2023年浙江省中考科学专项训练-17测电阻、电功率的方法

2023年浙江省中考专项训练——17测电阻、电功率的方法一．选择题（共1小题）1．（2023•嘉兴模拟）要测未知电阻Rx的阻值，现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图，并据图连接电路，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示，则Rx的阻值为（）A．5欧姆 B．10欧姆 C．15欧姆 D．20欧姆二．实验探究题（共15小题）2．（2023•宁波模拟）在做“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用学生电源有1.5V、3V、4.5V、6V、7.5V、9V六档，滑动变阻器“15Ω2A”，待测小灯泡（标有2.5V字样）。（1）连接电路如图甲所示，小宁检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请在要改动的这根导线上打上“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。（2）正确连接电路后，当观察到小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。实验中，小宁可能选择的电源电压挡位有哪几挡。3．（2023•宁波模拟）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。（1）按图甲方式连接好电路，小赵刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：。（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小赵发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是。（3）排除故障后，小赵闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。4．（2023•北仑区一模）实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：；（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为W；（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为V。5．（2023•普陀区校级模拟）小乐做“测量小灯泡电功率”实验，器材有：电压恒定为6伏的电源，额定电压为4.5伏小灯泡。电流表（0～0.6安），电压表（0～3伏），开关，滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：（1）小乐按如图甲连接好电路后，闭合开关移动滑片，发现电压表始终为6伏，电流表始终无示数，则故障的原因可能是；（2）正确连接电路后，小乐进行实验，记录实验数据并在电流﹣电压图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。若图中阴影部分面积表示电压为1.5伏的情况下，滑动变阻器消耗的实际功率的大小，请继续在该图阴影外画出表示小灯泡所消耗的电功率的区域；（3）小乐利用该电路继续探究小灯泡两端电压与通过的电流的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的电压——电流图像，如图丙中的虚线是否合理，请判断并说出理由：。6．（2023•上城区一模）小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器R1和“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。（1）为了顺利完成实验，小华应选用规格为（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；（2）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；（3）分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是；（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是。A.两种方案都能B.两种方案都不能C.丙方案能，丁方案不能D.丙方案不能，丁方案7．（2023•鹿城区一模）小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路，要求滑片向左滑动时，灯泡亮度变大；（2）连接电路时，开关应该。（3）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，则接线柱间（填接线柱的数字编号）出现了（选填“短路”或“断路”）；（4）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是W，小明所用到的滑动变阻器的规格是下列四个选项中的（选填选项前字母）；A.“5Ω2A”B.“15Ω2A”C.“25Ω2A”D.“30Ω2A”（5）小明在每次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1ΔR2，（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（6）在实验过程中测出小灯泡额定功率P额，随后该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.5倍，测得的实际功率为P，则P与额定功率P额的大小关系可能为（选填“P额＝3P”、“P额＝4P”或“P额＝5P”）。8．（2023•镇海区模拟）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8伏”的小灯泡、学生电源（电压恒为8伏）、电流表（0～0.6安，0～3安）、电压表（0～3伏，0～15伏）、滑动变阻器（20欧2安）、开关及导线若干。（1）小知组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为瓦；（2）小临组同学检查发现，实验桌上的电流表已损坏，其他器材完好。小组讨论后，他们选用一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，所用电压表量程为“0～15伏”，也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：①检查电路无误后，闭合开关S，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为伏；②滑动变阻器滑片不动，断开开关S1，再闭合开关S2，读出电压表示数为U0；③小灯泡的额定功率P额＝（用U额、U0、R0表示）。