九年级物理电功率单元综合测试(Word版 含答案)

九年级物理电功率单元综合测试（Word 版 含答案）

一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）

1．⑤小灯泡额定功率的表达式为：22221212

?

L I R P I R I R I I I ===-额额额额。朵朵和同学们在做电学实验过程中：

（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。

（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整

__________ 。

（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在_____。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V ，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。

（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：

①只闭合开关S 1、S 2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_____A 时，小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S 1、S 3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I 。

③P 灯=_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。

【答案】电阻改变接触不良 B 0.2 2V（I﹣0.2A）

【解析】（1）如图甲连接的是小灯泡，由于灯丝电阻随温度而变化，所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；

研究电流与电压的关系应保证电阻不变，改变电阻两端的电压，所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压改变。

（2）如图电路大部分已经完成，只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可，如图：

（3）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；

再将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，即电压与电阻成正比，那么定值电阻增大一倍时，滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍，所以她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向B端移动，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变。（5）缺少电压表时，借助一个10Ω的电阻，利用如图戊所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。

①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.2A时，此时电阻两端的电压为：，因为灯与电阻是并联的，电压相等，所以小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，即灯两端的电压是不变的，此时电流表测量的干路电流，读出电流表示数为I；

③由第一步实验确定灯的额定电压，即；通过电阻的电流为0.2A；

由第二步实验可知，灯与电阻的总电流为I，所以灯的电流为：；

由灯的额定功率可表示为：。

2．点睛：研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用，即分别控制电阻不变和电压不变，据此分析滑动变阻器滑片的调整方向，最后一问要理解单安法测量功率的原理，即根据图知，灯与电阻并联，两端的电压相等，利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压，再结合电流即可求功率，当然也可以求灯的电阻。小聪同学做测量小灯泡的功率的实验，所

用器材有电压恒为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡以及符合实验要求的电表，开关和导线．图甲是小聪没有连接完整的电路．

甲乙

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整_____________ ．

(2)小聪同学连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮．电压表指针明显偏转，电流表指针无偏转，则故障可能是______．

A．小灯泡短路B．小灯泡断路

C．滑动变阻器短路D．滑动变阻器断路

(3)小聪同学纠正错误后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W.

(4)老师告诉小聪，与小灯泡的电阻相比较，电流表的电阻非常小，电压表的电阻非常大，由于电流表、电压表电阻的影响，测量后计算出的电功率值会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)．

【答案】B0.7偏大

【解析】

【详解】

(1)电压表应与小灯泡并联，根据“额定电压为2.5 V的小灯泡”，所以连接小灯泡的右端到电压表的“3V”接线柱即可，如图：

(2)小聪同学连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮．电流表指针无偏转，说明电路中存在断路性故障，而电压表指针明显偏转，说明电压表两端到电源两极是通的，所以与电压表并联的小灯泡断路，故选B．

(3)小聪同学纠正错误后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02Ａ,电流为0.28A，则小灯泡的额定功率为:.

(4)与小灯泡的电阻相比较，电流表的电阻非常小，电压表的电阻非常大;

3．小灯泡的额定功率是

()

-

U U U

R

额额。如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5V，额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图。

（1）在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，请你找出其中的两处∶

①_____________________；② _______________________。

（2）改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是______（填写选项中的字母）。

A．小灯泡短路

B．连接小灯泡的导线接触不良

C．滑动变阻器接入电路的电阻过大

（3）小明调节滑动变阻器，依次正确读取三组实验数据，随手写在了草稿纸上（如图乙所示）。下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格，请你补出阴影处所缺的内容。

次数小灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A

小灯泡的电功率

P/W

_____

1

2

3

分析数据后得到小灯泡的额定电流为___ A，额定功率为________W。

（4）实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上，请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为_____W。

【答案】滑动变阻器连接成两个下接线柱电流表正负接线柱接反了

C 亮度

0.30 0.75 0.45

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]小明连接好的电路中存在错误或不妥之处，其中滑动变阻器连接成两个下接线柱，电流表正负接线柱接反了。

