初中物理电流表、电压表在判断电路故障中的应用实验题

在测定标有3.8V的小灯泡额定功率的实验中，电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，电流表（量程：0～0.6A、0～3A）、电压表（量程：0～3V）、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）根据实验要求把图中的实验电路连接完整；

（2）开关闭合前，应将滑片P调至    端；
（3）闭合开关后，发现灯不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障的原因可能是                    。
（4）排除故障后，移动滑片P，使电压表的示数为      V时，小灯泡恰好能正常发光，此时电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率为         W（保留两位小数）。

在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡标有“2，5V”字样，电源由两节新干电池组成，灯泡电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．
（1）小芳设计的实验电路图如图甲所示，按照电路图连接的实物图如图乙所示，图乙中有一处明显错误是

实验次数	灯泡两端的电压（V）	通过灯泡的电流（A）	灯泡的亮度	灯泡的功率（W）	灯泡的平均功率（W）
1	3	0.28	较亮	0.84	？
2	2.5	？	正常发光	？
3	2	0.22	较暗	0.44

（2）改正错误后，经检查电路连接无误．实验过程中，当灯泡两端电压为2.5V时，电流表的指针位置如图丙所示，则电流表的示数为_________A．（3）本实验测得小灯泡的额定功率为 _________ W．
（4）通过分析表格中数据以及实验现象可知，灯泡的亮度是由 _________ 决定的．
（5）小芳设计的表格中有一处不妥，请帮助她指出来 _________ ．
（6）如果实验中发现灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，可能出现的故障是 _________ ．

在探究“电流与电阻的关系”的过程中，(1)在连接电路时，开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态。
(2)小明按图甲连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是________(只填序号)。
A．电流表断路
B．R断路
C．R短路
(3)排除故障后，小明将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，电流表示数(如图乙所示)为________A。
(4)小明再分别换接10Ω、15Ω的电阻，重复实验，得到表一中另两组数据。分析表一数据，可得出结论：保持电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成________比。
表一

电阻R／Ω	5	10	15
电流I／A		0.15	0.10

(5)小丽在做此实验时，每次只更换电阻，测得相应的电流值，如表二所示，根据表中数据，她无法得到与小明相同的结论，其原因是________________。
表二

电阻R／Ω	5	10	15
电流I／A	0.3	0.2	0.15

某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图1所示的电路．选用的器材有：阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0～0.6A的电流表，0～3V的电压表，滑动变阻器（10Ω 2A），开关，导线等．
（1）该同学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到________端（选填“a”或“b”）．
（2）闭合开关后，两电表的指针都发生了偏转，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，则产生故障的原因是________________．
（3）排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在下表中．当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图2所示，此时电流表的示数为________A．

实验序号	①	②	③	④	⑤
U/N	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I／A	0.10	0.18		0.38	0.48

（4）该同学采集多组实验数据的目的是________．
（5）请根据表格中的五组数据在如图坐标上画出铅笔芯的I—U图线．
（6）由图3画出的图线可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为：________________．
图1．
图2．
图3．

我们已进行过“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验：
（1）请你在方框内画出该实验的电路图．

（2）在连接电路时，当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转，并且指针总在晃动，造成上述现象的原因分别是：a．________________．b．________________．
（3）排除故障后，首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表：

U（V）	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

根据表中数据得到的结论是________________________，通过计算可知，此次实验所用的电阻为________Ω．
（4）接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”．首先将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出并记下电流值；然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，他下一步的操作应该是：闭合开关，________________，并记下电流值；再改接20Ω的电阻，重复上述实验．
（5）在许多实验中都需要进行多次测量，其目的有以下两种：
A．是为了从不同情况中找到普遍规律；
B．是为了求平均值以减小误差．
你认为在本实验中测量多组数据的目的是________________；“伏安法”测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是________（均选填“A”或“B”）．

在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小明把两只灯泡L₁、L₂串联起来接到电源上，如图所示：

①当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：U_AB＝0，U_BC＝12V，U_AC＝12V，则故障可能是______________________________________．
②故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了两组实验数据如下表：

实验次数	AB间电压U1/V	BC间电压U2/V	AC间电压U3/V
1	4	8	12
2	6	6	12

分析两组实验数据，可得出：_____________________________________________________．

在“测量小灯泡的功率”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0.15A，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，电流表的示数如图乙所示，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。

电压U／V	1.0	1.5	2.0	________	3.0
电流I／A	0.18	0.2	0.22	________	0.28
电功率P／________	0.18	0.3	0.44	________	0.84
灯泡发光情况	很暗→暗→正常发光→很亮

(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________，灯泡越亮。

图1是关于伏安法的实验电路图，利用这个实验，既可以测小灯泡的电阻，又可以测小灯泡的功率．在这两个实验中：

（1）测小灯泡电阻的实验原理是              ；测小灯泡功率的实验原理是       ．（用公式表示）
（2）将开关S闭合后，发现电流表和电压表指针偏转出现如图2的现象，这是由于电流表         ，电压表          ．
（3）将开关S闭合后，若发现电流表有示数，电压表无示数，这是由于      造成的（电路连接完好）．
（4）将开关S闭合后，若发现电压表有示数，电流表无示数，这是由于        造成的．

（2014·衡阳）某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图1所示的电路，选用的器材有：阻值约为4Ω的铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0﹣0.6A的电流表，0～3V的电 压表，滑动变阻器（10Ω，2A），开关，导线等．

