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14特殊方法测电阻实验题-单安法（培优15题）---2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破（通用版）
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这是一份14特殊方法测电阻实验题-单安法（培优15题）---2023-2024学年上学期九年级期末物理重难点知识突破（通用版），共26页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
一、实验题
1．如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）同学们按照图甲所示的电路图连接实物图时，开关应 ，滑动变阻器滑片应移到 处。正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整：
（2）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0：
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝ ；
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由
I1R0＝I2Rx
可得
请判断结果是否正确并简要说明理由： 。
2．在“测定小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、正常工作电压为“3.8V”的小灯泡（其电阻大约为9Ω左右）、标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整 （要求：连线不得交叉，电流表的量程选择要恰当，滑片向左移时，电流表示数减小）；
（2）a组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）b组电路连接无误后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电压表指针有较大偏转，请找出故障的原因是 ；
A．小灯泡短路
B．电源接触不良
C．小灯泡断路
D．电流表内部短路
（4）c组同学发现当小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，请读出电流大小，并填入表格中；计算出此时小灯泡的电阻，并填入表格中；
（5）c组同学进行了三次实验，发现小灯泡的阻值随电压的增大而增大，其原因是 ；
（6）实验快结束时，d组同学还发现有一个定值电阻。Rx还需测量大小，但是电压表已损坏，他们利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的测量，他们设计的电路图如图丁所示，请你完成下列步骤；
①按照电路图连接好电路；
②调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为 时，读出电流表的示数I1；
③再次调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为 时，读出电流表的示数I2；
④根据已知条件和测量结果，写出定值电阻的表达式：Rx= 。
3．小新同学设计了如图甲所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题：
（1）根据甲的电路图，用黑色签字笔画线代替导线，将乙的实物图补充完整 ；
（2）电路正确连接后，当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为I1；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I2；则待测电阻Rx= ；（用给出物理量的字母写出表达式）
（3）老师告诉小新同学，学好电阻测量的基本原理后，他还可以尝试制作一个直接测量电阻的仪器—欧姆表，其原理如图丙所示，如果电源两端电压恒定不变，制作步骤如下：
①在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A（即满量程），把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”；
②保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一阻值为40Ω电阻时，电流表示数为0.3A。此时滑动变阻器R1的有效阻值为 Ω，把“40Ω”数值标在电流表刻度“0.3A”处；
③第三步：据此原理，通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值，则在电流表刻度为“0.1A”处应标的电阻值是 Ω。
4．小华同学想探究“导体中的电流与电阻的关系”，设计了图甲所示的电路图。
（1）根据小明设计的甲图，请用笔画线将乙图实物图连接完整；( )
（2）小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中，然后将 E、F 两点的电阻由 10Ω更换为 20Ω，之后他调节变阻器滑片向 （填“A”或“B”）移动，直到电压表示数为 V 为止，此时电流表示数如图丙所示，示数为 A；
（3）小明利用以上器材想测出一个未知电阻Rx的阻值，但是电压表已损坏，不过他经过思考，设计了利用一个已知阻值为R0的定值电阻的实验电路，如图丁所示（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验：
①闭合开关 S1，断开开关 S2，记录电流表示数 I1；
②同时闭合开关 S1、S2，记录电流表示数 I2；
③则待测电阻的表达式为Rx= （用已知量和测量量符号表示）
5．某班级同学在用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值。
（1）小亮连成如图甲所示的电路，他刚要闭合开关，同组的小红提醒他，实物连接有一处错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔代替导线把电路连接正确 ；
（2）正确连接电路后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 ；
（3）实验中，小亮多次测量待测电阻两端的电压及电流值，计算出电阻值，最后求出电阻的平均值，这样做的目的是为了 ；
（4）实验中小亮发现他使用的滑动变阻器的铭牌模糊不清，他想知道它的最大阻值是多少。于是他利用一个已知阻值的定值电阻R0，一个电流表，电源（电压未知）和开关设计了如图乙所示的电路图。请你将他的实验步骤补充完整，并写出滑动变阻器最大阻值R的表达式；
①闭合开关，将滑片移至a端，读出电流表的示数为I1；
② ，读出电流表的示数为I2；
③滑动变阻器最大阻值R= 。（用所测及给出的物理量符号表示）
6．小明按照图甲所示的电路图测量小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器R1“20Ω 1A”、R2“50Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”。
（1）测量小灯泡电功率的实验原理是 （用公式表示）；
（2）在甲电路图中，小明闭合开关，移动滑片，电压表示数为2V，若要灯泡正常发光，则应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片。当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，小灯泡的额定功率为 W；
（3）小明测量出了灯泡在不同电压下对应的电流，并把测得的数据填写在下表中。根据表中数据可知，小明选择的滑动变阻器是 （选填“R1”、“R2”或“R3”）；
以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，
（4）小明根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像如图乙所示，其中正确的是 （选填“①”、“②”或“③”）；
（5）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，最有可能的是 （选填字母）。；
A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1
（6）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮。但小明发现：标有“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。造成这一现象的原因可能是 （选填字母）；
A．两灯的实际功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
（7）完成实验后，小明还想测量某一定值电阻Rx的阻值，用Rx替换了小灯泡，同时还发现电压表损坏，于是用如图丙所示的电路完成了实验，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，他的实验步骤：
