10 [2026 南通海门模拟]实验小组为了测量额定电压为2.4 V的小灯泡L正常发光时的电阻和额定功率,设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器满足实验要求。
第10题图
(1)连接好电路进行“试触”时,电压表指针偏向电压表“0”刻度线左侧没有刻度的位置,原因是
(2)排除故障后连接电路,按照正确操作进行实验,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电压表示数为2.2 V,为使小灯泡L正常发光,他们应将滑动变阻器的滑片P向
(3)当小灯泡L正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡L正常发光时的电阻为
(4)经过多次实验,实验小组的同学了解到灯泡灯丝电阻的大小会随温度的升高而增大,为了减小测量电阻和额定功率时的误差,可以采取的措施是
(5)实验结束后,实验小组的同学查阅资料了解到,实际使用电压表测量某段电路两端电压时,并不是没有电流通过电压表,只是通过电压表的电流很小,通常情况下忽略了。若考虑使用电压表时有电流通过电压表,按照上述方法测量小灯泡L正常发光时的电阻值与真实值相比
(1)连接好电路进行“试触”时,电压表指针偏向电压表“0”刻度线左侧没有刻度的位置,原因是
电压表的正负接线柱接反了
。(2)排除故障后连接电路,按照正确操作进行实验,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电压表示数为2.2 V,为使小灯泡L正常发光,他们应将滑动变阻器的滑片P向
B
(A/B)端移动,直到电压表示数为2.4 V。(3)当小灯泡L正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡L正常发光时的电阻为
10
Ω,小灯泡L的额定功率为0.576
W。(4)经过多次实验,实验小组的同学了解到灯泡灯丝电阻的大小会随温度的升高而增大,为了减小测量电阻和额定功率时的误差,可以采取的措施是
尽量缩短进行实验的时间
。(5)实验结束后,实验小组的同学查阅资料了解到,实际使用电压表测量某段电路两端电压时,并不是没有电流通过电压表,只是通过电压表的电流很小,通常情况下忽略了。若考虑使用电压表时有电流通过电压表,按照上述方法测量小灯泡L正常发光时的电阻值与真实值相比
偏小
(偏大/相等/偏小)。答案
10. (1) 电压表的正负接线柱接反了 (2) B (3) 10 0.576 (4) 尽量缩短进行实验的时间 (5) 偏小
解析
【分析】
本题为测量小灯泡电阻和额定功率的电学实验题,需结合电路故障、滑动变阻器调节、电表读数、实验误差分析等知识点逐步解题:
1. 电压表指针反向偏转是接线错误导致;
2. 要提升灯泡电压,需减小滑动变阻器电阻,结合滑动变阻器接线判断滑片方向;
3. 读取电流表量程和示数,用欧姆定律、电功率公式计算电阻和额定功率;
4. 灯丝电阻随温度升高而增大,需控制温度变化减小误差;
5. 考虑电压表分流,分析电流测量偏差对电阻计算的影响。
【解析】
(1)电压表使用规则是电流从正接线柱流入、负接线柱流出,若正负接线柱接反,指针会反向偏转,偏向0刻度左侧无刻度位置,因此故障为电压表正负接线柱接反了。
(2)灯泡额定电压为2.4V,当前电压2.2V,需增大灯泡两端电压。根据串联电路分压规律,应减小滑动变阻器接入电阻,使电路电流增大,灯泡电压升高。由图甲可知,滑动变阻器接右下B端,滑片向B端移动时,接入电阻丝长度变短,电阻减小,故滑片向B端移动。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.24A。小灯泡正常发光时,电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}=10Ω$;额定功率$P=UI=2.4V×0.24A=0.576W$。
(4)灯丝电阻随温度升高而增大,为减小温度对测量的影响,应尽量缩短实验时间,避免灯丝温度明显变化。
(5)电压表与灯泡并联,电流表测的是灯泡和电压表的总电流,因此电流测量值大于灯泡实际电流。根据$R=\frac{U}{I}$,电压测量值准确,电流测量值偏大,故电阻测量值偏小。
【答案】
(1) 电压表的正负接线柱接反了
(2) B
(3) 10;0.576
(4) 尽量缩短进行实验的时间
(5) 偏小
【知识点】
伏安法测电阻;额定功率;电路故障分析
【点评】
本题是电学实验综合题,涵盖电路故障判断、滑动变阻器操作、电表读数、误差分析等核心知识点,需学生掌握实验原理和细节,理解灯丝电阻与温度的关系,以及电表内阻对测量的影响,考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.3
本题为测量小灯泡电阻和额定功率的电学实验题,需结合电路故障、滑动变阻器调节、电表读数、实验误差分析等知识点逐步解题:
1. 电压表指针反向偏转是接线错误导致;
2. 要提升灯泡电压,需减小滑动变阻器电阻,结合滑动变阻器接线判断滑片方向;
3. 读取电流表量程和示数,用欧姆定律、电功率公式计算电阻和额定功率;
4. 灯丝电阻随温度升高而增大,需控制温度变化减小误差;
5. 考虑电压表分流,分析电流测量偏差对电阻计算的影响。
【解析】
(1)电压表使用规则是电流从正接线柱流入、负接线柱流出,若正负接线柱接反,指针会反向偏转,偏向0刻度左侧无刻度位置,因此故障为电压表正负接线柱接反了。
