(二)的电路连接。(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小。)　 　
（2）正确连接后，甲、乙两名同学选用不同规格的电阻分别完成了3次实验，记录实验数据如下表。其中，乙同学测得的某次电流表示数如图(三)所示，则示数为　 　A。
组别 实验序号 电压U/V 电流 I/A 电阻R/Ω 未知电阻 Rx的阻值
甲同学 1 1.20 0.08 15.00 15.20
2 1.50 0.10 15.00
3 2.50 0.16 15.60
乙同学 4 2.40 　 　
5 1.20 0.12 10.00
6 0.90 0.09 10.00
（3）老师通过分析两名同学记录的数据，认为乙同学的实验操作不够规范。老师这样判断的依据是　 　。
（4）本实验用到了“多次测量取平均值以减小误差”的科学方法，下列实验中没有用到这个方法的是　 　(填序号，可多选)。
①用刻度尺测量教材的宽度
②研究电流与电压、电阻的关系
③测量小灯泡在不同电压下的电功率
【答案】（1）
（2）0.24
（3）乙同学操作时滑动变阻器的滑片未从最大阻值处开始移动
（4）②③
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）本题考查动态电路的连接与滑动变阻器的使用。根据欧姆定律 ，当电源电压不变时，要使向右移动滑片时电流表示数变小，需增大电路总电阻。滑动变阻器需采用 “一上一下” 的接法，且必须接入左下方的接线柱，才能使滑片右移时接入电路的电阻变大。
（2）本题考查电流表的读数方法。首先确定量程，图中电流表选用 0～0.6A 量程，分度值为 0.02A；再根据指针位置读数。
（3）本题考查伏安法测电阻的实验规范。为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应调到最大阻值处。分析乙同学的实验数据，发现电压表示数随电流增大而减小（根据 U=IR 计算，变阻器电阻变小），说明闭合开关前滑片未置于最大阻值处。
（4）本题考查实验方法的辨析。“多次测量取平均值” 是为了减小误差；而 “多次测量找普遍规律” 是为了避免实验偶然性。
【解答】（1）根据要求 “闭合开关后，向右移动滑片，电流表示数变小”，说明电路中电阻变大。滑动变阻器应选择左下端的接线柱与电路连接，将其串联接入电路，这样滑片右移时电阻丝接入长度增加，电阻变大，电流变小。
（2）由图三可知，电流表选用的是 0～0.6A 量程，分度值为 0.02A，指针指在 0.2A 后第 2 个小格，故示数为 0.2+2×0.02=0.24 A。
（3）乙同学实验数据中，电压从 0.90V、1.20V 增加到 2.40V，电流随之减小。根据串联电路分压原理，这说明滑动变阻器接入的电阻在减小，即实验开始时滑片没有置于最大阻值处，未从最大阻值处开始移动，违反了实验操作规范。
（4）分析各实验：
① 用刻度尺测量教材的宽度，多次测量求平均值可以减小误差；
② 研究电流与电压、电阻的关系，多次测量是为了寻找普遍规律，避免偶然性；
③ 测量小灯泡在不同电压下的电功率，多次测量是为了探究灯泡亮度与功率的关系，不同电压下功率不同，不能求平均值。
因此没有用到 “多次测量取平均值减小误差” 方法的是②③。
故答案为：（1）将滑动变阻器左下端接线柱与电路连接；
（2）0.24；
（3）乙同学操作时滑动变阻器的滑片未从最大阻值处开始移动；
（4）②③。
24．（2026·浙江模拟）小华和小红两位同学进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同，小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为6伏且保持不变，他们各自连接电路开展实验。
（1）若小华同学实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡不亮。接下来他移动滑动变阻器的滑片，观察到小灯泡始终不亮，电压表没有示数，但电流表始终有示数，则电路故障是　 　。
（2）小华排除故障后获得了相关实验数据和现象，记录如下表：
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.1 较暗
2 2.5 　 正常发光
3 3 0.22 强烈发光
由于小华的粗心大意，在实验过程中没有及时记录小灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻：R=U1/I1=1V/0.1A=10Ω，再计算出小灯泡两端电压为2.5V时的功率： 请你帮他判断，小灯泡的额定功率应　 　0.625W。(选填“大于”“等于”、“小于”)
（3）小红按图1正确接线，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡正常发光时，电压表指针偏转角度较小，产生了较大误差。小红将电路略做改动后解决了电压表指针偏转角度较小的问题，则他的改动是　 　。然后他闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的读数如图2所示为　 　A，可得出小灯泡的额定功率为　 　W。
【答案】（1）小灯泡短路
（2）小于
（3）将连接电压表“15”接线柱的导线改接到“3”的接线柱；0.2；0.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置；
（2）根据灯泡电阻随温度的升高而增大，结合公式分析解答；
（3）①当电流值较小时，可以换用更小的量程，这样指针的偏转角度会更大些；
②根据图2确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1） 由于电流表有示数，说明电路是通路。 电压表测量的是小灯泡两端的电压，如果电压表无示数，说明小灯泡两端没有电压，即应该是与电压表并联的小灯泡发生短路。故填： 小灯泡短路 。
