專題15 電學(xué)實(shí)驗(yàn)壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練02- 2022-2023 九年級全一冊物理《壓軸挑戰(zhàn)》培優(yōu)專題訓(xùn)練（人教版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?專題15 電學(xué)實(shí)驗(yàn)壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練02（解析版）

1．如圖所示，小明利用“伏安法”測量未知電阻Rx的阻值，電源使用兩節(jié)新干電池，滑動變阻器R'的規(guī)格是“20Ω 2A”。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖甲實(shí)物電路的連接。要求：滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表示數(shù)變?。?br /> （2）對照圖甲實(shí)物電路，請?jiān)趫D乙虛線框內(nèi)添上所缺的電學(xué)元件和導(dǎo)線，把電路圖補(bǔ)畫完整（要求所補(bǔ)畫的元件與實(shí)物電路對應(yīng)）；
（3）開關(guān)閉合前，小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側(cè)，如圖丙所示，其原因是　電流表未調(diào)零　；
（4）確認(rèn)電路無誤后，閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第3次實(shí)驗(yàn)時電流表示數(shù)為0.5A，電壓表示數(shù)如圖丁所示，記為　2.5　V；
（5）小明利用表格中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算出待測的未知電阻Rx的阻值為　5.1　Ω（結(jié)果保留一位小數(shù)）；此外，還可以得到的結(jié)論是　電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比　。
實(shí)驗(yàn)序號
①
②
③
電壓/V
1.2
1.8

電流/A
0.24
0.34
0.5
（6）小華認(rèn)為：不用電流表，只用電壓表和阻值為500Ω的定值電阻R0，由圖戊同樣可以測得未知電阻Rx的阻值（電源使用兩節(jié)新干電池）。小華設(shè)計方案如下：
a．閉合S2、斷開S1，讀出電壓表示數(shù)為U1；
b．閉合S1、S2，讀出電壓表示數(shù)為U2。
①電阻Rx的表達(dá)式為Rx＝　　（用測量值U1、U2及R0來表示）。
②利用提供的實(shí)驗(yàn)器材，小華設(shè)計方案　不能　（選填“能”或“不能”）準(zhǔn)確測得電阻Rx的阻值，你判斷的理由是　R0的阻值太大，測得電阻Rx兩端的電壓值小于電壓表的分度值，無法準(zhǔn)確讀取電壓值　。
【答案】（1）如上圖甲所示；（2）如上圖所示；（3）電流表未調(diào)零；（4）2.5；（5）5.1；電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（6）①；②不能；R0的阻值太大，測得電阻Rx兩端的電壓值小于電壓表的分度值，無法準(zhǔn)確讀取電壓值。
【解答】解：
（1）滑動變阻器的右下方接線柱與定值電阻左接線柱相連時，滑動變阻器的滑片P向左滑動時，接入電路中的電阻變大，電流表示數(shù)變小，如下圖所示：

（2）把滑動變阻器畫到虛線框內(nèi)，要注意滑片左移時接入電路中的電阻變大，如下圖所示：

（3）閉合開關(guān)前，小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側(cè)，如圖丙所示，其原因是電流表未調(diào)零；
（4）由圖甲可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，則圖丁電壓表的示數(shù)為2.5V；
（5）由I＝可得，第①②③次實(shí)驗(yàn)對應(yīng)電阻的阻值依次為：
R1＝＝＝5Ω，R2＝＝≈5.3Ω，R3＝＝＝5Ω，
則未知電阻Rx的阻值：Rx＝＝＝5.1Ω；
由表格數(shù)據(jù)可知，考慮到誤差因素，Rx兩端的電壓增大為原來的幾倍，通過電流也為原來的幾倍，
故可得結(jié)論：電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（6）①a．閉合S2、斷開S1，R0與Rx串聯(lián)，電壓表測量Rx的電壓，讀出電壓表示數(shù)為U1；
b．閉合S1、S2，電路為Rx的簡單電路，此時電壓表測量電源電壓，讀出電壓表示數(shù)為U2。
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，R0兩端的電壓為U2﹣U1，
由串聯(lián)電路中各處的電流相等可知，電路中的電流I＝，
則電阻Rx的表達(dá)式為Rx＝＝＝；
②由已知條件可知，定值電阻R0的阻值約為500Ω，電源電壓為3V，
此時電路中的電流I＝＝，
電阻Rx兩端的電壓Ux＝IRx＝×5.1Ω≈0.03V，測得電阻Rx兩端的電壓值小于電壓表的分度值，無法準(zhǔn)確讀取電壓值。
故答案為：（1）如上圖甲所示；（2）如上圖所示；（3）電流表未調(diào)零；（4）2.5；（5）5.1；電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（6）①；②不能；R0的阻值太大，測得電阻Rx兩端的電壓值小于電壓表的分度值，無法準(zhǔn)確讀取電壓值。
2．測兩個阻值未知的定值電阻R1、R2的阻值。
（1）圖甲是測量R1阻值的部分實(shí)物圖，電源為兩節(jié)干電池；
①用一根導(dǎo)線將電路連接完整（要求滑動變阻器的滑片P向右移時電阻增大；連線不交叉）；
②閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到　B?。ㄟx填“A”或“B”）端；
③閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，故障可能是導(dǎo)線　b　（填“a”“b”或“c”）內(nèi)部斷路；

④排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則R1＝　5　Ω；
（2）用圖丙所示的電路測R2的阻值，其中R是電阻箱（阻值可調(diào)、可讀），請完成實(shí)驗(yàn)步驟：
①只閉合開關(guān)S1、S3，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表指針指在合適位置，讀出電壓表讀數(shù)為U1，讀出電阻箱的讀數(shù)為R；
②只閉合開關(guān) 　S1、S2　，保持滑動變阻器的滑片位置及電阻箱的阻值不變，讀出電壓表讀數(shù)為U2；
③則R2＝　R　（用U1、U2、R表示）。若步驟②中，不小心將滑片向右移動了少許，其它操作正確，則測得R2的阻值比真實(shí)值偏　大?。ㄌ睢按蟆被颉靶　保?。
【答案】（1）①如上圖；②B；③b；④5；（2）②S1、S2；③R；大。
【解答】解：（1）①從電源的正極出發(fā)，依次經(jīng)過開關(guān)、滑動變阻器、定值電阻、電流表到電源的負(fù)極，電流表、電壓表的正負(fù)接線柱連接正確，滑動變阻器接線柱接法正確，并且符合滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，如圖。

②滑動變阻器接入左半段，閉合開關(guān)前滑片處于B端，處于最大阻值處。
③閉合開關(guān)，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路是斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表和電源連接的地方是通路，故導(dǎo)線a和導(dǎo)線c是通路，導(dǎo)線b內(nèi)部是斷路。
④電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.24A，
定值電阻R1兩端的電壓是1.2V，電流是0.24A，則R1＝＝＝5Ω。
（2）①只閉合開關(guān)S1、S3，電壓表測量定值電阻R2兩端的電壓，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表指針指在合適位置，讀出定值電阻R2兩端電壓為U1，讀出電阻箱的讀數(shù)為R；
②只閉合開關(guān)S1、S2，保持滑動變阻器的滑片位置及電阻箱的阻值不變，用電壓表測量電阻箱和定值電阻R2兩端的總電壓為U2；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得，電阻箱兩端的電壓為U2﹣U1，
根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)得，＝，
定值電阻R2的阻值R2＝R。
若步驟②中，不小心將滑片向右移動了少許，滑動變阻器接入電路的阻值變大，分擔(dān)的電壓變大，則電阻箱和定值電阻R2分擔(dān)的電壓變小，則U2變小，其它測量準(zhǔn)確，由R2＝R得，R2測量值會變大。
故答案為：（1）①如上圖；②B；③b；④5；（2）②S1、S2；③R；大。
3．在“測量電阻”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路圖。

（1）在圖1中找出連接錯誤的一根導(dǎo)線，并在導(dǎo)線上畫“×”，用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接正確。（所畫的導(dǎo)線要用實(shí)線，不可用虛線，導(dǎo)線不能交叉）
（2）按圖1所示電路連接器材時，開關(guān)要處于　斷開?。ㄟx填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應(yīng)該滑到最　左端?。ㄟx填“左端”或“右端”）。
（3）閉合開關(guān)，將滑片P緩慢向右移動，電壓表的示數(shù)將　增大?。ㄟx填“增大”或“減小”）。
（4）某次測量時，電壓表的示數(shù)為1.5V，電流表的示數(shù)如圖2所示，為　0.3　A，根據(jù)歐姆定律求出此時這個電阻R的阻值為　5　歐姆。
（5）以上這種測量電阻的方法叫　伏安法　。
（6）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，我們應(yīng)該多次進(jìn)行正確測量，然后取電阻R的　平均　值。
（7）但是小華同學(xué)也做了上述實(shí)驗(yàn)，測量的數(shù)據(jù)如下表所示，則小華實(shí)驗(yàn)中存在的問題可能是　電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端　。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
電壓U/V
1.5
2.0
2.5
電流I/A
0.30
0.20
0.10
【答案】（1）如上所示；（2）斷開；左端；（3）增大。（4）0.3；5。（5）伏安法；（6）平均；（7）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了。
【解答】解：（1）原電路中，電流表與變阻器串聯(lián)后再與電阻并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，電流表應(yīng)與變阻器串聯(lián)后再與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，改正后如下所示：

