初中物理电流表、电压表在判断电路故障中的应用实验题

下面是小明做测定“小灯泡电功率”的实验，电路图如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）连接电路时开关应　　。

（2）小明连接好电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是　　。

（3）小明改正实验错误后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为　　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向　　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。

（4）小明移动滑片P，记录下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　　W。

在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。

（1）为顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择，则(     ) ．

A．只能选择4.5V的电池组

B．只能选择6V的电池组

C．两电池组均可选用

D．须将其变成10. 5 V的电池组使用

（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉，且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大）。
（3）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，其值为
      A，小灯泡的额定功率为         W。
（4）小明的同学小惠在借助上述实验器材完成实验时，不小心将电流表损坏，由于没有多余的电流表更换，老师取走电流表，并拿来一个电阻箱代替滑动变阻器接在原电路中。
①闭合开关后，发现灯泡不发光，电压表的示数等于电源电压，则故障的原因可能是灯泡
       （短路/断路）；
②排除故障后，当小灯泡在额定电压下工作时，电阻箱接入电路的阻值为R₀，则计算小灯泡额定功率的表达式为           。(电源电压恒定不变)

小明想测定额定电压是6V（正常工作时通过的电流约为0.3A）的小灯泡的额定功率，于是借来了电源(电压为12V)、 电流表、电压表、开关、三个规格为甲：“10Ω  1A”、乙：“50Ω  0.5A”和丙：“lkΩ  1A”的滑动变阻器，导线若干。

(1) 小明设计了如图甲所示电路图，你认为小明应选用_____（甲/乙/丙）滑动变阻器；
(2) 小明已连接了部分电路如图乙所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整；
(3) 小明将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数。任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小于6V，具体原因是       ；
(4) 小明排除故障后继续实验，实验中眼睛应观察__________(电压表/电流表/小灯泡)满足_____时，记下此时电流表的示数算出小灯泡的额定功率。

在测量“小灯泡的额定功率”的实验中，实验室提供的实验器材有：

$A$．电源（电压为 $4.5V)$，

$B$．电流表 $A_1$（量程为 $0-0.6A$，电阻为 $0.5\Omega )$

$C$．电流表 $A_2$（量程为 $0-3A$，电阻为 $0.2\Omega )$

$D$．电压表 $V_1$（量程为 $3V$，内阻为 $3\mathit{k\Omega })$

$E$．电压表 $V_2$（量程为 $15V$，内阻为 $1\mathit{k\Omega })$

$F$．滑动变阻器 $R$（阻值 $0-10\Omega )$

$G$．定值电阻 $R_0=800\Omega$

$H$．待测小灯泡 $L$（额定电压为 $3.8V$，额定功率大约是 $1.2W)$

$I$．开关 $S$一个，导线若干

实验要求：既要保证电路安全，又要提高测量精确度；为了减小系统误差，测量时电表示数应大于量程的三分之一。则

（1）根据实验要求，电流表应选　　，电压表应选　　（选填器材前的字母代号）。

（2）根据实验要求，在虚线方框内画出实验电路图（其中部分电路已画出）。

（3）根据实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验器材连接起来使之成为实验电路（其中部分导线已连接好）。

（4）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到　　端（选填实物图中“ $a$”或“ $b$” $)$；正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，仔细检查电路各部分均接触良好，其原因可能是　　。

小希在测额定电压为 $2.5V$的小灯泡电阻时，设计了如图甲所示的电路图。

（1）实验时，小希按电路图连接了电路，闭合开关，在调节滑动变阻器的过程中，发现电压表示数突然变大，电流表无示数，其可能的原因是：　　。排除故障后，小希通过实验测量了多组实验数据并画出了 $I-U$图象，如图乙所示。

（2）小灯泡正常发光时的电阻为　　 $\Omega$。

（3）选取图象中的三组数据，通过计算后发现电阻值相差较大，你对这一现象的解释是　　。

同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答：

（1）连接电路时，开关应　　（选填“闭合”或“断开”）；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到　　处（选填“A”或“B”）；