①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电流表示数为I1；
②将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电流表示数为I2；
则电阻Rx= 用I1、I2、R0表示）。
7．利用稳压电源（电压未知）、最大阻值为R的滑动变阻器和电流表等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图，完成下列实验步骤：
（1）正确连接电路，断开S1、S2，将滑动变阻器的阻值调至最大R；
（2）闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为I1；
（3） ；
（4）电阻Rx＝ （用测得量的符号表示）
8．某实验小组用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。
（1）请将图甲所示的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大 ；
（2）先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，为 A，将实验数据记录在表格中；
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为 V，读出电流表的示数，将实验数据记录在表格中；再更换不同阻值的定值电阻重复4次上述操作，分别将数据记录在表格中；
（4）请你画出记录数据的表格 ；
（5）该小组同学想用一块电流表和一个定值电阻R0测电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S和S1，记录电流表的示数为I1；
② ；
③用R0和测量出来的物理量表示Rx，则Rx＝ 。
9．利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω。
（1）请你根据电路图用笔画线代替导线，将图乙的实验电路连接完整 ，该实验原理是 ；
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件故障，该故障是 ；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据，画出了待测电阻Rx的I﹣U图像，如图所示，由图像可知Rx= ；
（4）下列实验电路图中，不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是 。
A． B． C． D．
10．如图是能巧测R2阻值的实验电路。图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值，请你设计实验步骤并写出实验结果表达式。
11．小刚利用图甲所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整，要求：导线不能交叉，滑片向左滑动灯泡变暗 ；
（2）闭合开关，小刚发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表接近电源电压，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，小刚分别测出了小灯泡两端电压为1V、1.5V、2.5V时，流过小灯泡的电流，并根据测得数据，绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，由图像可知，小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的电阻为 Ω，小灯泡正常工作时的功率为 W，进一步分析图像可知，灯泡的阻值是 （选填“变化”或“不变”）的；
（4）小刚完成上述实验后，又利用图丙所示电路测量定值电阻Rx的阻值，已知电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，请你完成下列步骤：
①闭合开关，将滑片P移到最右端，读出电流表的示数I1；
② ，读出电流表的示数I2；
③待测电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测得量的字母表示）。
12．小华利用如图所示的电路来“测量未知电阻”的阻值。电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R'是电阻箱、RP是滑动变阻器、Rx是待测电阻。
（1）在连接电路时，开关应 ，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 端（选填“A”或“B”）；
（2）正确连好电路，将开关S拨到a，移动滑片P到适当位置，电流表的示数为I；
（3）再将开关S拨到b，调节 ，使电流表的示数仍然为I，读出电阻箱的阻值为R，则待测电阻Rx的值为 ；
（4）这种测量电阻的方法叫做 法。
13．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路：
（1）正确连接电路后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数如图乙所示，其读数为 V，则未知电阻Rx= Ω；
（2）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因是 ；
（3）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。他们的实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2， ；
③待测电阻阻值的表达式为Rx＝ （用测得量和已知量的字母表示）。
14．在课外兴趣小组开展活动时，小刚和小强进行了如下探究实验：
（1）小刚连接了如图一所示电路，如果闭合开关，电路是 （选填“通路”、“断路”或“短路”）。小刚想将电路拆开重新连接，小强认为只需拆除 （选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”）这一根导线，就能成为串联电路；
（2）小强将多余的导线拆除以后，闭合开关S时，灯L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮；接触C、D两点时，两灯也不亮；接触E、F两点时，只有灯L1亮，对此，下列判断中正确的是 ；
A．开关S短路 B．灯L2断路 C．开关S断路 D．灯L2短路
（3）小刚和小强想比较并联电路中灯泡L1和L2中的电流的大小关系，他们的方案是：按照图二所示的电路，只闭合S2测出L1的电流I1，只闭合S1测出L2中的电流I2，比较I1和I2的大小，请你评估：他们的方案是 （选填“可行”或“不可行”），理由是 ；
（4）小刚和小强想用“伏安法”测未知电阻的阻值，但是没有找到电压表，于是设计了如图三所示的电路（变阻器最大阻值为R0）进行实验，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将变阻器的滑片移到a端，记录电流表的示数为I1；
②闭合开关S，将变阻器的滑片移到b端，记录电流表的示数为I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx= （用已知量和测得量的符号表示）。
15．小军在测量未知电阻Rx的阻值时，连接了如图甲所示的电路：
（1）按图甲连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 ；
A．滑动变阻器断路 B．电阻Rx发生了断路
C．电阻Rx发生了短路 D．滑动变阻器最大阻值过大
（3）排除故障后，实验过程中，某次电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示，则此时Rx的阻值为 ；
（4）假设实验中电压表坏了不能使用，利用图丙的电路图也能测出未知电阻的阻值Rx，其中R0是已知阻值的定值电阻，请把实验步骤补充完整：
①断开开关S2、闭合开关S1，记录电流表的示数为I0；
②闭合S1，S2，记录电流表的示数为I1：
未知电阻的表达式：Rx= （用已知量和测量的物理量的符号表示）。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
3.21
电阻的平均值R’x/Ω
实验次数
1
2
3
电压U/V
3.8
3.0
2.0
电流I/A
0.34
0.33
电阻R/Ω
8.8
6.0
实验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
4
10
0.4
2
20
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.18
0.18
0.24
0.26
0.3
实际功率P/W
0.08
0.162
0.286
0.408
0.546
参考答案：
1． 断开 阻值最大处 0.5 3.2 3.18 见解析
【详解】（1）[1][2]为保护电路，同学们按照图甲所示的电路图连接实物图时，开关应断开，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。
[3][4][5]如图乙所示电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.5A，由欧姆定律可得
