1 天星原创 小明在做测量小灯泡正常发光时的电阻的实验时，设计了如图所示的电路，在实验过程中，小明遇到了以下问题，请你帮他一起分析、解决。

电表问题
(1)在闭合开关前，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是；在闭合开关后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是。
(2)闭合开关后，小灯泡发光，电流表无示数，电压表有示数，产生这一现象的原因可能是。
用电器问题(电源、开关、电表均无故障)
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则该电路出现的故障可能是。
(4)闭合开关，过了一段时间，小灯泡突然熄灭，电流表、电压表示数均变为0，则电路的故障可能是。
(5)闭合开关，小灯泡发光，当滑片移动到某一位置时，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则电路中出现的故障可能是。
电路连接问题
(6)小明按电路图连接实物，刚接上最后一根导线，看到电流表指针立刻有偏转。若电路连线正确，造成这种异常现象的原因是。
(7)小明在连接电路时，不小心将电压表和电流表的位置互换，请你想象一下，闭合开关后，将会有什么结果？。
(8)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数变大，电压表示数变小，则原因可能是。

(1)电压表指针未调零 电压表正负接线柱接反了 (2)电流表短路 (3)小灯泡短路 (4)滑动变阻器断路 (5)小灯泡断路 (6)连接电路前，开关未断开 (7)小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压 (8)电压表并联接在滑动变阻器的两端

【分析】
本题是电路故障分析题，需结合电流表、电压表的使用规则及串联电路特点逐一分析：
1. 闭合开关前电表反偏，是电表未调零；闭合开关后反偏，是电流方向错误（正负接线柱接反）。
2. 电流表无示数但小灯泡发光，说明电路通路，故障为电流表短路；电流表有示数但电压表无示数、小灯泡不亮，故障为小灯泡短路。
3. 两表均无示数，说明整个电路断路，结合电路结构，故障为滑动变阻器断路。
4. 电流表示数为0、电压表示数接近电源电压，说明电压表串联在电路中，故障为小灯泡断路。
5. 连接电路时刚接完导线电流表就偏转，是连接时开关未断开；电表互换位置时，电压表串联导致电流极小，电流表无示数、灯不亮，电压表测电源电压。
6. 电流变大、电压表示数变小，说明电压表测滑动变阻器电压，故障为电压表并联在滑动变阻器两端。
【解析】
(1) 闭合开关前，电压表指针反向偏转，原因是使用前电压表未调零；闭合开关后指针反向偏转，是电流从电压表负接线柱流入、正接线柱流出，即正负接线柱接反了。
(2) 闭合开关后小灯泡发光，说明电路通路，电流表无示数，说明电流表被短路，电流不经过电流表，因此电流表无示数，电压表测小灯泡电压，有示数，小灯泡发光。
(3) 电流表有示数说明电路通路，电压表无示数、小灯泡不亮，说明小灯泡短路，此时电压表测短路的小灯泡，电压为0，电路通，电流表有电流，小灯泡不工作。
(4) 电流表、电压表示数均为0，说明整个电路断路；若小灯泡断路，电压表会串联在电路中，电压表示数接近电源电压，不符合，因此故障为滑动变阻器断路，此时整个电路断开，电流表无电流，电压表两端无法接到电源两端，示数为0。
(5) 电流表示数为0，说明电路断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表两端到电源两极通路，因此故障为小灯泡断路，此时电压表串联在电路中，测电源电压，电流极小，电流表无示数。
(6) 连接电路时，刚接上最后一根导线电流表就偏转，说明连接过程中开关未断开，导致电路在连接完成前就已接通。
(7) 电压表和电流表互换位置后，电压表串联在电路中，由于电压表内阻极大，电路中电流极小，所以电流表无示数，小灯泡不发光；此时电压表相当于直接接在电源两端，示数接近电源电压。
(8) 移动滑片电流表示数变大，说明电路总电阻变小，滑动变阻器接入电阻变小；电压表示数变小，说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压，因为串联电路中，电阻越小，分压越小，因此电压表示数变小，即电压表并联在滑动变阻器两端。
【答案】
(1) 电压表指针未调零；电压表正负接线柱接反了
(2) 电流表短路
(3) 小灯泡短路
(4) 滑动变阻器断路
(5) 小灯泡断路
(6) 连接电路前，开关未断开
(7) 小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数接近电源电压
(8) 电压表并联接在滑动变阻器的两端
【知识点】
电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】
本题是电路故障分析的典型题目，结合电流表、电压表的使用规则和串联电路的分压特点，考查学生对电路故障的判断能力，需要学生熟练掌握电表的使用方法和串联电路规律，是电学部分的重点题型。
【难度系数】
0.6