9．（2023•瓯海区模拟）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。（1）请你将甲电路图补充完整。（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值的位置。（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为V，此时电压表的示数如图乙所示，是V。（4）小灯泡的额定功率为W。（5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。10．（2023•苍南县模拟）小明利用如图甲测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡；（2）观察图乙，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为；（3）完成实验后，小明想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）；①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额；②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；③小灯泡的额定功率表达式为P额＝（用U、R2、I额、I表示）。11．（2023•宁波模拟）在学习了欧姆定律以后，小宁想通过“伏安法”来测小灯泡正常发光时的电阻大小。已知待测小灯泡的额定电压是2.5V。（1）用笔画导线，将图甲所示的实验电路连接完整。（2）分析图乙可知，小灯泡正常发光时的电阻是Ω。12．（2023•宁波模拟）小灯泡L的额定电压为3V，某同学设计了如图甲所示的电路测量其在不同电压下的电阻。闭合开关，调节滑动变阻器进行多次实验，测量得到的数据如表所示。电压U/A11.522.53电流I/A0.20.240.280.320.36（1）请完成图甲电路的连接。（2）如图乙所示，将规格相同的两个小灯泡L串联接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，则电流表示数为A。13．（2023•杭州一模）用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。（1）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整；（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向移动；（填左或右）（3）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要原因是。14．（2023•鹿城区校级一模）如图所示，在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，提供的器材有：小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，规格不同的滑动变阻器，导线若干。（1）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是；（2）要完成该实验，可选用的滑动变阻器是；A.“10Ω1A”B.“20Ω0.5A”C.“30Ω0.1A”（3）当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率为P1，当灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率为P2，分析图像发现，P1P2。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。15．（2022•龙湾区模拟）小龙根据伏安法利用图甲所示的电路来测量定值电阻R1的阻值。电源电压恒定为3伏，滑动变阻器的规格为（10欧2安）。实验序号电压/V电流/A12.00.2022.40.2532.80.27（1）小龙在表中记录了三组被测电阻两端的电压和通过电阻的电流值，为获得被测电阻的阻值，小龙将如何处理实验数据？。（2）为了更准确地测量待测电阻的阻值，老师要求电压表的指针偏转要在满刻度的13到23之间。当待测电阻的阻值约为20欧时，小龙发现用现有的器材无法顺利完成实验，其原因是（3）小龙用小灯泡替换定值电阻测定小灯泡灯丝的电阻，发现灯丝电阻不是固定不变的。老师告知小龙，灯丝电阻会随温度的变化而变化。小龙将额定电压为2.5V的小灯泡L，以及其他相关器材按图甲连接电路，进行实验，测得小灯泡在温度恒定的环境中电流和电压的几组数据。再换用常温环境重复实验。将实验获取的数据画成图乙中的曲线a和b。请结合图像分析，灯丝电阻在常温环境下变化趋势及变化的原因。。16．（2022•嵊州市校级模拟）小明同学设计了如图1所示的电路测电源电压及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为3V，内阻很大），电阻箱R（0﹣99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。（1）先测电阻R1的阻值。闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2。则电阻R1＝。（用上述测得的字母表示）（2）小明同学已经测得电阻R1＝4.8Ω，继续测电源电压和电阻R2的阻值。小明的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图2所示的图线，则电源电压为伏，电阻R2＝欧。三．解答题（共1小题）17．（2023•滨江区模拟）某兴趣小组用两节新干电池，规格为“10Ω1.5A“的滑动变阻器等器材，来测导体电阻。请分析回答：（1）连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图1电路连接完整。（2）继续调节滑动变阻器进行测量，测得数据如表所示，第二次测量时电流表示数如图2所示，据图把表中所缺数据填写完整。实验序号电压/V电流/A12.00.2022.532.80.28（3）该小组同学用这套器材（所有器材不变）和阻值为5Ω、15Ω、25Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到V。