(2)[3]改正错误和不妥之处后，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，但小灯泡不亮，可能的原因是滑动变阻器接入电路的电阻过大，电路电流过小；而小灯泡短路则电压表无示数，连接小灯泡的导线接触不良则电流表无示数；故选C。

(3)[4]小明在老师指导下设计记录数据及现象的表格，阴影处所缺内容应为小灯泡的发光情况。

[5][6]分析数据可知，小灯泡两端电压越大，则通过的电流也越大，小灯泡的额定电压为2.5V，在记录数据中居中，故小灯泡的额定电流为0.30A，额定功率为

P=UI=2.5V?0.30A=0.75W

(4)[7]实验后，小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上，滑动变阻器消耗的功率为

22

2

000

22

00

00

()

()

24

U U U

P UI R

R R R

R R

R R R

R R

====

-

+

+++

当滑动变阻器接入阻值与定值电阻相同时，滑动变阻器消耗功率最大，为

4．则小灯泡额定功率：

()

121

U U U

P

R

-

额

＝。在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）为了测量更精确．电压表应选择的量程是0﹣_______（选填“3”或“15”）V．

（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数．则故障原因可能是小灯泡_______（选填“短路”或“断路”）

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为_______A．

（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示．

1234567

/V 2.5 2.1 1.7 1.30.90.50.1/A 0.260.240.210.190.160.05

U I 实验次数电压 电流

综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向_______（选填“左”或“右“）端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变_______（选填“大”或“小”）．

（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率．已知滑动变阳器R 1的最大阻值为R 0，小灯泡的额定电压为U 额．请完成下列实验步骤：

①闭合开关S ，S 1，调节R 1的滑片，使电压表的示数为U 额；

②接着_______；

③调节R 1的滑片调至最左端，记下电压表示数U 1；将R 1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U 2，小灯泡额定功率的表达式：P =_______（用R 0、U 额，U 1、U 2表示）

【答案】3 短路 0.3 左 小 保持变阻器R 1的滑片位置不动，断开S 1闭合S 2，移动变

阻器R 2使电压表不变 2021

U U R （U 1﹣U 2） 【解析】

【详解】

（1）灯的额定电压为3V ，故为了测量更精确电压表应选择的量程是0﹣3V ．

（2）若小灯泡短路，灯不亮，电路为通路，电流表有示数，电压表没有示数，符合题意； 若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压有示数，不符合题意；所以故障原因可能是小灯泡短路；

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为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 ，读数为0.3A ；

（4）根据表中数据，电路中的电流越来越小，由欧姆定律，电路的总电阻越来越大，故实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动； 根据由欧姆定律的变形式U R I

，计算灯的电阻分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω……2.0Ω，所以随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变小；

（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率．已知滑动变阳器R 1的最大阻值为R 0，小灯泡的额定电压为U 额．请完成下列实验步骤：

①闭合开关S ，S 1，调节R 1的滑片，使电压表的示数为U 额；

②接着，保持变阻器R 1的滑片位置不动，再断开S 1闭合S 2，移动变阻器R 2使电压表示数不变；

根据等效替代的原理知，此时R 2=R L ；

③将R 1的滑片P 调至最左端，记下电压表的示数为U 1；再将R 1的滑片P 调至最右端，记下电压表的示数为U 2，

在③中，将R 1的滑片P 调至最左端，R 1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U 1即为电源电压；再将R 1的滑片P 调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U 2，即为R 2的电压，根据串联电路电流相等和欧姆定律可得：

2122

0U U U R R -=， 解得：

22012

U R R U U ； 根据2

U P R

=得小灯泡额定功率的表达式： ()2

22122220012

==U U U P U U U R U R R U U =--额额额． 【点睛】

5．重点是测量小灯泡电阻和电功率的实验，难点是最后一问缺少电流表时，结合滑动变阻器R 1的最大阻值，根据最后两次电压表的示数差可知滑动变阻器R 1的的电压，再结合欧姆定律把R 2表示出来，进而得出功率的表达式．体会实验中利用了等效法。某同学要测量一个额定电压为2.5 V 的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示，使用的电源电压约为6 V ，滑动变阻器的规格是“5 Ω 2 A”．