（2） 根据题意可知，小灯泡的电阻会随着温度升高而增大，则当电压升至2.5V（正常发光）时，灯泡温度更高，电阻更大。根据公式可知，此时灯泡的电功率肯定偏小，即小于0.625W。
故填：小于。
（3）①根据图片可知，电压表选择的量程为0-15V，则电压表指针偏转角度较小应该是量程较大所致，那么改进方法为：将连接电压表“15”接线柱的导线改接到“3”的接线柱。
②根据图2可知，电流表的量程为0-0.6A，则分度值为0.02A，那么示数为0.2A，
则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
故填：将连接电压表“15”接线柱的导线改接到“3”的接线柱；0.2；0.5。
25．（2026·定海模拟）在测量“小灯泡电功率”的实验中，电源电压6V 恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请选择合适的量程，用笔画线代替导线补全图甲中的电路。
（2）闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图乙所示)，若想测量小灯泡的额定功率，应　 　(填操作步骤)。
（3）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。
（4）小科设计了如图丁所示的电路，利用电流表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。小科连接好电路后的步骤如下：
①闭合开关S，S1与a相接，调节滑片P，使电流表的示数为
②保持滑动变阻器滑片位置不变，S1与b相接，记下电流表的示数I；
③小灯泡额定功率的表达式 =　 　(用字母表示)。
【答案】（1）
（2）滑动变阻器滑片P向D 端移动滑片，使电压表示数为2.5V
（3）0.5
（4）
【知识点】基本电路与电路图；实物的电路连接；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）测量小灯泡电功率时，电流表应串联在电路中，电压表应并联在小灯泡两端。小灯泡额定电压为2.5V，因此电压表选0~3V量程；电源电压6V，结合图像电流不超过0.4A，电流表选0~0.6A量程。滑动变阻器应“一上一下”接线，通过改变接入电阻调节灯泡电压。
（2）串联电路中，总电压等于各部分电压之和。调节滑动变阻器滑片，可改变其接入电阻，从而改变灯泡两端电压。要使灯泡电压升高，应减小滑动变阻器接入电阻。
（3）电功率公式 P = UI ，小灯泡的额定功率是指其在额定电压下工作时的功率。
（4）特殊方法测电功率，利用定值电阻 R0和电流表，通过等效替代或并联分流原理，间接测量灯泡的额定电流，进而计算额定功率。核心思想保持滑动变阻器阻值不变，通过开关转换，使灯泡两端电压达到额定电压，并测量此时的总电流。
【解答】(1) 电流表选0~0.6A量程，串联在电路中，电流从正接线柱流入、负接线柱流出。电压表已并联在灯泡两端，量程为0~3V，无需改动。滑动变阻器已接B端，可将C或D端接入电路，形成“一上一下”接法。
(2) 调节滑片使灯泡正常发光，图乙中电压表示数为2V，小于额定电压2.5V。要使灯泡电压升高，需减小滑动变阻器接入电阻，因此应将滑片向D端移动，直到电压表示数为2.5V。
(3) 图丙中，当电压U=2.5V 时，对应的电流I=0.2A ，额定功率P额= U额I额= 2.5V0.2A = 0.5W 。
(4) 推导额定功率表达式
步骤①：S1接a，灯泡与 R0并联，电流表测R0电流，调节滑片使 I0=U额R0，此时两端电R0压为U额 ，灯泡两端电压也为 U额，灯泡正常发光。
步骤②：保持滑片位置不变，S1接b，灯泡与R0仍并联，电流表测总电流 I ，灯泡的额定电流， 额定功率P额=U额I额=
故正确答案为
(1) ；(2) 将滑动变阻器滑片向D端移动，直到电压表示数为2.5V。(3)0.5V；(4) 。
26．（2026·定海模拟）小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻，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）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；
（2）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　 　(选填“断路”“短路”)；
（3）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，则小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω；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，她多次测量的目的是　 　。
【答案】（1）
（2）断路
（3）5；研究小灯泡的电阻随电压（或温度）的变化规律
【知识点】实物的电路连接；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
（2）故障：电流表没有示数，电压表有示数时的故障一般为：电压表测量对象断路；电流表有示数，电压表没有示数时的故障一般为电压表测量对象短路。电流表和电压表都没有示数，可能是电压表测量对象以外的部分断路。
（3）根据电流表所选量程确定分度值，再进行读数，由欧姆定律计算阻值。
【解答】（1）电路为串联电路，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，变阻器一上一下接进电路，如图所示
。
（2）若灯泡断路，电压表串联进电路，由于电压表阻值很大，所以分压很大，约为电源电压，由欧姆定律可知，电路中电流很小，所以电流表没有示数。
（3）乙中电流表示数为0.3A， 小灯泡正常发光时的电阻为。
小灯泡的电阻会随温度变化而变化，通过测量多组数据可以绘制I-U图像，研究小灯泡的电阻随电压（或温度）的变化规律。
