初中物理电流表、电压表在判断电路故障中的应用实验题

在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”.
(1)请在下面的方框内画出实验电路图；

(2)连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障是______________________（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）；
(3)排除故障后，继续进行实验：闭合开关后，移动滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定电功率是________W；

(4)某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于____Ω.

小明同学要测量某未知电阻的阻值（整个实验过程中电源电压保持不变）

（1）按照图甲电路图正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表无示数，但电压表示数很大．电路中出现的故障原因是     ．
（2）排除故障后，电流表和电压表的示数如图乙所示，则R₀=   Ω．接下来小明调整变阻器的滑片继续测量，这样做的目的是                   ．
（3）小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏．小华帮他设计另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关S、S₁，记下电压表的示数U₁，再   ，记下电压表示数U2．则R_x=        （表达式用测得的量与已知量表示）．

小明利用实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系。 
（1）请你用笔画线代替导线，按图甲所示的电路图，帮小明将图乙中的器材连接起来。 要求：变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，导线不能交叉。

（2）小明连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为0， 电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是              。
（3）小明排除故障后继续实验，通过调节滑动变阻器，改变定值电阻R，两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析表一中的数据可以得出结论：
                                                              。
（4）为了检验结论是否具有普遍性，小明又换用l0Ω的电阻R₂继续实验，测得数据如表二，小明分析表二的数据发现上面的结论仍成立。观察对比两表格中的数据，你还能发现电流与电阻的关系吗?请你写出分析过程和结论。
分析过程：                                                    。
结论：                                                          。

小明制作氧气浓度探测器，过程如下：
（一）小明找来氧敏电阻R_x，其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示．其中，氧气浓度为0时，氧敏电阻的阻值模糊不清，他对该电阻值进行测量．

氧气浓度/%	0	5	10	15	20	25	30
Rx/Ω		10	16	21	25	28	30

在集气瓶内，小明通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气，再将R_x置于瓶内．甲图中电源电压恒为6V，①、②号导线已经连好．
（1）请用笔画线代替导线，在甲图中完成测量电路连接．

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至________（A/B）端．
（3）闭合开关S，发现电流表、电压表示数均为0．小明取下电压表，将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联，示数都为0；将电压表与滑动变阻器B、D两端并联，示数也为0；将电压表与开关两端的接线柱并联，示数为6V．若电路只有一处故障，则电路故障为________．
A．导线①断路  B．导线②断路  C．滑动变阻器内部断路  D．开关S内部断路
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，则氧气浓度为0时，R_x阻值为________Ω．
（5）请在丙图中作出氧敏电阻R_x的阻值与空气中氧气浓度的关系图象．

（二）小明制作氧气浓度探测器的电路如图丁所示，其中，电源电压恒为6V，定值电阻R₀阻值为5Ω．
（6）小明将氧敏电阻包裹在塑料袋中，先用嘴吸尽其中的空气，在对塑料袋儿呼气，闭合开关S，电流表的示数为0.24A．他呼出气体中氧气浓度为________%；可见人呼吸时，________（能/不能）将吸入肺中的氧气完全转化为二氧化碳．
（7）小明制作的探测器工作时，氧气浓度越高，电流表示数越________ ．要想实现“氧气浓度越高，电表示数越大”，应选用电压表与上述电路中的________并联．

在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至        （填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                        的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是                    ；小明排除故障后继续实验。
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                   的作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向_____（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有         Ω的滑动变阻器；
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图像得出的结论是：                                                。
（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有                  （只要求填写一个实验名称）。

小明设计了如右图所示的电路，利用它可完成电学的两个重要实验（小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约5Ω，电源电压用二节干电池组成）

（1）利用这电路图可完成本学期的两个重要的测量实验是：
①           ；实验原理是：              ；
②           ；实验原理是：              。
（2）在完成上两个实验时，为了使测量更准确，你认为电压表的量程用     ；电流表的量程用           。
（3） 实验开始时，变阻器滑片P应放在       处。其目的是           。
（4）实验电路接好后，合上开关时，一些小组的同学发现了电路故障，主要是有下表列的几种情况，请你根据现象和检测结果批出故障的可能原因：

	故障现象	故障原因
①	灯较暗，两表示数较小，移动变阻器滑片，现象不变
②	灯不亮，电流表有示数，电压表无示数
③	电流表指针向左边偏转
④	调节变阻器，发现灯变亮时，电流表示数增大，电压表示数减小

