专题16电路的动态与故障分析(原卷版+解析)

专题16电路的动态与故障分析（原卷版）【江苏各市近3年真题26题】TOC\o"1-3"\h\u【考点1电路的动态分析】共7题【考点2电流表、电压表在判断电路故障中的应用】共5题【考点3实验伏安法测电阻】共13题【考点4电路图设计】共1题【考点1电路的动态分析】1．（2021•镇江）如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻，闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行，则（）A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变 C．电路中电流随R1的增大而减小 D．电路总功率随R1的增大而增大2．（2021•宿迁）如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（）A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变 C．小灯泡变暗，电压表示数变小 D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大3．（2022•宿迁）如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R规格为“20Ω1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）A．变阻器R接入电路的阻值变化范围为2Ω～20Ω B．电流表示数允许变化范围是0.2A～0.5A C．电路消耗的最小电功率为1.2W D．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W4．（2021•连云港）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S1后，当再闭合开关S2时，则（）A．电流表A1示数变大 B．电流表A1示数变小 C．电路消耗的总功率变大 D．电路消耗的总功率变小5．（2022•连云港）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是（）A．电流表示数变小 B．电压表示数变大 C．小灯泡变得更亮 D．电路的总功率变大6．（2021•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V的示数变大 B．电压表V的示数变小 C．电压表V与电流表A1的示数之比不变 D．电压表V与电流表A的示数之比变小7．（2021•淮安）如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值（填“增大”或“减小”），为实现压力增大，电表示数增大，应把表改装为压力计。【考点2电流表、电压表在判断电路故障中的应用】1．（2022•镇江）图示电路在闭合开关后，两电流表正常工作，且读数相同，则可能发生的故障是（）A．R短路 B．R断路 C．L短路 D．L断路2．（2022•盐城）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是（）A．电流表断路 B．电压表短路 C．铅笔芯断路 D．灯泡断路3．（2023•镇江）如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（）A．L2短路 B．L1断路 C．L2断路 D．S断路4．（2022•南通）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数，用电压表检测电路，当电压表分别接a、b两点和b、d两点时，电压表均无示数，接c、d两点时电压表有示数，则可判定（）A．变阻器短路 B．灯泡短路 C．开关断路 D．电流表断路5．（2021•南京）如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（）A．电源没电 B．开关断路 C．灯泡断路 D．灯泡短路【考点3实验伏安法测电阻】1．（2023•南通）为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图甲所示电路，电源电压6V保持不变。（1）闭合开关前，小明观察到电流表指针如图乙所示，应该对电流表。他发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上画上“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障可能是。（3）排除故障后，继续实验。移动滑片P，使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V，记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A，小灯泡正常发光时的电阻为Ω（结果保留一位小数）。（4）小红认为有更精确的测量方案，她初步设计了图丙所示的电路，请从滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（最低倍率是×1，元件符号）、电压表（0～3V）中选择两个器材，并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中，帮助小红完成电路设计。2．（2022•宿迁）某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最端（选填“左”或“右”）。（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是。（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为A，则未知电阻Rx＝Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的。（4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验。（选填“A”或“B”）A.探究电流与电压的关系B.探究电流与电阻的关系（5）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；②闭合开关S，，读出电压表示数为U2；③待测电阻Rx＝。（用已知和测量出的物理量符号表示）3．（2022•苏州）小华用电源（3V）、电流表（0～0.6A；0～3A）、刻度尺、鳄鱼夹等器材，探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系，实验电路如图甲所示，测得数据如下表。序号长度L/cm电流I/A130.00.20220.00.30310.00.60（1）根据实验数据，可求得1cm该电阻丝的电阻为Ω；（2）小明在小华实验的基础上，利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值（约10Ω）。①按图甲连好电路，闭合开关，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A；②保持M位置不变，把R接入电路，如图乙所示。闭合开关，此时电流表的示数为0.20A。