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应移至________(填“a”或“b”)端．

(2)该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为________V ．为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是__________________．

(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率，请你写出一条改进措施：

____________________________．

【答案】b 2.9 断开开关 更换最大阻值更大的滑动变阻器

【解析】

【分析】

【详解】

（1）做电学实验时，为了保护电路，在连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片移动到最大阻值处，即图中的b 端．

（2）图乙所接量程为电压表的小量程，分度值为0.1V ，故电压表读数为2.9V ，此时电压

高于小灯泡的额定电压2.5V，所以为了保护小灯泡不被损坏，应立即断开开关；

（3）为了能测出这个小灯泡的额定功率，就要使小灯泡两端电压达到额定电压2.5V，具体措施为：电源电压改为3V电压或更换最大阻值较大的滑动变阻器。

6．点睛：本题考查的是测量灯的功率的实验，考查了电路连接、故障分析、电流表读数、功率计算及数据处理与误差分析．在探究“电流与电阻关系”的实验中，实验器材：两节新干电池，3个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω），规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。实验步骤如下：

（1）连接电路时，开关应处于_____（填“闭合”或“断开”）状态。

（2）小明连接了图甲所示的部分电路，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，要求滑片向左移动时电流变小。

（______）

（3）连好电路后，按下列步骤进行实验。

①将R1接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，记下电流表的示数I1。

②用R2替换R1接入电路闭合开关后，接下来的操作是_____，记下电流表的示数I2。

③用R3替换R2接入电路，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数始终大于1.5V，请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法：_____。

④问题解决后，小明绘制如图乙所示的I﹣R图象，得出结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成_____比。

（4）探究完电流与电阻的关系后，小明利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率，选取的小灯泡上标有“0.3A”字样，估计它的额定功率为1.5W，电流表的“0～0.6A”和“0～3A”量程完好，电压表的“0～3V”量程完好，“0～15V”量程已损坏，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”字样。连接电路时，小明实验操作正确，闭合开关时，电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V；接着他边思考边实验，改进电路后，当将滑动变阻器的滑片P移至中点（连入电路中的电阻为25Ω）时，灯泡正常发光。小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。

根据以上的叙述回答下列问题。

①该同学判断小灯泡正常发光的依据是_____。

②请在虚线框内画出小明改进后的电路图。

（______）

③小灯泡的额定功率是_____W。

【答案】断开移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为

1.5V 详见解析反电流表的示数为0.3A 1.35

【解析】

【详解】

(1)[1]为了保护电路，连接电路时，开关应断开；

(2)[2]滑片向左移动时电流变小，说明变阻器连入电路的电阻增大，滑动变阻器接右下接线柱，与定值电阻串联；因为电源电压为2节新电池，电源电压为3V，电路的最小电阻为5Ω，电路的最大电流为：

I=

3V

5Ω

U

R

==0.6A，

所以电流表选用0﹣0.6A的量程，且电流表串联在电路中，如下图所示：

(3)①当电路中接入的电阻为R1时，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数I1；

②[3]用R2替换R1接入电路，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数I2；

③[4]用R3替换R2接入电路时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻R两端的电压过大造成的；或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大。解决的办法：换用最大阻值更大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）；

④[5]由图乙可知：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；

(4)①[6]当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时，灯泡正常发光；

②[7]灯泡额定电压约为

U L=

1.5W

0.3A

P

I

==5V＞3V，

而电压表0～15V量程已经损坏，因此不能用电压表测灯泡电压，可以把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，实验电路图如图所示：

③[8]闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值50Ω，电源电压

U＝U V+IR滑最大＝2V+0.2A×50Ω＝12V；

灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是25Ω，灯泡两端电压

U L′＝U﹣I′R＝12V﹣0.3A×25Ω＝4.5V，

灯泡额定功率

7．P L＝U L′I′＝4.5V×0.3A＝1.35W。在探究“电流与电阻的关系”实验中，小硕选用如下器材：电压恒为5V的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，电流表电压表，开关和若干导线

（1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，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．小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障．

（3）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5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，应将滑片向_____（填“左”或“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_____．

