2021年中考科学电学培优专题06：伏安法测电阻

这是一份2021年中考科学电学培优专题06：伏安法测电阻，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

1.已知电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，滑动变阻器的最大阻值也是R0 ， 下列电路图不能测出未知电阻Rx阻值的是（ ）
A. B.
C. D.
2.如图所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图。小灯泡正常工作时，两电表的示数如图6所示，则下列说法不正确的是〔 〕
A. 在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器值调至最大值
B. 小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为8Ω
C. 如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大
D. 如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率
3.两个电阻R1=8Ω，R2=16Ω，把它们并联起来接入电路中，通过R1的电流为0.5 A，那么通过R2的电流为（ ）
A. 2A B. 0.5A C. 1A D. 0.25A
4.如图所示，电源电压恒定，当S接a时，电流表A1与A2的示数之比为3：5；当S接b时，电流表A1与A2的示数之比为2：3，则R2与R3的电阻之比为（ ）
A. 9：10 B. 4：3 C. 3：4 D. 5：2
5.某同学用“伏安法”分别测量了个小灯泡、定值电阻和发光二极管的阻值，由实验数据绘出了如图所示的三条图线 a 、 b 、 c ，则下列说法正确的是（ ）
A. a 是定值电阻的图象， b 是灯泡的图象 B. a 是灯泡的图象， c 是定值电阻的图象
C. b 是灯泡的图象， c 是定值电阻的图象 D. b 是定值电阻的图象， c 是灯泡的图象
二、多选题
6.如图所示的四个电路中，电源电压保持不变， R0为已知阻值的定值电阻，可以测出未知电阻 Rx阻值的电路是（ ）

A. B.
C. D.
7.进行科学探究或测量时都有多次实验的要求，以下对各探究或测量中的多次实验分析合理的是（ ）
A. 测量定值电阻的阻值时，多次实验是为了取平均值减小误差
B. 探究串联电路中的电流规律时，多次实验是为了使结论具有普遍性
C. 探究电流与电阻的关系时，可通过调节滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端电压，获得多组数据
D. 测量小灯泡的电功率时，多次实验是为了探究小灯泡亮度与其实际电功率的关系
三、填空题
8.如图所示，A和B分别是两个阻值不同的电阻RA和RB的电流和电压关系图，则两个电阻阻值大小关系为RA________RB（选填“＞”、“＜”或“＝”），若两个电阻并联，并联总电阻的图象在区域________（选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

四、实验探究题
9.小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值，小龙选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示．小龙设计的实验电路的要求是：闭合开关S和S1时，电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1； 闭合开关S和S2时，电压表测量的是电源两端的电压U2 ．
（1）请你根据小龙的设计要求，只添加一根导线完成图所示的实验电路的连接；
（2）请你用U1、U2和R0表示出Rx ， Rx=________．
10.小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值.
（1）该实验的实验原理是________；
（2）小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图所示，请你添加一条导线将实验电路补充完整；
（3）开关S闭合前，应把图中滑动变阻器滑片P置于最________（填“左”或“右”）端；
（4）电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图甲所示，电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为________V，电流表的示数为________A，电阻Rx的阻值为________W.