2023年浙江省中考专项训练——17测电阻、电功率的方法参考答案与试题解析一．选择题（共1小题）1．（2023•嘉兴模拟）要测未知电阻Rx的阻值，现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图，并据图连接电路，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示，则Rx的阻值为（）A．5欧姆 B．10欧姆 C．15欧姆 D．20欧姆【解答】解：由图可知，两电阻并联，电流表A1测量R0支路的电流，电流表A2测量干路电流，由乙图可知，流经R0支路的电流I1＝0.1A，由丙图可知，干路电流I＝0.3A，由I=UR可得，R0两端电压U1＝I1R0＝0.1A×20根据并联电路的电流规律可得，流经未知电阻Rx的电流I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.1A＝0.2A，并联电路中各支路电压都相等，则未知电阻Rx两端电压U2＝U1＝2V，由I=UR可得，Rx=U故选：B。二．实验探究题（共15小题）2．（2023•宁波模拟）在做“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用学生电源有1.5V、3V、4.5V、6V、7.5V、9V六档，滑动变阻器“15Ω2A”，待测小灯泡（标有2.5V字样）。（1）连接电路如图甲所示，小宁检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请在要改动的这根导线上打上“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。（2）正确连接电路后，当观察到小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。实验中，小宁可能选择的电源电压挡位有哪几挡。【解答】解：（1）图中电压表并联在小灯泡和滑动变阻器的两端，由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应该选用小量程并联在小灯泡的两端，如下图所示：（2）由图甲知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.28A，滑动变阻器两端的最大电压为：U滑＝IR滑大＝0.28A×15Ω＝4.2V，电源电压最大为：U电源大＝UL+U滑大＝2.5V+4.2V＝6.7V，由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电源电压最小为3V，所以小宁可能选择的电源电压挡位有3V、4.5V、6V三挡。答：（1）见解答图；（2）小宁可能选择的电源电压挡位有3V、4.5V、6V三挡。3．（2023•宁波模拟）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。（1）按图甲方式连接好电路，小赵刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置。（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小赵发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是灯泡处断路。（3）排除故障后，小赵闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.05W。【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于阻值最大位置，而图甲中，闭合开关前滑片没有置于阻值最大位置；（2）闭合开关，灯泡不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零，造成这种故障的原因是灯泡处断路；（3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.42A＝1.05W。故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置；（2）灯泡处断路；（3）1.05。4．（2023•北仑区一模）实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处；（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为0.75W；（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为3V。【解答】解：（1）两只小灯泡的额定电流均为0.3A，所以电流表所用的是0～0.6A的量程；两只小灯泡的额定电压均不超过3V，所以电压表所用的是0～3V的量程；电源由三个铅蓄电池串联而成，所以电源电压为6V，大于两只小灯泡的额定电压。因此，为保护电路中的各个元件，需要将滑动变阻器的滑片移到最左端，使滑动变阻器连入电路的电阻最大。（2）由图乙可知，小灯泡两端的电压为2.5V，所以该小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。（3）小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，实际功率大的亮度大。在图丙所示的电路中，当电流表的示数为0.3A时，两只小灯泡均正常发光，即此时两个小灯泡的实际功率均等于其额定功率。额定电压为3V的小灯泡的额定功率为P′＝U′I＝3V×0.3A＝0.9W，额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率为P＝0.75W。故更亮的灯L1是额定电压为3V的小灯泡。故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处；（2）0.75；（3）3。5．（2023•普陀区校级模拟）小乐做“测量小灯泡电功率”实验，器材有：电压恒定为6伏的电源，额定电压为4.5伏小灯泡。电流表（0～0.6安），电压表（0～3伏），开关，滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：（1）小乐按如图甲连接好电路后，闭合开关移动滑片，发现电压表始终为6伏，电流表始终无示数，则故障的原因可能是滑动变阻器断路；（2）正确连接电路后，小乐进行实验，记录实验数据并在电流﹣电压图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。若图中阴影部分面积表示电压为1.5伏的情况下，滑动变阻器消耗的实际功率的大小，请继续在该图阴影外画出表示小灯泡所消耗的电功率的区域；（3）小乐利用该电路继续探究小灯泡两端电压与通过的电流的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的电压——电流图像，如图丙中的虚线是否合理，请判断并说出理由：合理；小灯泡与滑动变阻器串联，所以灯泡与滑动变阻器两端的电压之和始终等于电源电压6V，且两者的电流始终相等，故图丙中的虚线合理。