教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的测量（24）

教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的测量（24）
一、实验探究题
1．（2022·鞍山）在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。
（1）小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将　 　（选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”）。检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线　 　；
（2）排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0
电流I/A 0.10 　 0.18 0.26 0.30
图乙为第2次实验电流表的示数，读数为　 　A；
（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第　 　次的数据，判断的依据是　 　；
（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为　 　Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是　 　。
（5）上述实验结束后，小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R0和一个电压表，设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为　 　V，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片　 　（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出电压表V2的示数为3V；
③小灯泡的额定功率为　 　W。
2．（2022·抚顺）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中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正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 　 　V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 　 　端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 　 　A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 　 　调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 　 　；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 　 　的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④　 　，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额=　 　W。
3．（2022·锦州）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　；
（2）改正电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为某一值时，电流表示数如图乙所示。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为　 　V；
（3）小明将5Ω和15Ω电阻分别接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，两次实验整个电路消耗的电功率之比为　 　；
（4）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为　 　Ω；
（5）通过实验探究，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻　 　；
（6）实验结束后，小明想测一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，但电流表损坏。他用四节新干电池串联作电源，另有规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和一个铭牌不清的滑动变阻器R2，设计了如图丙所示的电路。请你帮他完成测量过程：
①闭合开关，将滑动变阻器R1的滑片移至最左端，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数为　 　V，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将滑动变阻器R1的滑片移至最右端，读出电压表的示数为0.5V；
③小灯泡的额定功率为　 　W。
4．（2022·本溪）利用所学知识完成下列实验：
（1）小明用如图甲所示实验装置探究电流与电阻的关系，所选择的器材有：电压为6V的电源、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、三个定值电阻（阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω）、电压表、电流表各一个、开关、导线若干。
①检查电路后发现有一根导线连接错误，若此时闭合开关，　 　（填“电压表”或“电流表”）无示数，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　；
②排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为4V时，电流表示数如图乙所示为　 　A，连入电路的定值电阻阻值为　 　Ω；
③保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关，将定值电阻更换为15Ω，再次闭合开关，电压表示数　 　（填“大于”“小于”或“等于”）4V，应向　 　侧调节滑动变阻器滑片，直到电压表示数为4V，读出对应电流值；
④再次更换定值电阻，重复上述实验。根据实验数据绘制了如图丙所示的图象，分析图象得出结论：电压一定时，电流与电阻成　 　比。
（2）小明找到了一个额定电压为1.5V的灯泡，电压为6V的电源，量程为0~3V的电压表，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，三个定值电阻（阻值分别为10Ω、20Ω和30Ω），设计了如图丁所示的电路，测量灯泡的额定功率。
①将滑动变阻器滑片调节到最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，读出电压表示数为　 　V；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，将灯泡换成　 　（填“10Ω”“20Ω”或“30Ω”）的定值电阻，读出电压表示数为2.4V；
③则灯泡额定功率P额=　 　W。
5．（2022·新抚模拟）航航利用实验室所提供的器材进行了一系列电学实验。其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。航航的实验过程如下：
（一）测定小灯泡正常发光时的电阻：
（1）航航设计了如图甲所示电路。闭合开关，发现小灯泡不能发光，电压表指针偏转也超过了量程，电流表指针正常向右偏转。若电路只有一处故障，则电路的故障可能是　 　。
（2）航航排除故障后再次闭合开关时，发现电压表的示数为3V，电流示数如图乙所示。调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　V时，小灯泡才正常发光。若此时电流表的示数为0.4A，小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω。
（3）航航又拿来一个额定电压为3V的小灯泡，利用图甲所示的电路和器材测量正常发光时的电阻，她无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端电压都超过额定电压，则这个小灯泡的额定功率一定小于　 　W。
（4）（二）测小灯泡的额定功率：
航航设计了如图丙所示的测量电路，其中小灯泡的额定电压为2.5V，R0的阻值为10Ω。只闭合开关S0和　 　，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数为　 　A时，小灯泡正常发光。
（5）滑动变阻器的滑片位置保持不动，只闭合开关S0和　 　，她发现电流表的指针　 　，原因是　 　。解决问题后，电表的示数为0.2A。
（6）小灯泡的额定功率P额＝　 　W。
6．（2022·东洲模拟）小明在测额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中，电源电压恒为4.5V，灯泡正常发光时的电阻约为6Ω，滑动变阻器规格为“20Ω lA”。
（1）如图所示，是小明连接的实验电路，若利用该电路实验，闭合开关，会发生的情况是____；
A．小灯泡不亮 B．电流表无示数
C．电压表无示数 D．电压表指针反向偏转
（2）若只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上画“×”，并用笔画代替导线画出正确的接法；
（3）电路连接正确后，闭合开关，小明同学移动滑片，　 　（选填“能”或“不能”）实现灯泡两端的电压从零连续变化到2.5V；
（4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（5）小明通过计算求得该灯泡在1.5V电压下的实际功率为0.45W，此数据　 　（选填“合理”或“不合理”）；
（6）同组小亮同学也用小明所用的器材，在不使用电流表的情况下，另选了一个5Ω的电阻R0，设计了如图乙的电路及实验方案测量小灯泡的额定功率。
①调节滑片使电压表的示数为额定电压U额=2.5V；
②断开开关，保持滑片位置不变，只将电压表的c点接线改接到a点。闭合开关，测出R0两端的电压U0；
③通过计算得出小灯泡的额定功率。指出他的设计方案中存在的两个问题
问题一：　 　； 问题二　 　。
（7）小明完成实验后，想用电压表和一个阻值为R0的定值电阻。在电源电压未知的情况下，测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示电路，请完成实验步骤：
①只闭合开关　 　（选填“S1”或“S2”），将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表V2的示数为U0；
②只闭合另一个开关，再次调节滑动变阻器的滑片，直到电压表V1的示数为　 　时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为U2；
③小灯泡额定功率的表达式是P额=　 　 。
7．（2022·葫芦岛模拟）为了探究“电流与电阻的关系”，小明同学设计了如图所示的电路（电源电压恒为6V）。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大；
（2）电路连接正确后，闭合开关，小明发现电流表有示数，电压表无示数。则电路故障的原因可能是定值电阻　 　（选填“短路”或“断路”）；
（3）小明选择的六个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。他首先把5Ω的电阻接入电路，使其两端的电压为2V并记下对应的电流值。当他把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把滑动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）滑动，同时要观察电压表的示数。若电阻两端控制电压2V不变，为保证六个电阻单独接入电路中都能完成实验，应该选择最大阻值至少为　 　Ω的滑动变阻器。完成实验后，根据数据得到的结论是：当电压一定时，电流与电阻成　 　；
（4）小明完成实验后将定值电阻拆下，换成一个额定电压为2.5V的小灯泡，测其额定功率。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流为
　 　，额定功率为　 　W。小明又测了几组小灯泡的电压值和电流值，并计算了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻是变化的，其变化原因是　 　；
（5）完成上面实验后，小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路，电源电压未知，定值电阻的阻值为R0。请帮小明将实验步骤补充完整：
①闭合开关S0，将开关S1接a，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　 　，小灯泡正常发光；
②闭合开关S0，将开关S1接b，使滑动变阻器的滑片　 　（选填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率表达式为P额=　 　（用字母表示）。
8．（2022·鞍山模拟）小明在探究“电流与电阻的关系”的实验中，电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，设计了如图甲所示的电路。
（1）小明连好电路后，刚要闭合开关，同组的小丽同学提醒他，此时闭合开关，可能烧坏　 　。
（2）小明检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）排除故障后，小明先将10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表的示数如图乙所示为 　 　A，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数为0.2A时，记录实验数据；再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，他应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持 　 　V不变；最后小明将30Ω电阻接入电路时，无法完成实验，这时至少要将 　 　Ω的电阻与滑动变阻器串联，才能顺利完成实验。三次实验后，可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 　 　。
（4）实验结束后，小明又发现一个标有额定电流为0.2A的小灯泡，设计了如图丙所示电路，来测量小灯泡的额定功率，请你将实验过程补充完整。（电源电压恒定但未知，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω。）
①只闭合开关S1，将滑动变阻器R的滑片移到最下端，电流表的示数为0.15A，将R的滑片移到最上端，电流表的示数为0.4A，则电源电压是 　 　V；定值电阻R0阻值为 　 　Ω。
②只闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片，　 　，小灯泡正常发光。
③滑动变阻器的滑片保持不动，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A。
④小灯泡的额定功率为P额=　 　W。
9．（2022九上·朝阳期末）在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10~15Ω之间，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（50Ω 1A）一个，导线若干
（1）如图甲所示是小明没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）闭合开关前，图甲图中的滑片P应位于　 　（选填“左”或“右”）端；闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　 　（写出一种即可）；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3 A时，电压表的示数如图乙所示，读数为　 　V，小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了另一个额定电流为Ie的小灯泡额定功率 她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式；
实验步骤：
①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为Ie ；
②再闭合开关S2 ，　 　
③小灯泡的额定功率的表达式：P额＝　 　 （用字母表示，可能用到的物理量有：已知的电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器的最大阻值R0和实验中测得的物理量）；
（5）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于　 　Ω。
10．（2021·新抚模拟）小冬学习了电学知识后，进行了下面的探究实验。
（1）探究“电流与电阻的关系”。器材有：电源（电压恒定）、滑动变阻器、开关各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。
①如图甲所示是小冬连接的实物电路，闭合开关，　 　（填“电流表”或“电压表”）的指针不会偏转。他发现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　 　；
电压U/V 4
电阻R/Ω 20 15 10
电流I/A 0.2 0.28 0.4
②闭合开关后，移到滑片，使与电阻20Ω并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表所示。老师告诉小冬有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是　 　。改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数如图乙所示为　 　A。综合分析数据可得：电压一定时，导体中的电流和电阻成　 　；
（2）完成上面实验后，小冬又想测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路。已知电源电压恒定不变，R0的阻值为10Ω，请完成下面的实验步骤。
①闭合开关S，开关S1、S2别连接　 　两个触点，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为　 　V时，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，开关S1、S2别连接　 　两个触点，读出电压表示数为2.5V；
③小灯泡的额定功率：P额=　 　W。
11．（2021·抚顺模拟）小明要测量额定电压为2.5V小灯泡电功率，实验过程如下：
（1）小明连接了如图甲所示电路，开关闭合前，发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时　 　（选填“能”或“不能”）确定电路一定有故障；
（3）实验中，看到电压表示数为2.2V，为了使灯泡正常发光，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动。同时眼睛应观察　 　（选填“电流表”或“电压表”）的示数，当灯正常发光时，电流表指针指在如图乙所示位置，则小灯泡的额定功率为　 　W。在上述调节过程中，滑动变阻器的阻值变化量　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）小灯泡的阻值变化量；
（4）小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器R的最大阻值为R0，电源电压恒定为U，测量过程如下：
①闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　，小灯泡正常发光；
②　 　（填开关的通断），变阻器滑片　 　（选填“移到最上端”“移到最下端”或“保持不动”），电压表的示数为U1；
③小灯泡的额定功率的表达式P额＝　 　。
12．（2021·营口模拟）在“测量小灯泡电功率”的实验中小灯泡标有“2.5V”字样，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器2个，导线若干。
（1）如图所示，实验电路存在连接错误，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。
（2）检查仪器时，发现电压表的指针没有指在零刻度线处，我们应该先　 　；
（3）检测电路无误后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，电路中出现故障的原因是　 　。
（4）解决故障后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，电压表示数为　 　V，为使灯泡正常发光，应向　 　（填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U-I图像，可知灯泡的额定功率为　 　W；
（5）完成上述实验后，实验小组的同学们又设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1）
①闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，此时小灯泡正常发光。
②断开开关S1，闭合S2，保持R1滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
③保持变阻器滑片的位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
④小灯泡额定功率的表达式为P额=　 　（用I额、I1、I2、R1表示）。
13．（2021·鞍山模拟）小明同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、“×Ω 1 A”的滑动变阻器、电压恒为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电压和电阻关系”的实验。
（1）小明选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，正确操作闭合开关后，发现电流表示数为0.3 A。检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）电路改正后，闭合开关，发现电压表示数瞬间超过量程，而电流表无示数，若电路只有一处故障，其故障可能是　 　；