11.如图所示，小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R'的规格是“ 20Ω 2A ”。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时。电流表示数变小。
（2）对照图甲实物电路，请在图乙虚线框内添上所缺的电学元件和导线，把电路图补画充整（要求所补画的元件与实物电路对应）。
（3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，第3次实验时电流示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，记为________V。
（4）小明利用表格中实验数据计算出待测的未知电阻Rx的阻值为________ Ω （结果保留一位小数），此外，还可以得到的结论是________。
（5）小华认为：不用电流表．只用电压表和阻值为500Ω的定值电阻R0 ， 由图同样可以测得未知电阻Rx的阻值（电源使用两节新干电池）。小华设计方案加下：闭合S2、断开S1 ， 读出电压表示数为U1；
b．闭合S1、S2 ， 读出电压表示数为U2。
①电阻Rx的表达式为Rx=________（用测量值 U1、 U2 及 R0 来表示）。
12.小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，连接的电路如图甲所示：
（1）要用电压表测量小灯泡两端的电压，电路中有一处导线连接错误，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）实验过程中，当电压表示数为2.1V时，电流表示数如图乙所示，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向________移动，当电压表示数为2.5V时电流表的指针在图乙指针的位置上偏转了一个小格，则灯丝的电阻约为________Ω（结果保留一位小数）。
13.在利用伏安法测未知电阻阻值的过程中，电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx ， 电源电压保持不变，但电源电压未知，请你利用剩下的器材测出Rx ， 先在下边方框内画出此时的实验电路图，再简要写出实验过程和计算Rx的表达式。
（1）实验电路图；
（2）实验过程：
①测量时，________，
②________。
（3）Rx的表达式：Rx＝________。
14.用如图所示实验器材测量额定电压为2.5V小灯泡L正常发光时的电阻。
（1）实验原理是________。
（2）请画出实验电路图。
（3）如图为小华尚未完成的实物连线图。请将电压表接入电路。
（4）开关S闭合前，应将如图中滑动变阻器的滑片置于________端。（选填“左”或“右”）
（5）小华检查电路连接正确无误，当用开关“试触”时，发现电压表和电流表都无示数。于是他拆下电压表，用它查找故障。他将电压表的正接线柱接在电源正极，将电压表的负接线柱分别接电路中的H、G、F、E、D、C、B、A各接线柱，电压表的示数情况如下表所示。
通过表中数据可判断电路发生的故障是_________。
A.开关接触不良
B.小灯泡断路
C.导线ED断路
D.滑动变阻器短路
（6）小华排除电路故障后继续实验，他调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常工作，电流表的示数如图所示，此时小灯泡的电阻是________W。
15.小梦在“测量小灯泡的电阻”实验中，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）如图甲所示是小梦同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。要求：电压表测量小灯泡两端的电压，当滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）移动。
（3）小梦同学多次移动滑动变阻器的滑片，并把多次测量的电压表和电流表的示数，绘制成如图丙所示的U﹣I图象，由图象可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
（4）同组的小伟认为，可在图丙中分别取三组对应的电压和电流值算出电阻，然后取平均值作为小灯泡的电阻，你认为小伟的这种数据处理方式是________（选填“合理”或“不合理”）的，支持你的观点的证据是________。
（5）分析图象可以推断，在家庭电路中，灯泡刚接通瞬间，灯丝的电阻比较________（选填“大”或“小”），实际功率比额定功率________（选填“大”或“小”），灯丝容易被熔断。
16.电阻Rx的阻值估计在6—10Ω2之间，小红同学利用以下元件测量Rx的阻值，电路连接如下，其中有一根导线没有接好。
（1）请在实物图上补画所缺的一根导线，并在右边的虚线框中画出对应的电路图。
（2）在连接电路时，开关应________；闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的________端。(选填“A”或“B”)
（3）若某次测量时，两电表示数如下图所示，则I=________A,U=________V
（4）根据实验数据可得Rx=________Ω。
17.给你两只电压表, 一个已知阻值的电阻R0、电源、开关和导线, 怎样测出未知阻值的电阻大小? 画出电路图, 写出简单的实验步骤和表达式。

18.小明和同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池．
（1）按如图甲电路，将如图乙中电流表正确连入电路．
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是________或________．
