登录
二、填空题（每空5分，共25分）
5.（2025·广东）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻$R_1$、$R_2$的电流
5.（2025·广东）如图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻$R_1$、$R_2$的电流
相等
（选填“相等”或“不相等”）；观察U形管内液面高度差可知$R_2$
（选填“$R_1$”或“$R_2$”）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向右
滑动。答案
5.相等 $R_2$ 右
解析
【分析】
首先观察电路连接，电阻$R_1$与$R_2$串联，根据串联电路的电流规律可判断电流关系；再结合焦耳定律$Q=I^2Rt$，在电流和通电时间相同时，电阻越大产生热量越多，判断产热多少；最后根据滑动变阻器的调节规则，要增大电流需减小滑动变阻器接入电阻，结合接线柱位置判断滑片移动方向。
【解析】
1. 电路中$R_1$和$R_2$串联，根据串联电路的电流特点：串联电路各处电流相等，因此通过$R_1$、$R_2$的电流相等；
2. 根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流$I$和通电时间$t$相同时，电阻$R$越大，产生的热量$Q$越多。已知$R_1=5\Omega$，$R_2=10\Omega$，$R_2$电阻更大，所以$R_2$产生的热量较多；
3. 要使U形管液面高度差变化更快，需增大电路电流，根据欧姆定律，电源电压不变时，需减小电路总电阻。滑动变阻器接的是右下接线柱，接入电路的电阻丝是右下端到滑片，因此滑片$P$向右滑动时，接入电阻丝长度变短，电阻变小，电路电流变大，液面变化更快。
【答案】相等 $R_2$ 右
【知识点】串联电路电流特点；焦耳定律；滑动变阻器的使用
【点评】本题是焦耳定律探究实验的基础题，结合串联电路特点和滑动变阻器调节，考查学生对电热影响因素的理解，属于常规实验考点，难度适中。
【难度系数】0.6
首先观察电路连接，电阻$R_1$与$R_2$串联，根据串联电路的电流规律可判断电流关系；再结合焦耳定律$Q=I^2Rt$，在电流和通电时间相同时，电阻越大产生热量越多，判断产热多少；最后根据滑动变阻器的调节规则，要增大电流需减小滑动变阻器接入电阻，结合接线柱位置判断滑片移动方向。
【解析】
1. 电路中$R_1$和$R_2$串联，根据串联电路的电流特点：串联电路各处电流相等，因此通过$R_1$、$R_2$的电流相等；
2. 根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，当电流$I$和通电时间$t$相同时，电阻$R$越大，产生的热量$Q$越多。已知$R_1=5\Omega$，$R_2=10\Omega$，$R_2$电阻更大，所以$R_2$产生的热量较多；
3. 要使U形管液面高度差变化更快，需增大电路电流，根据欧姆定律，电源电压不变时，需减小电路总电阻。滑动变阻器接的是右下接线柱，接入电路的电阻丝是右下端到滑片，因此滑片$P$向右滑动时，接入电阻丝长度变短，电阻变小，电路电流变大，液面变化更快。
【答案】相等 $R_2$ 右
【知识点】串联电路电流特点；焦耳定律；滑动变阻器的使用
【点评】本题是焦耳定律探究实验的基础题，结合串联电路特点和滑动变阻器调节，考查学生对电热影响因素的理解，属于常规实验考点，难度适中。
【难度系数】0.6
6. (2025·南充)如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为$P_1$;当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为$P_2$。已知$U=6\ \mathrm{V},R_1=20\ \Omega$,$R_2:R_3=1:3,P_1:P_2=4:3$,则$R_2$的阻值为
20
$\Omega$;若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为4.2
W。答案