为提高测量的准确程度，把平均值作为测量结果
（2）①[6]方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，通过R0的电流为
根据串联电路的规律和欧姆定律，则电阻Rx的阻值表达式为
②[7]方案二：将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；两次测量中，定值电阻和待测电阻分别与变阻器串联，因电路中Rx≠R0，根据分压原理，待测电阻的电压和定值电阻的不相等，故由I1R0＝I2Rx可得
是不正确的。
2． C C 0.4 9.5 小灯泡电阻受温度影响 0 20Ω
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为3.8V，其电阻大约为9Ω左右，则正常发光时的电流约为
所以电流表选择小量程与灯泡串联接入电路。要求滑片向左移时，电流表示数减小，则需要滑动变阻器接入电路的阻值变大，故将滑动变阻器右下方接线柱与开关相连。如图所示：
（2）[2]电流表有示数说明电路的通路，小灯泡不亮可能是因为电流太小，所以接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片，减小接入电路的阻值，以增大电流，再观察小灯泡是否发光。故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]灯泡不发光，电流表指针不偏转，说明电路是断路，电压表有偏转说明与电压表并联的电路之外的电路是好的，与电压表并联的那部分电路发生了断路，故障可能是小灯泡断路。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4][5]电流表选用小量程，分度值为0.02A，由图丙可知，电流表示数为0.4A。此时的电压为3.8V，则小灯泡的电阻是
（5）[6]分析表格中数据，从第3次实验到第1次实验数据，电压逐渐增大，电流也逐渐增大，电阻也逐渐增大。这是因为灯丝的温度升高，所以电阻因受温度影响而逐渐变大。
（6）[7][8][9]电压表已损坏，利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的测量，由图丁可知，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为0，读出电流表的示数I1，此时电源电压为
U=I1Rx①
再次调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为最大值20Ω时，读出电流表的示数I2；此时电压电压为
U=I2Rx+I2×20Ω②
由①②可得
I1Rx=I2Rx+I2×20Ω
由上式可知，定值电阻的阻值为
3． 40 200
【详解】（1）[1]根据甲图，将S2的右接线柱与电流表负接线柱连接起来，如下所示
（2）[2]电路正确连接后，当开关S、S1闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测定值电阻的电流，电流表示数为I1，由欧姆定律可得电源电压为
当开关S、S2闭合，S1断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路各支路互不影响，通过待测电阻的电流为
由欧姆定律可得待测电阻
（3）[3]设电源电压是U，在A与B之间连接导线，只有R1工作，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A，由欧姆定律得
即
①
保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一个阻值为40Ω电阻时，R1与R串联，电流表示数为0.3A，则
②
由①②解得
[4]根据题意可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A，当电流
时
解得
4． B 4 0.2
【详解】（1）[1]变阻器按一下一上接入电路中，根据上表中数据，因电压为4V，故电压表选用大量程与电阻并联，如下所示：
（2）[2][3]根据串联分压原理可知，将电阻由10Ω更换为20Ω，电阻将增大，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B端移动，直到电压表示数为4V为止。
[4]此时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A。
（3）③[5]在①中，电路为定值电阻的简单电路，电流表测电路的电流I1；在②中，两电阻并联，电流表测干路的电流I2；因并联电路各支路可独立工作、互不影响，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流
Ix=I2-I1
在①中，R0两端电压等于电源电压，由欧姆定律可知电源电压为
U=U0=I1R0
因并联电路各支路电压相等，由欧姆定律，所以待测电阻
5． 阻值最大处 减小实验误差 闭合开关，将滑片移至b端
【详解】（1）[1]滑动变阻器应采用一上一下的接法，且电压表应并联在灯泡两端，测灯泡的电压，故应将定值电阻与滑动变阻器下端相连的导线，改接到滑动变阻器的上端接线柱上，正确的连接方法如下图所示
（2）[2]在闭合开关前，为防止电流过大而损坏元件，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。
（3）[3]一次实验测出来的结论误差较大，应多次测量求出电阻的平均值，这样做的目的是为了减小测量中的误差。
（4）实验中没有电压表，需要利用电流来表示电压的大小，两元件可以设计成并联，利用并联电路两端电压等于电源电压的特点来完成测量。
①闭合开关，将滑片移至a端，此时R0短路，电路中为仅有R的简单电路，读出电流表的示数为I1；则电源电压为
………………①
②[4]闭合开关，将滑片移至b端，两电阻并联，读出电流表的示数为I2；此时为两电阻的总电流，则R0的电流为
则R0的电压即电源电压为
………………②
③[5]联立①②两式可得滑动变阻器最大阻值为
6． P=UI A 0.75 R2 ③ C C
【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率，先测量灯泡的电压、电流，再利用算出灯泡的功率，实验原理是。
（2）[2]由图甲得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流，移动滑片，电压表示数为2V，若要灯泡正常发光，则应向A端移动滑片，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，减小滑动变阻器分到的电压，使灯泡的电压增大为2.5V。
[3]小灯泡的额定功率为
（3）[4]根据表中数据可知，实验中滑动变阻器的最大电压为
此时电路的电流为0.16A，由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
实验中，电路的最大电流为0.3A，所以滑动变阻器应选择R2。
（4）[5]灯泡的电压变大，温度变大，电阻变大，因此图乙中，小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像正确的是③。
（5）[6]小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，额定功率大于实际功率，则灯泡的额定电压U0大于实际电压U1，灯泡额定电压U0下的电阻大于实际电压U1下对应的电阻，由得
则
故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（6）[7]A．家庭电路的的电压为220V，各个用电器并联，工作电压都是220V，因此两灯工作时，电压都为额定电压，电功率都为额定电功率，因此标有“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯的实际功率不同，故A不符合题意；
B．两灯都正常发光，由题可知，它们的实际功率不同，所以相同时间内，电流通过两灯做功不同，但是这与两灯的亮度几乎相当无关，故B不符合题意；
C．标有“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，LED灯的实际功率为9W、普通白炽灯实际功率为60W，而两灯亮度几乎相当，说明两灯正常发光时转化为光能的功率几乎相同，说明两灯将电能转化为光能的效率不同， C符合题意。
故选C。
（7）[8]由图得，①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端，电路中只有电阻RX工作，读出电流表示数为I1，由欧姆定律得，电源电压为
②将滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器R的最大电阻与电阻RX串联，读出电流表示数为I2，由欧姆定律得，电源电压为
解得
7． 见详解
【详解】（1）正确连接电路，断开S1、S2，将滑动变阻器的阻值调至最大R；
（2）闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为I1，此为通过Rx的电流；
（3）[1]闭合S1、S2，读出电流表的示数为I2，此为通过R与Rx的总电流，则R的电流为