（3）清除故障后，将滑片P向左滑动时，当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R1=________Ω．小明认为这个结果不可靠，理由是________．
（4）老师告诉小明他们，利用一个电流表（或电压表）和一个阻值已知的定值电阻也能测出待测电阻的阻值．小明所在的学习小组设计如图所示的四种电路，电阻R0的阻值已知，电源电压未知且保持不变，经过讨论发现有一个电路不能测出Rx的电阻．不能测出Rx阻值的电路是________，理由是________．
19.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱（符号为 ），S为单刀双掷开关，R0为定值电阻．某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
B．读出电阻箱的示数R
C．把开关S接a点，读出电流表的示数为I
D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大
（1）上述步骤的合理顺序是________（只需填写序号）．
（2）步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为________Ω．若已知R0的阻值为10Ω，则待测电阻的阻值为________Ω．
（3）本实验采用的物理思想方法可称为________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．
20.在“测定导体电阻”的实验中，电源使用二节新干电池，被测电阻的阻值约为5欧，滑动变阻器的规格是“10Ω1.5A”．
（1）图甲是没有连接完整的实验电路，若滑片向右移动，电阻变小，则导线连在________端（选填“A”或“B”）且在闭合开关前，滑片应位于________端；
（2）电路连接完毕后，发现两电表示数如图乙所示，则电路中的故障可能是________；
（3）某次实验中，电压表的示数如图丙所示，读数为________伏；此时电流表的示数应为________；
（4）电路连接正确，实验数据记录如表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，这组数据是第________组，判断依据是________．
21.在测量定值电阻的实验中，小致按照图甲所示连接了电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至________（选填“A”或“B”）端。小致闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图乙所示，为________V，计算出的电阻值为________Ω。
（2）小致仅把第一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗？________。
（3）如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的 I-U 图像，分析图像可知 Ra ________Rb（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
答案解析部分
一、单选题
1. A
解答：A．如图，先只闭合开关S，两电阻串联，电压表测出电源电压U；再闭合开关S1 ， 只有Rx接入电路，电压表测出的也是电源电压U，因此无法测出 Rx 两端的电压，即无法测出未知电阻 Rx 。A符合题意；
B．如图，先闭合开关S1 ， 再将开关S2分别接a和b，测出电流Ia、Ib ， 则Ia为通过支路R0的电流，Ib为干路电流，由并联电路电压相等，得IaR0=(Ib−Ia)Rx
解得 Rx＝IaR0Ib-Ia
B不符合题意；
C．如图，先断开所有开关，调节滑动变阻器阻值为最大值，再闭合开关S1 ， 断开开关S2 ， 调节滑动变阻器到适当位置，测出Rx两端电压Ux=U1
然后保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S1、闭合开关S2 ， 调节电阻箱的阻值为R1 ， 使电压表的示数为U1 ， 则Rx=R1
C不符合题意；
D．如图，先将滑片滑倒最左端，两电阻并联，闭合开关S，电流表测干路电流为I；断开开关，将滑片滑到最右端， Rx 被短路，电路中只有滑动变阻器 R0 。闭合开关，此时电流为 I' ，则 Rx 的电阻为 Rx=I'R0I-I'
D不符合题意。
故答案为：A。

分析：利用单表测量电阻时，能利用电压表和电流表分别电压或电流，结合定值电阻再能测量另一个量，就可以计算未知电阻。
2. D
分析：A、为保护电路，在连接电路时，应断开开关，将滑片移至最大阻值处；
B、读出电流表和电压表的示数，根据P=UI计算出电功率；
由R=UI
计算出电阻的大小；
C、判断出滑动变阻器电阻的变化，由串分压的知识判断出电压表示数的变化；
D、判断出滑动变阻器电阻的变化，得出小灯泡两端实际电压的变化，从而判断出实际功率与额定功率的关系．
解答：A、在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器阻值调至最大阻值处，这样可以保护电路，故A正确；
B、由图2知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.3A；
电压表的量程为0～3V，示数为2.4V；
则P=UI=2.4V×0.3A=0.72W；
R=Ω=8Ω，故B正确；
C、将滑片向a端滑动，变阻器的阻值变小，则灯泡两端的电压变大，则电压表的示数变大，故C正确；
D、将滑片向b端滑动，变阻器的电阻变大，灯泡两端的电压变小，小灯泡的实际功率变小，故D错误．
故选D．
【点评】本题主要考查了滑动变阻器电阻的判断，欧姆定律在串联电路中的应用及实际功率与额定功率的关系，利用好串分压的知识是关键．
3. D
解答：电源电压U=I1 R1 =0.5A×8Ω=4V，
因为并联电路各支路两端电压相等
I2＝U/R2＝4/16A＝0.25A，
故答案为：D.