【解答】解：（1）连接好电路后，闭合开关移动滑片，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表始终为6伏，说明电压表与电源的两极连通，则与电压表并联的滑动变阻器之外的电路是连通的，说明与电压表并联的滑动变阻器断路了；（2）由图乙可知，滑动变阻器两端电压为：U滑＝1.5V，应用小灯泡与滑动变阻器串联，则小灯泡两端电压为：U灯＝U﹣U滑＝6V﹣1.5V＝4.5V，通过小灯泡的电流和滑动变阻器的电流相等，由图乙可知为：I＝0.5A，则小灯泡的功率为：P＝U灯I＝4.5V×0.5A＝2.25W，则小灯泡所消耗的电功率的区域如图所示：（3）由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，所以小灯泡与滑动变阻器两端的电压之和始终等于电源电压6V，且两者的电流始终相等，故图丙中的虚线合理。故答案为：（1）滑动变阻器断路（2）见解答图；（3）合理；小灯泡与滑动变阻器串联，所以灯泡与滑动变阻器两端的电压之和始终等于电源电压6V，且两者的电流始终相等，故图丙中的虚线合理。6．（2023•上城区一模）小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω1A”的滑动变阻器R1和“50Ω0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。（1）为了顺利完成实验，小华应选用规格为R2（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；（2）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；（3）分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响；（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是B。A.两种方案都能B.两种方案都不能C.丙方案能，丁方案不能D.丙方案不能，丁方案【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流约为：I=U根据串联电路的规律，灯正常发光时变阻器应分去的电压为：U变＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律，滑动变阻器接入电路的阻值至少为：R变=U变I=3.5V所以应选择规格为“50Ω0.5A”的滑动变阻器；（2）电压表与灯泡并联，灯泡正常发光时电路中的电流约为0.25A，所以电流表应选小量程与灯泡串联，如下所示：；（3）由图乙可知，灯泡电阻是变化的，原因是小灯泡的电阻受温度的影响；（4）因为已知小灯泡的额定电压，不知小灯泡的额定电流，图丙中，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丁中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率，故选B。故答案为：（1）如上图所示；（2）R2；（3）小灯泡的电阻受温度的影响；（4）B。7．（2023•鹿城区一模）小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路，要求滑片向左滑动时，灯泡亮度变大；（2）连接电路时，开关应该断开。（3）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，则③⑥⑦接线柱间（填接线柱的数字编号）出现了断路（选填“短路”或“断路”）；（4）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W，小明所用到的滑动变阻器的规格是下列四个选项中的C（选填选项前字母）；A.“5Ω2A”B.“15Ω2A”C.“25Ω2A”D.“30Ω2A”（5）小明在每次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1大于ΔR2，（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（6）在实验过程中测出小灯泡额定功率P额，随后该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.5倍，测得的实际功率为P，则P与额定功率P额的大小关系可能为P额＝3P（选填“P额＝3P”、“P额＝4P”或“P额＝5P”）。【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑动滑片向左滑动时，小灯泡的亮度变大，说明滑动变阻器和灯泡串联，且滑动变阻器电阻减小，电路电流变大，因此应将左下接线柱连入电路，如图所示：（2）在连接电路时，开关应该断开；（3）经分析，闭合开关，小明发现两电表指针处于图乙所示位置，即电压表示数为电源电压，电流表示数为零，说明电路为小灯泡所处的支路断路，此时灯泡不发光；（4）由图丙知，当U＝2.5V时，I＝0.3A，则灯泡的实际功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；灯泡正常发光时，变阻器两端的电压U滑＝3V﹣2.5V＝0.5V；由图像知，当灯泡两端电压最小时，变阻器的阻值最大，可知此时U滑＝3V﹣0.5V＝2.5V；此时电路中的电流为0.1A，则滑动变阻器的阻值R滑=U滑I=2.5V（5）当滑动变阻器电阻R滑变小时，根据分压原理，变阻器的电压变小，由串联电路电压的规律，灯泡两端电压增大；由图丙知，通过灯的电流也增大，根据P＝UI可知，灯的实际功率增大，灯丝温度升高，灯泡电阻R灯变大；因通过灯的电流即电路中电流变大，说明电路中的总电流变大，故总电阻R变小；根据R＝R滑+R灯可知，只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小，即ΔR1＞ΔR2；（6）若灯的电阻不变，根据P=U2R，灯泡两端电压为额定电压的一半，实际功率为额定功率的14，而实际中，当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，通过灯的电流也减小了，根据P＝UI可知，灯的实际功率减小，灯丝的温度降低，因灯的电阻随温度的降低而减小，即灯的实际电阻R实小于灯正常发光时的电阻RL，根据P=U故答案为：（1）见解析；（2）断开；（3）③⑥⑦；断路；（4）0.75；C；（5）大于；（6）P额＝3P。8．