（2）按圖1所示電路連接器材時，為保護(hù)電路，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應(yīng)該滑到阻值最大處，即最左端；
（3）閉合開關(guān)，將滑片P緩慢向右移動，變阻器連入電路的電阻變小，由歐姆定律I＝，電路的電流變大，根據(jù)U＝IR，電壓表的示數(shù)將增大；
（4）某次測量時，電壓表的示數(shù)為1.5V，電流表的示數(shù)如圖2所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.3A，根據(jù)歐姆定律I＝，這個電阻R＝＝＝5Ω；
（5）以上這種測量電阻的方法叫伏安法；
（6）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，我們應(yīng)該多次進(jìn)行正確測量，然后取電阻R的平均值；
（7）滑動變阻器與電阻串聯(lián)，電流表測電路的電流，當(dāng)電路的電流變小時，根據(jù)U＝IR，電阻的電壓變小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓變大，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，小華實(shí)驗(yàn)中存在的問題可能是：電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了。
故答案為：（1）如上所示；（2）斷開；左端；（3）增大。（4）0.3；5。（5）伏安法；（6）平均；（7）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了。
4．在“用電壓表和電流表測電阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：待測電阻R0（阻值約為5Ω）、兩節(jié)干電池、電壓表（量程“0～3V”、“0～15V”）、電流表（“0～0.6A”、“0～3A”）、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
（1）電壓表的量程應(yīng)選　0～3　V

（2）小蘭同學(xué)按如圖1所示的電路圖連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大，接近量程，而電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，不到量程的．小蘭檢查電路后發(fā)現(xiàn)自己連接電路時出現(xiàn)了兩個問題：一是把滑動變阻器的滑片放在了　a?。╝或b）位置，二是　電流表?。妷罕怼㈦娏鞅恚┑牧砍踢x擇不當(dāng)。
（3）小勇同學(xué)自己連接好電路后通過實(shí)驗(yàn)得到多組數(shù)據(jù)，并作出如圖2所示的U﹣I圖象，則小勇同學(xué)把電壓表并聯(lián)在了　滑動變阻器?。娮鑂或滑動變阻器）的兩端。根據(jù)U﹣I圖象，可求得待測電阻R＝　5.5　Ω。
【答案】（1）0～3；（2）a；電流表；（3）滑動變阻器；5.5。
【解答】解：（1）由題意知，電源由2節(jié)干電池組成，所以電源電壓最大為3V，因此電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大，接近量程，說明此時電阻兩端的電壓接近電源電壓3V，而電流表有示數(shù)，說明電阻未發(fā)生斷路，因此滑動變阻器的阻值為0，可判斷此時滑動變阻器的滑片移到了最小阻值處，即滑片移至了a端；
此時電路中電流大約為I＝＝＝0.6A，而電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，不到量程的1/5，說明此時選擇了0～3A的量程；
（3）由圖象知，電流值變小，說明滑動變阻器的阻值變大，此時電壓表示數(shù)變大，說明電壓表與滑動變阻器并聯(lián)；
由圖象知，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，電壓表的示數(shù)為1.7V，則：
U＝I1R+U2＝0.2A×R+1.7V…①，
當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時，電壓表的示數(shù)為0.6V，則：
U＝I2R+U2′＝0.4A×R+0.6V…②，
由①、②得R＝5.5Ω。
故答案為：（1）0～3；（2）a；電流表；（3）滑動變阻器；5.5。
5．在測量定值電阻的實(shí)驗(yàn)中：

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)　斷開　。
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至　B　（選填“A”或“B”）端。連接好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑片P，電壓表、電流表均有示數(shù)，但都不能改變。原因可能是　滑動變阻器接在C、D接線柱（或接在A、B接線柱）?。▽懗鲆环N即可）
（4）小青閉合開關(guān)后，移動滑片P到某一點(diǎn)時，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，測得電阻阻值為　9　Ω。
（5）如圖丙所示是其他兩組同學(xué)根據(jù)測得數(shù)據(jù)作出的I﹣U圖象，分析圖象可知：Ra　＜　Rb（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
（6）小青僅把這一次實(shí)驗(yàn)測量所得的阻值作為最后的結(jié)果，你認(rèn)為合適嗎？　不合適　，理由是　沒有多次測量取平均值以減小誤差　。
【答案】（1）斷開；（2）如圖所示；（3）B；滑動變阻器接在C、D接線柱（或接在A、B接線柱）；（4）9；（5）＜；（6）不合適；沒有多次測量取平均值以減小誤差。
【解答】解：（1）連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，防止連接完最后一根導(dǎo)線，電路接通，損壞元件。
（2）滑動變阻器已經(jīng)選定了下面接線柱，上面接線柱任意選擇一個串聯(lián)在電路中。如圖：

（3）圖中滑動變阻器接入左半段，滑片處于B端時，滑動變阻器連入電路的阻值最大。
電壓表和電流表有示數(shù)，移動滑片，電壓表和電流表示數(shù)不變，滑動變阻器不能改變電路中的電阻，都接C、D或A、B兩個接線柱。
（4）電壓表選擇0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為1.8V，
由I＝得電阻的阻值：R＝＝＝9Ω。
（5）由圖丙可知，當(dāng)電壓相等時，對應(yīng)的電流Ia＞Ib；根據(jù)R＝可知，Ra＜Rb。
（6）定值電阻的阻值不變，為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，要多次測量求平均值來減小誤差。所以只把一次實(shí)驗(yàn)所得的電阻作為最后結(jié)果不合適。
故答案為：（1）斷開；（2）如圖所示；（3）B；滑動變阻器接在C、D接線柱（或接在A、B接線柱）；（4）9；（5）＜；（6）不合適；沒有多次測量取平均值以減小誤差。
6．小明發(fā)現(xiàn)“伏安法”測電阻比較麻煩，通過查閱資料和探究，他制作了一只簡單的可直接測電阻儀器。需器材：一節(jié)干電池（1.5V），電流表（0～0.6A），滑動變阻器（10Ω，0.5A），開關(guān)及導(dǎo)線若干。電路原理如圖甲所示，當(dāng)AB間接入不同阻值的電阻時，在電流表對應(yīng)的位置標(biāo)出阻值即可。（A、B為金屬接線觸點(diǎn)）
（1）調(diào)試時，直接把A、B相碰，為保證電路安全，滑動變阻器接入電路的最小值是　3　Ω，
此時應(yīng)在電流表對應(yīng)的示數(shù)位置標(biāo)上　0　Ω；
（2）當(dāng)電流表指針對準(zhǔn)刻度盤中央時AB間電阻值是多少？
（3）使用一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)此儀器有些不準(zhǔn)確了，查閱資料后時發(fā)現(xiàn)干電池其實(shí)也有電阻，新電池的電阻很小可以忽略，但隨著使用時間變長，電池的電阻會變大。使用一段時間后，為能準(zhǔn)確測量電阻，應(yīng)將滑動變阻器向　左　調(diào)節(jié)；
（4）老師告訴小明如果把干電池?fù)Q成恒流電源（輸出電流恒定）就不會出現(xiàn)上述情況。小明在老師的幫助下用恒流電源和電壓表（0～3V），滑動變阻器（10Ω，0.5A）重新設(shè)計了電路如圖乙，當(dāng)直接把A、B相碰，電壓表的示數(shù)為　0　V；當(dāng)AB間接入10Ω電阻時，電壓表為1V，此電路測量電阻的范圍是多少？

【答案】（1）3； 0；（2）2Ω；（3）左；（4）0； 0～30Ω。
【解答】解：（1）因電流表量程為（0～0.6A），滑動變阻器變阻器允許通過的電流為0.5A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中允許的最大電流為I＝0.5A，直接把A、B相碰，為保證電路安全，滑動變阻器接入電路的最小值：
R最?。剑?Ω；
直接把A、B相碰，AB間電阻為0，故此時應(yīng)在電流表對應(yīng)的示數(shù)位置標(biāo)上0Ω
（2）當(dāng)電流表指針對準(zhǔn)刻度盤中央時AB間，即電流大小I中＝0.3A時，根據(jù)歐姆定律的變形公式，電路的總電阻R′＝＝＝5Ω，
根據(jù)電阻的串聯(lián)，AB間電阻值：
R1＝R′﹣R最?。?Ω﹣3Ω＝2Ω；
（3）新電池的電阻很小可以忽略，此時變阻器連入電路中的電阻為3Ω，但隨著使用時間變長，電池的電阻會變大，電池的電阻與變阻器串聯(lián)，因根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律，故應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，即滑片向左移動；
（4）恒流電源即輸出電流恒定，當(dāng)AB間接入10Ω電阻時，電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻的電壓，根據(jù)歐姆定律，通過的電流：
I恒＝＝0.1A，因電路中電流恒定，因電流表選用小量程，根據(jù)歐姆定律，當(dāng)測量的電阻最大，電壓表示數(shù)為U表大＝3V時，
RAB大＝＝30Ω，
當(dāng)電壓表示數(shù)為0時，根據(jù)歐姆定律，則所測電阻也為0，故此電路測量電阻的范圍是0～30Ω。
故答案為：（1）3； 0；（2）2Ω；（3）左；（4）0； 0～30Ω。
7．在測量阻值約為5Ω的定值電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖甲所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓保持不變。
（1）如圖甲所示，在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變小。

