5. 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S前,将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是
保护电路
。闭合开关S,她发现小灯泡不亮,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移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否能发光,两电表是否有示数
。答案
5. 保护电路 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否能发光,两电表是否有示数
解析
【分析】首先,滑动变阻器在电学实验中,闭合开关前需将滑片移到最大阻值处,目的是限制电路电流,保护电路元件;其次,闭合开关后小灯泡不亮、两电表示数均很小,说明电路是通路(电表完好且有示数),电流小是因为滑动变阻器接入电阻过大,导致电路总电阻大、电流小,小灯泡实际功率不足,因此下一步应调整滑动变阻器滑片,观察现象。
【解析】1. 闭合开关前将滑动变阻器滑片移到最右端(最大阻值处),此时电路总电阻最大,根据欧姆定律I=U/R,电源电压一定时,电路电流最小,可避免电流过大损坏电流表、小灯泡等元件,故目的是保护电路。2. 电路连接正确、电表完好,闭合开关后灯不亮且电表示数小,说明电路为通路,故障原因是滑动变阻器接入阻值太大,导致电流过小,小灯泡实际功率太小而不发光,因此下一步操作是移动滑动变阻器的滑片,减小其接入电阻,观察小灯泡是否发光、两电表示数是否变化。
【答案】保护电路;移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否能发光,两电表是否有示数
【知识点】滑动变阻器的使用;电路故障分析
【点评】本题考查电学实验中滑动变阻器的基本操作和简单电路故障的判断,属于电学基础知识点,需熟练掌握滑动变阻器的使用规则和电路故障的分析思路。
【难度系数】0.7
【解析】1. 闭合开关前将滑动变阻器滑片移到最右端(最大阻值处),此时电路总电阻最大,根据欧姆定律I=U/R,电源电压一定时,电路电流最小,可避免电流过大损坏电流表、小灯泡等元件,故目的是保护电路。2. 电路连接正确、电表完好,闭合开关后灯不亮且电表示数小,说明电路为通路,故障原因是滑动变阻器接入阻值太大,导致电流过小,小灯泡实际功率太小而不发光,因此下一步操作是移动滑动变阻器的滑片,减小其接入电阻,观察小灯泡是否发光、两电表示数是否变化。
【答案】保护电路;移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否能发光,两电表是否有示数
【知识点】滑动变阻器的使用;电路故障分析
【点评】本题考查电学实验中滑动变阻器的基本操作和简单电路故障的判断,属于电学基础知识点,需熟练掌握滑动变阻器的使用规则和电路故障的分析思路。
【难度系数】0.7
6.(2025烟台)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:

(1)第一小组连接了如图甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并画出这根导线的正确连接位置。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是
A.待测电阻开路
B.待测电阻短路
C.电压表接线柱接触不良
D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在表中。

①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的U-I图像。
②由图像可得该电阻的阻值为
(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻的阻值时,根据所测数据作出的U-I图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为
(1)第一小组连接了如图甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并画出这根导线的正确连接位置。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是
BC
(选填序号,多选)。A.待测电阻开路
B.待测电阻短路
C.电压表接线柱接触不良
D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在表中。
①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的U-I图像。
②由图像可得该电阻的阻值为
10
Ω。(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻的阻值时,根据所测数据作出的U-I图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为
4
Ω。答案
6.(1) 如
(2) BC
(3) ① 如
(4) 4
解析
【分析】
本题为“用电流表和电压表测量电阻”的电学实验综合题,分小问逐步分析:
(1) 伏安法测电阻需电流表串联、电压表并联在待测电阻两端,甲图中连接待测电阻右端与滑动变阻器左下端的导线错误,需修正使电压表并联在待测电阻两端。
(2) 电流表有示数说明电路通路,电压表无示数需分析故障:待测电阻开路时电流表无示数,排除A;待测电阻短路时电压表被短路无示数,B符合;电压表接线柱接触不良(断路)时无示数,C符合;滑动变阻器短路时电压表测电源电压有示数,排除D,故选BC。
(3) ① 按数据描点连线得U-I图像;② 定值电阻的U-I图像为直线,由欧姆定律R=U/I计算阻值。
(4) 第二组电压表测滑动变阻器电压,利用串联电路电压规律和U-I图像数据联立计算待测电阻阻值。
【解析】