6.20 4.2 【解析】当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S时,电阻$R_2$和$R_3$并联,当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路中只有$R_1$工作,可得$I_2=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$。电源电压一定,由$P=UI$可知,$I_1:I_2=P_1:P_2=4:3$,可得$I_1=\frac{4}{3}I_2=\frac{4}{3}×0.3\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$,由$I_1=\frac{U}{R_2}+\frac{U}{R_3}$,$R_2:R_3=1:3$,可得$0.4\ \mathrm{A}=\frac{6\ \mathrm{V}}{R_2}+\frac{6\ \mathrm{V}}{R_3}$,解得$R_2=20\ \Omega$。现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,则电阻$R_1$、$R_2$和$R_3$并联,电路总功率$P=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_2}+\frac{U^2}{R_3}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}+\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}+\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{60\ \Omega}=4.2\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先明确电流表相当于导线、电压表相当于开路，据此分析不同电表位置时的电路连接：①当a接电流表、b接电压表时，R1被短路，R2与R3并联；②当a、b电表互换后，R2被短路，电路仅R1工作；③利用功率比和电阻比例求出R2阻值；④电源与b处电流表互换后，电路为三电阻并联，再计算总功率。
【解析】
1. 分析第一种电路状态（a接电流表，b接电压表）：
电压表b相当于开路，电流表a短路R1，R2与R3并联，总功率 $ P_1 = \frac{U^2}{R_2} + \frac{U^2}{R_3} $；
2. 分析第二种电路状态（a、b互换）：
电流表b相当于导线，短路R2，电路仅R1工作，总功率 $ P_2 = \frac{U^2}{R_1} $；
已知 $ P_1:P_2 = 4:3 $，代入功率公式得：
$\frac{\frac{U^2}{R_2} + \frac{U^2}{R_3}}{\frac{U^2}{R_1}} = \frac{4}{3}$
化简得：$ ( \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} ) R_1 = \frac{4}{3} $；
由 $ R_2:R_3 = 1:3 $，设 $ R_2 = x $，则 $ R_3 = 3x $，代入 $ R_1=20\ \Omega $：
$( \frac{1}{x} + \frac{1}{3x} ) × 20 = \frac{4}{3}$
计算得 $ \frac{80}{3x} = \frac{4}{3} $，解得 $ x=20\ \Omega $，即 $ R_2=20\ \Omega $；
3. 分析电源与b处电流表互换后的电路：
此时R1、R2、R3并联，$ R_3=3R_2=60\ \Omega $，总功率为三电阻功率之和：
$P = \frac{U^2}{R_1} + \frac{U^2}{R_2} + \frac{U^2}{R_3} = \frac{6^2}{20} + \frac{6^2}{20} + \frac{6^2}{60} = 1.8 + 1.8 + 0.6 = 4.2\ \mathrm{W}$
【答案】
20；4.2
【知识点】
并联电路功率计算、欧姆定律应用、电路分析
【点评】
本题通过电表类型转换分析电路结构，结合功率比例和电阻比例求解，需熟练掌握电流表、电压表对电路的影响，以及并联电路的功率计算，是电路综合分析的典型题型。
【难度系数】
0.5
首先明确电流表相当于导线、电压表相当于开路，据此分析不同电表位置时的电路连接：①当a接电流表、b接电压表时，R1被短路，R2与R3并联；②当a、b电表互换后，R2被短路，电路仅R1工作；③利用功率比和电阻比例求出R2阻值；④电源与b处电流表互换后，电路为三电阻并联，再计算总功率。
【解析】
1. 分析第一种电路状态（a接电流表，b接电压表）：
电压表b相当于开路，电流表a短路R1，R2与R3并联，总功率 $ P_1 = \frac{U^2}{R_2} + \frac{U^2}{R_3} $；
2. 分析第二种电路状态（a、b互换）：
电流表b相当于导线，短路R2，电路仅R1工作，总功率 $ P_2 = \frac{U^2}{R_1} $；
已知 $ P_1:P_2 = 4:3 $，代入功率公式得：
$\frac{\frac{U^2}{R_2} + \frac{U^2}{R_3}}{\frac{U^2}{R_1}} = \frac{4}{3}$
化简得：$ ( \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} ) R_1 = \frac{4}{3} $；
