8 小亮用如图甲所示的电路测量定值电阻 $ R_x $ 的阻值。

(1)连接电路时开关应，滑动变阻器的滑片应移动到（填“左”或“右”）端；
(2)闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙所示，其读数为A，待测电阻的阻值约为Ω。
(3)实验中，改变几次滑动变阻器滑片的位置，并记录相应数据，目的是。
(4)完成实验后，小亮按照老师的要求，设计在缺少电压表时测量待测电阻 $ R_x $ 阻值的方案。他选用了一个已知阻值的定值电阻 $ R_0 $ 和一块电流表等器材，用如图丙所示电路进行测量。步骤如下：
①闭合开关，记录电流表的示数为 $ I_1 $；
②断开开关，将电流表改接到图中（填写元件名称）的右侧。闭合开关，记录电流表的示数为 $ I_2 $；
③用 $ I_1 $、$ I_2 $ 和 $ R_0 $ 写出 $ R_x $ 的表达式：$ R_x = $ 。

(1)断开 右 (2)0.24 10 (3)得到多组数据,通过取平均值来减小测量误差 (4)②$R_0$ ③$\dfrac{I_2R_0}{I_1}$

【分析】
本题围绕定值电阻阻值测量展开，需结合电路安全规则、电流表读数、欧姆定律、实验目的及并联电路特性解题：
(1)连接电路时，为保护电路，开关需断开，滑动变阻器滑片要移到最大阻值端；
(2)根据电流表量程和分度值读数，再用欧姆定律计算待测电阻；
(3)多次测量定值电阻阻值，目的是减小误差；
(4)缺少电压表时，利用并联电路电压相等，通过电流表测支路电流，结合已知电阻推导待测电阻表达式。
【解析】
(1)连接电路时，为避免短路损坏元件，开关应断开；滑动变阻器闭合开关前需调至最大阻值处，图甲中滑片向右移动时接入电阻变大，故滑片移到右端。
(2)电流表用0~0.6A量程，分度值0.02A，指针示数为0.24A；由欧姆定律得$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}=10Ω$。
(3)多次改变滑片位置，记录多组电压、电流数据，计算$R_x$阻值，取平均值可减小测量误差。
(4)图丙为并联电路，①中电流表测$R_x$电流$I_1$；②需将电流表改接在$R_0$右侧，测$R_0$电流$I_2$；并联电路电压相等，$R_x$两端电压等于$R_0$两端电压，即$U=I_2R_0$，故$R_x=\frac{U}{I_1}=\frac{I_2R_0}{I_1}$。
【答案】
(1)断开；右
(2)0.24；10
(3)得到多组数据，通过取平均值来减小测量误差
(4)②$R_0$；③$\dfrac{I_2R_0}{I_1}$
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、并联电路特点
【点评】
本题是电学基础实验题，涵盖常规测电阻和特殊方法测电阻，需掌握电路连接、电表读数、欧姆定律应用及并联电路特性，是学生需熟练掌握的知识点。
【难度系数】
0.5

9 图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡的额定电压是1.5 V)。

(1)小明按电路图连接实物电路,刚接上最后一根导线时,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。
(2)实验中,调节滑动变阻器的滑片,分别记录电压表和电流表的示数如下:

①第4次测量时对应的电压表和电流表示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压是V,通过它的电流是A。
②小灯泡正常发光时的电阻是Ω。
③第5次测量中,小灯泡不发光。小明断定是灯丝断了。这个判断是(填“正确”或“错误”)的,理由是。

(1)连接电路时,开关未断开 (2)①0.6 0.22 ②5 ③错误 如果灯丝断了,则电流表示数应为零
【解析】 (1)小明按电路图连接实物电路,刚接上最后一根导线时,看到电流表指针立刻有偏转,说明他在连接电路过程中,开关未处于断开状态。(2)①根据电压表和电流表的量程选择及指针所指位置可知,此时小灯泡两端的电压是0.6 V,通过它的电流是0.22 A。②小灯泡正常发光时,其两端电压是1.5 V,通过小灯泡的电流是0.30 A,则小灯泡正常发光时的电阻$R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{1.5\ \mathrm{V}}{0.30\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。③若小灯泡的灯丝断了,则电路中无电流,电流表无示数。故此时小灯泡不发光的原因是小灯泡的实际功率太小。

【分析】
第(1)问：连接电路时需保证开关断开，防止连接过程中电路接通导致电表偏转，刚接完导线电流表就偏转，说明开关未断开；第(2)问①：根据电压表、电流表的量程和分度值读取示数；②小灯泡正常发光时电压为额定电压1.5V，结合对应电流用欧姆定律计算电阻；③灯丝断了会造成电路断路，电流表无示数，据此判断故障原因。
【解析】
(1) 连接电路时，为避免电路接通损坏元件，开关应处于断开状态。刚接上最后一根导线时电流表指针立刻偏转，说明电路在连接过程中已接通，因此原因是连接电路时开关未断开。
(2) ① 电压表选用0~3V量程，分度值0.1V，示数为0.6V；电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.22A。
② 小灯泡正常发光时电压为额定电压1.5V，由实验数据可知对应电流为0.30A，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，得$R=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.30\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
③ 若灯丝断了，电路断路，电流表无示数；第5次测量中小灯泡不发光，若电流表有示数则电路为通路，故障应为小灯泡实际功率太小，因此判断错误。
【答案】
(1) 连接电路时，开关未断开 (2) ①0.6；0.22 ②5 ③错误；如果灯丝断了，则电流表示数应为零
【知识点】
电路连接规范、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题围绕测量小灯泡电阻实验展开，考查实验操作注意事项、电表读数、电阻计算及电路故障判断，需学生掌握实验基本原理和常见故障的判断方法，是电学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5