分析：已知R1的阻值和通过的电流，根据U=IR即可求出电路两端的电压，再利用欧姆定律即可求出通过I2中的电流．
4. C
解答：解：当S接a或接b时，电源电压恒定，对R1的电流无影响都为I1 ，
当S接a时 由A1与A2示数之比是3：5知，I1：I2=3：2，则R1：R2=2：3．
当S接b时，由A1与A2示数之比是2：3知，I1：I3=2：1，则R1：R3=1：2，故R2：R3=3：4
故选C．
分析：电源电压恒定，当S接a时，电流表A1与A2的示数之比为3：5，即I1：I=3：5，所以I1：I2=3：2，根据并联电路的电流与电阻的关系可以求出R1与R2的关系R1：R2=2：3；同理当S接b时，可以求出R1与R3的关系．从而得出R2与R3的关系
5. C
解答：通过定值电阻的电流与它两端的电压成正比，定值电阻的图象是经过坐标原点的一条直线， c 是定值电阻的图象；灯泡的电阻随温度的升高而增大，b 是灯泡的图象，则a是发光二极管的图像。
故答案为：C
分析：先根据通过定值电阻的电流与它两端的电压成正比判断出定值电阻的图象；再根据灯泡的电阻随温度的升高而增大判断出灯泡的图象。
二、多选题
6. A,C,D
解答：A.闭合开关，只有R0工作，记下这时的电流表示数为I0 ， 那么电源电压U总=U0=I0R0；断开开关后，Rx与R0串联，记下电流表的示数I总。根据R总=U总I总=I0R0I总计算总电阻，再根据Rx=R总-R0计算出Rx的阻值，故A正确不合题意；
B.开关S闭合前后，都是测量总电压，无法得到通过Rx的电流和它两端的电压，不能测量出Rx的阻值，故B错误符合题意；
C.断开开关S，只有电阻R0工作，记下这时电流表的示数I0 ， 那么电源电压U总=U0=I0R0；闭合开关，电流表测量干路电流，记下示数为I总 ， 根据Ix=I总-I0计算出通过Rx的电流，最后根据Rx=U总Ix计算即可，故C正确不合题意；
D.断开开关S，电压表测Rx的电压，记下示数Ux；闭合开关S，电压表测总电压，记下示数U总 ， 那么R0两端的电压为U0=U总-Ux，根据Ix=I0=U0R0计算出通过Rx的电流，最后根据Rx=U总Ix计算即可，故D正确不合题意。
故选ACD。
分析：测量电阻的基本原理是R=UI ， 只要能变相的测得Rx两端的电压和通过它的电流即可。
7. A,B
解答：A．测量定值电阻的阻值实验中，为了减小误差，即通过改变滑动变阻器的的阻值目的多次测量电阻，最后得出电阻的平均值，A符合题意；
B．探究串联电路中的电流规律时采用多次测量的目的是使结论具有普遍性，避免偶然性，B符合题意；
C．探究电流与电阻的关系时，调节滑动变阻器的滑片是为了保持电阻两端的电压不变，实验中，要换用不同的定值电阻R，C不符合题意；
D．测量小灯泡的电功率时，多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率，D不符合题意。
故答案为：AB。

分析：测量物理量的数据时，多次实验可以减小误差；探究规律时，多次实验，可以探究规律的普遍性。
三、填空题
8. ＞；Ⅲ
解答：解：（1）从图象上可以看出，当R1和R2两端的电压相同时，IA＜IB ，
由R＝ UI 可得，RA＞RB；（2）因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，两个电阻并联时总电阻小于RA和RB中任何一个电阻，即并联后的总电阻小于较小B电阻的阻值，
因此在相同电压下，通过的电流比B中的电流要大，故其图象应该在Ⅲ区域。
故答案为：＞；Ⅲ。
分析：结合U-I图像，利用R＝ UI 可得电阻的大小关系，再根据电阻的并联特点可知两电阻并联后的总电阻与分电阻之间的关系，然后得出所在的区域.