（2）小明把最后一根導(dǎo)線連接完畢后，看到電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，他在實(shí)驗(yàn)操作中的兩處錯誤是　連接電路時開關(guān)沒有斷開　和　滑動變阻器滑片沒有位于最大阻值處；　。
（3）在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)：電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為0的現(xiàn)象，其故障可能是　C　
A．電流表的正、負(fù)接線柱接反 B．電壓表的量程選小了
C．電阻Rx發(fā)生了短路 D．把滑動變阻器下端兩接線柱連入電路
（4）改正錯誤后，小明改變Rx兩端的電壓和電流。兩次測得的電阻值分別為R1＝5.1Ω，R2＝5.3Ω．第三次測量時，電壓表的示數(shù)為1.5V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則R3＝　5.0　Ω，實(shí)驗(yàn)測得值應(yīng)為Rx＝　5.1　Ω．（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（5）若將圖甲中的電阻換為小燈泡，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變小時，電壓表與電流表示數(shù)的比值將　變大?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）。
（6）小紅在實(shí)驗(yàn)室所提供的器材中選擇合適的器材，設(shè)計如下電路測出該電阻的值。如圖丙所示四個電路中，R0為已知阻值的定值電阻，不能測出未知電阻Rx的電路是　D　

【答案】（1）實(shí)物連接如上圖所示；（2）連接電路過程中開關(guān)沒有斷開；滑動變阻器滑片沒有位于最大阻值處；（3）C；（4）5.0；5.1；（5）變大；（6）D。
【解答】解：（1）滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變小，即滑片以右電阻絲連入電路中，電源電壓為3V，電壓表選用小量程，與電阻并聯(lián)。實(shí)物連接如下圖所示：

（2）將最后一根導(dǎo)線連接完畢后，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較大的示數(shù)，其原因可能是：在連接電路時，開關(guān)沒有斷開；滑動變阻器滑片沒有位于最大阻值處；
（3）在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)：電流表有示數(shù)，說明電路為通路，電壓表示數(shù)為0，則可能與電壓表的電阻Rx短路了，而導(dǎo)致電壓表與導(dǎo)線并聯(lián)了，選C；
（4）圖乙中電流表用小量程，分度值為0.02A，此時的示數(shù)為I＝0.3A，
根據(jù)歐姆定律，此時電阻阻值為R3＝＝5.0Ω；
測量結(jié)果為Rx＝≈5.1Ω；
（5）變阻器與燈串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變小時，根據(jù)壓原理，變阻器的電壓變小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓變大，通過燈的電流也變大，根據(jù)P＝UI燈的實(shí)際功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻變大，電壓表與電流表示數(shù)的比值即燈絲電阻變大；
（6）A、開關(guān)S閉合時，R0短路，電壓表測量電源電壓；
開關(guān)S斷開時，電壓表測量Rx兩端的電壓；
根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，可求出R0兩端的電壓，根據(jù)I＝求出通過R0的電流；
根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，通過Rx電流等于通過定值電阻電流Ix＝I0，根據(jù)Rx＝可求出Rx電阻；
B、由電路圖可知，當(dāng)S斷開時，電路為R0的簡單電路，電流表測R0的電流，根據(jù)歐姆定律可求電源的電壓；
當(dāng)開關(guān)S閉合時R0、Rx并聯(lián)，電流表測總電流，R0的電壓始終為電源電壓保持不變，由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可求得通過Rx的電流，并且Rx兩端電壓等于電源電壓，所以可以根據(jù)Rx＝可求出Rx阻值；
C、由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路為R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
當(dāng)開關(guān)S斷開時兩電阻串聯(lián)，電流表測串聯(lián)電路的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)可以求出Rx阻值；
D、開關(guān)S閉合時，Rx短路，電壓表測量電源電壓；開關(guān)S斷開時，電壓表測量電源電壓；所以無法得到電路中電流，所以不能計算出Rx的值。
所以，不能測出未知電阻Rx的電路是D圖。
故答案為：（1）實(shí)物連接如上圖所示；（2）連接電路過程中開關(guān)沒有斷開；滑動變阻器滑片沒有位于最大阻值處；（3）C；（4）5.0；5.1；（5）變大；（6）D。
8．某同學(xué)在“測量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計了如圖甲所示的電路圖。小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣（電阻約為10Ω），電源電壓為4.5V．請回答下列問題。

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng) 　斷開　。
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物甲圖連接完整。
（3）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到　A?。ㄟx填“A”或“B”）端。
（4）在連接好電路后，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是　燈泡斷路　。
（5）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制了U﹣I圖象如圖乙所示。根據(jù)U﹣I圖象提供的信息，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是　7.5　Ω。
（6）另一位同學(xué)將圖中的燈泡換成不同阻值的電阻，并換用了另一電源去探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。得到如表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)可知：電流與電阻　不成?。ㄟx填“成”或“不成”）反比，其原因是　沒有保持電阻兩端的電壓一定　。
實(shí)驗(yàn)序號
R/Ω
I/A
①
3
0.5
②
6
0.33
③
9
0.25
【答案】（1）斷開；（2）電路圖如上圖；（3）A；（4）燈泡斷路；（5）7.5；（6）不成；沒有保持電阻兩端的電壓一定。
【解答】解：
（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）燈泡正常發(fā)光時電路中的電流約為：I＝＝＝0.25A，電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，與燈泡串聯(lián)，如圖所示：

（3）由圖知，滑動變阻器的下面接了右邊的B接線柱，所以閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最左端即A端，使其阻值最大；
（4）當(dāng)燈泡斷路時，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，燈泡不亮；因此電路故障為燈泡斷路；
（5）由圖象可知，當(dāng)U＝1.5V時，I＝0.2A，則R＝＝＝7.5Ω；
（6）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電流與電阻乘積不是定值，即電流與電阻不成反比；由歐姆定律可知，在電壓一定時，電流與電阻成反比，因此該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與歐姆定律不符；這是由于沒有保持電阻兩端電壓不變造成的。
故答案為：（1）斷開；（2）電路圖如上圖；（3）A；（4）燈泡斷路；（5）7.5；（6）不成；沒有保持電阻兩端的電壓一定。