请在虚线框内画出图乙的电路图，并求出此时Rx的电阻为Ω；③小明实验时电源的实际电压比3V略低，则他测算出的电阻值（偏大/偏小/不变）；④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。其做法是：i.连接图甲电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A；ii.把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为A，记下M的位置B；iii.用刻度尺量出AB间距离为Lcm，则Rx＝Ω。4．（2021•徐州）要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值，器材有：干电池两节，电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器（100Ω2A）和电阻箱（0～9999Ω）各一个，开关、导线若干。测量电路如图甲所示。（1）和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因：。（2）在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到端。（3）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为V。（4）接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是：。5．（2021•盐城）如图甲所示，小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。（1）如图甲，请指出小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处：。（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了。（4）排除故障后，第一次实验中电压表示数为0.5V，电流表的示数如图乙所示，该示数为A，此时合金丝的电阻为Ω。（5）继续实验，根据测量需要及时调换电表量程，测得数据如下表。请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。实验序号1234567电压U/V0.51.01.52.02.53.03.5电流I/A/0.160.240.300.370.420.45（6）请推测若在该合金丝两端加4V的电压，电流表示数最可能为（选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”）。6．（2023•镇江）小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝，他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。（1）小明截取5cm长电阻丝，用图1电路来测量其阻值R0。①用笔画线代替导线，请在图中将实验电路连接完整。②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最端。③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示，则R0＝Ω。（2）小明选择以下器材制作电加热器：熔断器（允许通过的最大电流为12A）；R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段，R1长22cm；开关若干；导线若干。①电阻丝R1＝Ω。②图3是小明制作的电加热器，其低温挡功率为880W，则R2长度为cm。③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作，你认为原因是。④解决③中问题后，小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装，使其具有“四挡”调温功能，请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。7．（2022•泰州）在“测量定值电阻阻值”的实验中，小明所用电源的电压保持不变，滑动变阻器标有“10Ω2A”的字样。（1）粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示，请你指出其中存在的问题：一是；二是。实验次数电压U/V电流I/A电阻Rx/Ω①5.0②6.50.4③8.00.5（2）小明解决上述问题后，闭合开关发现：电压表指针有明显偏转，而电流表指针几乎不动。经检查：电路中电表完好且只有一处故障，他初步判断可能是导线（选导线编号）断路或断路。（3）排除上述电路故障后，小明开始实验：①闭合开关，读出电表示数后立即断开开关，并将读数填在表中，其中电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为A，利用该组数据算出的Rx阻值为Ω（保留一位小数）。②闭合开关，将滑动变阻器的滑片向移至适当位置，读出两电表示数后立即断开开关，并将读数填在表中。③闭合开关，继续移动滑片，直至移到了滑动变阻器的一端，读出两电表示数，断开开关，并将读数填在表中。（4）分析表中数据，小明发现：随着待测电阻两端电压的增大，计算得出的待测电阻阻值变化情况是。他感到困惑：为何会出现这样的结果呢？小华帮他检查后指出：小明所测出的电压数据是错误的。于是小明想重新实验，小华提醒他：无需重新实验，利用已知信息和电流表的读数，不但可计算出待测电阻的阻值，还能求出电源电压。小明经过认真思考后，计算得出：待测电阻Rx＝Ω，电源电压U总＝V。8．（2023•苏州）小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b，连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点，N为合金丝a的右端点，Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关，将滑动变阻器滑片移至适当位置后，移动Q，发现电流表指针保持图乙所示位置不动，电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。（1）电流表示数为A。（2）合金丝a的长度为cm，其阻值为Ω。合金丝b两端电压为V。（3）小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值，电路如图丁所示。①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接。②电路连接好后，闭合开关S、S1，发现电压表无示数，检查发现是由于滑动变阻器出现（断路/短路）。③排除故障后，先闭合开关S和S1，移动滑动变阻器滑片至适当位置，读出电压表示数U1；再断开S1，闭合S2，读出此时电压表示数U2，则待测电阻阻值为（合金丝a的电阻用Ra表示）。④若在步骤③中，小明在测量U2时，将S2闭合前，忘记断开S1，仍用原方法算出的待测电阻阻值（大于/等于/小于）真实值。9．（2022•淮安）如图1所示，央视3•15晚会曝光市场出售的电缆线中，存在不符合国家标准的现象，有一款标注2.5mm2（铜芯横截面积）规格的电线，实际铜芯横截面积只有2mm2。