(1) 电路修正:在连接待测电阻右端与滑动变阻器左下端的导线上画“×”,将待测电阻右端改接至电压表的“3”接线柱,使电压表并联在待测电阻两端,符合实验要求。
(2) 故障分析:电流表有示数→电路通路;电压表无示数→电压表断路或待测电阻短路。A.待测电阻开路→电流表无示数,排除;B.待测电阻短路→电压表被短路无示数,符合;C.电压表接线柱接触不良→电压表断路无示数,符合;D.滑动变阻器短路→电压表有示数,排除。故答案为BC。
(3) ① 描点法:根据实验数据在U-I坐标系中描点,用直线连接(舍去偏离点),得到U-I图像;② 电阻计算:取图像上一点(如U=2V,I=0.2A),由R=U/I=2V/0.2A=10Ω。
(4) 电阻计算:设电源电压为U,待测电阻为R,串联电路中U=IR + U滑。从图像取两点:I₁=0.2A时U滑₁=2V;I₂=0.25A时U滑₂=2.5V,联立得:U=0.2R+2,U=0.25R+2.5,解得R=4Ω。
【答案】
(1) (对应参考答案图)
(2) BC
(3) ① (对应参考答案图) ② 10
(4) 4
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的实验操作、电路故障分析、U-I图像应用,是电学实验核心题型,需掌握电路连接规则和欧姆定律的灵活运用,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题为“用电流表和电压表测量电阻”的电学实验综合题,分小问逐步分析:
(1) 伏安法测电阻需电流表串联、电压表并联在待测电阻两端,甲图中连接待测电阻右端与滑动变阻器左下端的导线错误,需修正使电压表并联在待测电阻两端。
(2) 电流表有示数说明电路通路,电压表无示数需分析故障:待测电阻开路时电流表无示数,排除A;待测电阻短路时电压表被短路无示数,B符合;电压表接线柱接触不良(断路)时无示数,C符合;滑动变阻器短路时电压表测电源电压有示数,排除D,故选BC。
(3) ① 按数据描点连线得U-I图像;② 定值电阻的U-I图像为直线,由欧姆定律R=U/I计算阻值。
(4) 第二组电压表测滑动变阻器电压,利用串联电路电压规律和U-I图像数据联立计算待测电阻阻值。
【解析】
(1) 电路修正:在连接待测电阻右端与滑动变阻器左下端的导线上画“×”,将待测电阻右端改接至电压表的“3”接线柱,使电压表并联在待测电阻两端,符合实验要求。
(2) 故障分析:电流表有示数→电路通路;电压表无示数→电压表断路或待测电阻短路。A.待测电阻开路→电流表无示数,排除;B.待测电阻短路→电压表被短路无示数,符合;C.电压表接线柱接触不良→电压表断路无示数,符合;D.滑动变阻器短路→电压表有示数,排除。故答案为BC。
(3) ① 描点法:根据实验数据在U-I坐标系中描点,用直线连接(舍去偏离点),得到U-I图像;② 电阻计算:取图像上一点(如U=2V,I=0.2A),由R=U/I=2V/0.2A=10Ω。
(4) 电阻计算:设电源电压为U,待测电阻为R,串联电路中U=IR + U滑。从图像取两点:I₁=0.2A时U滑₁=2V;I₂=0.25A时U滑₂=2.5V,联立得:U=0.2R+2,U=0.25R+2.5,解得R=4Ω。
【答案】
(1) (对应参考答案图)
(2) BC
(3) ① (对应参考答案图) ② 10
(4) 4
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的实验操作、电路故障分析、U-I图像应用,是电学实验核心题型,需掌握电路连接规则和欧姆定律的灵活运用,难度适中。
【难度系数】
0.5
7.(2026济南长清区二模)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5 V。



(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整。
(3)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,出现这一现象的原因可能是
(4)改正错误后,将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出U-I图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为
(5)在完成这个实验后,小华同学利用上述实验电路测量了小灯泡的电阻。绘制出小灯泡的I-U关系图像如图4,当小灯泡两端的电压增大时,它的电阻
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最
右
端。(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整。
(3)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,出现这一现象的原因可能是
滑动变阻器(或电流表,或开关)开路
。(4)改正错误后,将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出U-I图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为
5
Ω,滑动变阻器的最大阻值为10
Ω。(5)在完成这个实验后,小华同学利用上述实验电路测量了小灯泡的电阻。绘制出小灯泡的I-U关系图像如图4,当小灯泡两端的电压增大时,它的电阻
增大
(选填“增大”“减小”或“不变”),其原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大
。答案
7.(1) 右
(2) 如
(3) 滑动变阻器(或电流表,或开关)开路
(4) 5 10
(5) 增大 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
解析
【分析】
本题围绕测量铅笔芯电阻的实验展开,需逐一分析各问题:
1. 闭合开关前滑动变阻器应调至最大阻值处,根据滑动变阻器接线柱判断滑片位置;
