初中物理电流表、电压表在判断电路故障中的应用实验题

如图所示的电路中，闭合开关s，灯L不亮，电压表V有示数，已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其余元件均完好

(1)该电路中存在的故障可能是               或                  。
(2)为进一步确定故障，小明将一个电流表正确串联在电路中，闭合开关s，观察电流表的示数情况，若电流表有示数，说明故障是                 。
(3)小华提出了另一种方法，将图中的电压表正确并联在灯L两端，观察电压表的示数情况，你认为他        (选填“能”或“不能”)查找出电路的故障，理由是                            。

如图是小明学习小组在用“伏安法测小灯泡电阻”实验中的实物连接图。

（1）小灯泡的额定电压是3.8V，正常发光时的灯丝电阻大约12Ω左右。请你指出连接图中的三处错误。
A                                   
 
B                                   
C                                   
（2）小明发现邻近的小芳一组，接入最后一根线后，灯马上特别亮，急忙指出她们的两处错误，你认为错误是：                             。
（3）实验小组排除故障后进行实验，得到了下面5组数据：    

次数	1	2	3	4	5
U/V	3.0	3.5	3.8	4.0	4.5
I/A	0.28	0.30	0.31	0.32	0.34
R/Ω	10.7	11.7	12.3	12.5	13.2

小明发现小灯泡的灯丝电阻值相差很大，你认为可能的                                    因是                                      。

某同学用伏安法测一只小灯泡的电阻，请你回答该同学在实验中遇到的问题：
(1)灯泡的亮度在他看来是正常时，他停止了对滑动变阻器的调节，并细心地观察电流表，发现电流表的示数在缓慢地变小，你认为出现这种现象的原因是                         ．
(2)后来他又调节滑动变阻器，一不留神灯泡熄灭了(灯丝烧断了)．这时他观察到两电表的示数情况将是(    )．

A．两电表示数都为零

B．电流表有示数，电压表示数为零

C．两电表的示数都不为零

D．电流表示数为零，电压表有示数且比原来大

小星同学做“测量小灯泡额定功率”的实验, 所用灯泡的额定电压是2.5V：

（1） 如图是他实验的电路，但连接不完整，请你帮他完成电路的连接。
（2） 小星正确连接电路闭合开关后，发现灯不亮，但是电压表有读数，则故障原因可能
是灯泡         （选填“短路”或“断路”）。        
（3） 排除故障后，小星调节滑动变阻器使电压表的读数为2.5V，电流表的读数如图23
所示，则小灯泡的额定功率是         W。

在“测小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡标有“2.5V”字样，请你将甲图所示实验电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数变大。

（1）如图实验时电源由干电池组成，至少需要                    节干电池。
（2）闭合开关S前，应将滑片P滑至                      （选“A“或”B“）端。闭合开关S后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表的指针偏转到最大刻度之外，则出现的故障可能是（         ）

A．小灯泡断路

B．小灯泡短路

C．电流表损坏

D．滑动变阻器接触不良

（3）排除故障后继续实验，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是           W，小灯泡正常发光时，电阻为          Ω。（保留一位小数）

、如图电路中，A、B、C、D为四个接线柱。闭合开关后灯不亮，已确定是由于灯泡开路或短路引起的。在不允许拆开电路的情况下，请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断，把方法和判断结果填入下表中。（每种电表只能填一种方法）

电表	方法（接何处，开关的状态）	现象与结论
电流表
电压表

在“用电流表测电流”的实验中，某同学连接的电路如图所示。（1）闭合开关，观察到灯泡L₁        ，灯泡L₂        （选填：“发光”或“不发光”）；（2）针对上述现象，该电路存在的问题是          ；（3）请在原图上只改动一根导线，使两只电流表能分别测出干路和各支路的电流（要求：在需改动的导线上画“×”，用笔画线代替导线将改动后的导线连接正确，导线不许交叉）。

在如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S，两只灯泡均不发光，电流表的示数为零。若电路中仅有一处故障。

（1）该电路中存在的故障一定是发生了           ；（选填“断路”或“短路”）
（2）若故障只发生在两只灯泡上，小明同学找来了一只完好的电压表，将它并联在灯泡L₁两端，闭合开关S，观察电压表。若电压表无示数，则说明故障发生在灯泡       上。

下列甲图是某实验小组探究小灯泡功率所用的器材，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡亮度变亮，连线不能交叉．
（2）该组同学连接好电路，将滑片P移到A端，并用开关试触，检查无误后，闭合开关，并调节滑片P，虽然两表示数能够发生变化，但发现灯泡电压无法降低到2.5V，其原因可能是____________________________．
（3）解决问题后，在实验过程中记录同学不小心漏填了一个电压的数据如图乙所示，请你读出该电压值填入表中的空格处．
（4）从表中数据可算出该灯泡的额定功率是_________W．

小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5 $V$相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器 $R_1$ “ $10\Omega 1A$”、 $R_2$ “ $20\Omega 2A$”，开关、导线若干。

（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片 $P$右移灯泡变亮，且导线不交叉）。

（2）闭合开关前，应将滑片于　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$端。正确连接电路后，闭合开关 $S$，移动滑片 $P$，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是　　