（3）实验中，小飞发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是　　。

（4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象。根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　　（选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为　　W；

（5）另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时，电压表突然坏了，又没有好的电压表更换，但有一个R＝5Ω的定值电阻和另一个电流表K，小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法，此方法应是：先　　，再调节滑动变阻器，使电流表K的示数为　　A即可。

用实验室提供的常器材（电源是一节干电池）测电阻时，小明与另外三位同学各自设计了如图甲、乙、丙、丁四个电路图。


（1）小明连接好电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得数据如下：

电压表示数U/V	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4
电流表示数I/A	0.18	0.24	0.30	0.36	0.42

    请你通过分析表格中的实验数据，推断小明在实验中所用的电路是    图。
（2）另外三位同学连接好电路后，闭合开关S，移动变阻器的滑片P时，分别出现了下列三种异常现象；
（A）电流表示数有变化，电压表示数几乎为零
（B）电流表示数几乎为零，电压表示数基本不变
（C）电流表烧杯
请你判断：按           图连接的电路出现现象（A）；按       图连接的电路出现现象（B）；按           图连接的电路出现现象（C）。
（3）分析表中数据得到什么结论                                                                                                                         

某同学利用如图所示的电路“探究电流跟电阻的关系”实验，实验中电源电压为6V且保持不变，用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

（1）该同学按如图所示的电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到　　端（选“A”或“B”）。

（2）闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表始终无示数，而电压表有示数但无明显变化，则导致这一现象的原因是　　。

（3）排除故障后，将各个电阻分别接入电路中R所在位置，调节滑动变阻器的滑片，使每次电压表示数保持不变，将对应的电流表的示数记录在表格中，分析表中数据可以得出的结论是：保持电压不变时，电流与电阻成　　关系。

实验序号	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	5	10	15	20	25
电流I/A	0.50	0.24	0.16	0.12	0.10

在“测定小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如图7所示，他选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，电源为两节干电池。

(1)请用笔画线代替导线，按照图A所示的电路图，将图B中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。
(2)正确连好电路后，闭后开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_______（填写“最左边”或“最右边”）。
(3)如果连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数约为3V，则产生故障的原因可能是            （   ）

A．小灯泡短路

B．小灯泡的灯丝断了

C．电流表与电压表并联了

D．电压表的正、负接线柱接反

(4)排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表的指针位置如图C所示，则小灯泡的额定功率为__________W。  

实验室电源电压为 $6V$，要测量小灯泡的额定功率，小伟选择一个额定电压为 $2.5V$，电阻大约为 $10\Omega$左右的小灯泡，小强画出了电路图（图甲）。

（1）小伟看到电路图后提出一个建议：简化实验，去掉滑动变阻器测量小灯泡的额定电功率。你认为小伟的实验方案可行吗？为什么？

（2）若按照小强设计的电路图进行实验，实验室里有最大阻值是 $10\Omega$和 $60\Omega$的滑动变阻器，你认为应该选择最大阻值为　　 $\Omega$的滑动变阻器。

（3）将图乙中的滑动变阻器和电压表（选用合适的量程）接入电路。

（4）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，小灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，按照图乙的电路连接图判断，要让灯泡发光，你的操作是：　　。调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表的示数突然变得无示数，电压表的示数是 $6V$，你判断故障可能是：　　。

（5）为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系，做了多次实验，并根据实验数据绘出了小灯泡的 $U-I$图象（如图丙所示）。请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是　　 $W$。

如图甲所示，是探究小组设计的测量额定电压为“3.8V”小灯泡电阻的部分实验电路。若电源电压为6V，小灯泡的电阻大约是10Ω，探究小组在连接实验电路的过程中发现电压表0～15V量程损坏，只有0～3V的量程可以使用：