由 $ R_2:R_3 = 1:3 $，设 $ R_2 = x $，则 $ R_3 = 3x $，代入 $ R_1=20\ \Omega $：
$( \frac{1}{x} + \frac{1}{3x} ) × 20 = \frac{4}{3}$
计算得 $ \frac{80}{3x} = \frac{4}{3} $，解得 $ x=20\ \Omega $，即 $ R_2=20\ \Omega $；
3. 分析电源与b处电流表互换后的电路：
此时R1、R2、R3并联，$ R_3=3R_2=60\ \Omega $，总功率为三电阻功率之和：
$P = \frac{U^2}{R_1} + \frac{U^2}{R_2} + \frac{U^2}{R_3} = \frac{6^2}{20} + \frac{6^2}{20} + \frac{6^2}{60} = 1.8 + 1.8 + 0.6 = 4.2\ \mathrm{W}$
【答案】
20；4.2
【知识点】
并联电路功率计算、欧姆定律应用、电路分析
【点评】
本题通过电表类型转换分析电路结构，结合功率比例和电阻比例求解，需熟练掌握电流表、电压表对电路的影响，以及并联电路的功率计算，是电路综合分析的典型题型。
【难度系数】
0.5
三、实验题（28分）
7.（2026·重庆沙坪坝区校级模拟）小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，电源（电压恒为4.5 V），小灯泡（额定电压为2.5 V），电流表、电压表各一个，一个滑动变阻器（20 Ω 3 A），开关，导线若干。
（1）图甲是小明连接的错误电路，在应改动的一根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）正确连线后，应将滑片移到最
（3）排除故障后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使小灯泡正常发光，应向
（4）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小明认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是
（5）同组的小西同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，于是他找来一个阻值为5 Ω的定值电阻$R_0$，设计了如图丁所示的电路，测量额定电压为3.8 V小灯泡的额定功率。正确连接电路后，其操作如下：
①闭合开关S和$S_2$，断开$S_1$，移动滑片P使电压表的示数为3.8 V；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和$S_1$，断开$S_2$，记下电压表的示数为4.8 V；
③小灯泡的额定功率$P_{额}=$
7.（2026·重庆沙坪坝区校级模拟）小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，电源（电压恒为4.5 V），小灯泡（额定电压为2.5 V），电流表、电压表各一个，一个滑动变阻器（20 Ω 3 A），开关，导线若干。
（1）图甲是小明连接的错误电路，在应改动的一根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）正确连线后，应将滑片移到最
左
（选填“左”或“右”）端。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0，电压表的示数大于小灯泡的额定电压，电路中出现的故障可能是小灯泡开路
（选填“短路”或“开路”）。（3）排除故障后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使小灯泡正常发光，应向
右
（选填“左”或“右”）端移动滑片，图丙为灯泡的I-U图像，可知小灯泡正常发光时的电阻为12.5 Ω
。（4）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小明认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是
错误
（选填“正确”或“错误”）的。（5）同组的小西同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，于是他找来一个阻值为5 Ω的定值电阻$R_0$，设计了如图丁所示的电路，测量额定电压为3.8 V小灯泡的额定功率。正确连接电路后，其操作如下：
①闭合开关S和$S_2$，断开$S_1$，移动滑片P使电压表的示数为3.8 V；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和$S_1$，断开$S_2$，记下电压表的示数为4.8 V；