（3）小明更换另一个阻值是10Ω的电阻，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙，此时电压表示数为　 　V，然后小明继续移动滑动变阻器的滑片，又得到多组对应的电压值和电流值，小明的目的是　 　 （ 选填“减小实验误差”或“使结论更有普遍性”），小明分析实验数据，得出的结论是∶电阻一定时，　 　；
（4）小明利用以上电路继续“探究电流与电阻的关系”。他将控制电压设为2.5V，实验发现无法完成全部电阻探究，于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决，则应串联一个阻值在　 　Ω之间的电阻，才能使四个电阻分别单独接入电路都能完成实验；
（5）小明在只有一只电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0， U额小于电源电压。请你将实验步骤补充完整∶
①将开关　 　， 将R1的滑片滑到 　 　，R2的滑片滑到最右端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压；
②闭合开关S、S1，断开S2，调节R2的滑片，使电压表的示数为　 　， 此时小灯泡正常发光；
③闭合开关S、S2，断开S1，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数与步骤②相同，再将R2的滑片滑到最右端，读出此时电压表的示数为U1，则小灯泡正常发光时的电阻是　 　；
④小灯泡的额定功率的表达示为P额=　 　 （ 用字母表示）。
14．（2022·阜新）做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额＝2.5V，灯丝电阻阻值不变）。
（1）连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了　 　两个接线柱。
（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为　 　W。
（3）同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R＝25Ω，正确操作步骤如下：
①只闭合开关S和　 　，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1＝　 　A；
②闭合开关S和　 　，断开开关　 　，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2；
③小灯泡的额定电功率表达式为P额＝　 　。（用物理量符号表示）
15．（2022九上·于洪期末）在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）图甲所示是某小组连接的电路，其中有一根多余的导线，导致电路连接错误，请在这根导线上打“×”；
（2）正确连接电路后，闭合开关移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小明猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡被短接；③滑动变阻器断路。他再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想　 　是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想　 　是正确的；（两空均填序号）
（3）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向　 　（选填“a”或“b）端移动；
（4）图乙所示是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与其两端电压U的关系图像，分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为　 　W；
②小灯泡两端电压升高时，其电阻的变化情况是　 　（填字母序号）；
A．保持不变
B．逐渐减小
C．逐渐增大
（5）另一小组同学在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给了一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　。（用U额、U、R0表示）
16．（2021·立山模拟）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮．
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是　 　．
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是　 　A，小灯泡的额定功率是　 　W．
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率．已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整．
①　 　(填三个开关闭合与断开情况)，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　 　，小灯泡正常发光．
②保持滑动变阻器滑片位置不动，　 　 (填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑．
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　(用已知量和所测物理量符号表示)．
17．（2021·鞍山模拟）在“探究电流与电阻的关系”实验中，小明选用如下器材：电压恒为5 V 的电源、阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和30 Ω的定值电阻，规格为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关和若干导线。
（1）如图甲所示，小明将阻值为5 Ω的电阻接入实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错的导线上打上“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动，小明分析可能是定值电阻发生了　 　故障。
（3）更换实验器材排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，其示数为　 　V。断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5 Ω电阻换成10 Ω电阻，闭合开关，应将滑片向　 　（选填“左”成“右”）移动，使电压表示数与第一次实验示数相同，此时电流表示数应为　 　A。
（4）小明将30 Ω电阻接入电路后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都达不到所控制的电压值，小明和小组同学讨论后决定，将电源电压调至不大于　 　V 或换用最大阻值不小于　 　Ω的滑动变阻器，就可以满足实验要求。
（5）小明更换滑动变阻器后，将所有电阻接入电路完成探究实验，小明发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器接入电路的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为　 　即可。
（6）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，　 　。
（7）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测出了额定电压为2.5 V 的小灯泡的额定功率，电源电压调至6 V 不变，定值电阻R0的阻值为10 Ω，请将实验步骤补充完整。
①　 　（填三个开关的闭合与断开情况），　 　，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S 和S1，断开S2，观察到电压表示数为3 V。
③小灯泡额定功率的表达式P额=　 　W。
18．（2020·鞍山）小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是　 　。
（3）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）1.08W。
（4）同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为　 　V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②实验结论是电压一定时，　 　。
③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是　 　。
19．（2020·抚顺）小霞在伏安法测电阻的实验中，选用器材如下：电压为 的电源、规格为“ ”的滑动变阻器 、待测电阻 、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）小霞连接的实验电路如图甲所示，其中有一条导线连接有误，若此时闭合开关电压表所测量的电压　 　（填“会”或“不会”）超过它的量程。请将连接错误的导线画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　。
（2）正确连接电路后，先将滑动变阻器的滑片移到最　 　（填“左”或“右”）端，闭合开关，电流表的示数为 ，调节滑片发现电流表的示数发生变化，电压表的示数始终为零。电路中的故障可能是电压表　 　（填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小霞进行三次实验测出的电阻值分别为 、 、 ，待测电阻的阻值应为　 　 。
（4）小霞将待测电阻 换成额定电压为 的小灯泡，测量其额定功率。已知小灯泡正常发光时的电阻约为 ，通过分析发现实验无法完成，小霞发现实验桌上有三个阻值分别为 、 、 的定值电阻，可将其中　 　 的电阻串联在电路中，进行实验。
（5）闭合开关调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 时，电流表的示数如图乙所示为　 　 ，小灯泡的额定功率为　 　 。
（6）小霞又设计了如图丙所示的电路，来测量额定电流为 小灯泡的额定功率。电源电压未知，定值电阻 的阻值为 。请你将下面的实验步骤补充完整。
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　 ，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将一根导线连接在电路中 两点之间，电压表的示数为 ；
③取下 间的导线，将其连接在　 　两点之间，电压表的示数为 ；
④小灯泡的额定功率为　 　 。
20．（2020·连山模拟）小吴同学要测定额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。他选择了一些器材进行实验，其中电源电压为6V恒定，滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”字样。
（1）小吴连成了图甲所示的电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，向左移动滑片，发现电流表示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线　 　；
（2）电路正确连接后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数始终为6V不变，则电路存在的故障可能是　 　；
（3）排除故障后，小吴继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当　 　时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时电阻为　 　Ω；
（4）完成实验后，小吴还想探究“导体中的电流与电阻的关系”，他选取了10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻，利用上述器材完成探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制定值电阻两端的电压不低于　 　V。通过实验数据可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与电阻成　 　；
（5）实验结束后，小吴没有用电流表，又多用了一个滑动变阻器R2（最大阻值用R0表示），他设计如图丙所示电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，请补全下列步骤：
①闭合开关S，先调节滑动变阻器　 　（选填“R1”或“R2”）的滑片到最　 　端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到　 　时为止，小灯泡正常发光；
②接着　 　，读出这时电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率表达式P=　 　。
21．（2020·本溪模拟）小明和小亮自己设计并完成了下面的电学实验。
（1）（一）探究电流与电阻的关系。
电路图如图甲所示，电源电压为4.5V 恒定不变，电阻的规格如图所示。图乙是按照电路图连接的实物，其中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）电路连接正确后，小明先把滑动变阻器的滑片调到最　 　（填“左”或“右”）端，通过改变开关 S1、S2 的状态来改变 A、B 间的电阻，再通过调节滑动变阻器来保持 A、B 两点间的电压不变，下表为小明实验时记录的三组数据，已知其中一个电流值是错误的，请你根据所学知识分析，这个错误的电流值是小明在实验时通过闭合开关S和　 　（填“S1”、“S2”或“S1
和 S2”）时所测的，实验时
A、B 两点之间控制不变的电压应为　 　V；
次数 电流(A)
1 0.08
2 0.15
3 0.24
（3）纠正错误后通过分析实验数据，小明得出了结论：当导体两端的电压相同时， 导体中的电流与导体的电阻成　 　比；
（4）小明完成三次实验所用的滑动变阻器的规格，可能是下列中的______。
A．50Ω 0.5A B．10Ω 2A C．20Ω 1A
（5）（二）测量额定电压为
2.5V 小灯泡的额定功率。
小亮设计的电路如图丁所示，电源电压为 12V 恒定不变，电压表选择“3V” 的接线柱，滑动变阻器标有“10Ω 1A”，完全相同的额定电压为
2.5V 的待测小灯泡若干（正常发光时的电阻约为 10Ω）。请将他的实验过程补充完整。
小亮把　 　（填个数）个规格相同的小灯泡串联接在图中 ab 间，并将电压表接在图中　 　（填“ab”、“bc”或“ac”）两点上；
（6）闭合开关 S，调节滑动变阻器至电压表的示数为　 　V 时，此时电流表的示数如图戊所示，是　 　A；
（7）通过以上实验，小亮计算得出了小灯泡的额定功率为　 　W。
22．（2019九上·昌图期末）在“测量小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，可供选择的滑动变阻器R1、R2的阻值为10Ω、50Ω，电压表（0﹣3V、0﹣15V），电流表（0﹣0.6A、0﹣3A）。他们所设计的实验电路如图甲所示。
（1）在连接电路时，开关应处于　 　状态，电流表应选　 　量程。选用的滑动变阻器是　 　（填“R1”或“R2”）。
（2）请用笔画线代替导线，按照电路图将实物图乙补充完整。（导线不交叉）
（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　 　（填“左”或“右”）。
（4）小明同学闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图丙）为　 　V，若他想测量小灯泡额定功率，应将甲图中滑片P向　 　（填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V。
（5）小组中另一同学移动滑片P，记下多组对应的电流表、电压表示数，并绘制出图丁所示的I一U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。
（6）另一小组同学实验时所选小灯泡额定电压来知，但可知小灯泡的额定电流为I，同吋又发现桌上没有电压表，于是他设计了如下图所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率（电源电压已知，用U表示），请完成下列问题：
①闭合开关S将S2拨至　 　（填“A”或“B”）端，调节滑动变阻器的滑片使　 　；
②将S2拨至　 　（填“A”或“B”）端，同时　 　填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电流表示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式为P＝　 　（用字母表示）。
答案解析部分
1．【答案】（1）不动；
（2）0.16
（3）1；由第一组数据可知，变阻器连入电路的电阻变阻器的最大阻值是20Ω，此数据不是实际测量得到的。
（4）10；减小误差
（5）2；保持不动；1
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由图甲可知，电压表与电流表并联了，电压表被短路，故电压表指针不动。
电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，电压表应并联接在定值电阻的两端，如图所示：
（2）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.16A。
（3）由第一组数据可知，变阻器连入电路的电阻
变阻器的最大阻值是20Ω，此数据不是实际测量得到的。
（4）第2次实验数据得到电阻
第3次实验数据得到电阻
第4次实验数据得到电阻
第5次实验数据得到电阻
电阻的阻值
实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差。
（5）①闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为UV1=U-UL=4.5V-2.5V=2V
②闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，滑动变阻器的滑片位置不变，电压表V2测量R0两端的电压，电压表V2的示数为3V。
③[10]闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，由串联分压得到
R滑右=15Ω
滑动变阻器滑片左侧连入电路的电阻R滑左=R滑大-R滑右=20Ω-15Ω=5Ω
闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，电压表V1的示数为2V，通过电路的电流
小灯泡的额定功率为PL=ULI′=2.5V×0.4A=1W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端；
（2）看清电流表分度值和量程，结合对应刻度读数；
（3）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式进行解答；
（4）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式进行解答；实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差
（5）根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI，计算额定功率。
2．【答案】（1）；1.5；左；0.4；左；反比
（2）R2；保持R2滑片位置不变；1.75
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）①探究电流与电阻关系时，需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，因此电压表要并联在定值电阻两端，并且滑动变阻器和定值电阻串联，用来调节定值电阻两端电压，如下图所示：
②在此实验中，滑动变阻器和定值电阻是串联关系，研究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端电压也不变，由串联电路分分压原理 可知，当定值电阻换用最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值也达到最大值20Ω，则有
由题意知，电源是两节干电池，故电源电压是3V ，当定值电阻为20Ω，滑动变阻器接入最大电阻20Ω，此时滑动变阻器两端电压为1.5V，即滑动变阻器最多可分配1.5V的电压，因此定值电阻两端电压不能小于1.5V。
③为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，因此滑片要移到最左端。
由图乙可知，电流表选择了小量程，故示数为0.4A。
④根据串联电路的分压原理可知，电阻变大时，分配的电压也变大，因此用10Ω电阻替换5Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系时，要保持定值电阻两端电压不变，因此滑片要向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分配的电压变大，定值电阻两端电压就会变小为原来的大小。
经过多次实验，分析实验数据得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2） ①②③为了完成实验，可将最大阻值已知的R1滑动变阻器作为定值电阻使用，用R2滑动变阻器调节小灯泡中通过的电流，因此R2应该和小灯泡串联，R1和小灯泡并联，如下图所示：
先将R1、R2的滑片移至最右端，即都处于最大阻值处，起到保护电路的作用。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电路中R1和 R2串联，且R2接入电路的阻值为0，R1接入电路的阻值为最大阻值20Ω，电流表的示数为0.3A，则电源电压U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V
将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，此时R2和小灯泡串联，向左移动R2的滑片到某一位置，直至电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
④⑤保持R2滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，此时电路为R1和R2的串联电路，电流为0.24A，则电路中的总电阻
已知R1接入最大阻值20Ω，所以R2接入电路的阻值R2=R总-R1=25Ω-20Ω=5Ω
由题意可知，此时R2接入电路的电阻和③中接入阻值相同，所以当电路中电流为0.5A时，R2两端的电压U2=I额R2=0.5A×5Ω=2.5V