2. 实物连接需遵循电路连接规则,确保各元件正确接入;
3. 电流表、电压表均无示数,说明电路断路,结合电压表是否有示数判断断路位置;
4. 利用U-I图像,根据欧姆定律计算定值电阻(铅笔芯)和滑动变阻器的最大阻值;
5. 小灯泡电阻随温度变化,分析I-U图像中电压与电流比值的变化,结合温度对电阻的影响解答。
【解析】
(1) 滑动变阻器在闭合开关前,需接入最大阻值以保护电路。由实物图可知,滑动变阻器接左下接线柱,滑片在最右端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大,故滑片应置于最右端。
(2) 实物连接图如
所示。
(3) 电流表无示数说明电路断路,电压表也无示数,表明电压表无法连通电源两端,故障为干路部分(滑动变阻器、电流表、开关)开路;若铅笔芯断路,电压表会串联在电路中有示数,故排除该情况。
(4) 铅笔芯为定值电阻,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,从U-I图像取数据,如$U=2.5\ \mathrm{V}$时$I=0.5\ \mathrm{A}$,得铅笔芯阻值$R=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;电源电压为$4.5\ \mathrm{V}$,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,取最小电流$I=0.3\ \mathrm{A}$,此时铅笔芯两端电压$U_{\mathrm{笔}}=1.5\ \mathrm{V}$,滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}}=4.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,故滑动变阻器最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
(5) 小灯泡的I-U图像中,电压增大时,电流增大,但$U$与$I$的比值(电阻)增大;因为小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大,电压增大时,灯丝功率变大,温度升高,电阻随之增大。
【答案】
7.(1) 右
(2) 如
所示
(3) 滑动变阻器(或电流表,或开关)开路
(4) 5 10
(5) 增大 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用、电路故障分析、电阻与温度的关系
【点评】
本题是电学综合实验题,涵盖滑动变阻器操作、电路故障判断、欧姆定律计算、电阻影响因素等核心知识点,考查学生对实验原理和操作的掌握,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕测量铅笔芯电阻的实验展开,需逐一分析各问题:
1. 闭合开关前滑动变阻器应调至最大阻值处,根据滑动变阻器接线柱判断滑片位置;
2. 实物连接需遵循电路连接规则,确保各元件正确接入;
3. 电流表、电压表均无示数,说明电路断路,结合电压表是否有示数判断断路位置;
4. 利用U-I图像,根据欧姆定律计算定值电阻(铅笔芯)和滑动变阻器的最大阻值;
5. 小灯泡电阻随温度变化,分析I-U图像中电压与电流比值的变化,结合温度对电阻的影响解答。
【解析】
(1) 滑动变阻器在闭合开关前,需接入最大阻值以保护电路。由实物图可知,滑动变阻器接左下接线柱,滑片在最右端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大,故滑片应置于最右端。
(2) 实物连接图如
(3) 电流表无示数说明电路断路,电压表也无示数,表明电压表无法连通电源两端,故障为干路部分(滑动变阻器、电流表、开关)开路;若铅笔芯断路,电压表会串联在电路中有示数,故排除该情况。
(4) 铅笔芯为定值电阻,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,从U-I图像取数据,如$U=2.5\ \mathrm{V}$时$I=0.5\ \mathrm{A}$,得铅笔芯阻值$R=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;电源电压为$4.5\ \mathrm{V}$,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,取最小电流$I=0.3\ \mathrm{A}$,此时铅笔芯两端电压$U_{\mathrm{笔}}=1.5\ \mathrm{V}$,滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}}=4.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,故滑动变阻器最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
(5) 小灯泡的I-U图像中,电压增大时,电流增大,但$U$与$I$的比值(电阻)增大;因为小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大,电压增大时,灯丝功率变大,温度升高,电阻随之增大。
【答案】
7.(1) 右
(2) 如
(3) 滑动变阻器(或电流表,或开关)开路
(4) 5 10
(5) 增大 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用、电路故障分析、电阻与温度的关系
【点评】
本题是电学综合实验题,涵盖滑动变阻器操作、电路故障判断、欧姆定律计算、电阻影响因素等核心知识点,考查学生对实验原理和操作的掌握,难度适中。
【难度系数】
0.6
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