27．（2026·浙江模拟）研习小组设计了如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，并连接好实物电路如图乙，进行实验。实验器材：三节新下电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω，2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
（1）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数。经分析有一根导线连接错误，请在图乙中，将连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（2）利用正确的电路进行实验，获得实验数据并画出I-R图像，如图丙。依据曲线图推测：黑色阴影部分面积S1与斜线阴影部分面积 S2的大小关系是：S1　 　S2(选填“>”、“=”或“<”)；
（3）实验中，将5Ω的定值电阻换成10Ω后，小育和小锦对接下来的操作有不同看法：小育认为可直接闭合开关，再移动滑片，使电压表示数达到预设值；小锦认为应先将滑片移到右端，再闭合开关，向左移动滑片，使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点 请说明理由　 　；
（4）研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验，所采取的措施可行的是____。
A．增加一节干电池
B．更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C．调节滑片使电压表示数为2.5V
D．将电压表改接到滑动变阻器两端
【答案】（1）
（2）=
（3）小锦， 更换大电阻后，电路电流减小，若直接闭合开关可能导致电压表示数超过预设值。先将滑片移至右端（阻值最大）可保护电路，再逐步调节使电压达到预设值更安全
（4）B
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）电压表应并联在用电器两端，电流表应串联在电路中。
（2）根据控制变量法和U=IR进行分析。
（3）串联电路的分压特点：电阻越大，分压越大。
（4）串联电路中电阻越大，分压越大，电压表无法回到设定值是因为变阻器最大阻值过小，分压过小，据此进行分析。
【解答】（1）由图可知，电压表串联在电路中，由于电压表阻值很大，所以电流表示数为零，错误的导线是连接B接线柱与变阻器右接线柱的导线，应将导线改接到电压表的负接线柱，如图所示
。
（2）实验探究的是电流与电阻的关系，由控制变量法可知，应控制定值电阻两端电压相同，由图可知S1和S2都等于电流与电阻的乘积，可知S1与S2大小相等。
（3） 将5Ω的定值电阻换成10Ω后，由串联分压的特点可知，定值电阻两端的电压变大，可能会导致电压表损坏，所以为了安全起见，应先将滑片移至最大阻值处，即最右端，再闭合开关，可知小锦的观点是正确的。
（4）用50Ω的定值电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到预设值，是因为变阻器分压不够，电压表示数大于设定值。
A、增加一节干电池，电源电压增大，定值电阻两端电压不变，则变阻器需要的分压更大，故A错误 ；
B、由丙可知，定值电阻的分压为，电源电压为4.5V，当定值电阻的阻值为50欧姆时，变阻器的阻值为，解得R=25欧姆，可知更换一个最大阻值为30欧姆的变阻器是可行的，故B正确；
C、此时实际电压已经大于电压设定值，若将设定值改为2.5V，则更不能实现，故C错误；
D、将电压表改接到变阻器两端，也不会改变定值电阻及变阻器两端的分压，故D错误。
故答案为：B。
28．（2026·浙江模拟）小科用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的煤油，瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。
实验一：闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h1和h2。
实验二：断开开关，当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关，通电1分钟记录液面上升的高度，分别记作h3和h4。
（1）除电流表和秒表外，本实验中还需要用到的测量工具为　 　。
（2）实验步骤二中，减小滑动变阻器接入电路的阻值，其目的是　 　。
（3）多次重复实验均发现h1＜h3，则可以得出的结论为　 　。
（4）小科又将玻璃管换成温度计，重新实验，测得数据如表所示：
实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃
1 1 5.0 10.0
2 1.5 11.25 △t
3 2 20.0 40.0
　 　 　 　
他得出“在通电时间不变时，电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比”的结论，则表中的△t值为　 　。
【答案】（1）刻度尺
（2）增大电流
（3）当导体电阻、通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多
（4）22.5
【知识点】长度的测量；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）根据实验步骤进行分析，可知需要的仪器是测量长度的刻度尺。
（2）由欧姆定律可知，电压一定时，电阻变小，则电流变大。
（3）根据控制变量法进行分析，变量为电流，解答时注意控制变量。
（4）根据表中数据和进行分析。
【解答】（1） 实验中需要测量液面上升的高度，因此需要使用刻度尺来测量液面高度的变化。
（2） 减小滑动变阻器的阻值会增加电路中的总电阻减小，从而增大电路中的电流。因此，目的是为了增大电路中的电流，探究电流大小对热量产生的影响。