低于国家标准的电缆线严重影响电力传输的安全性和稳定性，给社会安全、环保和健康带来重大隐患。学校实验室新购一批标注2.5mm2的电缆线，不知是否符合国家标准。物理兴趣小组的同学，剪取4m长的电缆线，设计两种方案进行鉴别。表中数据为国家制定的部分电缆线标准。铜芯横截面积S/mm211.522.5每1km铜芯电阻值R/Ω2013.3108铜芯密度ρ/kg•m﹣38.9×103（1）方案一：用托盘天平测质量A.天平放在台面上，游码移至标尺左端的零刻度线处，调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。B.去掉4m长电缆线的绝缘层，用调节好的天平测量铜芯质量，天平再次平衡时，由图2中右盘所加砝码和游码位置，读得铜芯的质量为g，结合表格数据，可判定电缆线（选填“符合”或“不符合”）国家标准。（2）方案二：用伏安电路测量A.测量4m长电缆线的，鉴定其是否符合标准，依据是。B.电路开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到最（选填“左”或“右”）端。C.保证电路安全，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法读得电压值，检查电路连接无故障、元件完好。利用图表信息，简述无法鉴别的原因。10．（2022•扬州）用一串小彩灯扮靓教室，发现一个小彩灯熄灭后，其他小彩灯依然发光，小丽猜想小彩灯并联；取下这个小彩灯，整串彩灯都会熄灭，小丽认为每个小彩灯应该是串联的，她决定将小彩灯接入图1所示的电路，测其电阻，探寻奥秘。已知电源电压为3V，小彩灯的额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实物电路连接完整。（2）接入未损坏的小彩灯，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，示数为，则小彩灯正常发光时接入电路的电阻为。（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，可知小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为Ω。（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，但其余小彩灯实际功率会。11．（2023•扬州）小红用如图1所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。（1）在图1中连接错误的一根导线上打叉并改正（要求滑片P左移时，电流表示数变大）。（2）正确连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表始终无示数，电压表示数接近电源电压，其原因是。排除故障后，移动滑片P，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图2所示，则定值电阻Rx＝Ω。小红认为电阻值已经测出，便开始整理实验器材，她的实验不足之处是。（3）小红继续测量小灯泡的阻值，但发现电压表已损坏，于是找来一个电阻箱，设计如图3所示电路。操作如下：①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间，闭合开关，电流表示数为I；②取下小灯泡，将电阻箱接入M、N两点间，调节电阻箱，使，此时电阻箱示数如图4所示，则小灯泡的阻值约为Ω。12．（2023•连云港）某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rx的阻值，图中电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。（1）正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至端（选填“A”或“B”）。（2）实验过程中向左移动滑片P，电压表的示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。（3）实验中测量多组电压和电流值的目的是。（4）若Rx为10Ω，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是。13．（2023•泰州）小明和小华一起进行伏安法测电阻的活动。（1）他们选用的器材如图甲所示，请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大。（2）连接电路之前，应该开关，检查电表指针是否。（3）闭合开关，小明发现两电表均无示数。为了查找故障，他将电压表拆下，保持电路其他部分连接完好，再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端，然后闭合开关，发现只有接在待测电阻Rx两端时，电压表无示数，则故障可能是。（4）排除故障后，小明和小华配合进行实验，并根据数据画出如图乙所示的图象，由图象可知，该待测电阻Rx的阻值为Ω。（5）利用电压表可以直接测量电压的大小，能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢？小明和小华经过思考，分别设计了如图丙、丁所示的方案（电源电压恒定不变），并进行了以下操作和分析：①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱，调节旋钮使它接入电路的阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω，闭合开关，发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线，于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值，如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线，电压表就可以用来间接测量阻值了。由以上数据可知：电源电压为V，定值电阻R0的阻值为Ω。②小华的设计方案，所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同，分析她的设计方案可知：在保证器材安全的前提下，她改装后的电压表所能测的最小电阻值为Ω。【考点4电路图设计】1．（2021•镇江）为防止因超载或电动车进入而造成电梯安全事故，镇江某小区在电梯内安装了管控系统：当检测到电梯超载，或监控到电动车进入电梯时，电机不工作使电梯停止运行，电梯超载时开关S1将断开，电动车进入时开关S2将断开，则符合上述要求的电路是（）A． B． C． D．