（5）小组同学在实验中共得到下表中的ABC三组数据：

实验次数	1	2	3
U/N	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω
P/W

 
①小施同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗？请说明理由                  。
②小电灯的额定功率为________Ｗ。

实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯发光．此时，一同学不小心把L₁的玻璃外壳打破了，结果L₁熄灭，L₂却更亮了。这是为什么呢？他们提出猜想：
猜想一：可能L₁处发生开路；
猜想二：可能L₁处发生短路。
（1）小明认为猜想一是不正确的。小明判断的理由是               ．
（2）针对猜想二，同学们找了二只电压表，分别并联在L₁，L₂两端，如图乙所示，假如猜想二成立，则两表的读数是怎样？             。
（3）实验发现两个电压表均有明显读数，且L₁两端电压比L₂两端电压小。说明猜想二也不正确．你认为L₁熄灭、L₂更亮的原因可能是             。

A．L1电阻变大

B．L1电阻变小

C．L2电阻变小

D．L1功率变大

(9分)在“测量小电灯的功率”的实验中，电源电压为4．5V，小灯泡额定电压为2．5V、电阻约为10Ω．滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样
(1)连接电流表时应选用       的量程．
(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．

(3)乙同学连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不发光且电压表示数为零，电流表示数为O．15A，产生这一现象的原因是                                       ．
(4)故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流的示数如乙图所示，请读出电流表的示数，并填入表格中．
(5)实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格的设计仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整．

(6)小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的       决定的，且       ，灯泡发光越亮．

如图所示的电路中，闭合开关 S 灯 L 不亮，电压表 V 的示数接近电源电压。已知电路中各处均接触良好，除灯 L 和电阻 R 两者中的某个元件故障外，其余元件均完好。

(1)请判断该电路中存在的故障可能是       或        。
(2)为进一步确定故障，小明同学将一个电流表正确串联在如图所示的电路中，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        ； 若电流表无示数，说明故障是          。
(3)为进一步确定故障，小华同学将图中的电压表 V 正确并联在灯 L 两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。                               

小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率．被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（20Ω 0.5A）、开关各一个，导线若干．
（1）小明测量小灯泡的额定功率，发现灯泡正常发光时电压表示数正常，而电流表示数很小，如图乙所示，则电路连接存在的问题是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象如图丙，则小灯泡的额定功率为　    　w．在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比　　　　　．（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑．灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生　　　　　　　　（选填物态变化名称）而变细，消耗的实际功率变　　　　的缘故（选填“大”、“小”）．

在“测定小灯泡的电阻”实验中，（1）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①_________________________________；②_________________________________。
（2）乙组同学闭合开关后，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．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）右表中是按正确的操作测得的数据，某同学通过计算发现三次小灯泡的阻值不相等，其原因是____________________________。

在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其余原件均完好。
(1)请写出发生上述现象的两个可能原因：         或         。
(2)为进一步确定原因，小华同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明上述现象产生的原因是       ；若电流表无示数，说明上述现象产生的原因是       。
(3)为进一步确定故障，小明同学将图14中的电压表并联在灯L两端，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由______________________________________________________。

在“测量小灯泡电功率”的实验时，提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15 V）、“50Ω 1A”和“10Ω  1.5A”两种规格的滑动变阻器各一只，额定电压为2.5V的待测小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）一只、开关一个，导线若干．
（1）为顺利完成实验，在实验中应选用规格为       的滑动变阻器，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至       端（填“左”或“右”）；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整．

（3）小华在实验过程中，移动变阻器滑片时，小灯泡突然熄灭．经判断，电路故障是小灯泡或电流表被烧坏．查找故障时，在不拆开电路的情况下，他把一根导线接在电流表两端，小灯泡仍不发光，可判断电路故障是       ．
（4）将故障排除并接好电路后，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乙所示，其读数值为       A，小灯泡的额定功率为       W．

（5）小华认为“把灯泡换成定值电阻，该实验装置可以用来研究导体中的电流与电压的关系．”你认为这种说法       （选填“正确”或“错误”）．

小明做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2．5V”字样)．
(1)如图甲所示，小明所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．

(2)电路连接正确后，闭合开关，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．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
(3)实验过程中，当电压表示数为_________V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，其值为_________A，小灯泡的额定功率为_________W．

小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验。

实验室可提供下列器材

A．电流表

B．电压表

C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω)

D．电阻为5Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）

E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为      A；加在灯泡两端的最大电压为      V；
(2)若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是        ．
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到       ，则故障是          ；
如果小明观察到       ，则故障是         ．
(4)排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是      （选填“正确”或“错误”）的．