所以小灯泡的额定电压U额=U-U2=6V-2.5V=3.5V
故小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.5V×0.5A=1.75W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端； 根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，想要控制定值电阻两端电压不变，定值电阻变大时，需要增大滑动变阻器的阻值；电压一定时，导体中电流与电阻成反比。
（2）根据并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
3．【答案】（1）不变；
（2）1.5
（3）
（4）25
（5）正比
（6）3.5；0.375
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，由于电压表接在了电阻与滑动变阻器两端，测量的是电源电压，故电压表示数不变。
正确的接法是将电压表改接在定值电阻两端，如图
（2）如图乙所示，电流表接入量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，定值电阻两端的电压
探究电流与电阻关系时，需要保持定值电阻两端的电压不变，故接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）将5Ω电阻接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，电路中的电流为0.3A，由于电源接入两节电池，电源电压为3V，整个电路消耗的电功率
将15Ω电阻接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，电路中的电流为
整个电路消耗的电功率
两次实验整个电路消耗的电功率之比为
（4）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，需要最大定值电阻接入电路时，滑动变阻器能满足串联分压的需求；由于电源接入两节电池，电源电压为3V，当最大为25Ω的电阻接入电路时，定值电阻与滑动变阻器两端的电压相等，故滑动变阻器的最大阻值应与定值电阻的最大阻值相等，至少为25Ω。
（5）通过实验探究可知，在保持定值电阻两端的电压不变时，接入的电阻越大，通过电阻的电流就越小；得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（6）①闭合开关，将滑动变阻器R1的滑片移至最左端，调节滑动变阻器R2的滑片，此时电压表测量两个滑动变阻器接入电路的电阻两端的电压，使电压表示数为
此时小灯泡两端的电压为额定电压2.5V，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将滑动变阻器R1的滑片移至最右端，电压表测R2两端的电压，读出电压表的示数为0.5V，则R1两端的电压为
电路中的电流
③由于①②两个步骤中电路没有改变，所以步骤二中灯泡两端的电压仍为额定电压，小灯泡的额定功率为
【分析】（1）在串联电路中，电压表测量总电压时，改变滑动变阻器的电阻，电压表示数不变；探究电流和电阻规律时，电压表和定值电阻并联；
（2）探究电流和电阻规律时，电压表处的电阻减小，为保持电压表不变，滑动变阻器的分压变小；根据电流和电阻的乘积，计算电压；
（3）电压一定时，电功率的比值， 等于电阻的反比；
（4）根据电源电压和电阻的最小分压，计算滑动变阻器的最大分压，结合电流计算电阻大小；
（5）电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（6）根据串联电路分压规律，当灯泡电压为额定电压时，正常发光；利用电压表测量已知电阻的分压，利用电压和电阻的比值， 计算电流；根据灯泡的电压和电流的乘积，计算电功率。
4．【答案】（1）电流表； 或；0.2；20；小于；右；反
（2）1.5；10Ω；0.45
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的测量
【解析】【解答】（1）由电路分析可知，电压表与用电器串联接在电路中，电压表内阻极大，相当于断路，电压表应与定值电阻并联，正确电路如图所示：
或
由乙图可知，电流表选择小量程，分度值是0.02A，此时电流表示数为0.2A。
由公式可知，电压为4V，电流为0.2A，电阻为=
当电阻由20Ω换成15Ω，滑动变阻器位置不变，由串联分压规律可知，定值电阻的电压会减小，所以此时电压表的示数小于4V；为了使定值电阻电压保持4V不变，滑动变阻器的电阻也应该减小，因此应该像右调节滑动变阻器。
由丙图可知，I-R图像为反比例函数图象，故可得出结论是当电压一定时，电流与电阻成反比。
（2）由题意可知，灯泡的额定电压为1.5V，所以应调节滑动变阻器，使电压为额定电压1.5V。
电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，换用电阻代替灯泡后，电阻两端的电压为2.4V，此时滑动变阻器两端的电压为6V-2.4V=3.6V
因为URP>UR
由串联电路中电压和电阻的关系可知，RP>R，根据题意可知定值电阻R应该是10Ω，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流为
滑动变阻器的电阻为
当灯泡两端的电压为1.5V时，滑动变阻器的电压为4.5V，此时电路中的电流为
灯泡的额定电功率为P=U额I=1.5V×0.3A=0.45W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端；
根据电流表分度值及对应刻度读数即可，根据欧姆定律计算出电阻；根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，想要控制定值电阻两端电压不变，定值电阻变大时，需要增大滑动变阻器的阻值； 电压一定时，电流与电阻成反比；
（2）根据欧姆定律公式及电功率公式P=U额I，结合实验数据，求解灯泡额定功率。
5．【答案】（1）小灯泡短路
（2）2；6.25
（3）0.45
（4）S2；0.25
（5）S1；反向偏转；电流表正负接线柱接反了
（6）0.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（一）测定小灯泡正常发光时的电阻：
（1）电流表指针正常向右偏转，说明电路没有断路；电压表并在滑动变阻器两端，接0~3V量程，电源电压为4.5V，电压表指针偏转也超过了量程，说明电路的故障可能是小灯泡发生了短路。
（2）小灯泡额定电压为2.5V，要使其正常发光，需使电压表示数为UV=U-U额=4.5V-2.5V=2V
小灯泡正常发光时的电阻为
（3）由（2）可知，闭合开关时，电压表示数即滑动变阻器两端电压为3V，电流表示数如图乙为0.3A。为保护电路，在刚闭合开关时，滑动变阻器阻值最大，大小为
无论怎样调节滑动变阻器时，小灯泡两端电压都超过额定电压，说明即使滑动变阻器阻值调到最大，串联分压分得更多，假设此时小灯泡达到额定电压3V，则此时滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=4.35V-3V=1.5V
此时电路中的电流
小灯泡的功率P=ULI′=3V×0.15A=0.45W
但由于小灯泡未达到额定电压，所以它的额定功率P额<0.45W
（二）测小灯泡的额定功率：
（4）要使小灯泡正常发光，需使小灯泡两端的电压达到2.5V，由于L与R1并联，两端的电压相等，所以只需R0两端的电压为2.5V即可，所以只闭合开关S0和S2，电流表测量通过R0的电流，由于R0=10Ω，要使R0两端的电压为2.5V，所以通过R0的电流
故调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.25A时，小灯泡正常发光。
（5）为了测量通过小灯泡的额定电流，所以保持滑动变阻器的滑片位置不动，电路结构不变，电阻不变，通过各个用电器的电流不变，所以只闭合开关S0和S1，让电流表测量通过L的电流，即可测出额定电流。但是由于在只闭合S0、S2时，电流从R0流向电流表，上端是电流表的正接线柱，而在只闭合S0、S1时，电流从L流向电流表，这样电流表的正负接线柱就会接反，电流表的指针就会反向偏转，不能测电流，故答案为：将电流表正负接线柱对调才能测电流。
（6）解决问题后，电流表的示数为0.2A，即小灯泡的额定电流为0.2A，小灯泡的额定电压为2.5V，所以小灯泡的额定功率P额′＝U额I额′=2.5V×0.2A=0.5W
【分析】（1）根据实物电路可知电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联分压可知滑动变阻器的滑片移动方向；根据图乙所示电压表的量程确定其分度值，读出电压表示数；根据欧姆定律算出灯泡的电阻。
（2）小灯泡与滑动变阻器串联，用电流表测流过电路的电流，由串联电路特点及欧姆定律求出流过灯泡电流为灯泡额定电流时，灯泡两端电压，然后由P=UI求出灯泡额定功率。
6．【答案】（1）A；C
（2）
（3）不能
（4）1.25
（5）不合理
（6）R0阻值过大，无法使电压表示数达到灯泡的额定电压；电压表从c点接线改接到a点正负接线柱就反了
（7）S2；U0-I额R0；(U0-U2)I额
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）A．由图可知，电流从电源正极出发，流经电流表，滑动变阻器，经灯泡的左接线柱回到电源负极，没有经过小灯泡，所以开关闭合，小灯泡被短路，所以小灯泡不发光，A符合题意；
B．此时滑动变阻器串联在电源两端，电流表测量电路中的电流，所以电流表有示数，B不符合题意；
CD．电压表测量一端导线的电压，所以电压表没有示数，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
（2）灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示：
（3）由题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器的阻值最大时，根据串联分压规律可知，灯泡的电压最小，因为灯泡有电阻，所以灯泡的电压不能为0，所以不能实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5V。
（4）当灯泡正常发光时，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒为4.5V，则滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V
滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω，则电路中的电流
则小灯泡的额定功率PL=ULI=2.5V×0.5A=1.25W
（5）灯泡正常发光时，灯泡两端电压为2.5V，流过灯泡的电流为0.5A，则灯泡的电阻
小灯泡的电阻随电压的增大而增大，所以当小灯泡两端电压小于2.5V时，小灯泡的电阻应该小于5Ω，所以灯泡在1.5V电压下的实际功率为0.45W，根据可得，灯泡的电阻
所以数据不合理。
（6）电压表在电路连接中，应该“正进负出”，将电压表从c点接线改接到a点正负接线柱就反了；定值电阻与小灯泡串联，由串联电路分压原理可知，电阻越大，分得的电压越大，R0阻值过大，定值电阻两端电压较大，无法使电压表示数达到灯泡的额定电压。
（7）只闭合开关S2，定值电阻R0接入电路中，电压表V2并联在电源两端，测量电源电压，则此时电压表V2的示数U0是电源电压，只闭合S1，滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联，电压表V1测量灯泡和滑动变阻器两端电压，电压表V2测量滑动变阻器和定值电阻两端电压，调节滑动变阻器的滑片，当电压表V1的示数为U0-I额R0时，小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为额定电压，此时滑动变阻器和定值电阻两端的电压为U2，则小灯泡两端的电压为U0-U2，则小灯泡的额定功率P额=(U0-U2)I额
【分析】（1）电压表应与灯泡并联，据此分析。
（2）根据电流表选用的量程和分度值读出电流值，再利用P=UI求出功率；利用该装置还可测小灯泡的电阻.
（3）根据串联电路规律和欧姆定律可求出电路中可串联的最大电阻，据此分析。
7．【答案】（1）
（2）短路
（3）右；60；反比
（4）0.3A；0.75；灯丝电阻随温度升高而增大
（5）U额；保持不动；
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，由
可知电路的总电阻变小，由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变小，连接变阻器左下方接线柱，如图所示：
（2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能电阻短路。
（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数保持不变。
电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×30Ω=60Ω
故为保证六个电阻单独接入电路中完成实验，应该换用一个滑动变阻器阻值不低于60Ω。
实验中保持电压表示数不变，可以得到当电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A。
灯泡的额定功率是PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
由于灯泡的电压增大，通过它的电流增大，由P=UI可知灯泡的电功率增大，灯丝温度升高，灯泡的电阻变大，所以小灯泡的电阻是变化的。
（5）①[9]闭合开关S0，将开关S1接a，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，小灯泡正常发光。
②闭合开关S0，将开关S1接b，使滑动变阻器的滑片的位置不变，读出电压表的示数为U。
③①中电压表测量灯泡两端的电压，②中电压表测量灯泡和电阻R0的总电压，电阻R0的电压U0=U-U额
此时电路的电流为
小灯泡的额定功率表达式为
【分析】（1）探究电流和电阻的关系时，滑动变阻器一上一下串联在电路中，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大，为保持电压表示数不变，滑动变阻器的电阻变大；根据串联电路分压比，结合电子电阻，计算滑动变阻器的最大电阻；当电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（4）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；利用电压和电流的乘积，时间电功率；灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）利用电压表测量灯泡电功率时，首先使灯泡的电压达到额定电压，再利用电压表测量灯泡和定值电阻的分压，根据分压和电阻的比值， 计算电流， 利用电压和电流的乘积，计算电功率。
8．【答案】（1）电压表
（2）
（3）0.1；2；10；成反比
（4）6；15；使电流表的读数为0.2A；0.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由实物图知，电压表串联在电路中，电流表与灯并联，因电压表内阻很大，故电路中的电流几乎为0，电流表不会烧坏；电压表与电源连通测电源电压，电源电压恒为6V，而电压表选用的是小量程，故电压表可能被烧坏。
（2）要探究“电流与电阻的关系”的实验，应将电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改接电路如下图所示：
（3）由图甲可知，电流表选用小量程，根据图乙，电流表分度值0.02A，其示数为0.1A。调节滑片使电流表的示数为0.2A，由欧姆定律 ，电阻的电压为 ，研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，她应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持2V不变。电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 ，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 ，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，由电阻的串联规律，故小刚至少要将 ，的电阻串联接入电路，才能顺利完成实验。三次实验中，电阻两端的电压始终保持UV=2V，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）①只闭合开关S1，将滑动变阻器R的滑片移到最下端时，此时滑动变阻器R的阻值为25Ω；R与R0串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为0.15A，由欧姆定律 和电阻的串联规律可知，电源电压为 ，即 ……①，将滑动变阻器R0的滑片移到最上端时，电路为只有R0的简单电路，电流表的示数为0.4A，由欧姆定律可知，电源电压为 ，即 ……②，由①②解得R0=15Ω，U=6V，
②只闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为0.2A，小灯泡正常发光；
③滑动变阻器的滑片保持不动，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；
④在步骤②中，变阻器与灯串联，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为0.2A，小灯泡正常发光；在步骤③中，滑动变阻器的滑片保持不动，变阻器与R0串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为0.3A，由电阻串联的规律及欧姆定律，变阻器（滑片以上）连入电路的电阻 ，在步骤②中，由欧姆定律，变阻器（滑片以下）两端的电压为 ，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为 ，小灯泡L的额定功率为
【分析】（1）电压表超过量程时，可能被烧坏；
（2）探究电流和电阻的关系时，电压表和电阻并联，电流表和电阻串联；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据电流和电阻的乘积计算电压；根据电压表示数和电源电压，结合定值电阻的最大值，计算滑动变阻器的最大电阻；电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（4）根据电源电压不变，结合电流和电阻的乘积，计算未知电阻，计算电压大小；根据电压和电流的乘积，计算电功率。
9．【答案】（1）
（2）右；灯泡接触不良（或灯丝断了）
（3）4；1.2
（4）读出电流表示数为I1；I
（5）25
【知识点】电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）灯泡额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω 15Ω之间，则根据U IR可知，灯泡额定电压在3 4.5V间，故电压表应选0 15V量程，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：
（2）为保护电路，在闭合开关前，滑片应移至最大阻值处，由图可知，滑片P应滑至最右端。
闭合开关，电流表无示数，说明电路是断路，小灯泡不发光，电压表有示数，说明与电压表并联的这部分电路断路了，即灯泡接触不良（或灯丝断了）。
（3）电压表量程是0 15V，由图乙可知，电压表分度值是0.5V，电压表示数是4V；灯泡额定功率P额=U额I额=4V×0.3A=1.2W
（4）实验步骤：①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，电流表的示数为Ie；②再闭合开关S2，读出电流表示数I1；再闭合开关S2时灯泡短路，滑动变阻器的电阻 ，只闭合开关S1，滑动变阻器和灯泡串联，总电阻 ，灯泡的电阻
灯泡的额定功率
（5）电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，根据分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，因此定值电阻最大阻值为25欧姆。
【分析】（1）测量灯泡电功率时，电压表和店铺并联；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处；在串联电路中，电压表有示数，电流表无示数， 电压表测量的位置断路；
（3）根据电压表的量程和指针位置，测量电压，利用电压和电流的乘积，计算电功率；
（4）只利用电流表测量电功率时，先利用电流表测量灯泡的电流，到达额定电流，再利用电流表测量电阻单独使用时的电流，电流表测量滑动变阻器全部接入的电流大小，根据电流和电阻的乘积计算电压，根据电源电压和滑动变阻器接入部分时的电流计算电阻，根据串联电路电压规律和部分分压，计算灯泡的分压，根据电压和电流的乘积，计算电功率；
（5）根据串联电路分压规律，结合已知的电阻大小，计算滑动变阻器的电阻。
10．【答案】（1）电压表；；电路中的电流超过了电流表所选的量程；0.8；反比
（2）1、4；3；2、3；0.75
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）①原电路中，定值电阻与电压表被短路，故闭合开关后电压表的指针不会偏转。定值电阻应与变阻器串联，电压表测电阻两端的电压，注意电压表的正负接线柱不要接反，改接后的电路如图
②若再接入5Ω的电阻时，实验不能正常进行，是由于电路中的电流超过了电流表所选的量程。
电阻两端的电压为4V，根据 电流表应选择0~3A量程，所以示数为0.8A；分析表中数据可知，电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
（2）①闭合开关S，开关S1、S2别连接1、4两个触点，小灯泡与R0串联，电压表测R0两端的电压，R0的阻值为10Ω，当通过R0的电流为0.3A时，电压表的示数为3V，故调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为3V时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，开关S1、S2别连接2、3两个触点，小灯泡与R0的连接方式不变，电压表测小灯泡两端的电压，读出电压表示数为2.5V。
③[9]故小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
【分析】（1）①原电路中，定值电阻与电压表被短路了，定值电阻应与变阻器串联，电压表测电阻的电压。
②若再接入5Ω的电阻时，由欧姆定律求出电流大小分析；改变连接后，电流表选用大量程，由分度值读数；根据电流与导体电阻的乘积是定值得出结论。