（1）该问学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到   端（选填“a”或“b”）．
（2）闭合开关后，两电表的指针都发生了偏抟，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内．则产生故障的原因是   ．
A．滑动变阻器最上端两个接线柱接入电路   B．滑动阻器最下端两个接线柱接入电路
（3）排除故障后．该间学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在右表中，当采集第三组据时，电压表指针的偏转情况如图2所示．此时电流表的示数为   A．
由表中数据可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成   比．

实验序号	U/V	I/A
①	0.4	0.1
②	0.8	0.2
③	1.2
④	1.6	0.4
⑤	2.0	0.5

 

如图甲是测量小灯泡电功率的实验电路图，图中小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）该实验原理是____________。
（2）连接好电路，闭合开关后，看到电流表指针如图乙所示偏转，这原因是     。
（3）实验中，突然灯熄灭，电压表示数为零，电流表有示数，这故障可能是____________。
（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示．则小灯泡的额定功率为    W。

在“测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率”实验中，晓军同学已连接好如下图甲所示的部分电路。

（1）晓军连接电路中开关应_________；在晓军连接的电路中，有两根导线还没连好，请你帮他完成电路的连接。（要求滑片P向右滑动时电灯变亮，导线不允许交叉）
（2）实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以                  。
（3）开关试触时，若发现电流表无示数，电压表示数较大，其故障原因可能是                                    。
（4）晓军实验时，发现电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向        （填“A”或“B”）移动。
（5）他测出小灯泡的额定功率是       W。

次数	1	2	3
U/V	2	2.5	3
I/A		0.4	0.42
亮度	暗       亮

 

（伏安法）某实验小组用电压表、电流表、电键、电源（电压保持不变）、标有“10Ω  2A”字样的滑动变阻器、待测电阻和若干导线做“电压表、电流表测电阻”的实验。实验过程中各实验元件均完好，且连接时各个接点的接触都良好。
①连接电路后，闭合电键S，他们发现电流表A无示数，电压表V有示数，且无论怎样移动滑片P，电压表示数始终都不变为6伏，发生这一现象的可能原因是           。

②经讨论，该小组同学重新连接，并按照正确步骤实验，在滑片P移动的过程中，电流表A的最小示数如图所示，读数是          ，此时电压表的示数是          伏，这时候测得的待测电阻的阻值是            欧。
③ 为了减小实验误差，该实验小组的同学可以采用的方法是            。

（单安法）在测量定值电阻R_x阻值的实验中．

（1）连接电路时开关应            ．
（2）请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整,要求滑片向左滑电流表示数变小．
（3）实验时，若只有R_x断路，开关闭合后，电路中可能出现的一种现象是         ．
（4）在实验过程中，发现电压表不能使用。小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R₀使用（R₀值已知），设计了如图乙所示的电路测量R_x阻值．测量时，只闭合S ₁电流表示数为I ₁，只闭合S ₂电流表示数为I ₂，则电阻R_x两端的电压为        ，电阻R_x=        （以上两空都用I ₁、I ₂ 和R₀表示）．
（5）因图乙的方案未能进行多次测量减小实验误差，于是小明向老师借了一只定值电阻R₀（R₀值已知），设计了如图丙所示的实验电路，仍按照（4）中的测量和计算方法，移动滑动变阻器的滑片，多次测量求出了电阻R_x的阻值．请你分析小明测得R_x阻值的方法是否正确，并说出判断理由             ．

（伏安法、单安法）在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用如图所示的器材进行实验．

（1）用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即有较大示数．小亮认为在实验操作中有两处错误，其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置，还有一处是                     ．
（3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流，两次测得的电阻值分别为R₁=10.1Ω，R₂=10.2Ω，第三次测量时，电流表的示数为0.26A，电压表的示数如图乙所示．根据以上三次实验数据，最后得出Rx=           Ω．
（4）小瑞同学设计了不同的方案，经讨论后同学们达成共识，设计的电路如图（R₀为阻值已知的定值电阻），

以下是他们的实验操作步骤：
①按电路图连接电路。
②闭合开关S₁，断开开关S₂，读出此时电流表的示数I₁。
③闭合开关S₂，断开开关S₁，读出此时电流表的示数I₂。
④根据所测数据计算得出R_x的阻值。
请用所测物理量写出未知电阻R_x的数学表达式：R_x=

（伏安法、单伏法）用伏安法测电阻，实验电路图如图1所示，电源电压保持U₀不变。

图1                             图2           图3
（1）该实验的原理是        。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于     端。
（3）假如小珍同学用完好的器材按如图所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：①         ；②           。
（4）小珍在张芳同学已连好的电路上操作，当闭合开关S，把P向a端移动时，发现电流表示数增大，电压表示数减小。发生此现象的原因是张芳同学把                            。
（5）小珍同学按图1所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图2所示，电流表示数如图3所示，则此时被测电阻R_x两端电压为   V，通过R_x的电流为     A，被测电阻R_x＝     Ω。
（6）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为R_x，实验过程中电流表突然烧坏，请你用剩下的器材测出R_x。先在下边方框内画出此时的实验电路图；再简要写出实验步骤和计算R_x的表达式。
a．实验步骤：                                                    。
b．R_x的表达式：R_x＝          。