（3） h1和h3分别对应实验一和实验二中甲瓶液面上升的高度。实验二中电流增大（通过减小滑动变阻器阻值），液面上升更高（h3＞h1），说明电流越大，导体产生的热量越多。
（4）由实验1可知，电流和通电时间相同时，乙升高的温度是甲的两倍，由焦耳定律可知，乙的电阻是甲的两倍。当电流变为1.5A时，时间相同时，乙温度变化量仍为甲的两倍，甲温度升高11.25℃，则乙温度升高22.5℃，即 △t =22.5℃。
29．（2026·宁波模拟）如图所示小科同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整。
（2）当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则它的阻值是　 　Ω。
（3）实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是 　 　。
（4）小科同学还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压6V， 滑动变阻器A、B 分别标有“50Ω1A”和“30Ω1.5A”字样， 实验步骤如下， 请补充完整。
①闭合开关S，S1，断开 S2，移动滑动变阻器A的滑片使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S，S2，断开S1，　 　，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V。
③保持滑动变阻器B 的滑片不动、移动滑动变阻器A 的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V，则灯的额定功率Pg=　 　W。
【答案】（1）或
（2）5
（3）取平均值，减小误差
（4）保持A滑片位置不动；0.625
【知识点】实物的电路连接；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）变阻器要一上一下连入电路，电压表并联在被测对象两端。
（2）根据电流表示数和欧姆定律计算电阻。
（3）重复实验的目的一般为：1、取平均值，减小误差；1、避免偶然性，得出具有普遍性的规律。
（4）根据串联电路的电压特点和P=UI进行计算，实验采用了等效替代法，用变阻器的阻值代替灯泡的阻值。
【解答】（1）由图甲可知，滑片向右移阻值变大，将CD接入电路均可，电压表测量定值电阻两端电压，应并联在定值电阻两端，如图所示
或。
（2）电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，电阻值为。
（3）移动滑片获得多组数据，通过取平均值，可以减小误差。
（4） ②闭合开关S，S2，断开S1， 保持A滑片位置不动，移动B的滑片，至电压表示数为2.5V，此时变阻器B连入电路的阻值等于灯泡的阻值。
AB变阻器串联，串联电路电压比等于电阻比，即，解得，即灯泡正常发光时的电阻为10欧姆，灯泡的额定功率为。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分：245分
分值分布 客观题（占比） 0.0(0.0%)
主观题（占比） 245.0(100.0%)
题量分布 客观题（占比） 0(0.0%)
主观题（占比） 29(100.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量（占比） 分值（占比）
实验与探究题 29(100.0%) 245.0(100.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (79.3%)
2 困难 (20.7%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点（认知水平） 分值（占比） 对应题号
1 小灯泡电功率的影响因素 41.0(16.7%) 4,11,12,15,19
2 质量守恒定律及其应用 8.0(3.3%) 16
3 测定小灯泡的功率 80.0(32.7%) 9,10,11,13,14,21,24,25,29
4 影响电阻大小的因素 42.0(17.1%) 1,2,3,18,26
5 串、并联电路的电流特点 8.0(3.3%) 8
6 影响电流热效应的因素（焦耳定律） 16.0(6.5%) 16,28
7 欧姆定律及其应用 113.0(46.1%) 1,2,5,6,7,9,14,17,18,20,26,27,29
8 电功计算公式的应用 7.0(2.9%) 5
9 实物的电路连接 45.0(18.4%) 2,16,25,26,29
10 伏安法测电阻的探究实验 45.0(18.4%) 6,20,23,26,29
11 电功率计算公式的应用 72.0(29.4%) 12,14,15,19,21,24,25,29
12 电流的测量及电流表的使用 35.0(14.3%) 8,12,18,24
13 变阻器的原理及其使用 24.0(9.8%) 2,8,19
14 焦耳定律的计算公式及其应用 16.0(6.5%) 16,28
15 功率计算公式的应用 8.0(3.3%) 13
16 家庭电路的故障分析 17.0(6.9%) 17,26
17 电压的测量及电压表的使用 32.0(13.1%) 1,2,13,19
18 串、并联电路的电压特点 52.0(21.2%) 7,9,15,17,21,27
19 探究电流与电压、电阻的关系实验 42.0(17.1%) 7,17,19,22,27
20 基本电路与电路图 9.0(3.7%) 25
21 长度的测量 8.0(3.3%) 28
22 电阻的串联、并联 8.0(3.3%) 1
23 电阻和电阻的串联、并联 7.0(2.9%) 5
24 电流表、电压表在判断电路故障中的应用 9.0(3.7%) 18
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