专题16电路的动态与故障分析（解析版）【江苏各市近3年真题26题】TOC\o"1-3"\h\u【考点1电路的动态分析】共7题【考点2电流表、电压表在判断电路故障中的应用】共5题【考点3实验伏安法测电阻】共13题【考点4电路图设计】共1题【考点1电路的动态分析】1．（2021•镇江）如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻，闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行，则（）A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变 C．电路中电流随R1的增大而减小 D．电路总功率随R1的增大而增大【答案】D【分析】由图可知，该电路为串联电路，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量的是电源的电压；（1）根据电压表的连接方式分析；（2）根据电压表V2示数的变化特点分析；（3）根据串联电路的电压关系分析R2两端电压的变化，然后根据欧姆定律分析电流的变化；（4）根据P＝UI分析总功率的变化。【解答】解：A、根据电路图可知，当电阻R1的阻值为0时，其两端的电压也为0，根据图2可知，②是V1示数和R1的关系图线，故A错误；B、图2中的①是电压表V2示数和R1的关系图线，根据图线可知，当R1增大时，电压表V2示数也是增大的，由于电压表V2测量的是电源电压，所以供电设备两端的电压是改变的，故B错误；C、根据串联电路的电压关系可知，R2两端电压等于V2示数与V1示数的差值，由于图线①和②相互平行，则V2示数与V1示数的差值保持不变，即R2两端电压保持不变，根据I＝可知，电路中的电流保持不变，故C错误；D、R1增大时，电源电压变大，电路中的电流不变，根据P＝UI可知，电路总功率变大，故D正确。故选：D。2．（2021•宿迁）如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（）A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变 C．小灯泡变暗，电压表示数变小 D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大【答案】B【分析】由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压；移动滑动变阻器的滑片时，根据并联电路的特点分析灯泡亮度和电压表示数的变化。【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中，由于电源电压不变，所以电压表示数不变；并联电路中各支路互不影响，所以灯泡的亮度不变，故B正确。故选：B。3．（2022•宿迁）如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R规格为“20Ω1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）A．变阻器R接入电路的阻值变化范围为2Ω～20Ω B．电流表示数允许变化范围是0.2A～0.5A C．电路消耗的最小电功率为1.2W D．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W【答案】D【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，根据串联电路电压规律和欧姆定律求出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器接入点的最大阻值；根据滑动变阻器、定值电阻的规格和电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，根据串联电阻规律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；根据电路中的最小电流，根据P＝UI求出电路的最小功率；根据电路中的最小电流，利用P＝I2R求出电阻R0消耗的最小电功率。【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；AB、当电压表的最大示数为3V时，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小；因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R0两端电压：U0＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V；此时电路中的最小电流：I小＝I0＝＝＝0.3A；由I＝可知，此时电路的总电阻：R总大＝＝＝20Ω；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2大＝R总大﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω；因电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R0允许通过的最大电流为0.5A，滑动变阻器R允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A；则电流表示数允许变化范围是0.3A～0.5A；此时电路中的总电阻：R总小＝＝＝12Ω；此时滑动变阻器接入电路的最小电阻：R2小＝R总小﹣R0＝12Ω﹣10Ω＝2Ω；变阻器R接入电路阻变化范围为2Ω～10Ω；故AB错误；C、电路中的最小电流为I小＝0.3A，电路消耗的最小电功率为P＝UI小＝6V×0.3A＝1.8W，故C错误；D、电阻R0消耗的最小电功率为：P'＝R0＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W，故D正确。故选：D。4．（2021•连云港）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S1后，当再闭合开关S2时，则（）A．电流表A1示数变大 B．电流表A1示数变小 C．电路消耗的总功率变大 D．电路消耗的总功率变小【答案】C【分析】电路图可知，闭合开关S1后，电路为灯泡L1的简单电路，电流表A1、A均测通过L1的电流；当再闭合开关S2时，灯泡L1和L2并联，电流表A1测灯泡L1支路的电流，电流表A测干路电流。（1）根据并联电路中各支路独立工作、互不影响结合电路中电源电压保持不变可知通过灯泡L1的电流不变，即可得出电流表A1示数的变化；（2）根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据P＝UI可知电路消耗的总功率变化。【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1后，电路为灯泡L1的简单电路，电流表A1、A均测通过L1的电流；当再闭合开关S2时，灯泡L1和L2并联，电流表A1测灯泡L1支路的电流，电流表A测干路电流。AB.因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路中电源电压保持不变，所以，通过灯泡L1的电流不变，即电流表A1示数不变，故AB错误；CD.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，由P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故C正确、D错误。故选：C。5．（2022•连云港）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是（）A．电流表示数变小 B．电压表示数变大 C．小灯泡变得更亮 D．电路的总功率变大【答案】D【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表测通过变阻器的电流。