（4）[2]根据并联电路电压的规律及欧姆定律可得
电阻Rx为
8． 0.4 2
闭合S断开S1，记录电流表的示数为I2
【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大则要求接入下端左边的接线柱A，如图所示
（2）[2]电流表的示数如图乙所示，接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A。
（3）[3]探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端电压一定，即更换定值电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为2V。
（4）[4]本探究实验是为探究电流与电阻的关系，则需要保持电压一定，更换不同的定值电阻，记录对应的电流，记录数据的表格如下
（5）[5][6]该实验方案中没有电压表，可以根据并联电路电压相等的规律，实验操作如下
①闭合S和S1，两电阻并联，记录电流表的示数为I1，此为两电阻的总电流；
②闭合S断开S1，电路中仅Rx，记录电流表的示数为I2，此时为Rx的电流，则R0的电流为
③则电源电压为
则Rx的电阻为
9． 滑动变阻器断路 4Ω D
【详解】（1）[1][2]需要将电流表接入电路中，电流表的负接线柱和电源负极已经相连，根据丙图知，电路中的电流最大0.6A，所以只需将电流表的“0.6”接线柱和电阻串联，如图所示：
伏安法测电阻，需要用电压表测量电阻两端的电压，电流表测量通过电路的电流，由得到电阻的阻值，所以伏安法测量电阻的实验原理是。
（2）[3]把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明a、电源、b之间是通路；a、电流表、待测电阻、c也是通路，根据接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路。
（3）[4]由图像知，当灯的电压是2.0V时，对应的电流值为0.5A，则
（4）[5]A．R与Rx串联，电压表测电源电压，电流表测电路电流，由电流表示数乘以R的阻值，即可得R两端电压，由串联分压可得Rx两端电压，Rx两端电压除以电路电流即可得Rx阻值，故A不符合题意；
B．滑动变阻器与Rx串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流，将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U1，电流表示数为I1，由串联分压可知
Ux+U1＝U
I1Rx+U1＝U ①
改变变阻器滑片位置，记录电压表示数为U2，电流表示数为I2，由串联分压可知
Ux'+U2＝U
I2Rx+U2＝U②
联立①②两式，即可得Rx阻值，故B不符合题意。
C．R与Rx并联，电流表分别测R支路电流和干路电流，由并联分流可知用干路电流减R支路电流可得Rx支路电流，用R支路电流乘以R电阻，即可得R支路电压，因为并联电路各支路电压等于总电压，所以Rx支路电压等于R支路电压，由欧姆定律可得Rx阻值，故C不符合题意。
D．R与Rx并联，电压表测电源电压，电流表测R支路电流，由并联电路各支路电压等于总电压可得Rx两端电压，但不知道电流，因此不可得Rx阻值，故D符合题意。
故选D。
10．见解析
【详解】实验步骤：
①按照电路图连接电路，将开关接a，此时电阻箱和定值电阻串联，调节电阻箱的阻值到适当的位置，记下电流表的示数I和电阻箱的阻值RA；
②将开关接b，此时电阻箱、定值电阻和R2的阻值串联，调节电阻箱，直到电流表示数为I，记下电阻箱R的阻值RB；
③根据串联电路电阻特点，等效替代法，则
故
11． 小灯泡断路 5 0.75 变化 将滑片P移到最左端
【详解】（1）[1]题中要求滑片向左滑动灯泡变暗，即滑片P向左滑动，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器下接线柱应选取右侧接线柱，连接在小灯泡右侧接线柱上；由图甲可知，电压表未连接完成，电压表与小灯泡并联，同时注意电流正接线柱流入负接线柱流出，由于电源由两节干电池组成，电源电压为3V，所以电压表选取小量程，应将3接线柱与小灯泡左侧接线柱连接，如下图：
（2）[2]小灯泡不亮，电流表无示数，则电路故障为断路，又因为电压表示数接近电源电压，故故障原因可能是小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，小灯泡两端电压为1V时，电流为0.2A，故小灯泡此时电阻为
R＝＝＝5Ω
[4]小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常工作，由图乙可知，此时电流为0.3A,故小灯泡正常工作时的电功率为
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W
[5]由图像可知，流过小灯泡的电流与小灯泡两端电压不成正比，故小灯泡的电阻是变化的。
（4）[6][7]由丙图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流。利用这种特殊方法测电阻，要围绕电路中的电源电压不变列式，同时滑动变阻器的电阻要可表示，故第一次滑片P在最右侧，此时连入到电路中滑动变阻器的阻值为R0，电流为I1，故电源电压可以表示为
U＝I1(Rx+R0)①
再一次移动滑片P到最左端，此时电路中只有定值电阻Rx，电流为I2，故电源电压可表示为
U＝I2Rx②
联立①②可得
Rx＝
12． 断开 B 电阻箱R' R 等效替代
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，在连接电路时，开关应断开，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端，即B端。
（2）当S接a时，电阻Rx与滑动变阻器Rp串联，电流为I，总电阻为Rx+Rp，则电源电压
U＝I（Rx+Rp）
（3）[3][4]当S接b时，电阻箱R′与电阻Rp串联，调节电阻箱R'，使电流为I，总电阻为R+R0，则电源电压
U＝I（R+Rp）
所以
I（Rx+Rp）＝I（R+Rp）
解得：Rx＝R。
（4）[5]等效替代法是常用的科学思维方法，等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的，它们之间可以相互替代，而保证结论不变。这种测量电阻的方法就是等效替代法。
13． 2.5 6.25 灯丝温度升高，灯丝的电阻增大 记录电流表的示数为I2
【详解】（1）[1]如图所示，电压表接入的量程为0~3V，分度值为0.1V，故读数为2.5V。
[2]由欧姆定律，未知电阻Rx的阻值为
（2）[3]多次实验时，灯泡两端电压越高，通过它的电流越大，灯泡越亮，则灯丝的温度越高，灯丝的电阻也越大，所以，几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大。
（3）[4]测量待测电阻的阻值，需要测量它两端的电压和通过它的电流，只闭合开关S、S2时，两电阻仍然并联，此时电流表测量通过Rx的电流，故此时要记录电流表的示数I2。
[5]通过R0的电流为
由欧姆定律及并联电路电压的规律可知，待测电阻两端电压为
待测电阻阻值的表达式为
14． 短路 c B 不可行 闭合S1时电流表正负接线柱接反
【详解】（1）[1]如图所示，当开关S闭合后，电流可以不经过用电器，直接通过a、b、c、e回到电源的负极，故会导致电源短路。
[2] 要使两灯形成串联，电流则从正极出发，依次经过L1、L2回到负极，即拆去c。
（2）[3]闭合开关S时，灯L1、L2都不亮，表明电路中可能存在断路，接触E、F两点时，只有灯L1亮，表明除了E、F两点外，其它位置与电源是接通的，故E、F两点处存在断路，即L2存在断路。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[4][5]题中的方案会导致电流表正负接线柱分别与电源的正极相连，这种做法不可行，原因是会导致正负接线柱接反。
（4）[6]闭合开关S，将变阻器的滑片移到a端时，R0与Rx并联，则
闭合开关S，将变阻器的滑片移到b端时，Rx短路，电路中只有R0，则
联立两式可得
15． 断开 B 4
【详解】（1）[1]为了保护电路安全，防止在连接电路的过程中因电流过大“烧坏”电路元件，故在连接电路时，开关应断开。
（2）[2] A．若滑动变阻器断路，则电路断路，电流表和电压表无示数，故A不符合题意；
B．若电阻Rx发生了断路，则电压表串联在电路中，电压表示数接近电源电压，由于电压表内阻非常大，故电路中电流非常小，导致电流表无法测量，无示数，故B符合题意；
C．若电阻Rx发生了短路，相当于电压表并联在导线两端，测量导线两端电压，电压表几乎无示数；由于电阻Rx发生了短路，电路中电阻减小，此时电流表的示数将增大，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器最大阻值过大，根据欧姆定律分析可知，电路电流会减小，电阻Rx两端的电压也会减小，电压表的示数减小，故D不符合题意。
故选B。
（3）[3]如图乙所示，电流表的示数为0.5A，根据可知，此时Rx的阻值
（4）[4]断开开关S2、闭合开关S1，电阻R0接入电路，此时电流表的示数为I0，根据欧姆定律可知， 电阻R0两端的电压；闭合S1，S2，电阻R0和电阻Rx并联在电源两端，并联电路各支路电压相同，故电阻Rx两端的电压也为U，并联电路干路电流等于各支路电流之和，故通过电阻Rx的电流