(2)灯泡额定电压为2.4V,当前电压2.2V,需增大灯泡两端电压。根据串联电路分压规律,应减小滑动变阻器接入电阻,使电路电流增大,灯泡电压升高。由图甲可知,滑动变阻器接右下B端,滑片向B端移动时,接入电阻丝长度变短,电阻减小,故滑片向B端移动。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.24A。小灯泡正常发光时,电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}=10Ω$;额定功率$P=UI=2.4V×0.24A=0.576W$。
(4)灯丝电阻随温度升高而增大,为减小温度对测量的影响,应尽量缩短实验时间,避免灯丝温度明显变化。
(5)电压表与灯泡并联,电流表测的是灯泡和电压表的总电流,因此电流测量值大于灯泡实际电流。根据$R=\frac{U}{I}$,电压测量值准确,电流测量值偏大,故电阻测量值偏小。
【答案】
(1) 电压表的正负接线柱接反了
(2) B
(3) 10;0.576
(4) 尽量缩短进行实验的时间
(5) 偏小
【知识点】
伏安法测电阻;额定功率;电路故障分析
【点评】
本题是电学实验综合题,涵盖电路故障判断、滑动变阻器操作、电表读数、误差分析等核心知识点,需学生掌握实验原理和细节,理解灯丝电阻与温度的关系,以及电表内阻对测量的影响,考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.3
11 [2026 盐城模拟]如图所示,$R_1=25\ \Omega$,小灯泡L的规格为“2.5 V 0.5 A”,电源电压保持不变。(不考虑温度对电阻的影响)
(1)求小灯泡正常发光时的电阻。
(2)当S闭合,$S_1$、$S_2$都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(3)当S、$S_1$、$S_2$都闭合时,电流表的示数变为0.9 A,求$R_2$的实际功率。

(1)求小灯泡正常发光时的电阻。
(2)当S闭合,$S_1$、$S_2$都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(3)当S、$S_1$、$S_2$都闭合时,电流表的示数变为0.9 A,求$R_2$的实际功率。
答案
11. (1) 小灯泡正常发光时的电阻 $R_L=\dfrac{U_L}{I_L}=\dfrac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$
(2) $\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都断开时,L与$R_1$串联,电路电流$I=I_\mathrm{L}=0.5\ \mathrm{A}$,电源电压$U_\mathrm{总}=IR_\mathrm{总}=I(R_1+R_\mathrm{L})=0.5\ \mathrm{A}×(25\ \Omega+5\ \Omega)=15\ \mathrm{V}$
(3) $\mathrm{S}、\mathrm{S}_1、\mathrm{S}_2$都闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流$I_\mathrm{并}$,$U_1=U_2=U=15\ \mathrm{V}$,$R_1$电流$I_1=\dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{15\ \mathrm{V}}{25\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$;$R_2$的电功率$P_2=U_2I_2=U_2(I_\mathrm{并}-I_1)=15\ \mathrm{V}×(0.9\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A})=4.5\ \mathrm{W}$
(2) $\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都断开时,L与$R_1$串联,电路电流$I=I_\mathrm{L}=0.5\ \mathrm{A}$,电源电压$U_\mathrm{总}=IR_\mathrm{总}=I(R_1+R_\mathrm{L})=0.5\ \mathrm{A}×(25\ \Omega+5\ \Omega)=15\ \mathrm{V}$
(3) $\mathrm{S}、\mathrm{S}_1、\mathrm{S}_2$都闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流$I_\mathrm{并}$,$U_1=U_2=U=15\ \mathrm{V}$,$R_1$电流$I_1=\dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{15\ \mathrm{V}}{25\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$;$R_2$的电功率$P_2=U_2I_2=U_2(I_\mathrm{并}-I_1)=15\ \mathrm{V}×(0.9\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A})=4.5\ \mathrm{W}$
解析
【分析】
要解决本题,需分步骤分析不同开关状态下的电路结构:
1. 求小灯泡正常发光的电阻,利用欧姆定律,结合小灯泡的额定电压和额定电流计算;
2. 当S闭合、S₁和S₂都断开时,判断电路为小灯泡L与R₁串联,利用串联电路电流特点和欧姆定律计算电源电压;