四、实验探究题
9. （1）解：闭合开关S和S1时，电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1 ， 电压表应并联在Rx两端；
闭合开关S和S2时，电压表测量的是电源两端的电压U2 ， 电压表应并联在两串联电阻两端，
即并联在电源两端，电路图如下图所示；
（2）U1R0U2-U1
解答：（2）由图示电路图可知，两电阻串联，闭合开关S和S1时，电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1； 闭合开关S和S2时，电压表测量的是电源两端的电压U2 ，
定值电阻两端电压：U0=U2﹣U1 ， 电路电流：I= U0R0 = U2-U1R0 ，代入电阻阻值：Rx= U1I = U1R0U2-U1 ．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2） U1R0U2-U1 ．
分析：（1）电压表与待测电阻并联，根据题目要求确定电压表的接法，然后作出电路图．（2）当开关S2断开时，电路为串联电路，电压表测R0两端的电压；当开关S2闭合时，电路中只有R0工作，电压表测电源的电压，根据串联电路的特点结合欧姆定律得出等式，即可得出Rx的表达式．
10. （1）R=U/I
（2）解:如图所示：
（3）左
（4）2.5；0.5；5
解答：（1）因为I=U/R，所以伏安法测电阻的原理是R=U/I；
（2）由图知，大部分用电器已经正确连接，只要取一条导线将电压表和待测电阻左端的两个接线柱连接即可，实物连接如下：
;
（3）连接完电路后，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故将滑动变阻器滑片P置于最左端；
（4）电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.5V；电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的电流为0.5A；待测电阻阻值为R=U/I=2.5V/0.5A=5Ω.
故答案为：（1）R=U/I；（2）图略；（3）左；（4）2.5；0.5；5
分析：（1）所以伏安法测电阻的原理是R=U/I；
（2）电压表与被测电阻并联；
（3）将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故将滑动变阻器滑片P置于最左端；
（4）读出电压表和电流表的示数，根据R=U/I计算出被测电阻的值.
11. （1）
（2）
（3）2.5V
（4）5.1；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（5）U1R0U2-U1
解答：(1)滑动变阻器的右下方接线柱与定值电阻左接线柱相连时，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变大，电流表示数变小。(2)把滑动变阻器画到虚线框内，要注意滑片左移时接入电路中的电阻变大。
；(3)由图可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则图丁电压表的示数为2.5V。(4)3次实验对应电阻的阻值依次为 R1=U1I1=Ω
R2=U2I2=≈5.3Ω
R3=U3I3=Ω
则未知电阻Rx的阻值 Rx=R1+R2+R33=5Ω+5.3Ω+5Ω3=5.1Ω 由表格数据可知，考虑到误差因素，Rx两端的电压增大为原来的几倍，通过电流也为原来的几倍，故可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(5)由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R0两端的电压为U2-U1 ， 由串联电路中各处的电流相等可知，电路中的电流为 I=U2-U1R0
则电阻Rx的表达式为 Rx=U1I=U1R0U2-U1

分析：（1）利用伏安法测量电阻时，滑动变阻器要一上一下串联在电路中；（2）根据实物图，画出电路图中缺失的部分；（3）根据电压表选择的量程和指针位置，测量电压；（4）利用电压和电流的比值计算电阻；电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；（5）利用电压表测量定值电阻的分压，利用电压和电阻计算电流，再利用串联电路的电压规律测量未知电阻的分压，结合电流测量未知电阻。
12. （1）
（2）右；7.8
解答：(1)电流表要串联在电路中，“正进负出”，如图