根据欧姆定律可知，位置电阻Rx为
R/Ω
I/A
R/Ω
I/A
一、实验题
1．如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）同学们按照图甲所示的电路图连接实物图时，开关应 ，滑动变阻器滑片应移到 处。正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整：
（2）同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0：
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝ ；
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由
I1R0＝I2Rx
可得
请判断结果是否正确并简要说明理由： 。
2．在“测定小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、正常工作电压为“3.8V”的小灯泡（其电阻大约为9Ω左右）、标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整 （要求：连线不得交叉，电流表的量程选择要恰当，滑片向左移时，电流表示数减小）；
（2）a组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）b组电路连接无误后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电压表指针有较大偏转，请找出故障的原因是 ；
A．小灯泡短路
B．电源接触不良
C．小灯泡断路
D．电流表内部短路
（4）c组同学发现当小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，请读出电流大小，并填入表格中；计算出此时小灯泡的电阻，并填入表格中；
（5）c组同学进行了三次实验，发现小灯泡的阻值随电压的增大而增大，其原因是 ；
（6）实验快结束时，d组同学还发现有一个定值电阻。Rx还需测量大小，但是电压表已损坏，他们利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的测量，他们设计的电路图如图丁所示，请你完成下列步骤；
①按照电路图连接好电路；
②调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为 时，读出电流表的示数I1；
③再次调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为 时，读出电流表的示数I2；
④根据已知条件和测量结果，写出定值电阻的表达式：Rx= 。
3．小新同学设计了如图甲所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题：
（1）根据甲的电路图，用黑色签字笔画线代替导线，将乙的实物图补充完整 ；
（2）电路正确连接后，当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为I1；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I2；则待测电阻Rx= ；（用给出物理量的字母写出表达式）
（3）老师告诉小新同学，学好电阻测量的基本原理后，他还可以尝试制作一个直接测量电阻的仪器—欧姆表，其原理如图丙所示，如果电源两端电压恒定不变，制作步骤如下：
①在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A（即满量程），把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”；
②保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一阻值为40Ω电阻时，电流表示数为0.3A。此时滑动变阻器R1的有效阻值为 Ω，把“40Ω”数值标在电流表刻度“0.3A”处；
③第三步：据此原理，通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值，则在电流表刻度为“0.1A”处应标的电阻值是 Ω。
4．小华同学想探究“导体中的电流与电阻的关系”，设计了图甲所示的电路图。
（1）根据小明设计的甲图，请用笔画线将乙图实物图连接完整；( )
（2）小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中，然后将 E、F 两点的电阻由 10Ω更换为 20Ω，之后他调节变阻器滑片向 （填“A”或“B”）移动，直到电压表示数为 V 为止，此时电流表示数如图丙所示，示数为 A；
（3）小明利用以上器材想测出一个未知电阻Rx的阻值，但是电压表已损坏，不过他经过思考，设计了利用一个已知阻值为R0的定值电阻的实验电路，如图丁所示（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验：
①闭合开关 S1，断开开关 S2，记录电流表示数 I1；
②同时闭合开关 S1、S2，记录电流表示数 I2；
③则待测电阻的表达式为Rx= （用已知量和测量量符号表示）
5．某班级同学在用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值。
（1）小亮连成如图甲所示的电路，他刚要闭合开关，同组的小红提醒他，实物连接有一处错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔代替导线把电路连接正确 ；
（2）正确连接电路后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 ；
（3）实验中，小亮多次测量待测电阻两端的电压及电流值，计算出电阻值，最后求出电阻的平均值，这样做的目的是为了 ；
（4）实验中小亮发现他使用的滑动变阻器的铭牌模糊不清，他想知道它的最大阻值是多少。于是他利用一个已知阻值的定值电阻R0，一个电流表，电源（电压未知）和开关设计了如图乙所示的电路图。请你将他的实验步骤补充完整，并写出滑动变阻器最大阻值R的表达式；
①闭合开关，将滑片移至a端，读出电流表的示数为I1；
② ，读出电流表的示数为I2；
③滑动变阻器最大阻值R= 。（用所测及给出的物理量符号表示）
6．小明按照图甲所示的电路图测量小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器R1“20Ω 1A”、R2“50Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”。
（1）测量小灯泡电功率的实验原理是 （用公式表示）；
（2）在甲电路图中，小明闭合开关，移动滑片，电压表示数为2V，若要灯泡正常发光，则应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片。当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，小灯泡的额定功率为 W；
（3）小明测量出了灯泡在不同电压下对应的电流，并把测得的数据填写在下表中。根据表中数据可知，小明选择的滑动变阻器是 （选填“R1”、“R2”或“R3”）；
以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，
（4）小明根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像如图乙所示，其中正确的是 （选填“①”、“②”或“③”）；
（5）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，最有可能的是 （选填字母）。；
A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1
（6）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮。但小明发现：标有“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。造成这一现象的原因可能是 （选填字母）；
A．两灯的实际功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
（7）完成实验后，小明还想测量某一定值电阻Rx的阻值，用Rx替换了小灯泡，同时还发现电压表损坏，于是用如图丙所示的电路完成了实验，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，他的实验步骤：
①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电流表示数为I1；
②将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电流表示数为I2；
则电阻Rx= 用I1、I2、R0表示）。
7．利用稳压电源（电压未知）、最大阻值为R的滑动变阻器和电流表等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图，完成下列实验步骤：