9．小明在探究“電功率和電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線連接好圖A電路，要求：電壓表測量L2兩端電壓。
（2）連好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩燈均不發(fā)光，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則故障可能是　L2斷路　。（寫出一種即可）
（3）燈泡工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和　光能　。
（4）開始實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)兩個燈泡的亮度接近，無法比較電功率大小。為了解決這個問題，在提供的器材中，小明選擇兩個阻值接近的電熱絲代替燈泡，又設(shè)計了如下三種可行方案：
甲：如圖B所示，將電熱絲R1和R2分別放入裝有等體積水的玻璃瓶內(nèi)，通電5分鐘后，通過溫度計示數(shù)升高的多少，比較電功率大?。?br /> 乙：其他條件不變，僅將甲方案中水換成乙醚；
丙：其他條件不變，僅將甲方案中水換成煤油。
物質(zhì)
比熱容c/J?（kg?℃）﹣1
密度ρ/（kg?m﹣3）
導(dǎo)電性
水
4.20×103
1.00×103
不導(dǎo)電
乙醚
2.35×103
0.71×103
不導(dǎo)電
煤油
2.14×103
0.80×103
不導(dǎo)電
你認(rèn)為以上哪個方案能最明顯地比較出電功率的大?。空堈f明理由。
【答案】（1）如圖所示；（2）L2斷路；（3）光能；（4）乙方案，相對甲和丙方案，根據(jù)Q＝cmΔt＝cρVΔt，Q、V相同，乙醚的比熱容c和密度ρ的乘積最小，Δt最大，兩瓶中溫度計升高溫度的差最大，所以乙方案最明顯。
【解答】解：（1）電源電壓為3V，所以電壓表選用0～3V的量程，并聯(lián)在L2兩端，如圖所示；
；
（2）燈泡不發(fā)光，說明斷路，電壓表有示數(shù)，可能為L2斷路；
（3）燈泡工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能；
（4）乙方案，相對甲和丙方案，根據(jù)Q＝cmΔt＝cρVΔt，Q、V相同，乙醚的比熱容c和密度ρ最小，Δt最大，兩瓶中溫度計升高溫度的差最大，所以乙方案最明顯。
故答案為：（1）如圖所示；（2）L2斷路；（3）光能；（4）乙方案，相對甲和丙方案，根據(jù)Q＝cmΔt＝cρVΔt，Q、V相同，乙醚的比熱容c和密度ρ的乘積最小，Δt最大，兩瓶中溫度計升高溫度的差最大，所以乙方案最明顯。
10．小琪同學(xué)在做“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)器材有：電源（三節(jié)新的干電池），額定電壓為2.5V的小燈泡、規(guī)格不同的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和導(dǎo)線。圖甲是沒有連接完整的電路。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線按要求將電路（圖甲）連接完整（要求：向左移動滑動變阻器的滑片使電流表示數(shù)變大，導(dǎo)線不交叉）。
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障原因可能是　小燈泡斷路　。
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片到某位置，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時電壓為　2.2　V。若想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向　A　（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表的示數(shù)為2.5V。
（4）小琪在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時，計算出了小燈泡的平均電功率（如表），你認(rèn)為她這樣處理數(shù)據(jù)是　不合理?。ㄟx填“合理”或“不合理”）的，理由是　小燈泡在不同實(shí)際電壓下的實(shí)際功率不同，求平均值沒意義　。
實(shí)驗(yàn)序號
電壓U/V
電流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
（5）實(shí)驗(yàn)提供的滑動變阻器規(guī)格為R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪選擇的是　R2?。ㄟx填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述實(shí)驗(yàn)。
（6）上述實(shí)驗(yàn)完成后，小琪又用阻值已知為R0的定值電阻來測量未知電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示。由于原電源不符合實(shí)驗(yàn)要求，又換用另一電源，電壓未知且恒定。電路正確連接后：
①當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，S1斷開時，電流表示數(shù)為I1；
②當(dāng)開關(guān) 　S、S1　閉合，　S2　斷開時，電流表示數(shù)為I2；
③未知電阻的阻值Rx＝　　（用已知量和測量量的符號表示）。
【答案】（1）如圖所示；（2）小燈泡斷路；（3）2.2；A；（4）不合理；小燈泡在不同實(shí)際電壓下的實(shí)際功率不同，求平均值沒意義；（5）R2；（6）S、S1；S2；。
【解答】解：（1）向左移動滑動變阻器的滑片使電流表示數(shù)變大，即滑動變阻器接入阻值變小，所以應(yīng)接左下接線柱，如圖所示；
；
（2）電流表無示數(shù)，說明電路斷路，電壓表有示數(shù)，可能為小燈泡斷路；
（3）電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，讀數(shù)為2.2V；還未達(dá)到2.5V，所以滑動變阻器向A滑，阻值減小，電流變大，小燈泡兩端電壓會達(dá)到2.5V；
（4）計算小燈泡的平均電功率是不合理的，因?yàn)樾襞菰诓煌瑢?shí)際電壓下的實(shí)際功率不同，求平均值沒意義；
（5）燈泡正常發(fā)光時電壓為2.5V，電源電壓為4.5V，變阻器分得的電壓：U變＝4.5V﹣2.5V＝2V；
此時滑動變阻器阻值Rp＝＝≈7.1Ω；再結(jié)合電流表的量程，故選R2；
（6）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示，操作思路為兩電阻并聯(lián)，當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，S1斷開時，先測干路電流I1；然后單獨(dú)測R0的電流，所以開關(guān)S、S1閉合，S2斷開時，電流表測的是R0的電流為I2；
并聯(lián)電路中，各支路電壓相等，所以Rx兩端的電壓Ux＝U0＝I2R0；通過Rx的電流Ix＝I1﹣I2；
根據(jù)歐姆定律可得Rx＝＝。
故答案為：（1）如圖所示；（2）小燈泡斷路；（3）2.2；A；（4）不合理；小燈泡在不同實(shí)際電壓下的實(shí)際功率不同，求平均值沒意義；（5）R2；（6）S、S1；S2；。
11．小娟利用如圖甲所示的器材測量小燈泡的電功率，已知小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)小娟繪制了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像（如圖乙所示）由圖像可知，小燈泡正常工作時的電功率是　0.75　W，進(jìn)一步分析圖像可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻不斷變化，這是因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而　增大　。
（2）繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讓小燈泡兩端的電壓逐漸降低，小燈泡逐漸變暗，在這段時間內(nèi)，若小燈泡電阻變化量的絕對值是△R1，滑動變阻器接入電路的電阻變化量的絕對值是△R2，則△R1　小于　△R2（“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）小娟同學(xué)用定值電阻代替小燈泡，并對電路進(jìn)行了調(diào)整，設(shè)計了如圖丙所示的電路，也測量出此電阻的阻值，已知滑動變阻器的最大阻值為R0，她的操作如下：
①將滑動變阻器的滑片調(diào)到中央位置，記錄電壓表示數(shù)為U1；
②將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，記錄電壓表示數(shù)為U2，則U1　大于　（填“大于”、“小于”或“等于”），未知電阻的表達(dá)式Rx＝　　。
【答案】（1）0.75；增大；（2）小于；（3）大于；。
【解答】解：（1）燈泡兩端電壓等于額定電壓2.5V時正常發(fā)光，由圖象知此時通過燈泡的電流為0.3A，所以燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
由圖象知，燈泡通過的電流隨兩端電壓增大而增大，且電壓變化大于電流變化，由歐姆定律知，燈泡電阻不斷變大，由P＝UI知，這是因?yàn)闊襞莸膶?shí)際功率變大，溫度升高，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓逐漸降低，小燈泡逐漸變暗，此時燈泡兩端電壓減小，通過燈的電流也減小，電源電壓不變，由R＝知，電路的總電阻變大，由P＝UI知，燈泡的實(shí)際功率減小，燈絲的溫度降低，小燈泡阻值隨溫度的減小而變小，
由電阻的串聯(lián)規(guī)律可知：小燈泡阻值減小的值△R1小于變阻器連入電路中增大的值△R2；
（3）①將滑動變阻器滑片調(diào)到中央位置（變阻器連入電路的阻值為0.5R0），記錄電壓表示數(shù)為U1；
②將滑動變阻器滑片調(diào)到阻值最大處（變阻器連入電路的阻值為R0），記錄電壓表示數(shù)為U2。
在①中，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電壓表示數(shù)：
U1＝×0.5R0；
故：2U1＝；
在②中，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電壓表示數(shù)：
U2＝×R0，
比較可知，2U1＞U2，所以U1＞；
在步驟①②中，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：
U＝U1+UX＝U1+×RX……①
U＝U2+UX′＝U2+×RX……②；
由①②可得，RX＝。
故答案為：（1）0.75；增大；（2）小于；（3）大于；。
12．在“測量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓U額＝2.5V。

（1）如圖甲，有一根導(dǎo)線未連接，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整；
（2）連接完電路，閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，電表完好，則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了　短路?。ǘ搪?斷路）；
（3）故障排除后，移動滑片P到某一位置，電壓表示數(shù)如圖乙所示為　1.8　V；此時要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向　左?。ㄗ?右）端移動；
（4）移動滑片P，記下多組數(shù)據(jù)，并繪制圖丙所示的U﹣I圖象，由圖象可計算出小燈泡的額定功率是　1　W；
（5）小明還發(fā)現(xiàn)圖線在電流較小時是直線，隨著電流增大，圖線變成了一條曲線，如圖丙所示．造成這種變化的原因是　小燈泡的燈絲隨溫度的升高而增大　。
（6）小明設(shè)計了如圖丁所示電路，測量另一只燈泡的額定功率（已知：電源電壓不變，R1和R2為滑動變阻器，R1的最大電阻為10Ω，燈泡的額定電流為0.3A）；
①只閉合開關(guān)S和S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使電流表示數(shù)為0.3A；
②只閉合開關(guān)S和S1，保持滑動變阻器R1滑片位置不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，使電流表示數(shù)仍為0.3A；
③接著將R1的滑片P調(diào)至最左端，記下電流表的示數(shù)為0.5A，再將R1的滑片P調(diào)至最右端，記下電流表的示數(shù)為0.25A；
④該燈泡額定功率P額＝　0.9　W。
【答案】（1）如上圖；（2）短路；（3）1.8；左；（4）1；（5）小燈泡的燈絲隨溫度的升高而增大；（6）0.9。
【解答】解：（1）小燈泡的額定電壓是2.5V，所以電壓表選擇0～3V，把電壓表和小燈泡并聯(lián)即可，正確連接如圖。