（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使电路的电流等于灯泡的额定电流；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据P=UI可求出灯的额定功率。
11．【答案】（1）
（2）不能
（3）右；电压表；0.5；大于
（4）U﹣U额；闭合开关S1、S2，断开S3；保持不动；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电压表接入电路中时，电流在“+”进“﹣”出，图中，电压表接反了，改正后电路如图所示：
（2）如果滑动变阻器接入电路的阻值过大，电路的电流过小，小灯泡也有可能不亮，故不能确定电路一定有故障；
（3）应将滑动变阻器接入电路的阻值调小（即滑动变阻器应向右端移动）才会使整个回路电流强度增加，加在小灯泡两端的电压升高；
实验中，看到电压表示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应减小滑动变阻器两端的电压，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V，故应该向右调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V；
此时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，则小灯泡L的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5 W
根据
可知，电路的总电阻变小，根据R＝R滑+R灯
只有当小灯泡阻值增大的值小于变阻器连入电路中减小的值才会让总电阻变小，即滑动变阻器的阻值变化量大于小灯泡的阻值变化量。
（4）①闭合S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，需要使小灯泡正常发光，小灯泡的两端的电压为U额，所以滑动变阻器两端的电压需要为U﹣U额，即电压表示数为U﹣U额。
②闭合开关S1、S2，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为U1。
在②中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，根据分压原理 ＝ 故R滑下＝
在①由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过变阻器的电流即为小灯泡的额定电流I额＝ ＝
因此小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝U额× ＝
【分析】（1）电压表接入电路中时，电流在“+”进“-”出。
（2）电路的电流过小，小灯泡也有可能不亮，据此分析。
（3）灯在额定电压下正常发光，根据串联电路的规律及欧姆定律分析；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡L的额定功率；滑动变阻器电阻变小，由分压原理确定变阻器的电压变化，根据串联电路电压的关系分析灯泡两端电压变化和灯的电流变化，根据P=UI分析灯泡电阻的变化。
（4）只用电压表来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，首先应使灯正常发光，通过开关的转换，使灯与变阻器滑片以下电阻丝串联，根据串联电路电压的规律，当电压表示数为U-U额灯正常发光，在②中，根据分压原理可求出滑片以下电阻丝的电阻大小，根据欧姆定律可求出灯正常发光时的电流即，根据P=UI可求小灯泡的额定功率P额。
12．【答案】（1）
（2）调零
（3）灯泡断路
（4）2.2V；左；0.5
（5）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器应该串联，电压表应该并联在小灯泡两端，故从电流表出来的两个支路必然有一根导线连接错误，又由于考虑到电压表需要并联，故将电流表与灯泡的右端接线柱的导线去掉，而用一根导线将灯泡的右端与电压表的负接线柱相连，这样电压表就并联在小灯泡两端，故如下图所示：
（2）发现电压表的指针没有指在零刻度线处，将电压表的指针归零。
（3）电流表无示数，说明电路中存在断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压所在的电路是通路，那么只能说明电压表所测量的小灯泡断路。
（4）电压表示数如图乙所示，选择小量程0——3V，说明选择下面的刻度，分度值为0.1V，故读数为2.2V；为使灯泡正常发光，即增大电灯泡两端的电压，那么必然减小滑动变阻器两端的电压，故将滑片向左滑动；根据图丙为灯泡的U-I图像，当电压为额定电压为2.5V，额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为0.5W。
（5）闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，此时小灯泡与R1串联，设电源电压为U；断开开关S1，闭合S2，保持R1滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额，电源电压不变，电流相同，R1的阻值不变，说明滑动变阻器R2的阻值等于灯泡的阻值，滑动变阻器等效于灯泡；由于R1的最大阻值已知，故可以利用R1的阻值为零和最大值两种状态列等式，保持变阻器滑片的R2位置不动，将另一个滑动变阻R1器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，R1的阻值为零，只有电阻R2接入电路，则电源电压为；保持变阻器滑片的R2位置不动，将另一个滑动变阻R1器滑片移到最右端，则R1与R2串联，则根据电压规律可以列等式
则电阻R2的阻值为
而电阻R2的阻值等于灯泡的电阻，故灯泡的额定电功率为
故灯泡的额定电功率为。
【分析】（1）本实验中电压表应与灯泡并联，由此改接电路。
（2）电压表使用前将指针归零。
（3） 电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数， 则电压表串联在电路中。
（4）灯泡正常发光时电压等于其额定电压，由图乙读出灯泡两端电压，由串联电路的分压原理分析滑片的移动方向；由图像读出灯泡正常发时的电流，由P=UI计算其额定功率；
（5）此实验的原理是利用等效替代法，测出灯泡正常发光时的电阻，由P=I2R可计算小灯泡的额定功率。
13．【答案】（1）
（2）定值电阻断路
（3）2；使结论更有普遍性；电流与电压成正比
（4）1~4
（5）闭合开关S、S2，断开S1（或闭合开关S、S1、S2）；最左端；U﹣U额；；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）原电路中，电阻与电压表被短路了，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示
（2）改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数瞬间超过量程，则电压表两端到电源两极是连通的，而电流表无示数，说明电路断路，若电路只有一处故障，其故障是定值电阻断路。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为
U=IR=0.2A×10Ω=2V
然后小明继续移动滑动变阻器的滑片，又得到多组对应的电压值和电流值，目的是多次测量取平均值，使结论更有普遍性，分析实验数据，得出的结论是∶电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为U滑=4.5V-2.5V=2V
变阻器分得的电压为定值电阻电压的 倍
当接入20Ω的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻R滑1=0.8×20Ω=16Ω
而变阻器的最大电阻为15Ω，将变阻器与R′视为一个整体，故R′的最小值R′小=R滑1-R滑=16Ω-15Ω=1Ω
当接入5Ω的定值电阻时，同理，变阻器连入电路中的电阻R滑2=0.8×5Ω=4Ω
将变阻器与R′视为一个整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，R′=4Ω即可；故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为1Ω至4Ω的电阻。
（5）根据实验步骤：
①闭合开关S、S2断开S1，将R1的滑片滑到最左端，电压表测R2两端电压，应将R2的滑片滑到最右端，即只有R2连入电路中，所以此时电压表示数U等于电源电压。
②[9]闭合开关S、S1，断开S2时，L与R2串联，灯泡正常发光时电压等于其额定电压U额，由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数等于U-U额。
③[10]闭合开关S、S2断开S1保持R2的滑片不动，两滑动变阻器串联，调节R1滑片，使电压表的示数与步骤②相同，此时R1连入阻值与②中灯泡正常发光时电阻相等，为得到R1连入电阻的阻值，可将R2的滑片滑到最大值处，此时电压表的示数为U1，此时电路中电流 ，由串联电路特点和欧姆定律计算出R2连入电路中的电阻，即灯正常发光时的电阻
④[11]灯泡的额定功率
【分析】（1）探究电流和电阻、电压关系时，电压表和定值电阻并联，电流表和电阻串联；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表示数较大，电压表测量的位置断路；
（3）根据电流和电阻的乘积，计算电压；探究电流和电压规律时，多次实验，可以探究普遍性；电阻一定时，电流和电压成正比；
（4）根据串联电路中定值电阻的分压，结合电流计算电阻，结合滑动变阻器的电阻，计算串联的电阻大小；
（5）只利用电压表测量电功率时，将电压表连接在电源两端，测量电源电压；根据电压表测量滑动变阻器的分压和电源电压，可以使灯泡正常发光；根据滑动变阻器的分压和电阻，计算电流，利用电阻的分压和电流的比值，计算电阻值，根据灯泡的电压和电阻，计算电功率。
14．【答案】（1）下面
（2）0.75
（3）S2；0.1；S1；S2；U额（I2﹣I1）
【知识点】电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）连接好电路，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路；若小灯泡较暗，说明电路的电流较小，电路的电阻较大，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，说明变阻器没有了“变阻”的作用，造成这一现象的原因可能是：滑动变阻器接了下面的两个接线柱。
（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为
（3）①只闭合开关S和S2，此时灯泡L和定值电阻R并联，电流表测定值电阻的电流；要使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为额定电压，定值电阻R两端的电压也等于灯泡L的额定电压2.5V，故此时电流表示数为
②闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2。
③在步骤②中，电流表测R与灯泡并联的总电流，由于电路连接关系没有改变，各电阻的电压和电阻大小不变，故通过灯的电流不变，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为
小灯泡额定功率表达式为
【分析】（1）当滑动变阻器串联在电路中时，若滑片的位置改变而电阻不变，说明接线柱利用了下面的接线柱；
（2）根据电压和电流的乘积，计算大功率；
（3）利用电压和电阻的比值，计算电流；根据电压和电流的乘积，计算大功率。
15．【答案】（1）
（2）②；①
（3）a
（4）0.625；C
（5）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）原电路图中，电流表与变阻器被短路；在测量小灯泡电功率的实验中，灯泡、电流表和变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示
（2）闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表示数为零，可以判断电路是断路，由此可判断猜想②小灯泡短路是错误的；又进一步观察到电压表有示数，说明电压表与电源之间的电路连接是通路，可以确定猜想③滑动变阻器断路也是错误的，最终确定猜想①小灯泡的灯丝断了是正确的。
（3）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故需将滑片向a端移动。
（4）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为 ，由图乙可知，当小灯泡两端电压升高时，通过灯泡的电流也升高，根据 知，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度的升高而增大，C符合题意，AB不符合题意。故答案为：C。
（5）实验步骤：①闭合开关S、S1断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③在步骤①中，灯泡、定值电阻和变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，当电压表读数为小灯泡额定电压U额时，灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、定值电阻和变阻器仍串联，电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为 ，由串联电路电流特点和欧姆定律可得，灯泡的额定电流为 ，所以小灯泡额定功率的表达式
【分析】（1）原电路图中，电流表与变阻器被短路；在测量小灯泡电功率的实验中，灯泡、电流表和变阻器串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值；
（4）根据 知，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）根据及，可求出功率表达式。
16．【答案】（1）
（2）灯泡断路
（3）0.26；0.65
（4）闭合S、S2，断开S1；2.5；闭合S、S1，断开S2；×（U﹣U滑）
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】(1)因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：
(2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；
(3)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A；
小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
(4)实验步骤：
①闭合S、S2，断开S1，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，灯短路，变阻器与定值电阻串联，记录电压表示数为U滑．
③在②中根据串联电路电压的规律和分压原理有：，
R滑＝R0，
在①中，通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL＝×（U﹣U滑）；
小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）．
【分析】（1）测量灯泡电功率时，滑动变阻器和灯泡串联，接线柱一上一下，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流大小，利用电压和电流的乘积，计算电功率大小；
（4）利用滑动变阻器和定值电阻，结合电压表测量灯泡电功率时，首先根据电源电压和滑动变阻器的分压差，计算灯泡电压；再将滑动变阻器和定值电阻串联，测量滑动变阻器的分压；根据电源电压和滑动变阻器的分压差，计算定值电阻的分压，利用电压和电阻的比值， 计算电流；利用滑动变阻器的分压和电流的比值， 计算电阻；根据滑动变阻器和灯泡串联时的分压和电阻的比值， 计算电流；根据灯泡的分压和电流的乘积，计算电功率的大小。
17．【答案】（1）
（2）断路
（3）2；右；0.2
（4）4；45
（5）3∶2
（6）电流与电阻成反比
（7）闭合开关S和S2，断开S1；调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.5 V；0.875
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）原电路中，电压表串联在电路中，电流表与电阻并联是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
（2）若定值电阻短路，电压表示数为0，不符合题意；若定值电阻断路，电压表串联在电路中，电流表指针几乎未动，电压表与电源连通，电压表测电源电压，电压表指针迅速摆到表盘最右端，符合题意；故改正错误后，用开关试触，发现，电流表指针几乎未动，分析可能是定值电阻发生了断路故障。
（3）电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2V。此时电流表示数I==0.4A
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，其分得的电压变大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动。
使电压表示数与第一次实验示数相同，在电压不变时，电流与电阻成反比，故须电流表示数应为×0.4A=0.2A
（4）当接入30Ω电阻时，变阻器的最大阻值是30Ω，电阻两端的电压始终保持UV=2V，由串联分压可知变阻器两端的电压是2V，电源电压U=2V+2V=4V
将电源电压调至不大于4V。
电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=5V-2V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的1.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=1.5×30Ω=45Ω
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少45Ω的滑动变阻器。
（5）据串联电路电压的规律，保持定值电阻两端电压为2V不变，故变阻器两端的电压为5V-2V=3V
也保持不变，由分压原理，只要滑动变阻器接入电路的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为3V∶2V=3∶2
即可。
（6）多次实验后，根据数据可以得出电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（7）①闭合开关 S 和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U 额=6V-2.5V=3.5V
小灯泡正常发光。
③②中闭合开关 S 和 S1，断开 S2，此时小灯泡被短路，滑动变阻器和 R0串联接入电路，电压表仍然测滑动变阻器的电压，示数为3V，在①中，此时只有小灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测量滑动变阻器的电压，当电压表的示数为U-U额=6V-2.5V=3.5V
则小灯泡的电压为2.5V，小灯泡正常发光，设滑动变阻器连入电路的阻值为R，由分压原理
R=
灯的额定电流
小灯泡额定功率P额=U额I额=2.5V×0.35A=0.875W
【分析】（1）探究电流和电阻关系时，电流表和电阻串联，电压表和电阻并联连接；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电压表的量程和指针位置，测量电压；电压表处的电阻变大时，为电压表示数不变，滑动变阻器的电阻变大；根据电阻变大的倍数，计算电流减小的数值；
（4）根据电源电压和电压表的示数，结合定值电阻的最大电阻，计算滑动变阻器的电阻大小；
（5）探究电流和电阻关系时，电压保持不变，分压比一定，电阻比值一定；
（6）当电压一定时，电流和电阻成反比；
（7）利用电压表测量灯泡的电功率时，首先根据串联电路电压规律，使灯泡正常发光，再根据定值电阻的分压和电阻，计算电流，结合滑动变阻器的分压和电流计算电阻；利用灯泡和滑动变阻器串联时的分压和电阻的比值，计算电流，利用灯泡的电压和电流的乘积计算电功率。
18．【答案】（1）
（2）小灯泡断路
（3）0.3；0.75；小于
（4）3；变大；通过导体的电流与导体的电阻成反比；滑动变阻器量程过小
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)在“测量小灯泡额定功率”实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，说明电路电流变大，变阻器接入的阻值变小，实验电路补充完整后如图所示：
；(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因是小灯泡断路，造成电压表串联在电路中，电路电流极小。(3)排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，分度值为0.02A，则示数为0.3A，小灯泡的额定功率为 小灯泡在额定状态下的电阻为
再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，假设灯泡的电阻不变，则此时小灯泡的功率为
但实际上随着灯泡两端电压变大，电阻丝温度增大，灯泡的电阻也将变大，则此时实际功率将小于1.08W。(4)由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为 当定值电阻由5Ω换为10Ω时，根据串联分压特点，定值电阻两端电压变大，故为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应变大以增加其分压能力。由 可知，可得到的实验结论是电压一定时，电流与电阻成反比。保持该电压不变的情况下，更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，滑动变阻器接入最大量程时，定值电阻两端电压最小，此时
可知此时由于滑动变阻器的最大阻值过小，分压能力有限，故无法继续进行实验。
【分析】（1）滑动变阻器连接时，要一上一下，滑片远离下面的接线柱时电阻变大；（2）在串联电路中电压表有示数，电流表无示数，电压表测量的位置断路；（3）根据电流表选择的量程和指针位置测量电流，利用电压和电流的乘积计算电功率；灯丝电阻受温度影响；（4）根据电流和电阻的乘积计算电压；当电压一定时，电流与电阻成反比；根据串联电路电流和电压规律，结合最教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的测量（24）
一、实验探究题
1．（2022·鞍山）在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。