③小灯泡的额定功率$P_{额}=$
0.76
W。答案
7.(1)
（2）左 开路 （3）右 $12.5\ \Omega$ （4）错误 （5）0.76解析
【分析】
本题围绕“测量小灯泡电功率”实验展开，需按实验要求逐一分析各问题：
（1）实验中电压表应并联在小灯泡两端，图甲中电压表接线错误，需调整导线使电压表正确并联到小灯泡两端，保证测量对象为小灯泡电压。
（2）连接电路时滑动变阻器需调至最大阻值保护电路；灯泡熄灭、电流为0说明电路断路，电压表有示数且大于额定电压，说明电压表与电源连通，故障为小灯泡开路。
（3）图乙电压表读数为2.2V，小于额定电压，需增大灯泡电压，根据串联分压，应减小滑动变阻器电阻，滑片右移；从I-U图像找到额定电压对应的电流，计算电阻。
（4）探究电流与电压的关系需控制电阻不变，小灯泡电阻随温度变化，无法满足控制变量要求，故想法错误。
（5）利用丁图电路，通过两次电压测量算出电路电流（即灯泡额定电流），结合额定电压计算额定功率。
【解析】
（1）电路改正：将图甲中连接电压表负接线柱与开关的导线改接到小灯泡的右端，使电压表并联在小灯泡两端（改线图见参考答案）。
（2）正确连线后，滑动变阻器滑片移到最左端（此时接入电阻最大）；电流为0说明断路，电压表有示数且大于额定电压，故障为小灯泡开路。
（3）图乙电压表量程0~3V，示数为2.2V，要使灯泡电压达到2.5V，需减小滑动变阻器接入电阻，滑片向右移动；由图丙，额定电压2.5V时电流为0.2A，故电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}=12.5\ \Omega$。
（4）探究电流与电压的关系需保持电阻不变，小灯泡电阻随温度变化，无法控制电阻恒定，故想法错误。
（5）步骤②中，$R_0$两端电压$U_0=4.8V-3.8V=1V$，电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{1V}{5\Omega}=0.2A$，即灯泡额定电流，额定功率$P_{额}=U_{额}I=3.8V×0.2A=0.76W$。
【答案】
7.(1) （2）左 开路 （3）右 $12.5\ \Omega$ （4）错误 （5）0.76
【知识点】
测量小灯泡电功率、电路故障分析、额定功率计算
【点评】
本题为电学实验综合题，覆盖电路连接、故障判断、图像应用、额定功率计算及探究实验条件判断，考查学生对电学实验核心知识的掌握与应用能力，需学生熟悉实验原理和操作要点。
【难度系数】
0.4
本题围绕“测量小灯泡电功率”实验展开，需按实验要求逐一分析各问题：
（1）实验中电压表应并联在小灯泡两端，图甲中电压表接线错误，需调整导线使电压表正确并联到小灯泡两端，保证测量对象为小灯泡电压。
（2）连接电路时滑动变阻器需调至最大阻值保护电路；灯泡熄灭、电流为0说明电路断路，电压表有示数且大于额定电压，说明电压表与电源连通，故障为小灯泡开路。
（3）图乙电压表读数为2.2V，小于额定电压，需增大灯泡电压，根据串联分压，应减小滑动变阻器电阻，滑片右移；从I-U图像找到额定电压对应的电流，计算电阻。
（4）探究电流与电压的关系需控制电阻不变，小灯泡电阻随温度变化，无法满足控制变量要求，故想法错误。
（5）利用丁图电路，通过两次电压测量算出电路电流（即灯泡额定电流），结合额定电压计算额定功率。
【解析】
（1）电路改正：将图甲中连接电压表负接线柱与开关的导线改接到小灯泡的右端，使电压表并联在小灯泡两端（改线图见参考答案）。
（2）正确连线后，滑动变阻器滑片移到最左端（此时接入电阻最大）；电流为0说明断路，电压表有示数且大于额定电压，故障为小灯泡开路。
（3）图乙电压表量程0~3V，示数为2.2V，要使灯泡电压达到2.5V，需减小滑动变阻器接入电阻，滑片向右移动；由图丙，额定电压2.5V时电流为0.2A，故电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}=12.5\ \Omega$。
（4）探究电流与电压的关系需保持电阻不变，小灯泡电阻随温度变化，无法控制电阻恒定，故想法错误。
（5）步骤②中，$R_0$两端电压$U_0=4.8V-3.8V=1V$，电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{1V}{5\Omega}=0.2A$，即灯泡额定电流，额定功率$P_{额}=U_{额}I=3.8V×0.2A=0.76W$。
【答案】
7.(1)
（2）左 开路 （3）右 $12.5\ \Omega$ （4）错误 （5）0.76【知识点】
测量小灯泡电功率、电路故障分析、额定功率计算
【点评】
本题为电学实验综合题，覆盖电路连接、故障判断、图像应用、额定功率计算及探究实验条件判断，考查学生对电学实验核心知识的掌握与应用能力，需学生熟悉实验原理和操作要点。
【难度系数】
0.4
