14.(2026·无锡一模)现想测量两个小灯泡L₁、L₂正常发光时的电阻.
(1)图甲是用“伏安法”测量L₁(U₍额₎=2.5V)正常发光时电阻的实物电路.

①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(导线不允许交叉);
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为
(2)为了测量额定电流为I₀的小灯泡L₂正常发光时的电阻,小明和小华设计了如图丙所示的电路,定值电阻的阻值为R₀,电源电压恒为U(I₀、R₀、U已知,且满足测量要求).
①将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大端;
②闭合S、S₁,断开S₂,调节滑片P,使电压表示数为
③共同完成上述操作后,小明和小华分别只进行了以下一步操作,就求得小灯泡正常发光时的电阻.
小明:保持滑片不动,断开S₁,闭合S、S₂,读出电压表的示数U₁,则小灯泡L₂正常发光时的电阻为
小华:保持滑片不动,闭合S、S₁、S₂,读出电压表的示数U₁,则小灯泡L₂正常发光时的电阻为
(1)图甲是用“伏安法”测量L₁(U₍额₎=2.5V)正常发光时电阻的实物电路.
①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(导线不允许交叉);
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡
断路
(选填“断路”或“短路”);③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为
8.3
Ω(精确到0.1).(2)为了测量额定电流为I₀的小灯泡L₂正常发光时的电阻,小明和小华设计了如图丙所示的电路,定值电阻的阻值为R₀,电源电压恒为U(I₀、R₀、U已知,且满足测量要求).
①将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大端;
②闭合S、S₁,断开S₂,调节滑片P,使电压表示数为
$U-I_0R_0$
时,小灯泡正常发光;③共同完成上述操作后,小明和小华分别只进行了以下一步操作,就求得小灯泡正常发光时的电阻.
小明:保持滑片不动,断开S₁,闭合S、S₂,读出电压表的示数U₁,则小灯泡L₂正常发光时的电阻为
$\frac{U-I_0R_0-U_1}{I_0}$
(用I₀、R₀、U和U₁表示,下同);小华:保持滑片不动,闭合S、S₁、S₂,读出电压表的示数U₁,则小灯泡L₂正常发光时的电阻为
$\frac{U}{I_0}-R_0-\frac{U_1R_0}{U-U_1}$
.答案
14.(1)①如答图所示
②断路 8.3
(2)$U-I_0R_0$ $\frac{U-I_0R_0-U_1}{I_0}$ $\frac{U}{I_0}-R_0-\frac{U_1R_0}{U-U_1}$
解析
【分析】
(1)①伏安法测电阻时,电流表需串联在电路中,小灯泡额定电压为2.5V,电路电流不超过0.6A,故电流表选0~0.6A量程,将电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻器的上端接线柱连接,导线不交叉即可完成电路连接;②电流表指针几乎不动说明电路断路,电压表指针明显偏转说明电压表与电源连通,故障为小灯泡断路;③电流表用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律计算电阻。
(2)①闭合S、S₁,断开S₂时,电路为L₂、R、R₀串联,要使L₂正常发光,电路电流需为额定电流I₀,此时电压表测R和R₀的总电压,结合串联电压规律确定电压表示数;②小明和小华通过不同开关状态,利用串联电路规律和欧姆定律推导L₂正常发光时的电阻。
【解析】
(1)①电路连接:电流表串联,量程选0~0.6A,将电流表“0.6”接线柱接滑动变阻器上端,完成电路连接(如答图);②电流表无示数→断路,电压表有示数→电压表接电源,故故障为小灯泡断路;③电流表读数I=0.3A,根据R=U/I,得R=2.5V/0.3A≈8.3Ω;
(2)②闭合S、S₁,断开S₂,电路电流为I₀时,电压表测R和R₀总电压,根据串联电压规律,电压表示数为U - I₀R₀,使L₂正常发光;③小明操作:保持滑片,断开S₁,闭合S、S₂,电压表示数U₁,此时电路电流仍为I₀,结合U=I₀R_L + U₁,得R_L=(U - I₀R₀ - U₁)/I₀;小华操作:闭合S、S₁、S₂,电压表测R两端电压U₁,结合串联规律推导得R_L=U/I₀ - R₀ - (U₁R₀)/(U - U₁)。
【答案】
14.(1)①如答图所示
②断路 8.3
(2)$U-I_0R_0$ $\frac{U-I_0R_0-U_1}{I_0}$ $\frac{U}{I_0}-R_0-\frac{U_1R_0}{U-U_1}$
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、串联电路规律
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻和特殊方法测电阻,涉及电路连接、故障判断、欧姆定律及串联电路特点的应用,需灵活运用电学规律推导,对学生综合分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
(1)①伏安法测电阻时,电流表需串联在电路中,小灯泡额定电压为2.5V,电路电流不超过0.6A,故电流表选0~0.6A量程,将电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻器的上端接线柱连接,导线不交叉即可完成电路连接;②电流表指针几乎不动说明电路断路,电压表指针明显偏转说明电压表与电源连通,故障为小灯泡断路;③电流表用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律计算电阻。
(2)①闭合S、S₁,断开S₂时,电路为L₂、R、R₀串联,要使L₂正常发光,电路电流需为额定电流I₀,此时电压表测R和R₀的总电压,结合串联电压规律确定电压表示数;②小明和小华通过不同开关状态,利用串联电路规律和欧姆定律推导L₂正常发光时的电阻。
【解析】
(1)①电路连接:电流表串联,量程选0~0.6A,将电流表“0.6”接线柱接滑动变阻器上端,完成电路连接(如答图);②电流表无示数→断路,电压表有示数→电压表接电源,故故障为小灯泡断路;③电流表读数I=0.3A,根据R=U/I,得R=2.5V/0.3A≈8.3Ω;
(2)②闭合S、S₁,断开S₂,电路电流为I₀时,电压表测R和R₀总电压,根据串联电压规律,电压表示数为U - I₀R₀,使L₂正常发光;③小明操作:保持滑片,断开S₁,闭合S、S₂,电压表示数U₁,此时电路电流仍为I₀,结合U=I₀R_L + U₁,得R_L=(U - I₀R₀ - U₁)/I₀;小华操作:闭合S、S₁、S₂,电压表测R两端电压U₁,结合串联规律推导得R_L=U/I₀ - R₀ - (U₁R₀)/(U - U₁)。
【答案】
14.(1)①如答图所示
②断路 8.3
(2)$U-I_0R_0$ $\frac{U-I_0R_0-U_1}{I_0}$ $\frac{U}{I_0}-R_0-\frac{U_1R_0}{U-U_1}$
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、串联电路规律
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻和特殊方法测电阻,涉及电路连接、故障判断、欧姆定律及串联电路特点的应用,需灵活运用电学规律推导,对学生综合分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
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