2 [2024成都中考]小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电流表和电压表选用小量程。闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是。闭合开关,她发现灯泡不亮,两电表的示数均很小,经过检查,确认电路连接正确,两电表均完好,小张的下一步操作应该是。

保护电路 移动滑动变阻器的滑片
【解析】 为了保护电路,即防止闭合开关的瞬间,电路中电流过大,烧坏用电器,所以闭合开关前,滑动变阻器的滑片应在阻值最大处。连接好电路,闭合开关后,灯泡不亮,两电表的示数均很小,说明电路是通的,只是电流比较小,导致灯泡不亮,故下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值。

【分析】
本题考查滑动变阻器的使用和电路故障分析。首先，闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值，目的是限制电流，保护电路；闭合开关后，灯泡不亮且电表示数小，说明电路通路但电流过小，需调整滑动变阻器改变电流大小。
【解析】
1. 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路总电阻最大，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电源电压不变时，电路中的电流最小，可避免闭合开关瞬间电流过大损坏用电器，因此目的是保护电路。
2. 闭合开关后，灯泡不亮，两电表均完好且电路连接正确，说明电路是通路，两电表示数均很小是因为滑动变阻器接入电阻太大，导致电路电流过小，灯泡实际功率太小不发光，所以下一步应移动滑动变阻器的滑片，减小其接入电路的电阻，增大电路电流，观察灯泡是否发光。
【答案】
保护电路；移动滑动变阻器的滑片
【知识点】
滑动变阻器的使用、电路故障分析
【点评】
本题为电学实验基础题，考查滑动变阻器的操作要求和电路故障的判断方法，需掌握滑动变阻器在闭合开关前的保护作用，以及根据电表示数判断电路状态的思路。
【难度系数】
0.6

3 新考法 小明、小强在“用电压表和电流表测导体电阻”的实验中为了记录实验数据和计算结果，分别设计了下列两张表格，其中合理规范的是（）
表1
| | 电压 U/V | 电流 I/A | 电阻 R/Ω |
| --- | --- | --- | --- |
| 1 | | | μltirow{4}{*}{} |
| 2 | | | |
| 3 | | | |
| 平均值 | | | |
表2
| | 电压 U/V | 电流 I/A | 电阻 R/Ω |
| --- | --- | --- | --- |
| 1 | | | |
| 2 | | | |
| 3 | | | |
| μlticolumn{3}{c}{电阻平均值} | |

A.只有表1合理
B.只有表2合理
C.表1和表2均合理
D.表1和表2均不合理

B 用伏安法测电阻时,可通过移动滑动变阻器滑片来改变电压、电流的大小。表1求平均电压、平均电流后,再求电阻是完全错误的。

【分析】
要判断表格是否合理，需明确伏安法测电阻的实验数据处理原则：实验中多次测量是为了获取多组电压、电流数据，计算每次对应的电阻，最终求电阻的平均值以减小误差，不能用平均电压、平均电流来计算电阻。对比两张表格：表1设计了平均电压、平均电流后再算电阻，不符合数据处理要求；表2记录每次实验的电压、电流、电阻，最后求电阻平均值，符合规范，因此只有表2合理。
【解析】
伏安法测导体电阻时，多次测量的目的是通过改变滑动变阻器滑片，获取多组电压、电流数据，分别计算每次的电阻，再求电阻的平均值，从而减小实验误差。分析表格：
1. 表1：设置了平均电压、平均电流，再计算电阻，这种做法错误，因为电阻需由对应电压和电流计算得到，不能用平均电压、平均电流推导电阻；
2. 表2：记录每次实验的电压、电流、电阻，最后计算电阻的平均值，符合实验数据处理的规范。
因此只有表2合理，答案选B。
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻、实验数据处理
【点评】本题考查伏安法测电阻的实验数据处理，核心是理解多次测量求的是电阻的平均值，而非电压或电流的平均值，属于实验基础题，需掌握实验原理和数据处理方法。
【难度系数】0.5