根据电源电压保持不变可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知小灯泡亮度的变化；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器中电流的变化，根据并联电路电流规律和P＝UI可知电路中总功率的变化。【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表测通过变阻器的电流；B、因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故B错误；C、因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时，小灯泡的亮度不变，故C错误；A、当闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，由I＝可知，通过变阻器的电流变大，故A错误；D、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，由P＝UI可知，电路中的总功率变大，故D正确。故选：D。6．（2021•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V的示数变大 B．电压表V的示数变小 C．电压表V与电流表A1的示数之比不变 D．电压表V与电流表A的示数之比变小【答案】C【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数不变，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路电流的变化，根据并联电路电流规律可知干路电流的变化。【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路的电流；因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，所以电压表V与电流表A1的示数之比不变，故C正确；当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，该支路的电流变小，根据并联电路电流的规律可知，干路中电流减小，即电流表A的示数变小，所以电压表V与电流表A的示数之比变大，故D错误。故选：C。7．（2021•淮安）如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值增大（填“增大”或“减小”），为实现压力增大，电表示数增大，应把电压表改装为压力计。【答案】增大；电压。【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式，然后结合欧姆定律和滑动变阻器接入电路电阻的变化分析电压表和电流表随压力增大其示数如何变化，示数增大的电表可改装为压力计。【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路电流，当A板上压力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，电路电流变小，电流表示数变小，因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电压表改装为压力计。故答案为：增大；电压。【考点2电流表、电压表在判断电路故障中的应用】1．（2022•镇江）图示电路在闭合开关后，两电流表正常工作，且读数相同，则可能发生的故障是（）A．R短路 B．R断路 C．L短路 D．L断路【答案】B【分析】根据电路图可知，灯泡与电阻R组成并联电路，一个电流表测干路中的电流，另一个电流表测量通过L的电流，再根据选项中的描述依次判断电路中的故障，并注意不同的可能性。【解答】解：由电路图可知，灯泡与电阻R组成并联电路，一个电流表测干路中的电流，另一个电流表测量通过L的电流。A、如果R短路，与灯泡L在一条支路的电流表被短路，示数为零，电源被短路，电路中电流过大，干路中电流表示数较大，可能会烧坏电流表，故A错误；B、如果R断路，两个电流表测量L中的电流，两个电流表示数相等，故B正确；C、如果L短路，电源被短路，电路中电流过大，可能会烧坏电流表，故C错误；D、如果L断路，与灯泡L在一条支路的电流表示数为零，干路中的电流表测量R中的电流，此电流表有示数，故D错误。故选：B。2．（2022•盐城）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是（）A．电流表断路 B．电压表短路 C．铅笔芯断路 D．灯泡断路【答案】D【分析】根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障，根据电压表示数分析电路故障的原因。【解答】解：根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。故选：D。3．（2023•镇江）如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（）A．L2短路 B．L1断路 C．L2断路 D．S断路【答案】C【分析】由图可知，两灯泡串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L2两端电压，闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路，根据串联电路的电压规律分析解答。【解答】解：由图可知，两灯泡串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L2两端电压，闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路；串联电路的电压规律可知，电压表V2示数应小于电压表V1的示数，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，说明电压表V1和电压表V1都测量电源电压了，由此可知，故障为L2灯丝断了。故选：C。4．（2022•南通）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数，用电压表检测电路，当电压表分别接a、b两点和b、d两点时，电压表均无示数，接c、d两点时电压表有示数，则可判定（）A．变阻器短路 B．灯泡短路 C．开关断路 D．电流表断路【答案】C【分析】开关闭合后，灯泡L不发光，电流表无示数，说明电路是断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连。【解答】解：A、如果变阻器短路，灯泡发光，电流表有示数，故A不符合题意；B、如果灯泡短路不能发光，电流表有示数，故B不符合题意；C、如果开关断路，电压表接a、b两点和b、d两点时，均无示数，接c、d两点时有示数，故C符合题意；D、如果电流表断路，电压表接c、d两点时无示数，故D不符合题意。故选：C。5．（2021•南京）如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（）A．电源没电 B．开关断路 C．灯泡断路 D．灯泡短路【答案】B【分析】用电压表检查电路故障时，当电路出现一处断路时，如果断路在电压表并联的两点之间，电压表串联在电路中，测电源电压，电压表示数等于电源电压；如果断路在电压表并联的两点之外，电压表并联的部分无电流，无电压，电压表示数为0。