（2）閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，說明電路的通路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表測量導(dǎo)線兩端的電壓，所以可能是小燈泡短路。
（3）由（1）知，電壓表使用的0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為1.8V。
此時小燈泡兩端的電壓是1.8V，要使小燈泡兩端的電壓是2.5V，滑動變阻器兩端的電壓要減小，減小滑動變阻器連入電路的電阻，所以滑動變阻器向左移動。
（4）由圖像知，小燈泡在2.5V下的額定電流是0.4A，
則小燈泡的額定功率P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W。
（5）燈絲的電阻隨溫度影響較大，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，燈絲溫度越高，燈絲的電阻越大，所以出現(xiàn)一條曲線。
（6）①只閉合開關(guān)S和S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使電流表示數(shù)為0.3A；
②只閉合開關(guān)S和S1，保持滑動變阻器R1滑片位置不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，使電流表示數(shù)仍為0.3A；
此時滑動變阻器R2等效于小燈泡。
③接著將R1的滑片P調(diào)至最左端，滑動變阻器R1被短路，記下電流表的示數(shù)為0.5A，則電源電壓U源＝I'R2；
再將R1的滑片P調(diào)至最右端，滑動變阻器R1和滑動變阻器R2串聯(lián)在電路中，阻值最大滑動變阻器R1，記下電流表的示數(shù)為0.25A，則電源電壓U源＝I''（R1+R2）；
根據(jù)電源電壓不變得，則I'R2＝I''（R1+R2），
0.5A×R2＝0.25A×（10Ω+R2），
則滑動變阻器R2的阻值R2＝10Ω。
則滑動變阻器R2的功率為P'＝I額2R2＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，
滑動變阻器R2等效于小燈泡，則小燈泡的額定功率P額＝0.9W。
故答案為：（1）如上圖；（2）短路；（3）1.8；左；（4）1；（5）小燈泡的燈絲隨溫度的升高而增大；（6）0.9。
13．用如圖甲所示的器材和電路測量小燈泡的額定功率，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器的銘牌上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。
（2）閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，可能是小燈泡　短　路。
（3）排除故障后再次閉合開關(guān)，移動滑片直到電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，為　0.32　A，小燈泡的額定功率為　0.8　W。再調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)達(dá)到3V，此時小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)?。肌?.152W（選填“＜”、“＞”或“＝”）
（4）不改變所有連接，僅將圖甲中的小燈泡換成三個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻，以此探究“在電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系”，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖象如圖丙所示。
①由圖象可知，定值電阻R兩端的電壓為　3　V不變。
②當(dāng)定值電阻由5Ω換為10Ω時，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向　右?。ㄟx填“右”或“左”）端移動。
③不能換用50Ω的定值電阻繼續(xù)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，原因是　滑動變阻器的最大阻值太小　。
【答案】（1）如上圖；（2）短；（3）0.32；0.8；＜；（4）①3；②右；③滑動變阻器的最大阻值太小。
【解答】解：（1）從電源正極出發(fā)，依次經(jīng)過開關(guān)、電流表、小燈泡、滑動變阻器、電源的負(fù)極，注意電壓表和電流表的正負(fù)接線柱，滑動變阻器選擇一上一下接線柱，正確電路連接如圖。

（2）閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發(fā)光，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表無示數(shù)，可能是小燈泡短路，電壓表測量導(dǎo)線兩端的電壓。
（3）由甲圖知，電流表使用的0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.32A，
小燈泡的額定功率為P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W，
小燈泡正常工作時的電阻R＝＝＝7.8125Ω，
假如小燈泡的電阻保持不變，則小燈泡功率P'＝＝＝1.152W，
由于小燈泡的電阻隨溫度升高而增大，所以小燈泡兩端電壓為3V時，小燈泡的電阻大于7.8125Ω，則小燈泡的實(shí)際功率小于1.152W。
（4）①由圖像知，IR＝0.2A×15Ω＝0.3A×10Ω＝0.6A×5Ω＝3V，則定值電阻兩端的電壓為3V。
②電源電壓是6V，定值電阻兩端的電壓是3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，則滑動變阻器兩端的電壓是3V，即定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓之比是3V：3V＝1：1，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比，所以當(dāng)定值電阻由5Ω換為10Ω時，滑動變阻器的電阻也應(yīng)該是10Ω，所以滑片向右移動。
③定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓之比是3V：3V＝1：1，所以當(dāng)定值電阻由50Ω時，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比，滑動變阻器的電阻也應(yīng)該是50Ω，所以滑動變阻器的最大阻值太小。
故答案為：（1）如上圖；（2）短；（3）0.32；0.8；＜；（4）①3；②右；③滑動變阻器的最大阻值太小。
14．同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率

（1）小明和小華按照電路圖甲正確連接電路測量燈泡甲的額定電功率。
①閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的阻值調(diào)到最　左?。ㄟx填“左”或“右”）端；
②閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表中只有一只電表有示數(shù)，小燈泡有亮度，說明　電壓　表發(fā)生了斷路；
③排除故障后，再閉合開關(guān)，移動滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則該組小燈泡的額定功率為　0.75　W。
（2）小周和小李也連接了圖甲的電路測量燈泡乙的額定電功率，根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出小燈泡電壓在1.5V﹣2.5V之間的I﹣U圖象如圖丙所示，則該組小燈泡的額定功率是　0.725　W．小燈泡電壓為1.5V時的電阻　小于　（填“大于”、“小于”或“等于”）小燈泡電壓為2.5V時的電阻。若小燈泡電壓為1.5V、2.0V、2.5V時小燈泡的功率分別為P1、P2、P3，則P2　＜?。≒1+P3）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）小芳和小小麗重新設(shè)計了一種測量小燈泡額定功率的電路，如丁圖所示，測量燈泡丙的額定電功率，電源電壓保持3.5V不變，R0為阻值為10Ω的定值電阻，連接好電路后進(jìn)行如下操作：
①斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S和、S1，移動滑動變阻器滑片P，使電壓表示數(shù)為　2.5　V；
②保持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，讀出電壓表示數(shù)為2.6V；小燈泡的額電功率為　0.72　W（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。
【答案】（1）①左；②電壓；③0.75；（2）0.725；小于；＜；（3）①2.5；②0.72。
【解答】解；（1）①為了保護(hù)電路，在使用前應(yīng)將電阻值調(diào)至最大阻值處，即左端；
②測燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)。
若電流表斷路，則整個電路斷路，燈泡不能發(fā)光；若電壓表斷路，電路其它部分仍然可以工作。由題知閉合開關(guān)后，小燈泡亮度一般，說明電路中通路，說明斷路的電表是電壓表；
③圖乙中電流表選用0～0.6A量程，分度值是0.02A，此時的電流I＝0.3A，
小燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（2）小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖象丙知，燈泡電壓為2.5V時的電流為0.29A，
所以測得燈泡的額定功率：P′＝UI′＝2.5V×0.29A＝0.725 W；
由圖象知，燈泡兩端電壓由1.5V增大到2.5V時，電壓變化比電流變化快，由此可知燈泡電阻隨電壓增大而增大，所以小燈泡電壓為1.5V時的電阻小于2.5V時的電阻；
由圖象知，燈泡電壓1.5V﹣2.5V變化過程中，電流變化是均勻的，若電壓從1.5V增大到2.0V時電流增大△I，則電壓從2.0V增大到2.5V時電流變化也為△I，
由P＝UI有：
P2＝U2I＝2V×I，
P1＝U1I1＝1.5V×（I﹣△I）
P3＝U3I3＝2.5V×（I+△I）
則：＝＝2V×I+＞2V×I，
所以P2＜。
（3）①為了使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)使小燈泡兩端的電壓為2.5V，
②在上面的第2次操作中，保持持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，讀出電壓表示數(shù)為2.6V；此時定值電阻與變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，變阻器的電壓：U滑＝3.5V﹣2.6V＝0.9V，
根據(jù)分壓原理，＝，即＝，則：R滑＝Ω；
故在第1次操作中，由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，通過變阻器的電流即燈的額定電流：
IL＝＝＝A；
故燈的額定功率：PL＝ULIL＝2.5V×A≈0.72W。
故答案為：（1）①左；②電壓；③0.75；（2）0.725；小于；＜；（3）①2.5；②0.72。
15．小寶同學(xué)要測量一個小燈泡的電功率，已知電源電壓是6V，小燈泡的額定電壓是2.5V，燈絲電阻大約為10Ω，滑動變阻器的規(guī)格有A“10Ω1A”，B“20Ω1.5A”
（1）為了測小燈泡的額定功率，滑動變阻器應(yīng)選　B?。ㄟx填“A”或“B”）。請用筆畫線代替導(dǎo)線幫小寶同學(xué)將圖甲中的實(shí)物圖連接完整，要求：滑片向右移動時燈變亮。