10 张华同学采用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，电源电压恒为3 V。
甲 丙
(1)连接电路时，开关应处于状态，滑动变阻器的滑片应滑到（填“左”或“右”）端。
(2)闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数为0，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是。
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后，继续进行实验，张华同学移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据，并绘制出了小灯泡的电压与电流的关系图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为W，图像是曲线的主要原因是。
(4)李英同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻$R_0$，用图丙所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压$U_{额}$；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数$U$。则小灯泡的额定功率的表达式为$P = \dfrac{U_{额}(U - U_{额})}{R_0}$（用已知和所测量的物理量的符号表示）。

(1)断开 右 (2)A (3)0.625 小灯泡的电阻受温度的影响 (4)$\dfrac{(U-U_{额})U_{额}}{R_0}$
【解析】 (2)实验电路为串联电路,电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,且小灯泡不亮,说明是小灯泡短路,故A符合题意。(3)由题图乙知,小灯泡两端的电压为2.5 V时,通过小灯泡的电流为0.25 A,小灯泡的额定功率$P=UI=2.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=0.625\ \mathrm{W}$;题图乙中,图像是曲线的主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响,电压增大时,小灯泡的实际功率变大,灯丝的温度升高,电阻也随之增大。(4)由题图丙知,小灯泡、$R_0$和滑动变阻器组成串联电路,与电压表右接线柱相连的导线接在a处时,电压表测小灯泡两端的电压,调节滑片,让电压表的示数为小灯泡的额定电压$U_{额}$,小灯泡正常工作。滑片位置保持不变,与电压表右接线柱相连的导线换接到b处时,电压表测量小灯泡及$R_0$两端的总电压,$R_0$两端的电压$U_0=U-U_{额}$,电路中的电流$I_0=\dfrac{U_0}{R_0}=\dfrac{U-U_{额}}{R_0}$,此即为小灯泡的额定电流,则小灯泡的额定功率$P=U_{额}I_0=\dfrac{(U-U_{额})U_{额}}{R_0}$。

【分析】
本题围绕测量小灯泡额定功率的实验展开，需结合实验操作规范、电路故障判断、电功率计算及特殊方法测功率的思路解题：
(1) 连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器需调至最大阻值处，据此判断滑片位置；
(2) 根据电流表、电压表的示数情况，结合串联电路特点分析故障原因；
(3) 从U-I图像中找到额定电压对应的电流，利用P=UI计算额定功率；灯丝电阻随温度变化，导致U-I图像为曲线；
(4) 利用串联电路电流相等的特点，结合定值电阻的电压求出电路电流，进而得到小灯泡的额定功率。
【解析】
(1) 连接电路时，为防止电路短路损坏元件，开关应处于断开状态；滑动变阻器在闭合开关前需调至最大阻值，图甲中滑片向右时接入电阻最大，故滑片应滑到右端。
(2) 电流表有示数说明电路为通路，排除断路故障；电压表无示数且小灯泡不发光，说明小灯泡短路（此时电压表测短路的小灯泡，示数为0，电路仍通路，电流表有示数），若滑动变阻器短路，小灯泡会发光，故故障原因是小灯泡短路，选A。
(3) 小灯泡额定电压为2.5V，由图乙可知，当U=2.5V时，对应的电流I=0.25A，额定功率$P=UI=2.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=0.625\ \mathrm{W}$；小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，导致其电压与电流不成正比，故U-I图像为曲线。
(4) 图丙中，灯、$R_0$、滑动变阻器串联，当电压表示数为$U_{额}$时，小灯泡正常发光；将电压表接b处时，电压表测灯和$R_0$的总电压$U$，则$R_0$两端电压$U_0=U-U_{额}$，电路电流$I=\dfrac{U_0}{R_0}=\dfrac{U-U_{额}}{R_0}$，此电流即为小灯泡的额定电流，故额定功率$P=U_{额}I=\dfrac{U_{额}(U-U_{额})}{R_0}$。
【答案】
(1) 断开；右 (2) A (3) 0.625；小灯泡的电阻受温度的影响 (4) $\dfrac{U_{额}(U - U_{额})}{R_0}$
【知识点】
电路连接操作；电路故障分析；电功率计算
【点评】
本题是测量小灯泡额定功率的经典实验题，涵盖实验基础操作、故障判断、额定功率计算及特殊方法测功率，既考查学生对实验原理和操作的掌握，也锻炼了分析问题的能力，综合性较强。
【难度系数】
0.6