3. 当S、S₁、S₂都闭合时,判断电路为R₁与R₂并联,电流表测干路电流,结合并联电路电流、电压特点,先计算R₁的电流,再求出R₂的电流,最后计算R₂的实际功率。
【解析】
解:
(1) 小灯泡正常发光时,额定电压$U_L=2.5\ \mathrm{V}$,额定电流$I_L=0.5\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律:
$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;
(2) 当S闭合,$S_1$、$S_2$都断开时,L与$R_1$串联,串联电路电流处处相等,故电路电流$I=I_L=0.5\ \mathrm{A}$,总电阻$R_{总}=R_1+R_L=25\ \Omega+5\ \Omega=30\ \Omega$,电源电压:
$U_{总}=IR_{总}=0.5\ \mathrm{A}×30\ \Omega=15\ \mathrm{V}$;
(3) 当S、$S_1$、$S_2$都闭合时,小灯泡L被短路,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,即$U_1=U_2=U_{总}=15\ \mathrm{V}$。
通过$R_1$的电流:$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{15\ \mathrm{V}}{25\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,得通过$R_2$的电流:$I_2=I_{干}-I_1=0.9\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$,
则$R_2$的实际功率:$P_2=U_2I_2=15\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=4.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) $5\ \Omega$;(2) $15\ \mathrm{V}$;(3) $4.5\ \mathrm{W}$
【知识点】
欧姆定律、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题为电学综合题,需准确分析开关变化时的电路连接方式,结合欧姆定律和串并联电路规律解题,考查学生的电路分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需分步骤分析不同开关状态下的电路结构:
1. 求小灯泡正常发光的电阻,利用欧姆定律,结合小灯泡的额定电压和额定电流计算;
2. 当S闭合、S₁和S₂都断开时,判断电路为小灯泡L与R₁串联,利用串联电路电流特点和欧姆定律计算电源电压;
3. 当S、S₁、S₂都闭合时,判断电路为R₁与R₂并联,电流表测干路电流,结合并联电路电流、电压特点,先计算R₁的电流,再求出R₂的电流,最后计算R₂的实际功率。
【解析】
解:
(1) 小灯泡正常发光时,额定电压$U_L=2.5\ \mathrm{V}$,额定电流$I_L=0.5\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律:
$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;
(2) 当S闭合,$S_1$、$S_2$都断开时,L与$R_1$串联,串联电路电流处处相等,故电路电流$I=I_L=0.5\ \mathrm{A}$,总电阻$R_{总}=R_1+R_L=25\ \Omega+5\ \Omega=30\ \Omega$,电源电压:
$U_{总}=IR_{总}=0.5\ \mathrm{A}×30\ \Omega=15\ \mathrm{V}$;
(3) 当S、$S_1$、$S_2$都闭合时,小灯泡L被短路,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,即$U_1=U_2=U_{总}=15\ \mathrm{V}$。
通过$R_1$的电流:$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{15\ \mathrm{V}}{25\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,得通过$R_2$的电流:$I_2=I_{干}-I_1=0.9\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$,
则$R_2$的实际功率:$P_2=U_2I_2=15\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=4.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) $5\ \Omega$;(2) $15\ \mathrm{V}$;(3) $4.5\ \mathrm{W}$
【知识点】
欧姆定律、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题为电学综合题,需准确分析开关变化时的电路连接方式,结合欧姆定律和串并联电路规律解题,考查学生的电路分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.6
登录