【解答】解：在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V，且故障只有一个。N接G时电压表有示数，即断路在电压表并联的两点之间；N接E、F时，电压表无示数，说明断路在电压表并联的F点之外，所以可以判定断路在F点和G之间的电路上，则开关断路。故选：B。【考点3实验伏安法测电阻】1．（2023•南通）为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图甲所示电路，电源电压6V保持不变。（1）闭合开关前，小明观察到电流表指针如图乙所示，应该对电流表调零。他发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上画上“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障可能是小灯泡短路（或电压表短路）。（3）排除故障后，继续实验。移动滑片P，使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V，记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A，小灯泡正常发光时的电阻为12.7Ω（结果保留一位小数）。（4）小红认为有更精确的测量方案，她初步设计了图丙所示的电路，请从滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（最低倍率是×1，元件符号）、电压表（0～3V）中选择两个器材，并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中，帮助小红完成电路设计。【答案】（1）调零；见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）12.7；（4）见解答图。【分析】（1）电表使用前要调零；在测小灯泡正常发光时的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路；（3）根据灯泡额定电压对应的额定电流，利用欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻；（4）电压表量程0～3V，小于灯泡额定电压，为了更精确的测量，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，根据串联电路电压规律，当滑动变阻器两端电压为2.2V时，灯泡正常发光，据此设计电路。【解答】解：（1）闭合开关前，小明观察到电流表指针如图乙所示，电流表指针没有与零刻度线对齐，说明电流表使用前没有调零，故应该对电流表调零；原电路图中，滑动变阻器和电流表串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡正常发光时的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：；（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即电路故障可能是小灯泡短路（或电压表短路）；（3）通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大，故当灯泡两端电压为3.8V时，灯泡的额定电流为0.30A，则小灯泡正常发光时的电阻为：R＝＝≈12.7Ω；（4）电压表量程0～3V，小于灯泡额定电压，为了更精确的测量，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，因为电源电压为6V，则滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V时，此时小灯泡恰好正常好光，故三个器材中选择滑动变阻器和电压表，电路设计如下图所示：。故答案为：（1）调零；见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）12.7；（4）见解答图。2．（2022•宿迁）某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最右端（选填“左”或“右”）。（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是定值电阻Rx断路。（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为0.16A，则未知电阻Rx＝10Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的误差。（4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验A。（选填“A”或“B”）A.探究电流与电压的关系B.探究电流与电阻的关系（5）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；②闭合开关S，滑片P移到b端时，读出电压表示数为U2；③待测电阻Rx＝•Rmax。（用已知和测量出的物理量符号表示）【答案】（1）见解答图；右；（2）定值电阻Rx断路；（3）0.16；10；误差；（4）A；（5）②滑片P移到b端时；③•Rmax。【分析】（1）根据电源电压将电压表并联在定值电阻的两端；为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；（2）电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近3V，等于电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两端相连，电压表并联电路之外，不存在断路，据此判断出故障；（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出未知电阻大小；多次测量求平均值可以减小误差；（4）根据控制变量法可知探究电流与电压的关系需控制电阻不变；（5）用电压表分别测量出电源电压和变阻器的最大电阻连入电路中时定值电阻的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律求出定值电阻的大小。【解答】解：（1）由图知电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程与定值电阻并联，如下图所示：为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最右端；（2）电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近3V，等于电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两端相连，所以故障为定值电阻Rx断路；（3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流为0.16A，由欧姆定律I＝得未知电阻：Rx＝＝＝10Ω；实验中，多次测量求平均值可以减小误差；（4）根据控制变量法可知利用本实验器材还能完成探究电流与电压的关系，故选：A；（5）①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；②闭合开关S，滑片P移到b端时，读出电压表示数为U2；③在①中，电压表测电源电压U1；在②中，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U1﹣U2，由欧姆定律，电路中的电流：I＝＝，根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻：Rx＝＝＝•Rmax。