（2）故障排除后，為了測出小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為　2.5　V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為　0.95　W。
（3）為了考查同學(xué)們的能力，老師拿來了一個已知額定電流為0.2A，但額定電壓未知的小燈泡，一個已知阻值為R的電阻和兩個開關(guān)S1、S2，利用上面的部分器材為同學(xué)們設(shè)計了如圖丙所示的電路來測量小燈泡的額定功率，請你將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整；
①　只閉合S、S1　（填開關(guān)S、S1、S2的通斷情況），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為　0.2A×R　；
②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，　保持滑動變阻器的滑片不動?。ㄟx填“適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片”“保持滑動變阻器的滑片不動”），讀出電壓表的示數(shù)為U；
③燈泡額定功率的表達(dá)式為：P＝　（U﹣0.2A×R ）×0.2A　。
【答案】（1）B；如上所示；（2）2.5；0.95；（3）①只閉合開關(guān)S、S1；0.2A×R；②保持滑動變阻器的滑片不動；③（U﹣0.2A×R ）×0.2A。
【解答】解：（1）電源電壓是6V，小燈泡的額定電壓是2.5V＜3V，燈絲電阻大約為10Ω，燈正常工作時的電流大?。?br /> I＝＝0.25A＜0.6A，電流表選用小量程，燈正常發(fā)光時，變阻器分得的電壓U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，變阻器連入電路中的電阻：R滑＝＝14Ω，考慮到電阻和變阻器允許通過的最大電流，應(yīng)選用B規(guī)格的變阻器；
因要求滑片向右移動時燈變亮，即電流變大，電阻變小，即滑片以右電阻絲連入電路中。電流表、電壓表選用小量程，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表與燈并聯(lián)，如下所示：

（2）燈在額定電壓下的功率為額定功率，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表分度值為0.02A，示數(shù)為0.38A，則小燈泡的額定功率PL＝ULI＝2.5V×0.38A＝0.95W；
泡額定電壓為3.8V，電壓表選0～15V量程，把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，實(shí)物電路圖如圖所示：
（3）①只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為 0.2A×R；
②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表的示數(shù)為U；
③在上面的操作過程中，電路的連接關(guān)系不變，滑片的位置不動，各用電器的電壓不變，燈仍正常發(fā)光，故燈的額定電壓為UL額＝U﹣0.2A×R，燈泡額定功率的表達(dá)式為：P＝IL額×UL額＝0.2A×（U﹣0.2A×R）。
故答案為（1）B；如上所示；（2）2.5；0.95；（3）①只閉合開關(guān)S、S1；0.2A×R；②保持滑動變阻器的滑片不動；③（U﹣0.2A×R ）×0.2A。
16．小明用圖甲電路測量額定電壓為2.5V小燈泡L1的額定功率，電源電壓調(diào)節(jié)為4.5V不變（提示：電源電壓可調(diào)），規(guī)格為“30Ω 1A”的滑動變阻器。
（1）小明連接了如圖甲所示的電路，若電路中各元件完好，閉合開關(guān)會出現(xiàn) 　B　。
A．小燈泡發(fā)光 B．可能損壞電壓表 C．可能損壞電流表 D．可能損壞電源
（2）檢查電路，小明發(fā)現(xiàn)一根導(dǎo)線連接錯誤，請將圖中連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。
（3）小明改正電路連接后，用開關(guān)試觸時，看到小燈泡發(fā)出明亮的光，則他在操作中存在的不當(dāng)之處是　開關(guān)閉合前未將變阻器的滑片放到最大阻值處　。
（4）改正所有問題并正確完成了實(shí)驗(yàn)，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了小燈泡的I﹣U圖象（如圖乙）。
①根據(jù)圖象，在圖丙中畫出：當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時，電流表指針的位置。
②觀察圖象，小明發(fā)現(xiàn)圖象是曲線，原因是小燈泡燈絲的電阻隨　溫度　的變化而變化，小燈泡的額定功率是　0.625　W。
（5）小明取來另一小燈泡L2，其燈絲材料、長度和額定電壓與實(shí)驗(yàn)用燈泡L1均相同，但L2比L1的燈絲粗，將L2替換滑動變阻器，再閉合開關(guān)，可能損壞的是燈　L1　（填“L1”或“L2”）。
（6）小明將電路中小燈泡分別改接5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，探究電流與電阻的關(guān)系。
①實(shí)驗(yàn)時若控制定值電阻兩端電壓保持2V不變，為使三個電阻單獨(dú)接入電路都能完成實(shí)驗(yàn)，電源電壓應(yīng)不高于　5　V。
②調(diào)節(jié)電源電壓為4.5V不變，控制電阻兩端的電壓保持2V不變，則滑動變阻器連入電路中電阻的阻值與電路中定值電阻的阻值之比為　5：4　即可完成實(shí)驗(yàn)。
（7）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明設(shè)計了如圖丁所示電路，測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。方案如下（電源電壓不變，滑動變阻器R1的最大阻值為R0，滑動變阻器R2最大阻值未知）。步驟：

①按電路圖連接實(shí)物電路。
②只閉合開關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)變阻器R1的滑片，使電流表的示數(shù)為　I額　，燈泡正常發(fā)光。
③只閉合開關(guān)S、S1，保持R1滑片的位置不變，調(diào)節(jié)變阻器R2的滑片，使電流表的示數(shù)為I額。
④保持　R2　（填“R1”或“R2”）滑片的位置不變，只閉合開關(guān)S、S1，將另一個滑動變阻器滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動變阻器的滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I2。
⑤小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝　?。ㄓ肐額，I1，I2，R0表示）。
【答案】（1）B；（2）如上實(shí)物連接圖；（3）開關(guān)閉合前未將變阻器的滑片放到最大阻值處；（4）①如上指針位置圖；②溫度；0.625；（5）L1；（6）①5；②5：4；（7）②I額；④R2；⑤。
【解答】解：（1）按圖甲電路進(jìn)行連接時，電流表與燈泡并聯(lián)，電流表相當(dāng)于短路，燈泡不亮，不會影響到電流表，與題意不符，故AC錯誤；
故電壓表串聯(lián)在電路上形成了斷路，電流表與燈泡并聯(lián)，由于電源電壓4.5V大于電壓表選用的小量程，故可能造成電壓表的損壞，對電源無影響，故B正確，D錯誤；
故選：B；
（2）電路連接錯誤：應(yīng)把燈泡右端與電壓表的負(fù)接線柱連接，如圖所示：

（3）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片放到最大阻值處，則不當(dāng)之處為：開關(guān)閉合前未將變阻器的滑片放到最大阻值處；
（4）①由圖乙可知，電壓表示數(shù)為1.5V時，電流為0.2A，在圖丙中電流表指針的位置如圖所示：

②圖象是曲線的原因是小燈泡燈絲的電阻隨溫度變化而變化；小燈泡正常發(fā)光時，額定電壓為2.5V，由圖乙中得出對應(yīng)的額定電流為0.25A，則小燈泡的額定功率為P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（5）小燈泡L2燈絲材料、長度和額定電壓與實(shí)驗(yàn)用燈泡L1均相同，L2比L1的燈絲粗，則燈泡L2的電阻比燈泡L1的電阻小，將兩燈泡串聯(lián)到電路中，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡L2兩端的電壓小于L1兩端的電壓，因兩燈泡額定電壓相等，故閉合開關(guān)，可能損壞的是燈泡L1。
（6）①控制定值電阻兩端電壓保持2V不變，為使三個電阻單獨(dú)接入電路都能完成實(shí)驗(yàn)，定值電阻為20Ω、滑動變阻器最大電阻30Ω時的電源電壓為最大允許電壓，此時定值電阻的電流為，滑動變阻器兩端的電壓為U滑＝IR滑＝0.1A×30Ω＝3V，此時電源電壓即為5V，故電源電壓應(yīng)不高于5V；
②在電路中定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)分壓原理，電阻比等于電壓比，定值電阻兩端的電壓為2V，滑動變阻器兩端的電壓為2.5V，根據(jù)分壓原理，滑動變阻器連入電路中電阻的阻值與電路中定值電阻的阻值之比等于其兩端的電壓比，即；
（7）②要使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)即為小燈泡額定電流I額；
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析，閉合開關(guān)S、S1時，②③步調(diào)整電流表的示數(shù)為I額，接下來應(yīng)保持變阻器R2 滑片的位置不變；
⑤只閉合開關(guān)S、S1，將另一個滑動變阻器滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動變阻器的滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I2，根據(jù)兩種情況下電源電壓相等得出：I1（R0+R2）＝I2R2，，小燈泡的額定電壓為：U額＝I額R2，則小燈泡的額定功率為：P額＝U額I額＝。
故答案為：（1）B；（2）如上實(shí)物連接圖；（3）開關(guān)閉合前未將變阻器的滑片放到最大阻值處；（4）①如上指針位置圖；②溫度；0.625；（5）L1；（6）①5；②5：4；（7）②I額；④R2；⑤。
17．小明在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用額定電壓為2.5V的小燈泡、電阻箱（阻值范圍0～9999Ω）、電壓恒定為4V的電源以及其它相關(guān)器材按圖甲連接電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（1）甲是小明測量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖，圖中有一根線連接錯誤，請?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正。
（2）接通電路后，燈不亮，電流表、電壓表都沒有示數(shù)，小明再次檢查電路的連接，確認(rèn)電路沒有出現(xiàn)斷路的現(xiàn)象，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是　電阻箱處于最大阻值　。
（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，小明調(diào)節(jié)電阻箱，直到燈泡正常發(fā)光，在此過程中測得小燈泡電流和電壓的幾組數(shù)據(jù)并正確畫出曲線a，如圖乙，可知該小燈泡額定功率為　0.75　W，此電路的數(shù)據(jù) 　不能?。ㄟx填“能”或“不能”）研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系。
（4）小明在圖乙中還畫出了本實(shí)驗(yàn)中電阻箱的電流隨電壓變化的曲線b，老師據(jù)圖指出該曲線中明顯可以看出有一處是錯誤的，你認(rèn)為這一處的錯誤是　曲線a和曲線b交叉處　。
（5）實(shí)驗(yàn)完成后，小明還想測量另一個額定電壓為U額的小燈泡的電功率，但電壓表出現(xiàn)故障不能使用，于是他設(shè)計了如圖丙所示的電路，已知定值電阻的阻值為R0，請你將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，　使電流表示數(shù)和定值電阻的乘積為小燈泡的額定電壓U額　。
②閉合S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片位置不動，記錄電流表的示數(shù)為I。
③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝　U額（I﹣）?。ㄓ肬額、I和R0表示）。
【答案】（1）如上圖；（2）電阻箱處于最大阻值；（3）0.75；不能；（4）曲線a和曲線b交叉處；（5）①使電流表示數(shù)和定值電阻的乘積為小燈泡的額定電壓U額；③U額（I﹣）。
【解答】解：（1）按照電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，電流表和小燈泡串聯(lián)，電壓表和小燈泡并聯(lián)，所以電流電源正極出發(fā)，依次經(jīng)過開關(guān)、電流表、電阻箱、燈泡、電源負(fù)極，開關(guān)和燈泡之間的導(dǎo)線是錯誤的，電路連接如圖。