（2023•镇海区模拟）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8伏”的小灯泡、学生电源（电压恒为8伏）、电流表（0～0.6安，0～3安）、电压表（0～3伏，0～15伏）、滑动变阻器（20欧2安）、开关及导线若干。（1）小知组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.52瓦；（2）小临组同学检查发现，实验桌上的电流表已损坏，其他器材完好。小组讨论后，他们选用一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，所用电压表量程为“0～15伏”，也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：①检查电路无误后，闭合开关S，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为4.2伏；②滑动变阻器滑片不动，断开开关S1，再闭合开关S2，读出电压表示数为U0；③小灯泡的额定功率P额＝U额U0R0（用U额【解答】解答：（1）由图乙可知，电流表选择量程0～0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.4A，灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；（2）实验步骤：①检查电路无误后，闭合开关S，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为4.2伏；②滑动变阻器滑片不动，断开开关S1，再闭合开关S2，读出电压表示数为U0；③在步骤①中，灯泡、定值电阻R0和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R0和滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律，当电压表示数为8V﹣3.8V＝4.2V时，灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、定值电阻R0和滑动变阻器仍串联，电压表测定值电阻R0两端电压；因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据串联电路电流规律，小灯泡额定电流为：I额＝I0=U小灯泡的额定功率为：P额故答案为：（1）1.52；（2）4.2；U额9．（2023•瓯海区模拟）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。（1）请你将甲电路图补充完整。（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大的位置。（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，此时电压表的示数如图乙所示，是2.4V。（4）小灯泡的额定功率为0.6W。（5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.25A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。【解答】解：（1）根据实验原理R=U（2）闭合开关前滑片滑到阻值最大处；（3）因为小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5V，电压表V2量程为0～3V，分度值为0.1V，此时示数为U2＝2.4V；此时电路中的电流为I＝IL＝I0=U（4）小灯泡的额定电功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W；（5）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电压相等，则定值电阻两端电压等于2.5V，又知R0＝10Ω，故电流表A2的示数为I2=U故答案为：（1）如上图所示；（2）最大；（3）2.5；2.4；（4）0.6；（5）0.25。10．（2023•苍南县模拟）小明利用如图甲测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡断路；（2）观察图乙，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大；（3）完成实验后，小明想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）；①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额；②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；③小灯泡的额定功率表达式为P额＝I额2（UI−R2）（用U、R2、I【解答】解：（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，所以出现这一故障的原因可能是小灯泡断路了；（2）由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故图像中电流与电压不成正比；（3）实验步骤：①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额；②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；③在步骤①中，滑动变阻器R1短路，灯与滑动变阻器R2串联，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额，此时灯正常发光；在步骤②中，灯短路，两滑动变阻器串联，因R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额，根据等效替代法，滑动变阻器R1连入电路中的电阻等于灯正常发光时的电阻大小；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I，由欧姆定律和电阻的串联，滑动变阻器R1连入电路中的电阻：R1滑=UI−R2，即灯正常发光的电阻为RL＝R1滑=则小灯泡的额定功率表达式为：P额＝I额2RL＝I额2（UI−R故答案为：（1）断路；（2）灯丝电阻随温度的升高而增大；（3）I额2（UI−R11．（2023•宁波模拟）在学习了欧姆定律以后，小宁想通过“伏安法”来测小灯泡正常发光时的电阻大小。已知待测小灯泡的额定电压是2.5V。（1）用笔画导线，将图甲所示的实验电路连接完整。（2）分析图乙可知，小灯泡正常发光时的电阻是10Ω。