（1）若探究小组想测小灯泡正常发光时的电阻，请用笔画线代替导线把电路连接完整。

（2）实验中有两个可供选择的滑动变阻器规格分别为“5Ω1A”“10Ω1A”，为了顺利完成实验，探究小组应选择　　的变阻器最为合适。

（3）探究小组在实验的过程中，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为　　A，小灯泡正常发光时的电阻为　　Ω（结果保留一位小数）

（4）探究小组还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，他们设计的电路图如图丙所示：

①若探究小组闭合开关后，发现电流表无示数，用电压表分别测R₁、R₂（R₁≠R₂）两端的电压，电压表并联在R₁两端时有示数，并联在R₂两端时无示数，则此电路发生故障的原因是　 　。

②排除故障后，探究小组分别用电压表测出了R₁、R₂两端的电压，请你判断：通过以上操作，他们能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗？　 　（填“能”或“不能”），你判断的依据是　 。

小宇看到张明同学的实验报告，其中下表是张明在测定额定电压为4.5V的小灯泡电阻实验中，得到部分U和I的数据：
实验次数    1   2   3   4   5
U/V 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
I/A 0.24    0.28    0.32    0.34    0.35
（1）从数据中可知，该小灯泡的额定电流为　　A，正常发光时的电阻为　　Ω；（结果保留一位小数）
（2）小宇想通过实验验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是他设计了如图1所示的电路图，利用了张明同学的实验器材；标有4.5V字样的小灯泡、可在0﹣﹣25Ω范围内调节的滑动变阻器等，但电源上的电压值模糊不清．

①如图2甲是他未完成的实验电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；
②正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到　　的位置，闭合开关后，小宇看到如图2乙所示电流表的示数为　　A，电压表示数的示数为　　V，他马上用这些读数和滑动变阻器提供的信息算出电源电压为　　V；
③继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白色后突然熄灭，他观察到电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是　　．
（3）小宇想通过这个实验得到与张明完全一致的实验数据，你认为小宇　　（填“能”或“不能”）做到．

用标有“3.8V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电阻”实验，连接的部分实验电路如图甲所示．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整；
（2）连接电路时，开关要　 　；
（3）电路连接完整后，闭合开关前，滑片应滑到　 　端（选填“A”或“B”）；
（4）闭合开关，灯泡不发光，电流表无示数；电压表的示数几乎等于电源电压，故障的原因是灯泡　 　；
（5）排除故障后，将滑片移到某位置时，电路中电流表的示数如图乙所示，读数为　 　A，电压表示数为2.5V，此时灯丝的电阻是　 　Ω；
（6）经多次实验，测得多组电压、电流值，并将数据绘制成如图丙所示的I﹣U图象，由此发现：灯丝的电阻是变化的，原因是灯丝的电阻受　 　影响．

在测额定电压为“3.8V”的小灯泡电功率实验中

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲图实物连接完整。

（2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是　。

（3）排除故障后，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。为　 A，灯泡的额定功率为　　W。

一实验小组同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8 V，电阻约为8Ω.

（1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整；正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于        端（选填“A”或“B”）；
（2）实验小组的同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	3.80	4.20
I/A	0.20	0.30	0.40	0.44	0.47	0.49		0.51
灯泡亮度	不亮	微亮	很暗	较暗	偏暗	较亮	正常	很亮

①实验小组同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而        （填“增大”、“减小”或“不变”）。在第1次实验中,小灯泡不发光的原因是_____________________________；
②灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为       W；
③当小组内的同学测量灯泡地电功率在继续调节滑动变阻器时，不小心把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为        V；
（3）一同学在实验室借了甲：“10Ω  1.5 A”、乙：“20Ω  1.2 A”和丙：“30Ω  1 A”三种滑动变阻器各一个，你认为为个实验小组在实验中使用的滑动变阻器是：               ，
理由是：______________________________________________________________。