（1）正确连接电路，断开S1、S2，将滑动变阻器的阻值调至最大R；
（2）闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为I1；
（3） ；
（4）电阻Rx＝ （用测得量的符号表示）
8．某实验小组用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。
（1）请将图甲所示的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大 ；
（2）先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，为 A，将实验数据记录在表格中；
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为 V，读出电流表的示数，将实验数据记录在表格中；再更换不同阻值的定值电阻重复4次上述操作，分别将数据记录在表格中；
（4）请你画出记录数据的表格 ；
（5）该小组同学想用一块电流表和一个定值电阻R0测电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S和S1，记录电流表的示数为I1；
② ；
③用R0和测量出来的物理量表示Rx，则Rx＝ 。
9．利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω。
（1）请你根据电路图用笔画线代替导线，将图乙的实验电路连接完整 ，该实验原理是 ；
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件故障，该故障是 ；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据，画出了待测电阻Rx的I﹣U图像，如图所示，由图像可知Rx= ；
（4）下列实验电路图中，不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是 。
A． B． C． D．
10．如图是能巧测R2阻值的实验电路。图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值，请你设计实验步骤并写出实验结果表达式。
11．小刚利用图甲所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整，要求：导线不能交叉，滑片向左滑动灯泡变暗 ；
（2）闭合开关，小刚发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表接近电源电压，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，小刚分别测出了小灯泡两端电压为1V、1.5V、2.5V时，流过小灯泡的电流，并根据测得数据，绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，由图像可知，小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的电阻为 Ω，小灯泡正常工作时的功率为 W，进一步分析图像可知，灯泡的阻值是 （选填“变化”或“不变”）的；
（4）小刚完成上述实验后，又利用图丙所示电路测量定值电阻Rx的阻值，已知电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，请你完成下列步骤：
①闭合开关，将滑片P移到最右端，读出电流表的示数I1；
② ，读出电流表的示数I2；
③待测电阻的阻值Rx＝ （用已知量和测得量的字母表示）。
12．小华利用如图所示的电路来“测量未知电阻”的阻值。电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R'是电阻箱、RP是滑动变阻器、Rx是待测电阻。
（1）在连接电路时，开关应 ，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 端（选填“A”或“B”）；
（2）正确连好电路，将开关S拨到a，移动滑片P到适当位置，电流表的示数为I；
（3）再将开关S拨到b，调节 ，使电流表的示数仍然为I，读出电阻箱的阻值为R，则待测电阻Rx的值为 ；
（4）这种测量电阻的方法叫做 法。
13．小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中，连接了如图甲所示的电路：
（1）正确连接电路后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数如图乙所示，其读数为 V，则未知电阻Rx= Ω；
（2）将电阻Rx换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因是 ；
（3）某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图丙所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。他们的实验步骤如下：
①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1；
②只闭合开关S、S2， ；
③待测电阻阻值的表达式为Rx＝ （用测得量和已知量的字母表示）。
14．在课外兴趣小组开展活动时，小刚和小强进行了如下探究实验：
（1）小刚连接了如图一所示电路，如果闭合开关，电路是 （选填“通路”、“断路”或“短路”）。小刚想将电路拆开重新连接，小强认为只需拆除 （选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”）这一根导线，就能成为串联电路；
（2）小强将多余的导线拆除以后，闭合开关S时，灯L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮；接触C、D两点时，两灯也不亮；接触E、F两点时，只有灯L1亮，对此，下列判断中正确的是 ；
A．开关S短路 B．灯L2断路 C．开关S断路 D．灯L2短路
（3）小刚和小强想比较并联电路中灯泡L1和L2中的电流的大小关系，他们的方案是：按照图二所示的电路，只闭合S2测出L1的电流I1，只闭合S1测出L2中的电流I2，比较I1和I2的大小，请你评估：他们的方案是 （选填“可行”或“不可行”），理由是 ；
（4）小刚和小强想用“伏安法”测未知电阻的阻值，但是没有找到电压表，于是设计了如图三所示的电路（变阻器最大阻值为R0）进行实验，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将变阻器的滑片移到a端，记录电流表的示数为I1；
②闭合开关S，将变阻器的滑片移到b端，记录电流表的示数为I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx= （用已知量和测得量的符号表示）。
15．小军在测量未知电阻Rx的阻值时，连接了如图甲所示的电路：
（1）按图甲连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 ；
A．滑动变阻器断路 B．电阻Rx发生了断路
C．电阻Rx发生了短路 D．滑动变阻器最大阻值过大
（3）排除故障后，实验过程中，某次电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示，则此时Rx的阻值为 ；
（4）假设实验中电压表坏了不能使用，利用图丙的电路图也能测出未知电阻的阻值Rx，其中R0是已知阻值的定值电阻，请把实验步骤补充完整：
①断开开关S2、闭合开关S1，记录电流表的示数为I0；
②闭合S1，S2，记录电流表的示数为I1：
未知电阻的表达式：Rx= （用已知量和测量的物理量的符号表示）。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
3.21
电阻的平均值R’x/Ω
实验次数
1
2
3
电压U/V
3.8
3.0
2.0
电流I/A
0.34
0.33
电阻R/Ω
8.8
6.0
实验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
4
10
0.4
2
20
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.16
0.18
0.18
0.24
0.26
0.3
实际功率P/W
0.08
0.162
0.286
0.408
0.546
参考答案：
1． 断开 阻值最大处 0.5 3.2 3.18 见解析
【详解】（1）[1][2]为保护电路，同学们按照图甲所示的电路图连接实物图时，开关应断开，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。
[3][4][5]如图乙所示电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.5A，由欧姆定律可得
为提高测量的准确程度，把平均值作为测量结果
（2）①[6]方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，通过R0的电流为
根据串联电路的规律和欧姆定律，则电阻Rx的阻值表达式为