（1）小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将　 　（选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”）。检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线　 　；
（2）排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 3.0
电流I/A 0.10 　 0.18 0.26 0.30
图乙为第2次实验电流表的示数，读数为　 　A；
（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第　 　次的数据，判断的依据是　 　；
（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为　 　Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是　 　。
（5）上述实验结束后，小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R0和一个电压表，设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为　 　V，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片　 　（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出电压表V2的示数为3V；
③小灯泡的额定功率为　 　W。
【答案】（1）不动；
（2）0.16
（3）1；由第一组数据可知，变阻器连入电路的电阻变阻器的最大阻值是20Ω，此数据不是实际测量得到的。
（4）10；减小误差
（5）2；保持不动；1
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由图甲可知，电压表与电流表并联了，电压表被短路，故电压表指针不动。
电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，电压表应并联接在定值电阻的两端，如图所示：
（2）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.16A。
（3）由第一组数据可知，变阻器连入电路的电阻
变阻器的最大阻值是20Ω，此数据不是实际测量得到的。
（4）第2次实验数据得到电阻
第3次实验数据得到电阻
第4次实验数据得到电阻
第5次实验数据得到电阻
电阻的阻值
实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差。
（5）①闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为UV1=U-UL=4.5V-2.5V=2V
②闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，滑动变阻器的滑片位置不变，电压表V2测量R0两端的电压，电压表V2的示数为3V。
③[10]闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，由串联分压得到
R滑右=15Ω
滑动变阻器滑片左侧连入电路的电阻R滑左=R滑大-R滑右=20Ω-15Ω=5Ω
闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，电压表V1的示数为2V，通过电路的电流
小灯泡的额定功率为PL=ULI′=2.5V×0.4A=1W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端；
（2）看清电流表分度值和量程，结合对应刻度读数；
（3）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式进行解答；
（4）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式进行解答；实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差
（5）根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI，计算额定功率。
2．（2022·抚顺）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中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正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 　 　V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 　 　端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 　 　A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 　 　调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 　 　；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 　 　的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④　 　，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额=　 　W。
【答案】（1）；1.5；左；0.4；左；反比
（2）R2；保持R2滑片位置不变；1.75
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）①探究电流与电阻关系时，需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，因此电压表要并联在定值电阻两端，并且滑动变阻器和定值电阻串联，用来调节定值电阻两端电压，如下图所示：
②在此实验中，滑动变阻器和定值电阻是串联关系，研究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端电压也不变，由串联电路分分压原理 可知，当定值电阻换用最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值也达到最大值20Ω，则有
由题意知，电源是两节干电池，故电源电压是3V ，当定值电阻为20Ω，滑动变阻器接入最大电阻20Ω，此时滑动变阻器两端电压为1.5V，即滑动变阻器最多可分配1.5V的电压，因此定值电阻两端电压不能小于1.5V。
③为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，因此滑片要移到最左端。
由图乙可知，电流表选择了小量程，故示数为0.4A。
④根据串联电路的分压原理可知，电阻变大时，分配的电压也变大，因此用10Ω电阻替换5Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系时，要保持定值电阻两端电压不变，因此滑片要向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分配的电压变大，定值电阻两端电压就会变小为原来的大小。
经过多次实验，分析实验数据得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2） ①②③为了完成实验，可将最大阻值已知的R1滑动变阻器作为定值电阻使用，用R2滑动变阻器调节小灯泡中通过的电流，因此R2应该和小灯泡串联，R1和小灯泡并联，如下图所示：
先将R1、R2的滑片移至最右端，即都处于最大阻值处，起到保护电路的作用。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电路中R1和 R2串联，且R2接入电路的阻值为0，R1接入电路的阻值为最大阻值20Ω，电流表的示数为0.3A，则电源电压U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V
将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，此时R2和小灯泡串联，向左移动R2的滑片到某一位置，直至电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
④⑤保持R2滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，此时电路为R1和R2的串联电路，电流为0.24A，则电路中的总电阻
已知R1接入最大阻值20Ω，所以R2接入电路的阻值R2=R总-R1=25Ω-20Ω=5Ω
由题意可知，此时R2接入电路的电阻和③中接入阻值相同，所以当电路中电流为0.5A时，R2两端的电压U2=I额R2=0.5A×5Ω=2.5V
所以小灯泡的额定电压U额=U-U2=6V-2.5V=3.5V
故小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.5V×0.5A=1.75W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端； 根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，想要控制定值电阻两端电压不变，定值电阻变大时，需要增大滑动变阻器的阻值；电压一定时，导体中电流与电阻成反比。
（2）根据并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
3．（2022·锦州）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　；
（2）改正电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为某一值时，电流表示数如图乙所示。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为　 　V；
（3）小明将5Ω和15Ω电阻分别接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，两次实验整个电路消耗的电功率之比为　 　；
（4）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为　 　Ω；
（5）通过实验探究，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻　 　；
（6）实验结束后，小明想测一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，但电流表损坏。他用四节新干电池串联作电源，另有规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和一个铭牌不清的滑动变阻器R2，设计了如图丙所示的电路。请你帮他完成测量过程：
①闭合开关，将滑动变阻器R1的滑片移至最左端，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数为　 　V，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将滑动变阻器R1的滑片移至最右端，读出电压表的示数为0.5V；
③小灯泡的额定功率为　 　W。
【答案】（1）不变；
（2）1.5
（3）
（4）25
（5）正比
（6）3.5；0.375
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，由于电压表接在了电阻与滑动变阻器两端，测量的是电源电压，故电压表示数不变。
正确的接法是将电压表改接在定值电阻两端，如图
（2）如图乙所示，电流表接入量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，定值电阻两端的电压
探究电流与电阻关系时，需要保持定值电阻两端的电压不变，故接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为1.5V。
（3）将5Ω电阻接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，电路中的电流为0.3A，由于电源接入两节电池，电源电压为3V，整个电路消耗的电功率
将15Ω电阻接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，电路中的电流为
整个电路消耗的电功率
两次实验整个电路消耗的电功率之比为
（4）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，需要最大定值电阻接入电路时，滑动变阻器能满足串联分压的需求；由于电源接入两节电池，电源电压为3V，当最大为25Ω的电阻接入电路时，定值电阻与滑动变阻器两端的电压相等，故滑动变阻器的最大阻值应与定值电阻的最大阻值相等，至少为25Ω。
（5）通过实验探究可知，在保持定值电阻两端的电压不变时，接入的电阻越大，通过电阻的电流就越小；得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（6）①闭合开关，将滑动变阻器R1的滑片移至最左端，调节滑动变阻器R2的滑片，此时电压表测量两个滑动变阻器接入电路的电阻两端的电压，使电压表示数为
此时小灯泡两端的电压为额定电压2.5V，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将滑动变阻器R1的滑片移至最右端，电压表测R2两端的电压，读出电压表的示数为0.5V，则R1两端的电压为
电路中的电流
③由于①②两个步骤中电路没有改变，所以步骤二中灯泡两端的电压仍为额定电压，小灯泡的额定功率为
【分析】（1）在串联电路中，电压表测量总电压时，改变滑动变阻器的电阻，电压表示数不变；探究电流和电阻规律时，电压表和定值电阻并联；
（2）探究电流和电阻规律时，电压表处的电阻减小，为保持电压表不变，滑动变阻器的分压变小；根据电流和电阻的乘积，计算电压；
（3）电压一定时，电功率的比值， 等于电阻的反比；
（4）根据电源电压和电阻的最小分压，计算滑动变阻器的最大分压，结合电流计算电阻大小；
（5）电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（6）根据串联电路分压规律，当灯泡电压为额定电压时，正常发光；利用电压表测量已知电阻的分压，利用电压和电阻的比值， 计算电流；根据灯泡的电压和电流的乘积，计算电功率。
4．（2022·本溪）利用所学知识完成下列实验：
（1）小明用如图甲所示实验装置探究电流与电阻的关系，所选择的器材有：电压为6V的电源、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、三个定值电阻（阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω）、电压表、电流表各一个、开关、导线若干。
①检查电路后发现有一根导线连接错误，若此时闭合开关，　 　（填“电压表”或“电流表”）无示数，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　；
②排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为4V时，电流表示数如图乙所示为　 　A，连入电路的定值电阻阻值为　 　Ω；
③保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关，将定值电阻更换为15Ω，再次闭合开关，电压表示数　 　（填“大于”“小于”或“等于”）4V，应向　 　侧调节滑动变阻器滑片，直到电压表示数为4V，读出对应电流值；
④再次更换定值电阻，重复上述实验。根据实验数据绘制了如图丙所示的图象，分析图象得出结论：电压一定时，电流与电阻成　 　比。
（2）小明找到了一个额定电压为1.5V的灯泡，电压为6V的电源，量程为0~3V的电压表，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，三个定值电阻（阻值分别为10Ω、20Ω和30Ω），设计了如图丁所示的电路，测量灯泡的额定功率。
①将滑动变阻器滑片调节到最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，读出电压表示数为　 　V；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，将灯泡换成　 　（填“10Ω”“20Ω”或“30Ω”）的定值电阻，读出电压表示数为2.4V；
③则灯泡额定功率P额=　 　W。
【答案】（1）电流表； 或；0.2；20；小于；右；反
（2）1.5；10Ω；0.45
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的测量
【解析】【解答】（1）由电路分析可知，电压表与用电器串联接在电路中，电压表内阻极大，相当于断路，电压表应与定值电阻并联，正确电路如图所示：
或
由乙图可知，电流表选择小量程，分度值是0.02A，此时电流表示数为0.2A。
由公式可知，电压为4V，电流为0.2A，电阻为=
当电阻由20Ω换成15Ω，滑动变阻器位置不变，由串联分压规律可知，定值电阻的电压会减小，所以此时电压表的示数小于4V；为了使定值电阻电压保持4V不变，滑动变阻器的电阻也应该减小，因此应该像右调节滑动变阻器。
由丙图可知，I-R图像为反比例函数图象，故可得出结论是当电压一定时，电流与电阻成反比。
（2）由题意可知，灯泡的额定电压为1.5V，所以应调节滑动变阻器，使电压为额定电压1.5V。
电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，换用电阻代替灯泡后，电阻两端的电压为2.4V，此时滑动变阻器两端的电压为6V-2.4V=3.6V
因为URP>UR
由串联电路中电压和电阻的关系可知，RP>R，根据题意可知定值电阻R应该是10Ω，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流为
滑动变阻器的电阻为
当灯泡两端的电压为1.5V时，滑动变阻器的电压为4.5V，此时电路中的电流为
灯泡的额定电功率为P=U额I=1.5V×0.3A=0.45W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端；
根据电流表分度值及对应刻度读数即可，根据欧姆定律计算出电阻；根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，想要控制定值电阻两端电压不变，定值电阻变大时，需要增大滑动变阻器的阻值； 电压一定时，电流与电阻成反比；
（2）根据欧姆定律公式及电功率公式P=U额I，结合实验数据，求解灯泡额定功率。
5．（2022·新抚模拟）航航利用实验室所提供的器材进行了一系列电学实验。其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。航航的实验过程如下：
（一）测定小灯泡正常发光时的电阻：
（1）航航设计了如图甲所示电路。闭合开关，发现小灯泡不能发光，电压表指针偏转也超过了量程，电流表指针正常向右偏转。若电路只有一处故障，则电路的故障可能是　 　。
（2）航航排除故障后再次闭合开关时，发现电压表的示数为3V，电流示数如图乙所示。调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　V时，小灯泡才正常发光。若此时电流表的示数为0.4A，小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω。
（3）航航又拿来一个额定电压为3V的小灯泡，利用图甲所示的电路和器材测量正常发光时的电阻，她无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端电压都超过额定电压，则这个小灯泡的额定功率一定小于　 　W。
（4）（二）测小灯泡的额定功率：
航航设计了如图丙所示的测量电路，其中小灯泡的额定电压为2.5V，R0的阻值为10Ω。只闭合开关S0和　 　，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数为　 　A时，小灯泡正常发光。
（5）滑动变阻器的滑片位置保持不动，只闭合开关S0和　 　，她发现电流表的指针　 　，原因是　 　。解决问题后，电表的示数为0.2A。
（6）小灯泡的额定功率P额＝　 　W。
【答案】（1）小灯泡短路
（2）2；6.25
（3）0.45
（4）S2；0.25
（5）S1；反向偏转；电流表正负接线柱接反了
（6）0.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（一）测定小灯泡正常发光时的电阻：
（1）电流表指针正常向右偏转，说明电路没有断路；电压表并在滑动变阻器两端，接0~3V量程，电源电压为4.5V，电压表指针偏转也超过了量程，说明电路的故障可能是小灯泡发生了短路。
（2）小灯泡额定电压为2.5V，要使其正常发光，需使电压表示数为UV=U-U额=4.5V-2.5V=2V
小灯泡正常发光时的电阻为
（3）由（2）可知，闭合开关时，电压表示数即滑动变阻器两端电压为3V，电流表示数如图乙为0.3A。为保护电路，在刚闭合开关时，滑动变阻器阻值最大，大小为
无论怎样调节滑动变阻器时，小灯泡两端电压都超过额定电压，说明即使滑动变阻器阻值调到最大，串联分压分得更多，假设此时小灯泡达到额定电压3V，则此时滑动变阻器两端电压U滑=U-UL=4.35V-3V=1.5V
此时电路中的电流
小灯泡的功率P=ULI′=3V×0.15A=0.45W
但由于小灯泡未达到额定电压，所以它的额定功率P额<0.45W
（二）测小灯泡的额定功率：
（4）要使小灯泡正常发光，需使小灯泡两端的电压达到2.5V，由于L与R1并联，两端的电压相等，所以只需R0两端的电压为2.5V即可，所以只闭合开关S0和S2，电流表测量通过R0的电流，由于R0=10Ω，要使R0两端的电压为2.5V，所以通过R0的电流
故调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数为0.25A时，小灯泡正常发光。
（5）为了测量通过小灯泡的额定电流，所以保持滑动变阻器的滑片位置不动，电路结构不变，电阻不变，通过各个用电器的电流不变，所以只闭合开关S0和S1，让电流表测量通过L的电流，即可测出额定电流。但是由于在只闭合S0、S2时，电流从R0流向电流表，上端是电流表的正接线柱，而在只闭合S0、S1时，电流从L流向电流表，这样电流表的正负接线柱就会接反，电流表的指针就会反向偏转，不能测电流，故答案为：将电流表正负接线柱对调才能测电流。
（6）解决问题后，电流表的示数为0.2A，即小灯泡的额定电流为0.2A，小灯泡的额定电压为2.5V，所以小灯泡的额定功率P额′＝U额I额′=2.5V×0.2A=0.5W
【分析】（1）根据实物电路可知电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联分压可知滑动变阻器的滑片移动方向；根据图乙所示电压表的量程确定其分度值，读出电压表示数；根据欧姆定律算出灯泡的电阻。