。(2)小灯泡额定电压为2.5V，实际电压为2.1V低于额定电压，要使小灯泡正常发光测量额定功率，必须使灯泡两端电压升高，因此，滑动变阻器滑片应该向右移动，接入电路电阻减小，电流变大，使灯泡两端电压相应升高。电流表选择的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，图中电流数值为0.30A，小灯泡正常发光时，电流表的指针向右偏一格，故电路电流为0.32A，小灯泡正常发光时的电阻 R=UI=≈7.8Ω

分析：（1）探究灯泡的电阻时，电压表和灯泡并联，电流表和灯泡串联；（2）在串联电路中，减小滑动变阻器的取值，分压减小；利用电流表选择的量程和指针位置测量电流，利用电压和电流的比值计算电阻。
13. （1）
（2）先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1；将滑片移至最左端，测出此时的电流I2
（3）I2RI1-I2
解答：(1)如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压保持不变，画出此时的实验电路图如下：
；(2)①测量时，先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1 ， 则电源电压U=I1Rx。②将滑片移至最左端，测出此时的电流I2 ， 则电源电压U=I2Rx+I2R(3)因电源电压保持不变，所以I1Rx=I2Rx+I2R
则Rx的表达式为Rx= I2RI1-I2

分析：伏安法测电阻，需要利用电流表测量流过电阻的电流，利用电压表测量电压，结合题目给出的电流和电压值，利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
14. （1）R=UI
（2）解：如图所示：
（3）解：如图所示：
（4）右
（5）C
（6）6.25
解答：（ 1 ）用伏安法测小灯泡 L 电阻的实验原理是： R =UI ．（ 2 ）根据实物电路图画实验的原理图，电路图如图所示．
;（ 3 ）电压表左端接线柱接灯泡左端接线柱，电压表 3V 接线柱接灯泡右端接线柱，电路图如图所示：
;（ 4 ）在开关闭合前，如图中滑动变阻器的滑片应置于右端．（ 5 ）将电压表的正接线柱接在电源正极，将电压表的负接线柱分别接电路中的H、G、F、E、D、C、B、A各接线柱，电压表的示数接H、G、F、E、D时均有示数，可判断电路中从电源负极到D点之间无断路，故发生的故障是导线ED断路，C符合题意，（ 6 ）电流表的示数为0.4A，此时小灯泡的电阻为：R =UI=Ω .
故答案为：（1）R = U/ I；（2）见上图；（3）见上图；（4）右；（5）C；（6）6.25.
分析：测量电阻时，利用电压表和电流表测量电压和电流，通过R=U/I求电阻，实验时，使用电器的电压达到额定电压，读出电流值，计算电阻.
15. （1）
（2）左
（3）5
（4）灯丝的电阻随温度的升高而变大；不合理
（5）小；大
解答：小灯泡的额定电压是2.5V，电压表与小灯泡两端并联，当滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
根据绘制成如图丙所示的U﹣I图象，由图象可知小灯泡正常发光时的电流为0.5A，由欧姆定律，灯正常发光的电阻为： R=UI=Ω
由图丙知，电压分别为1.0V和2.0V时，对应的电流分别为0.27A和0.44A，由欧姆定律灯可分别得出电阻分别为3.7Ω和4.5Ω，结合灯在2.5V时的电阻为5Ω，可知灯的电阻随温度的升高变大，不是一个定值，故分别取三组对应的电压和电流值算出电阻，然后取平均值作为小灯泡的电阻是不合理的；由以上分析灯丝电阻随温度的升高而变大可得：灯常温下（灯不通电时）灯丝的电阻较小；所以在家庭电路中，灯泡刚接通瞬间，灯丝的电阻比较小，根据 P=U2R ，灯的实际功率比额定功率大，灯丝容易被熔断。

分析：（1）滑动变阻器的接线柱一上一下，连接实物图即可；
（2）滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（3）结合电流电压值，利用欧姆定律求解灯泡的电阻即可；
（4）灯丝电阻随温度的变化；
（5）功率越大，流过灯丝的电流越大，灯丝越容易被烧坏。
16. （1）
（2）断开；A
（3）0.3；2.7
（4）9
解答：（1）电源电压为3V，最小电阻为6Ω，根据欧姆定律计算电流为：I=UR=3V6Ω=0.5A ， 电路图为：；（2）为了保护电路，连接电路时，开关要断开，滑片要放到阻值最大处，即A端，（3）电流表指针在0.2A和0.4A之间，为0.3A，电压表指针超过2V7个小格，为2.7V，（4）计算电阻值为：Rx=UI=Ω。
故答案为：（1）见上图；（2）断开；A；（3）0.3；2.7；（4）9.