②[7]方案二：将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；两次测量中，定值电阻和待测电阻分别与变阻器串联，因电路中Rx≠R0，根据分压原理，待测电阻的电压和定值电阻的不相等，故由I1R0＝I2Rx可得
是不正确的。
2． C C 0.4 9.5 小灯泡电阻受温度影响 0 20Ω
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为3.8V，其电阻大约为9Ω左右，则正常发光时的电流约为
所以电流表选择小量程与灯泡串联接入电路。要求滑片向左移时，电流表示数减小，则需要滑动变阻器接入电路的阻值变大，故将滑动变阻器右下方接线柱与开关相连。如图所示：
（2）[2]电流表有示数说明电路的通路，小灯泡不亮可能是因为电流太小，所以接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片，减小接入电路的阻值，以增大电流，再观察小灯泡是否发光。故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]灯泡不发光，电流表指针不偏转，说明电路是断路，电压表有偏转说明与电压表并联的电路之外的电路是好的，与电压表并联的那部分电路发生了断路，故障可能是小灯泡断路。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4][5]电流表选用小量程，分度值为0.02A，由图丙可知，电流表示数为0.4A。此时的电压为3.8V，则小灯泡的电阻是
（5）[6]分析表格中数据，从第3次实验到第1次实验数据，电压逐渐增大，电流也逐渐增大，电阻也逐渐增大。这是因为灯丝的温度升高，所以电阻因受温度影响而逐渐变大。
（6）[7][8][9]电压表已损坏，利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的测量，由图丁可知，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为0，读出电流表的示数I1，此时电源电压为
U=I1Rx①
再次调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为最大值20Ω时，读出电流表的示数I2；此时电压电压为
U=I2Rx+I2×20Ω②
由①②可得
I1Rx=I2Rx+I2×20Ω
由上式可知，定值电阻的阻值为
3． 40 200
【详解】（1）[1]根据甲图，将S2的右接线柱与电流表负接线柱连接起来，如下所示
（2）[2]电路正确连接后，当开关S、S1闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测定值电阻的电流，电流表示数为I1，由欧姆定律可得电源电压为
当开关S、S2闭合，S1断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路各支路互不影响，通过待测电阻的电流为
由欧姆定律可得待测电阻
（3）[3]设电源电压是U，在A与B之间连接导线，只有R1工作，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A，由欧姆定律得
即
①
保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一个阻值为40Ω电阻时，R1与R串联，电流表示数为0.3A，则
②
由①②解得
[4]根据题意可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A，当电流
时
解得
4． B 4 0.2
【详解】（1）[1]变阻器按一下一上接入电路中，根据上表中数据，因电压为4V，故电压表选用大量程与电阻并联，如下所示：
（2）[2][3]根据串联分压原理可知，将电阻由10Ω更换为20Ω，电阻将增大，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B端移动，直到电压表示数为4V为止。
[4]此时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A。
（3）③[5]在①中，电路为定值电阻的简单电路，电流表测电路的电流I1；在②中，两电阻并联，电流表测干路的电流I2；因并联电路各支路可独立工作、互不影响，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流
Ix=I2-I1
在①中，R0两端电压等于电源电压，由欧姆定律可知电源电压为
U=U0=I1R0
因并联电路各支路电压相等，由欧姆定律，所以待测电阻
5． 阻值最大处 减小实验误差 闭合开关，将滑片移至b端
【详解】（1）[1]滑动变阻器应采用一上一下的接法，且电压表应并联在灯泡两端，测灯泡的电压，故应将定值电阻与滑动变阻器下端相连的导线，改接到滑动变阻器的上端接线柱上，正确的连接方法如下图所示
（2）[2]在闭合开关前，为防止电流过大而损坏元件，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。
（3）[3]一次实验测出来的结论误差较大，应多次测量求出电阻的平均值，这样做的目的是为了减小测量中的误差。
（4）实验中没有电压表，需要利用电流来表示电压的大小，两元件可以设计成并联，利用并联电路两端电压等于电源电压的特点来完成测量。
①闭合开关，将滑片移至a端，此时R0短路，电路中为仅有R的简单电路，读出电流表的示数为I1；则电源电压为
………………①
②[4]闭合开关，将滑片移至b端，两电阻并联，读出电流表的示数为I2；此时为两电阻的总电流，则R0的电流为
则R0的电压即电源电压为
………………②
③[5]联立①②两式可得滑动变阻器最大阻值为
6． P=UI A 0.75 R2 ③ C C
【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率，先测量灯泡的电压、电流，再利用算出灯泡的功率，实验原理是。
（2）[2]由图甲得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流，移动滑片，电压表示数为2V，若要灯泡正常发光，则应向A端移动滑片，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，减小滑动变阻器分到的电压，使灯泡的电压增大为2.5V。
[3]小灯泡的额定功率为
（3）[4]根据表中数据可知，实验中滑动变阻器的最大电压为
此时电路的电流为0.16A，由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
实验中，电路的最大电流为0.3A，所以滑动变阻器应选择R2。
（4）[5]灯泡的电压变大，温度变大，电阻变大，因此图乙中，小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像正确的是③。
（5）[6]小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，额定功率大于实际功率，则灯泡的额定电压U0大于实际电压U1，灯泡额定电压U0下的电阻大于实际电压U1下对应的电阻，由得
则
故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（6）[7]A．家庭电路的的电压为220V，各个用电器并联，工作电压都是220V，因此两灯工作时，电压都为额定电压，电功率都为额定电功率，因此标有“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯的实际功率不同，故A不符合题意；
B．两灯都正常发光，由题可知，它们的实际功率不同，所以相同时间内，电流通过两灯做功不同，但是这与两灯的亮度几乎相当无关，故B不符合题意；
C．标有“220V 9W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，LED灯的实际功率为9W、普通白炽灯实际功率为60W，而两灯亮度几乎相当，说明两灯正常发光时转化为光能的功率几乎相同，说明两灯将电能转化为光能的效率不同， C符合题意。
故选C。
（7）[8]由图得，①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端，电路中只有电阻RX工作，读出电流表示数为I1，由欧姆定律得，电源电压为
②将滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器R的最大电阻与电阻RX串联，读出电流表示数为I2，由欧姆定律得，电源电压为
解得
7． 见详解
【详解】（1）正确连接电路，断开S1、S2，将滑动变阻器的阻值调至最大R；
（2）闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为I1，此为通过Rx的电流；
（3）[1]闭合S1、S2，读出电流表的示数为I2，此为通过R与Rx的总电流，则R的电流为
（4）[2]根据并联电路电压的规律及欧姆定律可得
电阻Rx为
8． 0.4 2
闭合S断开S1，记录电流表的示数为I2
【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大则要求接入下端左边的接线柱A，如图所示