（2）小灯泡与滑动变阻器串联，用电流表测流过电路的电流，由串联电路特点及欧姆定律求出流过灯泡电流为灯泡额定电流时，灯泡两端电压，然后由P=UI求出灯泡额定功率。
6．（2022·东洲模拟）小明在测额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中，电源电压恒为4.5V，灯泡正常发光时的电阻约为6Ω，滑动变阻器规格为“20Ω lA”。
（1）如图所示，是小明连接的实验电路，若利用该电路实验，闭合开关，会发生的情况是____；
A．小灯泡不亮 B．电流表无示数
C．电压表无示数 D．电压表指针反向偏转
（2）若只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上画“×”，并用笔画代替导线画出正确的接法；
（3）电路连接正确后，闭合开关，小明同学移动滑片，　 　（选填“能”或“不能”）实现灯泡两端的电压从零连续变化到2.5V；
（4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（5）小明通过计算求得该灯泡在1.5V电压下的实际功率为0.45W，此数据　 　（选填“合理”或“不合理”）；
（6）同组小亮同学也用小明所用的器材，在不使用电流表的情况下，另选了一个5Ω的电阻R0，设计了如图乙的电路及实验方案测量小灯泡的额定功率。
①调节滑片使电压表的示数为额定电压U额=2.5V；
②断开开关，保持滑片位置不变，只将电压表的c点接线改接到a点。闭合开关，测出R0两端的电压U0；
③通过计算得出小灯泡的额定功率。指出他的设计方案中存在的两个问题
问题一：　 　； 问题二　 　。
（7）小明完成实验后，想用电压表和一个阻值为R0的定值电阻。在电源电压未知的情况下，测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示电路，请完成实验步骤：
①只闭合开关　 　（选填“S1”或“S2”），将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表V2的示数为U0；
②只闭合另一个开关，再次调节滑动变阻器的滑片，直到电压表V1的示数为　 　时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为U2；
③小灯泡额定功率的表达式是P额=　 　 。
【答案】（1）A；C
（2）
（3）不能
（4）1.25
（5）不合理
（6）R0阻值过大，无法使电压表示数达到灯泡的额定电压；电压表从c点接线改接到a点正负接线柱就反了
（7）S2；U0-I额R0；(U0-U2)I额
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）A．由图可知，电流从电源正极出发，流经电流表，滑动变阻器，经灯泡的左接线柱回到电源负极，没有经过小灯泡，所以开关闭合，小灯泡被短路，所以小灯泡不发光，A符合题意；
B．此时滑动变阻器串联在电源两端，电流表测量电路中的电流，所以电流表有示数，B不符合题意；
CD．电压表测量一端导线的电压，所以电压表没有示数，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
（2）灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示：
（3）由题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器的阻值最大时，根据串联分压规律可知，灯泡的电压最小，因为灯泡有电阻，所以灯泡的电压不能为0，所以不能实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5V。
（4）当灯泡正常发光时，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压恒为4.5V，则滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V
滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω，则电路中的电流
则小灯泡的额定功率PL=ULI=2.5V×0.5A=1.25W
（5）灯泡正常发光时，灯泡两端电压为2.5V，流过灯泡的电流为0.5A，则灯泡的电阻
小灯泡的电阻随电压的增大而增大，所以当小灯泡两端电压小于2.5V时，小灯泡的电阻应该小于5Ω，所以灯泡在1.5V电压下的实际功率为0.45W，根据可得，灯泡的电阻
所以数据不合理。
（6）电压表在电路连接中，应该“正进负出”，将电压表从c点接线改接到a点正负接线柱就反了；定值电阻与小灯泡串联，由串联电路分压原理可知，电阻越大，分得的电压越大，R0阻值过大，定值电阻两端电压较大，无法使电压表示数达到灯泡的额定电压。
（7）只闭合开关S2，定值电阻R0接入电路中，电压表V2并联在电源两端，测量电源电压，则此时电压表V2的示数U0是电源电压，只闭合S1，滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联，电压表V1测量灯泡和滑动变阻器两端电压，电压表V2测量滑动变阻器和定值电阻两端电压，调节滑动变阻器的滑片，当电压表V1的示数为U0-I额R0时，小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为额定电压，此时滑动变阻器和定值电阻两端的电压为U2，则小灯泡两端的电压为U0-U2，则小灯泡的额定功率P额=(U0-U2)I额
【分析】（1）电压表应与灯泡并联，据此分析。
（2）根据电流表选用的量程和分度值读出电流值，再利用P=UI求出功率；利用该装置还可测小灯泡的电阻.
（3）根据串联电路规律和欧姆定律可求出电路中可串联的最大电阻，据此分析。
7．（2022·葫芦岛模拟）为了探究“电流与电阻的关系”，小明同学设计了如图所示的电路（电源电压恒为6V）。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大；
（2）电路连接正确后，闭合开关，小明发现电流表有示数，电压表无示数。则电路故障的原因可能是定值电阻　 　（选填“短路”或“断路”）；
（3）小明选择的六个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。他首先把5Ω的电阻接入电路，使其两端的电压为2V并记下对应的电流值。当他把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把滑动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）滑动，同时要观察电压表的示数。若电阻两端控制电压2V不变，为保证六个电阻单独接入电路中都能完成实验，应该选择最大阻值至少为　 　Ω的滑动变阻器。完成实验后，根据数据得到的结论是：当电压一定时，电流与电阻成　 　；
（4）小明完成实验后将定值电阻拆下，换成一个额定电压为2.5V的小灯泡，测其额定功率。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流为
　 　，额定功率为　 　W。小明又测了几组小灯泡的电压值和电流值，并计算了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻是变化的，其变化原因是　 　；
（5）完成上面实验后，小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路，电源电压未知，定值电阻的阻值为R0。请帮小明将实验步骤补充完整：
①闭合开关S0，将开关S1接a，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　 　，小灯泡正常发光；
②闭合开关S0，将开关S1接b，使滑动变阻器的滑片　 　（选填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率表达式为P额=　 　（用字母表示）。
【答案】（1）
（2）短路
（3）右；60；反比
（4）0.3A；0.75；灯丝电阻随温度升高而增大
（5）U额；保持不动；
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，由
可知电路的总电阻变小，由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变小，连接变阻器左下方接线柱，如图所示：
（2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能电阻短路。
（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数保持不变。
电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×30Ω=60Ω
故为保证六个电阻单独接入电路中完成实验，应该换用一个滑动变阻器阻值不低于60Ω。
实验中保持电压表示数不变，可以得到当电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A。
灯泡的额定功率是PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
由于灯泡的电压增大，通过它的电流增大，由P=UI可知灯泡的电功率增大，灯丝温度升高，灯泡的电阻变大，所以小灯泡的电阻是变化的。
（5）①[9]闭合开关S0，将开关S1接a，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，小灯泡正常发光。
②闭合开关S0，将开关S1接b，使滑动变阻器的滑片的位置不变，读出电压表的示数为U。
③①中电压表测量灯泡两端的电压，②中电压表测量灯泡和电阻R0的总电压，电阻R0的电压U0=U-U额
此时电路的电流为
小灯泡的额定功率表达式为
【分析】（1）探究电流和电阻的关系时，滑动变阻器一上一下串联在电路中，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大，为保持电压表示数不变，滑动变阻器的电阻变大；根据串联电路分压比，结合电子电阻，计算滑动变阻器的最大电阻；当电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（4）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；利用电压和电流的乘积，时间电功率；灯丝电阻随温度的升高而增大；
（5）利用电压表测量灯泡电功率时，首先使灯泡的电压达到额定电压，再利用电压表测量灯泡和定值电阻的分压，根据分压和电阻的比值， 计算电流， 利用电压和电流的乘积，计算电功率。
8．（2022·鞍山模拟）小明在探究“电流与电阻的关系”的实验中，电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，设计了如图甲所示的电路。
（1）小明连好电路后，刚要闭合开关，同组的小丽同学提醒他，此时闭合开关，可能烧坏　 　。
（2）小明检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）排除故障后，小明先将10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表的示数如图乙所示为 　 　A，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数为0.2A时，记录实验数据；再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，他应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持 　 　V不变；最后小明将30Ω电阻接入电路时，无法完成实验，这时至少要将 　 　Ω的电阻与滑动变阻器串联，才能顺利完成实验。三次实验后，可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 　 　。
（4）实验结束后，小明又发现一个标有额定电流为0.2A的小灯泡，设计了如图丙所示电路，来测量小灯泡的额定功率，请你将实验过程补充完整。（电源电压恒定但未知，滑动变阻器R的最大阻值为25Ω。）
①只闭合开关S1，将滑动变阻器R的滑片移到最下端，电流表的示数为0.15A，将R的滑片移到最上端，电流表的示数为0.4A，则电源电压是 　 　V；定值电阻R0阻值为 　 　Ω。
②只闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片，　 　，小灯泡正常发光。
③滑动变阻器的滑片保持不动，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A。
④小灯泡的额定功率为P额=　 　W。
【答案】（1）电压表
（2）
（3）0.1；2；10；成反比
（4）6；15；使电流表的读数为0.2A；0.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由实物图知，电压表串联在电路中，电流表与灯并联，因电压表内阻很大，故电路中的电流几乎为0，电流表不会烧坏；电压表与电源连通测电源电压，电源电压恒为6V，而电压表选用的是小量程，故电压表可能被烧坏。
（2）要探究“电流与电阻的关系”的实验，应将电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改接电路如下图所示：
（3）由图甲可知，电流表选用小量程，根据图乙，电流表分度值0.02A，其示数为0.1A。调节滑片使电流表的示数为0.2A，由欧姆定律 ，电阻的电压为 ，研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，再将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，她应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持2V不变。电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 ，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 ，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，由电阻的串联规律，故小刚至少要将 ，的电阻串联接入电路，才能顺利完成实验。三次实验中，电阻两端的电压始终保持UV=2V，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）①只闭合开关S1，将滑动变阻器R的滑片移到最下端时，此时滑动变阻器R的阻值为25Ω；R与R0串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为0.15A，由欧姆定律 和电阻的串联规律可知，电源电压为 ，即 ……①，将滑动变阻器R0的滑片移到最上端时，电路为只有R0的简单电路，电流表的示数为0.4A，由欧姆定律可知，电源电压为 ，即 ……②，由①②解得R0=15Ω，U=6V，
②只闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为0.2A，小灯泡正常发光；
③滑动变阻器的滑片保持不动，只闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；
④在步骤②中，变阻器与灯串联，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为0.2A，小灯泡正常发光；在步骤③中，滑动变阻器的滑片保持不动，变阻器与R0串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为0.3A，由电阻串联的规律及欧姆定律，变阻器（滑片以上）连入电路的电阻 ，在步骤②中，由欧姆定律，变阻器（滑片以下）两端的电压为 ，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为 ，小灯泡L的额定功率为
【分析】（1）电压表超过量程时，可能被烧坏；
（2）探究电流和电阻的关系时，电压表和电阻并联，电流表和电阻串联；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；根据电流和电阻的乘积计算电压；根据电压表示数和电源电压，结合定值电阻的最大值，计算滑动变阻器的最大电阻；电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比；
（4）根据电源电压不变，结合电流和电阻的乘积，计算未知电阻，计算电压大小；根据电压和电流的乘积，计算电功率。
9．（2022九上·朝阳期末）在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10~15Ω之间，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（50Ω 1A）一个，导线若干
（1）如图甲所示是小明没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）闭合开关前，图甲图中的滑片P应位于　 　（选填“左”或“右”）端；闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　 　（写出一种即可）；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3 A时，电压表的示数如图乙所示，读数为　 　V，小灯泡的额定功率为　 　W；
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了另一个额定电流为Ie的小灯泡额定功率 她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式；
实验步骤：
①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为Ie ；
②再闭合开关S2 ，　 　
③小灯泡的额定功率的表达式：P额＝　 　 （用字母表示，可能用到的物理量有：已知的电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器的最大阻值R0和实验中测得的物理量）；
（5）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于　 　Ω。
【答案】（1）
（2）右；灯泡接触不良（或灯丝断了）
（3）4；1.2
（4）读出电流表示数为I1；I
（5）25
【知识点】电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）灯泡额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω 15Ω之间，则根据U IR可知，灯泡额定电压在3 4.5V间，故电压表应选0 15V量程，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：
（2）为保护电路，在闭合开关前，滑片应移至最大阻值处，由图可知，滑片P应滑至最右端。
闭合开关，电流表无示数，说明电路是断路，小灯泡不发光，电压表有示数，说明与电压表并联的这部分电路断路了，即灯泡接触不良（或灯丝断了）。
（3）电压表量程是0 15V，由图乙可知，电压表分度值是0.5V，电压表示数是4V；灯泡额定功率P额=U额I额=4V×0.3A=1.2W
（4）实验步骤：①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，电流表的示数为Ie；②再闭合开关S2，读出电流表示数I1；再闭合开关S2时灯泡短路，滑动变阻器的电阻 ，只闭合开关S1，滑动变阻器和灯泡串联，总电阻 ，灯泡的电阻
灯泡的额定功率
（5）电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，根据分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，因此定值电阻最大阻值为25欧姆。
【分析】（1）测量灯泡电功率时，电压表和店铺并联；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处；在串联电路中，电压表有示数，电流表无示数， 电压表测量的位置断路；
（3）根据电压表的量程和指针位置，测量电压，利用电压和电流的乘积，计算电功率；
（4）只利用电流表测量电功率时，先利用电流表测量灯泡的电流，到达额定电流，再利用电流表测量电阻单独使用时的电流，电流表测量滑动变阻器全部接入的电流大小，根据电流和电阻的乘积计算电压，根据电源电压和滑动变阻器接入部分时的电流计算电阻，根据串联电路电压规律和部分分压，计算灯泡的分压，根据电压和电流的乘积，计算电功率；
（5）根据串联电路分压规律，结合已知的电阻大小，计算滑动变阻器的电阻。
10．（2021·新抚模拟）小冬学习了电学知识后，进行了下面的探究实验。
（1）探究“电流与电阻的关系”。器材有：电源（电压恒定）、滑动变阻器、开关各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。
①如图甲所示是小冬连接的实物电路，闭合开关，　 　（填“电流表”或“电压表”）的指针不会偏转。他发现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　 　；
电压U/V 4
电阻R/Ω 20 15 10
电流I/A 0.2 0.28 0.4
②闭合开关后，移到滑片，使与电阻20Ω并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表所示。老师告诉小冬有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是　 　。改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数如图乙所示为　 　A。综合分析数据可得：电压一定时，导体中的电流和电阻成　 　；
（2）完成上面实验后，小冬又想测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路。已知电源电压恒定不变，R0的阻值为10Ω，请完成下面的实验步骤。
①闭合开关S，开关S1、S2别连接　 　两个触点，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为　 　V时，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，开关S1、S2别连接　 　两个触点，读出电压表示数为2.5V；
③小灯泡的额定功率：P额=　 　W。
【答案】（1）电压表；；电路中的电流超过了电流表所选的量程；0.8；反比
（2）1、4；3；2、3；0.75
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）①原电路中，定值电阻与电压表被短路，故闭合开关后电压表的指针不会偏转。定值电阻应与变阻器串联，电压表测电阻两端的电压，注意电压表的正负接线柱不要接反，改接后的电路如图