（4）在探究过程中，小硕发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可．

（5）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____．

（6）小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率，已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压未知且大于小灯泡的额定电压．

①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为_____V．

②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_____A，此时小灯泡正常发光．

③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片_____（填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电流表示数为0.3A．

④小灯泡额定功率P额＝_____W．

【答案】断路 2 右 0.2A 3：2 反比 6 0.2 保持不

动 0.8

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：

(2)[2]用开关试触，电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动，可能是定值电阻发生了断路；

(3)[3]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，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2V；

[4]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，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，使电压表的示数不变；

[5]由欧姆定律，电流表示数应为：

I＝V

2V =

10Ω

U

R

定

＝0.2A；

(4)[6]实验中保持定值电阻两端电压不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：

U滑=5V﹣2V＝3V，

由分压原理，滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为

U滑:U定=3V:2V=3:2；

(5)[7]根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

(6)①[8]开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律，则电源电压为：

U＝I1R0＝0.6A×10Ω＝6V；

②[9]开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.2A，此时小灯泡正常发光．

③[10]开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片保持不动，电流表示数为0.3A．

④[11]在③中，变阻器与定值电阻串联，由欧姆定律，定值电阻的电压；

U0＝I′R0＝0.3A×10Ω＝3V，

变阻器的电压为

6V﹣3V＝3V，

由分压原理，变阻器连入的电阻为：R滑＝10Ω；

在②中，由欧姆定律，变阻器的电压：

U滑＝IR滑＝0.2A×10Ω＝2V，

根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：

U额＝6V﹣2V＝4V，

小灯泡额定功率：

8．P额＝U额I额＝4V×0.2A＝0.8W．聪聪在实验室中找到学生电源，四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω），“25Ω 1A"的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导线若干，完成了下列电学实验．

（一）探究“电流与电阻的关系”

（1）如图甲是聪聪连接的电路，还有一根导线没有接上，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处；

（_______）

（2）正确连接后，闭合开关，聪聪发现电流表无示数，电压表示数极大、可能是定值电阻发生了________（填“短路”或“断路” ）．

（3）实验中保持电压表的示数为2V不变，为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验，电源的电压值不应超过 _________ V．

（4）正确完成四次实验后，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成 _____________．（5）聪聪又在实验室中找到一个标有“0.3A”字样的灯泡，他想用这个灯泡探究“电流与电压的关系”，老师告诉他不可以，原因是________________________________________．（二）测量滑动变阻器R2的最大阻值

（1）聪聪连接了如图乙所示的电路，将滑动变阻器R2的滑片调至最右端，闭合开关，适当调节R1的阻值，电流表和电压表的示数如图丙所示，电流表的示数为_________ A，R2的最大阻值为_________Ω．

（2）实验中至少需要测量三组数据，目的是 _________（填“寻找普遍规律”或“减小误差”）．

（三）聪聪又找来最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R4，

利用学生电源（电压调为12V不变），设计了如图丁所示电路，测量标有“0.3A”字样灯泡的额定功率，清将他的实验过程补充完整：

（1）只闭合开关S、S2，将滑动变阻器_________的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为_________ V，此时灯泡正常发光．

（2）保持两个滑动变阻器的滑片位置不动，只闭合关S、S1，读出电压表的示数为7V．（3）灯泡的额定功率P额=_________W．

【答案】断路 4 反比灯丝电阻随温度的升

高而增大 0.2 10 减小误差R4 6 1.5

【解析】

【详解】

第一空．连接这根导线后滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处，则接入的滑动变阻器下端接线柱应远离滑片，即下端应接左端接线柱．如图：

第二空．闭合开关，电流表无示数，说明电路不通，某处发生了断路；电压表示数极大，说明与电压表并联的元件断路，导致电压表相当于直接测电源电压．所以故障可能是定值电阻发生了断路．

第三空．根据串联电路分压规律可知，保持电压表的示数为2V不变，当25Ω定值电阻接入电路、滑动变阻器R1调到阻值最大时，电源最大．R1最大阻值为25Ω，与25Ω定值电阻阻值相同，所以R1两端电压与定值电阻两端电压相等，为2V，则电源电压为