故答案为：（1）见解答图；右；（2）定值电阻Rx断路；（3）0.16；10；误差；（4）A；（5）②滑片P移到b端时；③•Rmax。3．（2022•苏州）小华用电源（3V）、电流表（0～0.6A；0～3A）、刻度尺、鳄鱼夹等器材，探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系，实验电路如图甲所示，测得数据如下表。序号长度L/cm电流I/A130.00.20220.00.30310.00.60（1）根据实验数据，可求得1cm该电阻丝的电阻为0.5Ω；（2）小明在小华实验的基础上，利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值（约10Ω）。①按图甲连好电路，闭合开关，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A；②保持M位置不变，把R接入电路，如图乙所示。闭合开关，此时电流表的示数为0.20A。请在虚线框内画出图乙的电路图，并求出此时Rx的电阻为9Ω；③小明实验时电源的实际电压比3V略低，则他测算出的电阻值偏大（偏大/偏小/不变）；④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。其做法是：i.连接图甲电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A；ii.把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为0.20A，记下M的位置B；iii.用刻度尺量出AB间距离为Lcm，则Rx＝0.5LΩ。【答案】（1）0.5；（2）；9；③偏大；④0.20；0.5L。【分析】（1）由表中数据根据欧姆定律计算电阻丝的电阻大小，从而得到1cm电阻丝的电阻值；（2）②分析图乙电路的连接情况，再画出电路图；由串联电路特点和欧姆定律计算出步骤①②中电路中电阻，从而计算出Rx的电阻；③表示出Rx的电阻表达式，从而分析实际电压比3V略低的误差情况；④由实验步骤，根据等效替代法和欧姆定律分析解答。【解答】解：（1）由表中数据知，电阻长度L＝10.0cm时，电流为0.60A，由欧姆定律可得，电阻丝的电阻R＝＝＝5Ω，所以1cm该电阻丝的电阻为＝0.5Ω；（2）①按图甲连好电路，闭合开关，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A，电阻丝的电阻R丝＝＝＝6Ω；②由图乙知，电阻丝、Rx、电流表、开关，依次连接在电源两极上，鳄鱼夹M可以改变电阻丝连入电路的阻值，相当于一个滑动变阻器，电路图如图所示：；保持M位置不变，把R接入电路，如图乙所示。闭合开关，此时电流表的示数为0.20A，由串联电路特点和欧姆定律可得，电路的总电阻R总＝R丝+Rx＝＝＝15Ω，所以Rx＝15Ω﹣6Ω＝9Ω；③电源的实际电压比3V略低，计算时是按电源电压为3V计算的，电流表测得的电流是准确的，由Rx＝R总﹣R丝＝﹣＝U（﹣）可知，算出的电阻值偏大；④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。i.连接图甲电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A，设此时电阻丝连入电路的阻值为RA；ii.把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为0.20A，记下M的位置B，此时电阻丝连入电路的阻值为RB；iii.用刻度尺量出AB间距离为Lcm，根据欧姆定律，由步骤i可得，RA＝，根据串联电路特点和欧姆定律，由步骤ii可得，RB+Rx＝，所以RB+Rx＝RA，1cm该电阻丝的电阻为0.5Ω，AB间距离为Lcm，Rx＝RA﹣RB＝Lcm×0.5Ω/cm＝0.5LΩ。故答案为：（1）0.5；（2）见上图；9；③偏大；④0.20；0.5L。4．（2021•徐州）要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值，器材有：干电池两节，电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器（100Ω2A）和电阻箱（0～9999Ω）各一个，开关、导线若干。测量电路如图甲所示。（1）和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表。请你简要说明原因：电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电流的大小。（2）在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到b端。（3）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为2.5V。（4）接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是：保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V，并读出此时电阻箱接入电路的阻值，即为待测电阻Rx的阻值。【答案】（1）电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电流的大小；（2）b；（3）2.5；（4）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V，并读出此时电阻箱接入电路的阻值，即为待测电阻Rx的阻值。【分析】（1）由题意知，电源电压为3V，Rx的阻值约为数百欧，根据欧姆定律可知，电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电路中的电流大小；（2）为保护电路，闭合开关接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处；（3）根据电压表所选量程及指针位置读数；（4）本实验方案是利用等效法来测得Rx的阻值大小，当电阻箱与Rx分别与滑动变阻器串联在同一电源两端，且滑动变阻器接入电路的阻值不变时，调节电阻箱接入电路的阻值，使其两端的电压与Rx原来两端的电压相等，则根据串联电路分压特点可知，阻值等于电阻箱接入电路的阻值大小。