②若再接入5Ω的电阻时，实验不能正常进行，是由于电路中的电流超过了电流表所选的量程。
电阻两端的电压为4V，根据 电流表应选择0~3A量程，所以示数为0.8A；分析表中数据可知，电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
（2）①闭合开关S，开关S1、S2别连接1、4两个触点，小灯泡与R0串联，电压表测R0两端的电压，R0的阻值为10Ω，当通过R0的电流为0.3A时，电压表的示数为3V，故调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为3V时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，开关S1、S2别连接2、3两个触点，小灯泡与R0的连接方式不变，电压表测小灯泡两端的电压，读出电压表示数为2.5V。
③[9]故小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
【分析】（1）①原电路中，定值电阻与电压表被短路了，定值电阻应与变阻器串联，电压表测电阻的电压。
②若再接入5Ω的电阻时，由欧姆定律求出电流大小分析；改变连接后，电流表选用大量程，由分度值读数；根据电流与导体电阻的乘积是定值得出结论。
（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使电路的电流等于灯泡的额定电流；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据P=UI可求出灯的额定功率。
11．（2021·抚顺模拟）小明要测量额定电压为2.5V小灯泡电功率，实验过程如下：
（1）小明连接了如图甲所示电路，开关闭合前，发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线把电路连接正确；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时　 　（选填“能”或“不能”）确定电路一定有故障；
（3）实验中，看到电压表示数为2.2V，为了使灯泡正常发光，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动。同时眼睛应观察　 　（选填“电流表”或“电压表”）的示数，当灯正常发光时，电流表指针指在如图乙所示位置，则小灯泡的额定功率为　 　W。在上述调节过程中，滑动变阻器的阻值变化量　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）小灯泡的阻值变化量；
（4）小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器R的最大阻值为R0，电源电压恒定为U，测量过程如下：
①闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　，小灯泡正常发光；
②　 　（填开关的通断），变阻器滑片　 　（选填“移到最上端”“移到最下端”或“保持不动”），电压表的示数为U1；
③小灯泡的额定功率的表达式P额＝　 　。
【答案】（1）
（2）不能
（3）右；电压表；0.5；大于
（4）U﹣U额；闭合开关S1、S2，断开S3；保持不动；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电压表接入电路中时，电流在“+”进“﹣”出，图中，电压表接反了，改正后电路如图所示：
（2）如果滑动变阻器接入电路的阻值过大，电路的电流过小，小灯泡也有可能不亮，故不能确定电路一定有故障；
（3）应将滑动变阻器接入电路的阻值调小（即滑动变阻器应向右端移动）才会使整个回路电流强度增加，加在小灯泡两端的电压升高；
实验中，看到电压表示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应减小滑动变阻器两端的电压，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V，故应该向右调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V；
此时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，则小灯泡L的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5 W
根据
可知，电路的总电阻变小，根据R＝R滑+R灯
只有当小灯泡阻值增大的值小于变阻器连入电路中减小的值才会让总电阻变小，即滑动变阻器的阻值变化量大于小灯泡的阻值变化量。
（4）①闭合S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，需要使小灯泡正常发光，小灯泡的两端的电压为U额，所以滑动变阻器两端的电压需要为U﹣U额，即电压表示数为U﹣U额。
②闭合开关S1、S2，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为U1。
在②中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，根据分压原理 ＝ 故R滑下＝
在①由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过变阻器的电流即为小灯泡的额定电流I额＝ ＝
因此小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝U额× ＝
【分析】（1）电压表接入电路中时，电流在“+”进“-”出。
（2）电路的电流过小，小灯泡也有可能不亮，据此分析。
（3）灯在额定电压下正常发光，根据串联电路的规律及欧姆定律分析；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡L的额定功率；滑动变阻器电阻变小，由分压原理确定变阻器的电压变化，根据串联电路电压的关系分析灯泡两端电压变化和灯的电流变化，根据P=UI分析灯泡电阻的变化。
（4）只用电压表来测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，首先应使灯正常发光，通过开关的转换，使灯与变阻器滑片以下电阻丝串联，根据串联电路电压的规律，当电压表示数为U-U额灯正常发光，在②中，根据分压原理可求出滑片以下电阻丝的电阻大小，根据欧姆定律可求出灯正常发光时的电流即，根据P=UI可求小灯泡的额定功率P额。
12．（2021·营口模拟）在“测量小灯泡电功率”的实验中小灯泡标有“2.5V”字样，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器2个，导线若干。
（1）如图所示，实验电路存在连接错误，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。
（2）检查仪器时，发现电压表的指针没有指在零刻度线处，我们应该先　 　；
（3）检测电路无误后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，电路中出现故障的原因是　 　。
（4）解决故障后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，电压表示数为　 　V，为使灯泡正常发光，应向　 　（填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U-I图像，可知灯泡的额定功率为　 　W；
（5）完成上述实验后，实验小组的同学们又设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1）
①闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，此时小灯泡正常发光。
②断开开关S1，闭合S2，保持R1滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
③保持变阻器滑片的位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
④小灯泡额定功率的表达式为P额=　 　（用I额、I1、I2、R1表示）。
【答案】（1）
（2）调零
（3）灯泡断路
（4）2.2V；左；0.5
（5）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器应该串联，电压表应该并联在小灯泡两端，故从电流表出来的两个支路必然有一根导线连接错误，又由于考虑到电压表需要并联，故将电流表与灯泡的右端接线柱的导线去掉，而用一根导线将灯泡的右端与电压表的负接线柱相连，这样电压表就并联在小灯泡两端，故如下图所示：
（2）发现电压表的指针没有指在零刻度线处，将电压表的指针归零。
（3）电流表无示数，说明电路中存在断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压所在的电路是通路，那么只能说明电压表所测量的小灯泡断路。
（4）电压表示数如图乙所示，选择小量程0——3V，说明选择下面的刻度，分度值为0.1V，故读数为2.2V；为使灯泡正常发光，即增大电灯泡两端的电压，那么必然减小滑动变阻器两端的电压，故将滑片向左滑动；根据图丙为灯泡的U-I图像，当电压为额定电压为2.5V，额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为0.5W。
（5）闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，此时小灯泡与R1串联，设电源电压为U；断开开关S1，闭合S2，保持R1滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额，电源电压不变，电流相同，R1的阻值不变，说明滑动变阻器R2的阻值等于灯泡的阻值，滑动变阻器等效于灯泡；由于R1的最大阻值已知，故可以利用R1的阻值为零和最大值两种状态列等式，保持变阻器滑片的R2位置不动，将另一个滑动变阻R1器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，R1的阻值为零，只有电阻R2接入电路，则电源电压为；保持变阻器滑片的R2位置不动，将另一个滑动变阻R1器滑片移到最右端，则R1与R2串联，则根据电压规律可以列等式
则电阻R2的阻值为
而电阻R2的阻值等于灯泡的电阻，故灯泡的额定电功率为
故灯泡的额定电功率为。
【分析】（1）本实验中电压表应与灯泡并联，由此改接电路。
（2）电压表使用前将指针归零。
（3） 电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数， 则电压表串联在电路中。
（4）灯泡正常发光时电压等于其额定电压，由图乙读出灯泡两端电压，由串联电路的分压原理分析滑片的移动方向；由图像读出灯泡正常发时的电流，由P=UI计算其额定功率；
（5）此实验的原理是利用等效替代法，测出灯泡正常发光时的电阻，由P=I2R可计算小灯泡的额定功率。
13．（2021·鞍山模拟）小明同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、“×Ω 1 A”的滑动变阻器、电压恒为4.5V的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电压和电阻关系”的实验。
（1）小明选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，正确操作闭合开关后，发现电流表示数为0.3 A。检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）电路改正后，闭合开关，发现电压表示数瞬间超过量程，而电流表无示数，若电路只有一处故障，其故障可能是　 　；
（3）小明更换另一个阻值是10Ω的电阻，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙，此时电压表示数为　 　V，然后小明继续移动滑动变阻器的滑片，又得到多组对应的电压值和电流值，小明的目的是　 　 （ 选填“减小实验误差”或“使结论更有普遍性”），小明分析实验数据，得出的结论是∶电阻一定时，　 　；
（4）小明利用以上电路继续“探究电流与电阻的关系”。他将控制电压设为2.5V，实验发现无法完成全部电阻探究，于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决，则应串联一个阻值在　 　Ω之间的电阻，才能使四个电阻分别单独接入电路都能完成实验；
（5）小明在只有一只电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0， U额小于电源电压。请你将实验步骤补充完整∶
①将开关　 　， 将R1的滑片滑到 　 　，R2的滑片滑到最右端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压；
②闭合开关S、S1，断开S2，调节R2的滑片，使电压表的示数为　 　， 此时小灯泡正常发光；
③闭合开关S、S2，断开S1，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数与步骤②相同，再将R2的滑片滑到最右端，读出此时电压表的示数为U1，则小灯泡正常发光时的电阻是　 　；
④小灯泡的额定功率的表达示为P额=　 　 （ 用字母表示）。
【答案】（1）
（2）定值电阻断路
（3）2；使结论更有普遍性；电流与电压成正比
（4）1~4
（5）闭合开关S、S2，断开S1（或闭合开关S、S1、S2）；最左端；U﹣U额；；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）原电路中，电阻与电压表被短路了，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示
（2）改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数瞬间超过量程，则电压表两端到电源两极是连通的，而电流表无示数，说明电路断路，若电路只有一处故障，其故障是定值电阻断路。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为
U=IR=0.2A×10Ω=2V
然后小明继续移动滑动变阻器的滑片，又得到多组对应的电压值和电流值，目的是多次测量取平均值，使结论更有普遍性，分析实验数据，得出的结论是∶电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为U滑=4.5V-2.5V=2V
变阻器分得的电压为定值电阻电压的 倍
当接入20Ω的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻R滑1=0.8×20Ω=16Ω
而变阻器的最大电阻为15Ω，将变阻器与R′视为一个整体，故R′的最小值R′小=R滑1-R滑=16Ω-15Ω=1Ω
当接入5Ω的定值电阻时，同理，变阻器连入电路中的电阻R滑2=0.8×5Ω=4Ω
将变阻器与R′视为一个整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，R′=4Ω即可；故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为1Ω至4Ω的电阻。
（5）根据实验步骤：
①闭合开关S、S2断开S1，将R1的滑片滑到最左端，电压表测R2两端电压，应将R2的滑片滑到最右端，即只有R2连入电路中，所以此时电压表示数U等于电源电压。
②[9]闭合开关S、S1，断开S2时，L与R2串联，灯泡正常发光时电压等于其额定电压U额，由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数等于U-U额。
③[10]闭合开关S、S2断开S1保持R2的滑片不动，两滑动变阻器串联，调节R1滑片，使电压表的示数与步骤②相同，此时R1连入阻值与②中灯泡正常发光时电阻相等，为得到R1连入电阻的阻值，可将R2的滑片滑到最大值处，此时电压表的示数为U1，此时电路中电流 ，由串联电路特点和欧姆定律计算出R2连入电路中的电阻，即灯正常发光时的电阻
④[11]灯泡的额定功率
【分析】（1）探究电流和电阻、电压关系时，电压表和定值电阻并联，电流表和电阻串联；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表示数较大，电压表测量的位置断路；
（3）根据电流和电阻的乘积，计算电压；探究电流和电压规律时，多次实验，可以探究普遍性；电阻一定时，电流和电压成正比；
（4）根据串联电路中定值电阻的分压，结合电流计算电阻，结合滑动变阻器的电阻，计算串联的电阻大小；
（5）只利用电压表测量电功率时，将电压表连接在电源两端，测量电源电压；根据电压表测量滑动变阻器的分压和电源电压，可以使灯泡正常发光；根据滑动变阻器的分压和电阻，计算电流，利用电阻的分压和电流的比值，计算电阻值，根据灯泡的电压和电阻，计算电功率。
14．（2022·阜新）做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额＝2.5V，灯丝电阻阻值不变）。
（1）连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了　 　两个接线柱。
（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为　 　W。
（3）同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R＝25Ω，正确操作步骤如下：
①只闭合开关S和　 　，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1＝　 　A；
②闭合开关S和　 　，断开开关　 　，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2；
③小灯泡的额定电功率表达式为P额＝　 　。（用物理量符号表示）
【答案】（1）下面
（2）0.75
（3）S2；0.1；S1；S2；U额（I2﹣I1）
【知识点】电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）连接好电路，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路；若小灯泡较暗，说明电路的电流较小，电路的电阻较大，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，说明变阻器没有了“变阻”的作用，造成这一现象的原因可能是：滑动变阻器接了下面的两个接线柱。
（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为
（3）①只闭合开关S和S2，此时灯泡L和定值电阻R并联，电流表测定值电阻的电流；要使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为额定电压，定值电阻R两端的电压也等于灯泡L的额定电压2.5V，故此时电流表示数为
②闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2。
③在步骤②中，电流表测R与灯泡并联的总电流，由于电路连接关系没有改变，各电阻的电压和电阻大小不变，故通过灯的电流不变，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为
小灯泡额定功率表达式为
【分析】（1）当滑动变阻器串联在电路中时，若滑片的位置改变而电阻不变，说明接线柱利用了下面的接线柱；
（2）根据电压和电流的乘积，计算大功率；
（3）利用电压和电阻的比值，计算电流；根据电压和电流的乘积，计算大功率。
15．（2022九上·于洪期末）在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）图甲所示是某小组连接的电路，其中有一根多余的导线，导致电路连接错误，请在这根导线上打“×”；
（2）正确连接电路后，闭合开关移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小明猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡被短接；③滑动变阻器断路。他再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想　 　是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想　 　是正确的；（两空均填序号）
（3）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向　 　（选填“a”或“b）端移动；
（4）图乙所示是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与其两端电压U的关系图像，分析图像可知：
①小灯泡的额定功率为　 　W；
②小灯泡两端电压升高时，其电阻的变化情况是　 　（填字母序号）；
A．保持不变
B．逐渐减小
C．逐渐增大
（5）另一小组同学在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给了一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　。（用U额、U、R0表示）
【答案】（1）
（2）②；①
（3）a
（4）0.625；C
（5）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）原电路图中，电流表与变阻器被短路；在测量小灯泡电功率的实验中，灯泡、电流表和变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示
（2）闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表示数为零，可以判断电路是断路，由此可判断猜想②小灯泡短路是错误的；又进一步观察到电压表有示数，说明电压表与电源之间的电路连接是通路，可以确定猜想③滑动变阻器断路也是错误的，最终确定猜想①小灯泡的灯丝断了是正确的。
（3）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故需将滑片向a端移动。
（4）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为 ，由图乙可知，当小灯泡两端电压升高时，通过灯泡的电流也升高，根据 知，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度的升高而增大，C符合题意，AB不符合题意。故答案为：C。
（5）实验步骤：①闭合开关S、S1断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③在步骤①中，灯泡、定值电阻和变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，当电压表读数为小灯泡额定电压U额时，灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、定值电阻和变阻器仍串联，电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为 ，由串联电路电流特点和欧姆定律可得，灯泡的额定电流为 ，所以小灯泡额定功率的表达式