2V+2V=4V．所以电源的电压值不应超过4 V．

第四空．保证每次定值电阻两端电压都是2V不变，测得每次的电流值随定值电阻的阻值增大而减小．所以可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比．

第五空．要探究“电流与电压的关系”，要控制电阻一定、改变电压，看电流大小随电压大小如何变化．因灯泡在不同电压下的亮度不同，灯丝的温度不同，会影响灯丝的电阻，所以若用灯泡探究“电流与电压的关系”，灯丝的电阻会改变，不能完成实验．

第六空．由乙图可知，R2的滑片调至最右端时其阻值最大，电压表测R2两端电压．由丙图可知，电压表的分度值为0.1V，示数为2V；电流表的分度值为0.02A，示数为0.2A．

第七空．R2的最大阻值为：

R2=U

I

=

2V

0.2A

=10Ω．

第八空．R2的最大阻值是一定的，实验中至少需要测量三组数据，是为了取平均值减小误差．

第九空．由丁图可知，当只闭合开关S、S2时，灯泡L、R3、R4串联，电压表测R4两端电压．若将R3的滑片调到阻值最大处，要使灯泡正常发光，则电路中电流要为0.3A，此时R3两端电压为：

U R3=IR3=0.3A×30Ω=9V，

而在步骤二中，电压表测R3、R4的总电压，其示数为7V，小于上面计算的9V，说明将滑片置于阻值最大处的滑动变阻器不是R3，应该是R4．

第十空．将R4的滑片调到阻值最大处，电路中电流要为0.3A，此时R4两端电压为：

U R4=IR4=0.3A×20Ω=6V．

所以应该移动R3的滑片，使电压表示数为6V，此时灯泡电流为0.3A，灯泡正常发光．

第十一空．再只闭合关S、S1，电压表测R3、R4的总电压，其示数为7V，则灯泡L两端电压为：

U L=12V-7V=5V．

则灯泡的额定功率为：

9．故小灯泡正常发光时电流为：

4V

0.8A

5Ω

U

I

R

===，则小灯泡的额定功率为：

5V4

0W

.8A

P U I

==?=

额额

．图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变．

（1）请用笔划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整．

（_______）

（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的最______端（选填“左”或“右”）．

（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化．经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡______（选填“短路”或“断路”）．

（4）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I-U图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W．

（5）实验过程中，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω．

【答案】左短路0.7510

【解析】

【详解】

第一空．灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：

；

第二空．闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处，即最左端；

第三空．正确连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表完好，故障可能是小灯泡短路；

第四空．根据绘制成的图乙所示的I-U图象，灯在额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：

P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

第五空．实验过程中，当电压表示数为1V时，电流为0.2A，根据串联电路分压的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值为：

10．如图所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图．

（1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来．____．

（2）如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为0的现象，其故障可能是

（_________）

A．电流表的正、负接线柱接反

B．电压表的量程选小了

C．电阻R发生了短路

D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路

（3）电路连接正确后，闭合开关，若将滑片P向左移动时，电压表示数____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

（4）实验过程中，电流表和电压表的示数如图所示，此时测得的R x=____Ω．

（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是____．

【答案】 C 变大 5 减小实验误差

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]伏安法测电阻的实物连接图的连接方法，先将电压表外出来，把其它元件串联连接起来，最后将电压表并在待测电阻两端即可，注意滑动变阻器连接要一上一下两接线柱才有变阻作用，注意电流表和电压表的量程及接线柱的正负．

（2）[2]实验操作中，电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为0说明待测电阻短路，所以其故障可能是电阻R发生了短路，故选C．

（3）[3]电路连接正确后，闭合开关，若将滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻变小，根据串联电路分压特点，滑动变阻器分得电压降低，待测电阻分得电压升高，所以电压表示数变大．

（4）[4]电流表和电压表的示数如图所示分别是0.5A和2.5V，根据欧姆定律得，此时测得

的电阻

2.5V

=5

0.5A

x

U

R

I

==Ω．

（5）[5]此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，这是为了测量一个物理量的值，其目的是减小实验误差．