【解答】解：（1）由图可知电压表的正接线柱未接入电路，已知待测小灯泡的额定电压是2.5V，故应选0～3V量程，应将“3”接线柱与小灯泡的左端连接，如图所示：（2）小灯泡的额定电压是2.5V，由图乙I﹣U图象可得电流I＝0.25V，小灯泡正常发光的电阻R=UI=故答案为：（1）；（2）10。12．（2023•宁波模拟）小灯泡L的额定电压为3V，某同学设计了如图甲所示的电路测量其在不同电压下的电阻。闭合开关，调节滑动变阻器进行多次实验，测量得到的数据如表所示。电压U/A11.522.53电流I/A0.20.240.280.320.36（1）请完成图甲电路的连接。（2）如图乙所示，将规格相同的两个小灯泡L串联接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，则电流表示数为0.2A。【解答】解：（1）根据灯泡额定电压确定电压表所选量程为0～3V，将电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器应保证“一上一下”串联接入电路中，据此完成电路连接如下：；（2）将规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，由串联分压原理可知两灯泡两端的电压相同，此时电压表测两个灯泡两端的电压，示数为2V，所以每个灯泡两端电压为1V，由题中表格数据可知此时通过灯泡的电流为0.2A，所以电流表的示数为0.2A。故答案为：（1）见上图；（2）0.2。13．（2023•杭州一模）用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。（1）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整；（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向右移动；（填左或右）（3）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要原因是灯丝的电阻会随着温度升高而增大。【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表应选小量程并联在灯泡两端，如下图所示：；（2）由图甲可知，电流表选用小量程；当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，其分度值0.02A，示数为0.16A，由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，为测量小灯泡正常发光时的电阻，由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小；（3）由图乙可知，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比，造成这种情况的主要原因是灯丝的电阻会随着温度的升高而增大。故答案为：（1）见解答图；（2）右；（3）灯丝的电阻会随着温度升高而增大。14．（2023•鹿城区校级一模）如图所示，在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，提供的器材有：小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，规格不同的滑动变阻器，导线若干。（1）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是灯泡断路；（2）要完成该实验，可选用的滑动变阻器是B；A.“10Ω1A”B.“20Ω0.5A”C.“30Ω0.1A”（3）当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率为P1，当灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率为P2，分析图像发现，P1大于P2。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。【解答】解：（1）闭合开关后，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，则电压表与电源连通，则故障原因可能是灯泡断路；（2）额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，则灯泡正常发光时的电阻约为：I=U电源电压恒为6V，根据串联电阻的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻约为：R滑=U考虑到0.1A小于0.21A，故要完成该实验，可选用的滑动变阻器是“20Ω0.5A；故选：B；（3）当灯泡实际电压为额定电压一半时，即为1.25V时，对应的电流约为0.15A，如下图所示：实际电功率为：P1＝U1I1＝1.25V×0.1A＝0.125W；当灯泡实际电流为额定电流的一半时，即约为0.10A时，对应的电压为0.7V，实际电功率为：P2＝U2I2＝0.7V×0.10A＝0.07W；P1大于P2。故答案为：（1）灯泡断路；（2）B；（3）大于。15．（2022•龙湾区模拟）小龙根据伏安法利用图甲所示的电路来测量定值电阻R1的阻值。电源电压恒定为3伏，滑动变阻器的规格为（10欧2安）。实验序号电压/V电流/A12.00.2022.40.2532.80.27（1）小龙在表中记录了三组被测电阻两端的电压和通过电阻的电流值，为获得被测电阻的阻值，小龙将如何处理实验数据？根据R=UI（2）为了更准确地测量待测电阻的阻值，老师要求电压表的指针偏转要在满刻度的13到23之间。当待测电阻的阻值约为20欧时，小龙发现用现有的器材无法顺利完成实验，其原因是（3）小龙用小灯泡替换定值电阻测定小灯泡灯丝的电阻，发现灯丝电阻不是固定不变的。老师告知小龙，灯丝电阻会随温度的变化而变化。小龙将额定电压为2.5V的小灯泡L，以及其他相关器材按图甲连接电路，进行实验，测得小灯泡在温度恒定的环境中电流和电压的几组数据。再换用常温环境重复实验。将实验获取的数据画成图乙中的曲线a和b。请结合图像分析，灯丝电阻在常温环境下变化趋势及变化的原因。灯丝的电阻先不变后变大，灯丝电阻受温度影响很大。【解答】解：（1）根据R=U（2）串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得URR=滑动变阻器接入电路最大阻值时，UR串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压为3V，当滑动变阻器接入电路最大阻值时定值电阻两端电压：UR=2根据串联分压原理可知此时滑动变阻器两端的电压最大，根据串联电路电压规律可知此时定值电阻两端的电压最小，所以定值电阻两端的电压大于等于2V，无法达到要求的电压表