（2）電路接通，小燈泡不亮，
如果小燈泡短路，電路中電流不為零，故小燈泡短路故障排除。
經(jīng)檢測電路不是斷路。
如果電路連接正確，沒有故障的情況下，由于電阻箱的阻值處于最大阻值為9999Ω，電源電壓是4V，則電路電流大約為I＝＝≈0.0004A，電路在電流太小，小燈泡兩端的電壓很小，所以電流表和電壓表沒有示數(shù)，并且小燈泡不亮。
（3）由圖像乙知，小燈泡額定電壓下的電流是0.3A，則小燈泡的額定功率P＝U'I'＝2.5V×0.3A＝0.75W。
小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不能控制電阻的阻值不變，不能探究導(dǎo)體電流跟電壓的關(guān)系。
（4）如圖甲，小燈泡和電阻箱串聯(lián)在電路中，曲線a和曲線b交叉處，小燈泡兩端的電壓大于2.0V，電阻箱兩端的電壓大于2.0V，則小燈泡和電阻箱兩端的總電壓大于4.0V，電源電壓是4V，故和題干矛盾，故曲線a和曲線b交叉處是錯誤的。
（5）①閉合S、S1，斷開S2，定值電阻R0和小燈泡是并聯(lián)的，然后和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量定值電阻R0的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I0和定值電阻R0的乘積為小燈泡的額定電壓U額，此時小燈泡正常工作，I0＝。
②閉合S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器的滑片位置不動，定值電阻R0和小燈泡是并聯(lián)的，然后和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量小燈泡和定值電阻R0的總電流，記錄電流表的示數(shù)為I。
則小燈泡的額定電流為I額＝I﹣I0＝I﹣。
③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝U額I額＝U額（I﹣）。
故答案為：（1）如上圖；（2）電阻箱處于最大阻值；（3）0.75；不能；（4）曲線a和曲線b交叉處；（5）①使電流表示數(shù)和定值電阻的乘積為小燈泡的額定電壓U額；③U額（I﹣）。
18．在測量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電流為0.3A。

（1）本實(shí)驗(yàn)的原理是：　P＝UI　。
（2）如圖甲所示，閉合開關(guān)前，圖甲中的滑片P應(yīng)位于　右?。ㄟx填“左”或“右”）端；閉合開關(guān)無論怎樣移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是　小燈泡斷路　。
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時，電壓表的示數(shù)如乙所示，小燈泡的額定功率為　1.2　W。
（4）若所提供的器材只有：小燈泡1個，電流表1個、電源（電壓為U）、開關(guān)S1、S2、滑動變阻器1個，導(dǎo)線若干，小燈泡的額定電流為I額，小紅設(shè)計了如圖內(nèi)所示電路圖，請你幫她在虛線框內(nèi)補(bǔ)全電路，并補(bǔ)全測小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)步驟、寫出小燈泡額定功率的表達(dá)式.實(shí)驗(yàn)步驟：
①連接電路，然后只閉合開關(guān)S1，移動滑動變阻器滑片使電流表的示數(shù)為I額。
②保持滑片位置不變，　再閉合S2　，讀出電流表的示數(shù)為I1。
③小燈泡的額定功率的表達(dá)式P額＝?。║﹣U）I額?。ㄓ盟o字母表示）。
【答案】（1）P＝UI；（2）右；小燈泡斷路；（3）1.2；（4）②再閉合S2；③（U﹣U）I額。
【解答】解：（1）利用電壓表測量小燈泡兩端的電壓，利用電流表測量小燈泡的電流，根據(jù)P＝UI測量小燈泡的功率，故此實(shí)驗(yàn)原理是P＝UI。
（2）閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處，滑動變阻器接入左半段，所以滑動變阻器滑片P處于右端。
閉合開關(guān)無論怎樣移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表無示數(shù)，說明電路是斷路，此時電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓，所以電壓表有示數(shù)，故障可能是小燈泡斷路。
（3）電壓表使用的0～15V量程，每一個大格代表5V，每一個小格代表0.5V，電壓為4V，
小燈泡的額定功率P＝UI＝4V×0.3A＝1.2W。
（4）小燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，只閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使小燈泡正常工作，再閉合S2把小燈泡短路，讀出電流表示數(shù)I1，根據(jù)歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的阻值，求出小燈泡正常工作時滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出小燈泡正常工作時的電壓，根據(jù)P＝UI求出小燈泡的額定功率，電路連接如圖。

①連接電路，然后只閉合開關(guān)S1，移動滑動變阻器滑片使電流表的示數(shù)為I額。
②保持滑片位置不變，再閉合S2，小燈泡短路，讀出電流表的示數(shù)為I1，電源電壓是U，則滑動變阻器接入電路的電阻R＝，
則當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，滑動變阻器兩端的電壓為U滑＝I額R＝I額＝U，小燈泡的額定電壓為U額＝U﹣U。
③小燈泡的額定功率的表達(dá)式P額＝U額I額＝（U﹣U）I額。
故答案為：（1）P＝UI；（2）右；小燈泡斷路；（3）1.2；（4）②再閉合S2；③（U﹣U）I額。

19．小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小
（1）通過觀察　溫度計示數(shù)變化　來比較電阻絲產(chǎn)生熱量多少，這種研究物理問題的方法叫　轉(zhuǎn)換法　。為讓燒瓶內(nèi)液體溫度升高得快些，應(yīng)選用　煤油?。河?水）。
（2）通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在電流和通電時間相同時，　電阻　越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
（3）聰明的小明同時發(fā)現(xiàn)改進(jìn)圖示的實(shí)驗(yàn)裝置還可探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)，請說出小明要做哪些改進(jìn)：　電阻一樣，液體不同　。

【答案】（1）溫度計示數(shù)變化；轉(zhuǎn)換法；煤油；（2）電阻；（3）電阻一樣，液體不同。
【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀測溫度計示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量多少，來判斷相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生的熱量多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法；
由于煤油的比熱容較小，質(zhì)量相同吸收熱量相同時，溫度變化比較明顯，應(yīng)選用煤油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（2）如圖所示，兩根金屬絲串聯(lián)，則電流和通電時間相等，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小，通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，說明乙瓶中鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在電流和通電時間相同時，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多；
（3）探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)，則他們應(yīng)將甲燒瓶中的煤油換成質(zhì)量相等的水，并使甲、乙兩燒瓶中電阻絲的阻值相同。
故答案為：（1）溫度計示數(shù)變化；轉(zhuǎn)換法；煤油；（2）電阻；（3）電阻一樣，液體不同。
20．小明利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小。
（1）實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過　溫度計示數(shù)　來反映的（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）。
（2）為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，小明選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)槊河偷谋葻崛荨⌒∮凇∷谋葻崛?。（選填“大于”或“小于”）。
（3）通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是　在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多　。
（4）該實(shí)驗(yàn)中用到的研究物理問題的法是　控制變量法、轉(zhuǎn)換法　。