（2）[2]电流表的示数如图乙所示，接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A。
（3）[3]探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端电压一定，即更换定值电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器，直至电压表的示数为2V。
（4）[4]本探究实验是为探究电流与电阻的关系，则需要保持电压一定，更换不同的定值电阻，记录对应的电流，记录数据的表格如下
（5）[5][6]该实验方案中没有电压表，可以根据并联电路电压相等的规律，实验操作如下
①闭合S和S1，两电阻并联，记录电流表的示数为I1，此为两电阻的总电流；
②闭合S断开S1，电路中仅Rx，记录电流表的示数为I2，此时为Rx的电流，则R0的电流为
③则电源电压为
则Rx的电阻为
9． 滑动变阻器断路 4Ω D
【详解】（1）[1][2]需要将电流表接入电路中，电流表的负接线柱和电源负极已经相连，根据丙图知，电路中的电流最大0.6A，所以只需将电流表的“0.6”接线柱和电阻串联，如图所示：
伏安法测电阻，需要用电压表测量电阻两端的电压，电流表测量通过电路的电流，由得到电阻的阻值，所以伏安法测量电阻的实验原理是。
（2）[3]把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明a、电源、b之间是通路；a、电流表、待测电阻、c也是通路，根据接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路。
（3）[4]由图像知，当灯的电压是2.0V时，对应的电流值为0.5A，则
（4）[5]A．R与Rx串联，电压表测电源电压，电流表测电路电流，由电流表示数乘以R的阻值，即可得R两端电压，由串联分压可得Rx两端电压，Rx两端电压除以电路电流即可得Rx阻值，故A不符合题意；
B．滑动变阻器与Rx串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流，将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U1，电流表示数为I1，由串联分压可知
Ux+U1＝U
I1Rx+U1＝U ①
改变变阻器滑片位置，记录电压表示数为U2，电流表示数为I2，由串联分压可知
Ux'+U2＝U
I2Rx+U2＝U②
联立①②两式，即可得Rx阻值，故B不符合题意。
C．R与Rx并联，电流表分别测R支路电流和干路电流，由并联分流可知用干路电流减R支路电流可得Rx支路电流，用R支路电流乘以R电阻，即可得R支路电压，因为并联电路各支路电压等于总电压，所以Rx支路电压等于R支路电压，由欧姆定律可得Rx阻值，故C不符合题意。
D．R与Rx并联，电压表测电源电压，电流表测R支路电流，由并联电路各支路电压等于总电压可得Rx两端电压，但不知道电流，因此不可得Rx阻值，故D符合题意。
故选D。
10．见解析
【详解】实验步骤：
①按照电路图连接电路，将开关接a，此时电阻箱和定值电阻串联，调节电阻箱的阻值到适当的位置，记下电流表的示数I和电阻箱的阻值RA；
②将开关接b，此时电阻箱、定值电阻和R2的阻值串联，调节电阻箱，直到电流表示数为I，记下电阻箱R的阻值RB；
③根据串联电路电阻特点，等效替代法，则
故
11． 小灯泡断路 5 0.75 变化 将滑片P移到最左端
【详解】（1）[1]题中要求滑片向左滑动灯泡变暗，即滑片P向左滑动，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器下接线柱应选取右侧接线柱，连接在小灯泡右侧接线柱上；由图甲可知，电压表未连接完成，电压表与小灯泡并联，同时注意电流正接线柱流入负接线柱流出，由于电源由两节干电池组成，电源电压为3V，所以电压表选取小量程，应将3接线柱与小灯泡左侧接线柱连接，如下图：
（2）[2]小灯泡不亮，电流表无示数，则电路故障为断路，又因为电压表示数接近电源电压，故故障原因可能是小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，小灯泡两端电压为1V时，电流为0.2A，故小灯泡此时电阻为
R＝＝＝5Ω
[4]小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常工作，由图乙可知，此时电流为0.3A,故小灯泡正常工作时的电功率为
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W
[5]由图像可知，流过小灯泡的电流与小灯泡两端电压不成正比，故小灯泡的电阻是变化的。
（4）[6][7]由丙图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流。利用这种特殊方法测电阻，要围绕电路中的电源电压不变列式，同时滑动变阻器的电阻要可表示，故第一次滑片P在最右侧，此时连入到电路中滑动变阻器的阻值为R0，电流为I1，故电源电压可以表示为
U＝I1(Rx+R0)①
再一次移动滑片P到最左端，此时电路中只有定值电阻Rx，电流为I2，故电源电压可表示为
U＝I2Rx②
联立①②可得
Rx＝
12． 断开 B 电阻箱R' R 等效替代
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，在连接电路时，开关应断开，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端，即B端。
（2）当S接a时，电阻Rx与滑动变阻器Rp串联，电流为I，总电阻为Rx+Rp，则电源电压
U＝I（Rx+Rp）
（3）[3][4]当S接b时，电阻箱R′与电阻Rp串联，调节电阻箱R'，使电流为I，总电阻为R+R0，则电源电压
U＝I（R+Rp）
所以
I（Rx+Rp）＝I（R+Rp）
解得：Rx＝R。
（4）[5]等效替代法是常用的科学思维方法，等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的，它们之间可以相互替代，而保证结论不变。这种测量电阻的方法就是等效替代法。
13． 2.5 6.25 灯丝温度升高，灯丝的电阻增大 记录电流表的示数为I2
【详解】（1）[1]如图所示，电压表接入的量程为0~3V，分度值为0.1V，故读数为2.5V。
[2]由欧姆定律，未知电阻Rx的阻值为
（2）[3]多次实验时，灯泡两端电压越高，通过它的电流越大，灯泡越亮，则灯丝的温度越高，灯丝的电阻也越大，所以，几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大。
（3）[4]测量待测电阻的阻值，需要测量它两端的电压和通过它的电流，只闭合开关S、S2时，两电阻仍然并联，此时电流表测量通过Rx的电流，故此时要记录电流表的示数I2。
[5]通过R0的电流为
由欧姆定律及并联电路电压的规律可知，待测电阻两端电压为
待测电阻阻值的表达式为
14． 短路 c B 不可行 闭合S1时电流表正负接线柱接反
【详解】（1）[1]如图所示，当开关S闭合后，电流可以不经过用电器，直接通过a、b、c、e回到电源的负极，故会导致电源短路。
[2] 要使两灯形成串联，电流则从正极出发，依次经过L1、L2回到负极，即拆去c。
（2）[3]闭合开关S时，灯L1、L2都不亮，表明电路中可能存在断路，接触E、F两点时，只有灯L1亮，表明除了E、F两点外，其它位置与电源是接通的，故E、F两点处存在断路，即L2存在断路。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[4][5]题中的方案会导致电流表正负接线柱分别与电源的正极相连，这种做法不可行，原因是会导致正负接线柱接反。
（4）[6]闭合开关S，将变阻器的滑片移到a端时，R0与Rx并联，则
闭合开关S，将变阻器的滑片移到b端时，Rx短路，电路中只有R0，则
联立两式可得
15． 断开 B 4
【详解】（1）[1]为了保护电路安全，防止在连接电路的过程中因电流过大“烧坏”电路元件，故在连接电路时，开关应断开。
（2）[2] A．若滑动变阻器断路，则电路断路，电流表和电压表无示数，故A不符合题意；
B．若电阻Rx发生了断路，则电压表串联在电路中，电压表示数接近电源电压，由于电压表内阻非常大，故电路中电流非常小，导致电流表无法测量，无示数，故B符合题意；
C．若电阻Rx发生了短路，相当于电压表并联在导线两端，测量导线两端电压，电压表几乎无示数；由于电阻Rx发生了短路，电路中电阻减小，此时电流表的示数将增大，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器最大阻值过大，根据欧姆定律分析可知，电路电流会减小，电阻Rx两端的电压也会减小，电压表的示数减小，故D不符合题意。
故选B。
（3）[3]如图乙所示，电流表的示数为0.5A，根据可知，此时Rx的阻值
（4）[4]断开开关S2、闭合开关S1，电阻R0接入电路，此时电流表的示数为I0，根据欧姆定律可知， 电阻R0两端的电压；闭合S1，S2，电阻R0和电阻Rx并联在电源两端，并联电路各支路电压相同，故电阻Rx两端的电压也为U，并联电路干路电流等于各支路电流之和，故通过电阻Rx的电流
根据欧姆定律可知，位置电阻Rx为
R/Ω
I/A
R/Ω
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