分析：根据电源电压和电阻值计算电流的范围，确定电流表量程，利用电压表测量电压，电流表测量电流，结合欧姆定律计算电阻的大小.
17. 由于只给了两只电压表，无法直接用欧姆定律求解，可以利用串联电路的电压和电流特点，由已知R0的电压可求得电流，则即可由欧姆定律求出电阻Rx。
设计电路图如下：

实验步骤：
⑴根据电路图连接电路；
⑵闭合开关，分别读出两电压表的示数U1和U2；
由图知，电压表V1与RX并联，V2与R0并联，
根据欧姆定律得，串联电路中的电流为： I=U2R0 ，
则未知电阻的表达式为： Rx=U1I=U1U2R0=U1U2R0 。
解答：由于只给了两只电压表，无法直接用欧姆定律求解，可以利用串联电路的电压和电流特点，由已知R0的电压可求得电流，则即可由欧姆定律求出电阻Rx。
设计电路图如下：
实验步骤：（1）根据电路图连接电路；（2）闭合开关，分别读出两电压表的示数U1和U2；
由图知，电压表V1与RX并联，V2与R0并联，
根据欧姆定律得，串联电路中的电流为： I=U2R0 ，
则未知电阻的表达式为： Rx=U1I=U1U2R0=U1U2R0 。
分析：利用两块电压表和已知电阻测量未知电阻时，利用测量的电压和已知电阻计算电流，利用未知电阻的电压和电流的比值计算未知电阻的大小。
18. （1）解：如图所示：
（2）R1断路；R2短路
（3）10；一次实验误差较大
（4）B；电压表的正负接线会接反
解答：解：(1)测电阻的实验电流表应串联在电流中,电源由两节干电池组成,电源电压为3V,
电路中最大电流 I=UR=3V9Ω≈0.33A ,所以电流表应使用小量程,电路连接如图所示:
；
(2)移动滑片,电压表总示数为3V,说明电压表测的是电源电压,原因可能是R1断路或R2短路;
(3)由图1可以知道电压表量程为0~3V,其分度值为0.1V,由图丙所示电压表示数为2V;
电流表量程选0~0.6A,由图2所示电流表可以知道,其分度值为0.02A,示数为0.2A,
由 I=UR 可得电阻阻值: R=UI=2V0.2A=10Ω ;
因为只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,根据一次实验得出的结论不可靠,应多次测量求平均值,以减小实验的误差.
(4)由图A,S断开时电流表测R0的电流,当S闭合电流测两电阻并联的总电流,所以 Ux=U0=I0R0 , Ix=I总-I0 ,则可以根据 Rx=UxIx 求出电阻，A不合题意;
由图B,S分别接1和2时,电压表的正负接线柱接反了,B符合题意;
由图C,两电阻并联,电流表分别测两电阻电流,所以 Ux=U0=I0R0 ,,则可以根据 Rx=UxIx 求出电阻，C不合题意;
由图D,两电阻串联,只有S1闭合时电压表测R0两端电压,只有S2闭合时电压表测总电压,根据串联电路电压特点可求得RX两端电压,由 I=UR ,通过计算R0的电流得到RX电流,根据 Rx=UxIx 求出电阻,D 不合题意;
故选B.