【答案】（1）溫度計示數(shù)；（2）小于；（3）在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（4）控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
【解答】解：（1）兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計示數(shù)的變化反映出來的。
（2）若將燒瓶中裝有水，則由Q＝cm△t可知：在相同質(zhì)量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計的示數(shù)變化不明顯；
（3）綜合實(shí)驗(yàn)過程，使用相同質(zhì)量與初溫都相同的煤油，在電流和通電時間相同的前提下，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，說明乙瓶中的煤油吸收的熱量多，即乙瓶中的鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量多；所以可得出的結(jié)論是：在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多
（4）為保證通過兩個電阻的電流總是相等，電阻串聯(lián)；同時保證了它們的通電時間也相等，導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量就只與電阻有關(guān)了，為此采用控制變量法。煤油吸熱的多少是通過溫度計示數(shù)的變化來反映的，這是采取的轉(zhuǎn)換法。
故答案是：（1）溫度計示數(shù)；（2）小于；（3）在電流和通電時間相同時，導(dǎo)體電阻越大產(chǎn)生的熱量越多；（4）控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
21．小明利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小。
（1）實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過來反映的　溫度計示數(shù)?。ㄟx填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）。圖中的電路連接方式可以控制　電流　和　通電時間　相等。
（2）為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，小明選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)槊河偷谋葻崛荨⌒∮凇∷谋葻崛荩ㄟx填“大于”或“小于”）。
（3）通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是　當(dāng)電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越大　。

【答案】（1）溫度計示數(shù)；電流；通電時間；（2）小于；（3）當(dāng)電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越大。
【解答】解：（1）相同質(zhì)量的煤油吸熱的多少是通過溫度計升高的示數(shù)來反映的；兩電阻串聯(lián)，則通電時間和電流是相同的；
（2）為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實(shí)驗(yàn)效果，選用煤油而不用水做實(shí)驗(yàn)，主要是由于煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，溫度變化明顯。
（3）甲、乙瓶比較，已知通過兩段電熱絲的電流和通電時間都相同，由于R2＞R1，乙瓶中的溫度計示數(shù)升的快，所以可得結(jié)論是：當(dāng)電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越大。
故答案為：（1）溫度計示數(shù)；電流；通電時間；（2）小于；（3）當(dāng)電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越大。
22．小溪同學(xué)設(shè)計了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)。

①若想探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系，則應(yīng)選擇圖中的　甲和乙　兩個密閉容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
②通電時間相同時，產(chǎn)生熱量最多的是密閉容器　乙?。ㄟx填“甲”或“乙”或“丙”）中的電阻絲。
③在這個實(shí)驗(yàn)中，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，是通過　U形管兩側(cè)液面的高度差　的大小體現(xiàn)出來，這種方法在研究許多物理問題時都用到，下列幾個研究實(shí)例中也是采用相同研究方法的有　C　
A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；
B．研究光的傳播時，引入“光線”；
C．探究影響導(dǎo)體電阻大小因素時，用電流表示數(shù)來比較電阻大小。
【答案】①甲和乙；②乙；③U形管兩側(cè)液面的高度差；C。
【解答】解：
（1）電流產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時間有關(guān)，要探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制電流和通電時間相同，改變電阻的阻值；由圖可知，甲、乙兩容器中電阻絲串聯(lián)，則通過的電流相同，而它們的阻值不同，故甲、乙符合要求；
（2）甲、乙中，通過它們的電流和通電時間相等，由Q＝I2Rt可知，乙的電阻大，則乙產(chǎn)生的熱量大于甲產(chǎn)生的熱量；
甲、丙中，容器中的電阻和通電時間相等，由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過甲的電流大于通過丙中的電流，由Q＝I2Rt可知，甲產(chǎn)生的熱量多；
綜上可知，產(chǎn)生熱量最多的密閉容器乙中的電阻絲；
（3）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，我們通過肉眼直接觀察看不到其多少，在此應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少用我們能看到的現(xiàn)象表現(xiàn)出來，在該題中是通過U形管兩側(cè)液面的高度差把電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少體現(xiàn)出來，
A、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，采用了控制變量法，故A不符合題意；
B、研究光的傳播時，引入“光線”；利用了模型法，故B不符合題意；
C、探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時，通過觀察電流表示數(shù)知道導(dǎo)體電阻大小，用的是轉(zhuǎn)換法，故C符合題意。
故答案為：①甲和乙；②乙；③U形管兩側(cè)液面的高度差；C。
23．小明利用如圖所示的裝置，探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系：在兩個相同的燒瓶中盛著質(zhì)量和溫度都相同的煤油，煤油中都浸泡著一段金屬絲，甲燒瓶中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，乙燒瓶中的電阻絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大。
（1）通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)　乙　燒瓶中溫度計的示數(shù)大，表明其它條件相同時，導(dǎo)體的電阻越　大　，產(chǎn)生的熱量越多。
（2）本試驗(yàn)使用了　控制變量法　的科學(xué)方法：通過兩金屬絲串聯(lián)的方式，控制　電流大小　和　通電時間　相同；還使用了　轉(zhuǎn)換　法，把導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少轉(zhuǎn)換為　溫度計示數(shù)的高低　。得出的結(jié)論是　電流和通電時間相同，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多　。
（3）小明想把該裝置改成探究物質(zhì)吸熱能力的實(shí)驗(yàn)裝置，則他應(yīng)將其中一個燒瓶中的煤油換成　質(zhì)量　相同的水，將甲燒瓶中的銅絲換成與乙燒瓶中鎳鉻合金絲的　電阻　相等的鎳鉻合金絲，并將兩個燒瓶中的金屬絲做絕緣處理。

【答案】（1）乙；大；（2）控制變量法；電流大小；通電時間；轉(zhuǎn)換法；通溫度計的示數(shù)高低；電流和通電時間相同，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）質(zhì)量；電阻。
【解答】解：
（1）因?yàn)閮呻娮璐?lián)，所以通過它們的電流相等；由焦耳定律Q＝I2Rt得，電阻大的在相同時間產(chǎn)生的熱量多，升高的溫度快。因此，乙燒瓶中溫度計的示數(shù)升高快；
（2）實(shí)驗(yàn)時，將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接入電路中，這是為了控制通過兩電阻的電流相同；電阻絲產(chǎn)生熱量的多少可以通過溫度計示數(shù)變化反應(yīng)出來，電阻絲產(chǎn)生熱量的多少轉(zhuǎn)化為溫度計示數(shù)的變化，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；為了保證這種轉(zhuǎn)換的科學(xué)性，實(shí)驗(yàn)中通過溫度計的示數(shù)大小反應(yīng)電阻產(chǎn)生熱量的多少；
（3）探究“比較水和煤油比熱容的大小”的實(shí)驗(yàn)，控制水和煤油兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等，吸收相等的熱量，通過比較溫度變化量來比較比熱，或控制水和煤油兩種物質(zhì)的質(zhì)量相等，升高相同的溫度，通過吸收熱量的多少來比較比熱。所以將其中一燒瓶的煤油換成質(zhì)量相等的水，將乙燒瓶中的銅絲換成與甲燒瓶中鎳鉻合金絲的電阻相等的鎳鉻合金絲。
故答案為：（1）乙；大；（2）控制變量法；電流大??；通電時間；轉(zhuǎn)換法；通溫度計的示數(shù)高低；電流和通電時間相同，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）質(zhì)量；電阻。
24．小明用如圖所示裝置探究兩種液體的吸熱能力，兩燒瓶中的電阻絲相同。
（1）實(shí)驗(yàn)中，必須取　質(zhì)量?。ㄌ睢百|(zhì)量”或“體積”）相等的甲、乙兩種液體；
（2）實(shí)驗(yàn)中，用　A?。ㄌ钚蛱枺╅g接反映液體吸收熱量的多少；通過比較　B?。ㄌ钚蛱枺﹣砼袛辔鼰崮芰Φ膹?qiáng)弱；
A．通電時間 B．溫度計示數(shù)的變化
（3）下表是某次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析可知，　甲　（填“甲”或“乙”）液體的吸熱能力較強(qiáng)；
（4）若在甲、乙兩瓶中，液體是質(zhì)量相同的同種液體，電阻絲的阻值不同，則該裝置可用來探究電流產(chǎn)生的熱量與　電阻　的關(guān)系。

質(zhì)量
（g）
初始溫度
（℃）
加熱時間
（min）
最終溫度
（℃）
液體甲
150
20
3
45
液體乙
150
20
3
68

【答案】（1）質(zhì)量；（2）A；B；（3）甲；（4）電阻。
【解答】解：
（1）實(shí)驗(yàn)中甲、乙兩液體初溫相同，還必須控制甲、乙兩液體的質(zhì)量相同；
（2）實(shí)驗(yàn)中，用相同的電熱絲對液體加熱，在相等時間內(nèi)液體吸收的熱量相等，加熱時間越長，液體吸收的熱量越多，可以用加熱時間的長短表示液體吸收熱量的多少；
實(shí)驗(yàn)中取質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體，用相同的電加熱器加熱，當(dāng)它們吸收相同熱量時，通過比較升高的溫度可以判斷吸熱能力的強(qiáng)弱；
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，相同質(zhì)量的液體加熱相同的時間，吸收相等的熱量，液體甲升高的溫度低，液體甲的吸熱能力強(qiáng)；
（4）據(jù)圖可知，此時兩電阻串聯(lián)，所以電流相同，通電時間相同，電阻絲的阻值不同，故該裝置可以探究電熱和電阻的關(guān)系。

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