$A$．小灯泡短路 $B$．滑动变阻器短路 $C$．小灯泡断路 $D$．滑动变阻器断路

（3）排除故障后，移动滑片 $P$，依次测得6组数据，如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为　　 $A$；第4次实验时灯泡电阻值为　　 $\Omega$．由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是　　（选填“ $R_1$”或“ $R_2$” $)$。

（4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是　　（选填“合理”或“不合理” $)$的。

表一

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压 $V/V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
电流 $I/A$	0.16		0.22	0.25	0.28	0.29
电阻 $R/\Omega$	3.1		6.8		8.9	9.7

表二

实验次数	1	2	3
电阻 $R/\Omega$	5	10	20
电流 $I/A$	0.30	0.20	0.12

（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是：　　。

图甲为小明同学探究"电流与电压的关系"的实验原理图。已知电源电压为 $4.5V$ ，且保持恒定，定值电阻 $R_0=10\Omega$ 。

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；

（2）连接好电路后，闭合开关 $S$ ，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 　　（假设电路只有一处故障）；

$A.$ 定值电阻 $R_0$ 短路

$B.$ 定值电阻 $R_0$ 断路

$C.$ 滑动变阻器 $R$ 断路

$D.$ 滑动变阻器 $R$ 短路

（3）排除故障后，闭合开关 $S$ 进行实验，并将实验数据记录在下表中。

	一	二	三
$U\left(V\right)$	3	2	1
$I$ （A）	0.3	0.2

实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻 $R_0$ 两端的电压达到 $1V$ 或 $1V$ 以下。其原因可能是 　　

A．	$A.$ 定值电阻 $R_0$ 的阻值太小
B．	$B.$ 电源电压太低
C．	$C.$ 滑动变阻器 $R$ 最大阻值太小
D．	$D.$ 滑动变阻器 $R$ 最大阻值太大

（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为 $1V$ 时，电流表的示数如图丙所示，读数为 　　 $A$ 。

（5）请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻 $R_0$ 的 $U-I$ 图象；

（6）实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　　。

同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为 $6V$，灯泡的额定电压 $U_0=3.8V$，额定功率在 $1-1.5W$的范围内。

（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。

（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片 $P$缓慢向 $B$端移动，小灯泡的实际功率将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$；同时观察到小灯泡的亮度将变　　（选填“亮”或“暗” $)$。

（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是　　 $A$，电压表的示数是　　 $V$，经分析造成这种现象的原因是　　。

（4）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用第（3）小问中所测得数据先算出灯泡的电阻 $R_L$，再根据 $P_0=\frac{U_0{}^2}{R_L}$计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯的额定功率比真实值偏　　（选填“大”或“小” $)$，原因是　　。

小科连接好如图1所示电路，闭合开关，按一定操作来测量“小灯泡的电阻”，获得实验数据如表：

实验次数	1	2	3	4
电压 $U/$伏	2.5	2.0	1.5	1.0
电流 $I/$安	0.22	0.20	0.17	0.13
电阻 $R/$欧	11.36	？	8.82	7.69

（1）表中第2次实验时，小灯泡电阻为　　欧；

（2）将表中电流、电压数据转换为 $I-U$图象（图 $2)$，正确的是　　；

（3）小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光，出现这种现象的原因是　　；

（4）小君按小科的方法连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表指针不偏转，电压表指针偏转。若此电路只有一处故障，你认为该故障是　　。

在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

（1）将甲图中电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片 $P$向右移灯泡变亮）

（2）正确连接电路后，闭合开关 $S$，移动滑片 $P$，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为 $3V$，则故障原因为　　。

（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片 $P$，直到电压表示数为 $2.5V$，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（4）小张设计了如图丙所示的电路，也完成了该实验（电源电压不变， $R$阻值已知）

①闭合开关 $S$和 $S_1$，断开 $S_2$，并调节滑动变阻器使电压表示数为 $U_{额}$。

②闭合开关 $S$和 $S_2$，断开 $S_1$，滑动变阻器滑片 $P$不动，读出此时电压表示数为 $U$；则小灯泡额定功率的表达式 $P_{额}=$　　。（用 $U_{额}$、 $R$、 $U$表示）

在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图 $-1$ 所示电路。电源电压为 $3V$ 且保持不变， $R$ 为定值电阻。

（1）连接电路时，开关应处于 　　状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片 $P$ 应处于 　　处。

（2）闭合开关 $S$ ，发现电压表示数接近 $3V$ ，电流表指针几乎不偏转，移动滑片 $P$ 的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是 　　。

（3）排除故障后，闭合开关 $S$ ，小明改变电阻 $R$ 两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。

实验次数	1	2	3	4
电压表示数     $U/V$	1.0	1.5	2.0	2.5
电流表示数     $I/A$	0.10	0.15	0.20	0.25

①请根据表中数据，在图 $-2$ 中用描点法画出导体中的电流 $I$ 与导体两端电压 $U$ 的关系图象。

②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 　　。

（4）在此实验中改变电阻 $R$ 两端的电压是通过改变 　　来实现的。

（5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 实验中多次测量的目的相同。

$A.$ 探究电流与电阻的关系

$B.$ 测量未知电阻的阻值