故答案为：（1）见上图；（2）R1断路；R2短路；（3）10；一次实验误差较大；（4）B；电压表的正负接线会接反．
分析：（1）测电阻的实验中，电流表应串联在电路中，由I=UR计算电路中最大电流，从而确定电流表量程；
（2）电压表示数总为3V不变，说明电压表测量的是电源两端的电压，由此分析故障的可能原因；
（3）为了减小实验的误差，在测量电阻的实验中，应通过滑动变阻器改变电路中的电流，多次测量求平均值；
（4）利用电压表和电流表，结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律，直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流，根据I=UR计算电阻，要注意电表正负接线柱的连接．
19. （1）DCAB
（2）60；60
（3）等效替代法
解答：(1)根据电路图连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；然后把开关S接a点，读出电流表的示数为I(此电流为Rx、R0共同作用的效果)；再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数仍变为原来的数值I(此电流为R、R0共同作用的效果)；最后读出电阻箱的示数R.故合理顺序是：DCAB.(2)根据图乙中左下角的指针位置可知，6×10 = 60Ω；由此可知，步骤A中电阻箱调节好后示数为60Ω；因为Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同，所以Rx + R0 = R + R0,即Rx = R = 60Ω. (3)Rx和R0共同作用的效果与R、R0共同作用的效果相同，用电阻箱R等效替代了待测电阻Rx，这种方法叫做等效替代法。
故答案为：（1）DCAB；（2）60；60；（3）等效替代法.
分析：利用电阻箱，结合等效替代法测量电阻，要先接入未知电阻，再换接电阻箱.
20. （1）B；A
（2）电阻断路
（3）1.5；0.3A
（4）1；电路中的最小电流0.2A＞0.12A
解答：（1）要求滑片向右移动时电阻变小，根据滑动变阻器一上一下的连接原则，应接右下接线柱，即B端，在闭合开关前，应使滑动变阻器阻值最大，滑片应位于A端；（2）电压表示数3V，电流表示数0A，电路断路，电压表接在了电源两端，所以电路中的故障可能是电阻断路；（3）由图知，电压表的量程为0～3V，其分度值为0.1V，所以电压表的示数为1.5V，电流表的示数是： I=UR=1.5V5Ω=0.3A ；（4）滑动变阻器的最大阻值为10Ω，当其阻值最大时，电路中的电流： I=UR+R滑=3V5Ω+10Ω=0.2A ，即电路中最小电流是0.2A>0.12A，由第一组数据，其电压值和电流值都低于可能达到的最小电压和电流，所以有拼凑的嫌疑．
分析：（1）滑动变阻器的滑片接近下面的接线柱时，电阻减小；
（2）当电路中电压表示数较大，电流表无示数时，电压表测量的位置断路；
（3）根据电压表选择的量程和指针位置测量电压，根据电流表选择的量程和指针位置测量电流；
（4）根据电压和总电阻计算最小电流，分析不合理现象。
21. （1）B；1.8；9
（2）不合适
（3）<
解答：(1)闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应在最大阻值处，即B端；根据图乙所示，读数为1.8V；电阻 R=UI=Ω (2)实验中为了结果更加准确，减小误差，应多次测量然后求平均值，因此不合适；(3)根据图丙所示，在电流相同时，b的电压大于a的电压，根据 I=UR 可知，a的电阻小于b的电阻。
分析：（1）为了保证电路安全，滑动变阻器应处在阻值最大端；结合电压表选择的量程和分度值，根据指针读数；结合用电器的电流和电压，利用欧姆定律用电器两端的电阻即可；
（2）为了减小测量时产生的误差，可以通过多次测量取平均值；
（3）结合图像中的数据，利用欧姆定律求解电阻进行比较即可。①
②
③
电压/V
1.2
1.8
电流/A
0.24
0.34
实验序号
1
2
3
4
电压/伏
0.6
1.2
1.8
2.4
电流/安
0.12
0.24
0.36
0.48