【分析】（1）原电路图中，电流表与变阻器被短路；在测量小灯泡电功率的实验中，灯泡、电流表和变阻器串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值；
（4）根据 知，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）根据及，可求出功率表达式。
16．（2021·立山模拟）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率．
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮．
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是　 　．
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是　 　A，小灯泡的额定功率是　 　W．
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率．已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整．
①　 　(填三个开关闭合与断开情况)，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　 　，小灯泡正常发光．
②保持滑动变阻器滑片位置不动，　 　 (填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑．
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　(用已知量和所测物理量符号表示)．
【答案】（1）
（2）灯泡断路
（3）0.26；0.65
（4）闭合S、S2，断开S1；2.5；闭合S、S1，断开S2；×（U﹣U滑）
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】(1)因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示：
(2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；
(3)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A；
小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
(4)实验步骤：
①闭合S、S2，断开S1，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，灯短路，变阻器与定值电阻串联，记录电压表示数为U滑．
③在②中根据串联电路电压的规律和分压原理有：，
R滑＝R0，
在①中，通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL＝×（U﹣U滑）；
小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）．
【分析】（1）测量灯泡电功率时，滑动变阻器和灯泡串联，接线柱一上一下，滑片远离下面的接线柱电阻变大；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流大小，利用电压和电流的乘积，计算电功率大小；
（4）利用滑动变阻器和定值电阻，结合电压表测量灯泡电功率时，首先根据电源电压和滑动变阻器的分压差，计算灯泡电压；再将滑动变阻器和定值电阻串联，测量滑动变阻器的分压；根据电源电压和滑动变阻器的分压差，计算定值电阻的分压，利用电压和电阻的比值， 计算电流；利用滑动变阻器的分压和电流的比值， 计算电阻；根据滑动变阻器和灯泡串联时的分压和电阻的比值， 计算电流；根据灯泡的分压和电流的乘积，计算电功率的大小。
17．（2021·鞍山模拟）在“探究电流与电阻的关系”实验中，小明选用如下器材：电压恒为5 V 的电源、阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和30 Ω的定值电阻，规格为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关和若干导线。
（1）如图甲所示，小明将阻值为5 Ω的电阻接入实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错的导线上打上“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动，小明分析可能是定值电阻发生了　 　故障。
（3）更换实验器材排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，其示数为　 　V。断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5 Ω电阻换成10 Ω电阻，闭合开关，应将滑片向　 　（选填“左”成“右”）移动，使电压表示数与第一次实验示数相同，此时电流表示数应为　 　A。
（4）小明将30 Ω电阻接入电路后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都达不到所控制的电压值，小明和小组同学讨论后决定，将电源电压调至不大于　 　V 或换用最大阻值不小于　 　Ω的滑动变阻器，就可以满足实验要求。
（5）小明更换滑动变阻器后，将所有电阻接入电路完成探究实验，小明发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器接入电路的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为　 　即可。
（6）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，　 　。
（7）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测出了额定电压为2.5 V 的小灯泡的额定功率，电源电压调至6 V 不变，定值电阻R0的阻值为10 Ω，请将实验步骤补充完整。
①　 　（填三个开关的闭合与断开情况），　 　，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S 和S1，断开S2，观察到电压表示数为3 V。
③小灯泡额定功率的表达式P额=　 　W。
【答案】（1）
（2）断路
（3）2；右；0.2
（4）4；45
（5）3∶2
（6）电流与电阻成反比
（7）闭合开关S和S2，断开S1；调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.5 V；0.875
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）原电路中，电压表串联在电路中，电流表与电阻并联是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
（2）若定值电阻短路，电压表示数为0，不符合题意；若定值电阻断路，电压表串联在电路中，电流表指针几乎未动，电压表与电源连通，电压表测电源电压，电压表指针迅速摆到表盘最右端，符合题意；故改正错误后，用开关试触，发现，电流表指针几乎未动，分析可能是定值电阻发生了断路故障。
（3）电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2V。此时电流表示数I==0.4A
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，其分得的电压变大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动。
使电压表示数与第一次实验示数相同，在电压不变时，电流与电阻成反比，故须电流表示数应为×0.4A=0.2A
（4）当接入30Ω电阻时，变阻器的最大阻值是30Ω，电阻两端的电压始终保持UV=2V，由串联分压可知变阻器两端的电压是2V，电源电压U=2V+2V=4V
将电源电压调至不大于4V。
电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=5V-2V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的1.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=1.5×30Ω=45Ω
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少45Ω的滑动变阻器。
（5）据串联电路电压的规律，保持定值电阻两端电压为2V不变，故变阻器两端的电压为5V-2V=3V
也保持不变，由分压原理，只要滑动变阻器接入电路的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为3V∶2V=3∶2
即可。
（6）多次实验后，根据数据可以得出电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（7）①闭合开关 S 和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U 额=6V-2.5V=3.5V
小灯泡正常发光。
③②中闭合开关 S 和 S1，断开 S2，此时小灯泡被短路，滑动变阻器和 R0串联接入电路，电压表仍然测滑动变阻器的电压，示数为3V，在①中，此时只有小灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测量滑动变阻器的电压，当电压表的示数为U-U额=6V-2.5V=3.5V
则小灯泡的电压为2.5V，小灯泡正常发光，设滑动变阻器连入电路的阻值为R，由分压原理
R=
灯的额定电流
小灯泡额定功率P额=U额I额=2.5V×0.35A=0.875W
【分析】（1）探究电流和电阻关系时，电流表和电阻串联，电压表和电阻并联连接；
（2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电压表的量程和指针位置，测量电压；电压表处的电阻变大时，为电压表示数不变，滑动变阻器的电阻变大；根据电阻变大的倍数，计算电流减小的数值；
（4）根据电源电压和电压表的示数，结合定值电阻的最大电阻，计算滑动变阻器的电阻大小；
（5）探究电流和电阻关系时，电压保持不变，分压比一定，电阻比值一定；
（6）当电压一定时，电流和电阻成反比；
（7）利用电压表测量灯泡的电功率时，首先根据串联电路电压规律，使灯泡正常发光，再根据定值电阻的分压和电阻，计算电流，结合滑动变阻器的分压和电流计算电阻；利用灯泡和滑动变阻器串联时的分压和电阻的比值，计算电流，利用灯泡的电压和电流的乘积计算电功率。
18．（2020·鞍山）小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是　 　。
（3）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）1.08W。
（4）同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为　 　V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②实验结论是电压一定时，　 　。
③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是　 　。
【答案】（1）
（2）小灯泡断路
（3）0.3；0.75；小于
（4）3；变大；通过导体的电流与导体的电阻成反比；滑动变阻器量程过小
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)在“测量小灯泡额定功率”实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，说明电路电流变大，变阻器接入的阻值变小，实验电路补充完整后如图所示：
；(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因是小灯泡断路，造成电压表串联在电路中，电路电流极小。(3)排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，分度值为0.02A，则示数为0.3A，小灯泡的额定功率为 小灯泡在额定状态下的电阻为
再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，假设灯泡的电阻不变，则此时小灯泡的功率为
但实际上随着灯泡两端电压变大，电阻丝温度增大，灯泡的电阻也将变大，则此时实际功率将小于1.08W。(4)由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为 当定值电阻由5Ω换为10Ω时，根据串联分压特点，定值电阻两端电压变大，故为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应变大以增加其分压能力。由 可知，可得到的实验结论是电压一定时，电流与电阻成反比。保持该电压不变的情况下，更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，滑动变阻器接入最大量程时，定值电阻两端电压最小，此时
可知此时由于滑动变阻器的最大阻值过小，分压能力有限，故无法继续进行实验。
【分析】（1）滑动变阻器连接时，要一上一下，滑片远离下面的接线柱时电阻变大；（2）在串联电路中电压表有示数，电流表无示数，电压表测量的位置断路；（3）根据电流表选择的量程和指针位置测量电流，利用电压和电流的乘积计算电功率；灯丝电阻受温度影响；（4）根据电流和电阻的乘积计算电压；当电压一定时，电流与电阻成反比；根据串联电路电流和电压规律，结合最大电阻计算最大分压。
19．（2020·抚顺）小霞在伏安法测电阻的实验中，选用器材如下：电压为 的电源、规格为“ ”的滑动变阻器 、待测电阻 、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）小霞连接的实验电路如图甲所示，其中有一条导线连接有误，若此时闭合开关电压表所测量的电压　 　（填“会”或“不会”）超过它的量程。请将连接错误的导线画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确　 　。
（2）正确连接电路后，先将滑动变阻器的滑片移到最　 　（填“左”或“右”）端，闭合开关，电流表的示数为 ，调节滑片发现电流表的示数发生变化，电压表的示数始终为零。电路中的故障可能是电压表　 　（填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小霞进行三次实验测出的电阻值分别为 、 、 ，待测电阻的阻值应为　 　 。
（4）小霞将待测电阻 换成额定电压为 的小灯泡，测量其额定功率。已知小灯泡正常发光时的电阻约为 ，通过分析发现实验无法完成，小霞发现实验桌上有三个阻值分别为 、 、 的定值电阻，可将其中　 　 的电阻串联在电路中，进行实验。
（5）闭合开关调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 时，电流表的示数如图乙所示为　 　 ，小灯泡的额定功率为　 　 。
（6）小霞又设计了如图丙所示的电路，来测量额定电流为 小灯泡的额定功率。电源电压未知，定值电阻 的阻值为 。请你将下面的实验步骤补充完整。
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　 ，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，将一根导线连接在电路中 两点之间，电压表的示数为 ；
③取下 间的导线，将其连接在　 　两点之间，电压表的示数为 ；
④小灯泡的额定功率为　 　 。
【答案】（1）会；
（2）左；断路
（3）20
（4）10
（5）0.24；0.6
（6）4；b、c；0.48
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算
【解析】【解答】(1)图中电压表测量电源电压，电源电压是6V，此时闭合开关电压表所测量的电压会超过量程，电压表应与电阻并联，如图所示：
；(2)为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处即最左端。闭合开关，调节滑片发现电流表的示数发生变化，说明电路是通路，电压表的示数始终为零，可能电压表断路。(3)待测电阻的阻值 通过小灯泡的电流
电路的总电阻R总= =24Ω
需要变阻器和电阻的阻值R串=R总-RL=24Ω-10Ω=14Ω
所以需要10Ω的电阻串联在电路中。(4)由图乙可知，电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A，小灯泡的额定功率P额=ULI额=2.5V×0.24A=0.6W；(5)①小灯泡的额定电流为 ，定值电阻 的阻值为 ，R0两端的电压U0=I0R0=0.4A×10Ω=4V
闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4 ，小灯泡正常发光。
③取下 间的导线，将其连接在b、c两点之间，电压表的示数为 。
④滑动变阻器接入电路阻值RP==2Ω
当灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压UP=0.4A×2Ω=0.8V
灯泡两端电压UL=6V-4V-0.8V=1.2V
灯泡额定功率PL=1.2V×0.4A=0.48W
【分析】（1）利用伏安法测量电阻时，电压表和未知电阻并联；（2）闭合开关时，滑片在阻值最大处，若电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；（3）利用多次测量的平均值计算电阻大小；（4）根据电压和电流的比值计算电阻；（5）利用电流表选择的量程和指针位置测量电流，根据电压和电流的乘积计算电功率；（6）只利用电压表测量电功率时，利用电压表和定值电阻的比值计算电流，利用电压表测量电压，结合电压和电流计算电功率。
20．（2020·连山模拟）小吴同学要测定额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。他选择了一些器材进行实验，其中电源电压为6V恒定，滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”字样。
（1）小吴连成了图甲所示的电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，向左移动滑片，发现电流表示数　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线　 　；
（2）电路正确连接后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数始终为6V不变，则电路存在的故障可能是　 　；
（3）排除故障后，小吴继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当　 　时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时电阻为　 　Ω；
（4）完成实验后，小吴还想探究“导体中的电流与电阻的关系”，他选取了10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻，利用上述器材完成探究。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制定值电阻两端的电压不低于　 　V。通过实验数据可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与电阻成　 　；
（5）实验结束后，小吴没有用电流表，又多用了一个滑动变阻器R2（最大阻值用R0表示），他设计如图丙所示电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，请补全下列步骤：
①闭合开关S，先调节滑动变阻器　 　（选填“R1”或“R2”）的滑片到最　 　端（选填“左”或“右”），再调节另一滑动变阻器的滑片，直到　 　时为止，小灯泡正常发光；
②接着　 　，读出这时电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率表达式P=　 　。
【答案】（1）不变；
（2）小灯泡断路
（3）电压表的示数为3.8V；10
（4）4；反比
（5）R2；左；电压表示数为2.5V；调节变阻器R2的滑片到最右端；
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)由图可知，电压表串联在电路中，电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，闭合开关，向左移动滑片，发现电流表示数不变。电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改正后如下所示：
；(2)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路中出现断路，电压表示数始终为6V不变，可能灯泡发生断路。(3)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，灯泡正常发光时通过的电流为0.38A，小灯泡正常发光时电阻RL= =10Ω(4)当电阻为40Ω，变阻器的阻值为20Ω，此时电阻两端的电压最小；此时电路中电流I= =0.1A
最小电压U最小=IR=0.1A×40Ω=4V
由实验数据可以得出电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。(5)①闭合开关，先调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止。②接着调节变阻器R2的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为U；③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压UR2=U-2.5V
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流I额=
小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5V× =
【分析】（1）测量灯泡电阻时，电压表和灯泡并联，电流表和灯泡串联；（2）当电压表接近电源电压，电流表无示数时，电压表测量的位置断路；（3）当灯泡达到额定电压时，正常发光，利用电压和电流的比值计算电阻；（4）根据电源电压、定值电阻的最大阻值、滑动变阻器的最大电阻，计算定值电阻处分压

教版中考物理二轮复习专题专练——电功率的测量（24）