【解答】解：（1）由题意知，电源电压为3V，Rx的阻值约为数百欧，根据欧姆定律可知，电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电路中的电流大小，故没有选用电流表进行实验；（2）为保护电路，闭合开关接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即将滑片P移到b端；（3）在图乙中，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2.5V；（4）本实验方案是利用等效法来测得Rx的阻值大小，当电阻箱与Rx分别与滑动变阻器串联在同一电源两端，且保持滑动变阻器接入电路的阻值不变时，调节电阻箱接入电路的阻值，使其两端的电压仍为2.5V，则根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣Ux＝U﹣U箱＝3V﹣2.5V＝0.5V，即U滑不变，且：Ux：U滑＝Rx：R滑＝R箱：R滑，由此可得：Rx的阻值等于电阻箱接入电路的阻值大小。所以，接下来的操作为：保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V。故答案为：（1）电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电流的大小；（2）b；（3）2.5；（4）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5V，并读出此时电阻箱接入电路的阻值，即为待测电阻Rx的阻值。5．（2021•盐城）如图甲所示，小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。（1）如图甲，请指出小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处：连接电路前，开关闭合。（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了断路。（4）排除故障后，第一次实验中电压表示数为0.5V，电流表的示数如图乙所示，该示数为0.08A，此时合金丝的电阻为6.25Ω。（5）继续实验，根据测量需要及时调换电表量程，测得数据如下表。请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。实验序号1234567电压U/V0.51.01.52.02.53.03.5电流I/A/0.160.240.300.370.420.45（6）请推测若在该合金丝两端加4V的电压，电流表示数最可能为0.47A（选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”）。【答案】（1）连接电路前，开关闭合；（2）见解答；（3）断路；（4）0.08；6.25；（5）见解答；（6）0.47。【分析】（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；（2）滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路，根据滑片移动方向确定接入的下接线柱；（3）将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，则主电路是通路，电压表始终无示数，则电压表断路；（4）根据所选量程和分度值读出电流值，再根据R＝求出电阻；（5）根据表中数据描点作图；（6）根据表中数据分析可知，电压越大，通过合金丝的越小，电阻就越大，据此分析。【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；（2）滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路，要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大，故应将左下接线柱接入电路，如图所示：（3）将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，则主电路是通路，电压表始终无示数，则电压表断路，电压表不能短路，否则滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中电流要超过量程；（4）由图可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.08A，所示此时合金丝的电阻为：R＝＝＝6.25Ω；（5）根据表中数据描点作图如下：（6）根据表中数据分析可知，电压越大，通过合金丝的电流越大，电阻就越大，故当电压为4V时，合金丝的电阻应该比电压为3.5V时的电阻大一些，根据欧姆定律计算可知，当电压为3.5V，电阻为R＝＝≈7.78Ω，则当电压为4V时，电流大于0.45A，但又要小于≈0.52A，则此时电流可能为0.47A。故答案为：（1）连接电路前，开关闭合；（2）见解答；（3）断路；（4）0.08；6.25；（5）见解答；（6）0.47。6．（2023•镇江）小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝，他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。（1）小明截取5cm长电阻丝，用图1电路来测量其阻值R0。①用笔画线代替导线，请在图中将实验电路连接完整。②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端。③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示，则R0＝5Ω。（2）小明选择以下器材制作电加热器：熔断器（允许通过的最大电流为12A）；R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段，R1长22cm；开关若干；导线若干。①电阻丝R1＝22Ω。②图3是小明制作的电加热器，其低温挡功率为880W，则R2长度为33cm。③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作，你认为原因是高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流。④解决③中问题后，小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装，使其具有“四挡”调温功能，请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。【答案】（1）①图见解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流；④图见解答。【分析】（1）①滑动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路，滑动变阻器应该一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，据此连接电路；②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要处于阻值最大处；③根据U﹣I图线，利用欧姆定律求出R0的阻值；（2）①根据R0的阻值，求出1cm电阻丝的阻值，据此求出22cm电阻丝的阻值，即R1的阻值；②由图3可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的特点和P＝可知低温挡的电路连接；根据P＝可知低温挡工作时电路中的总电阻，根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值，据此求出R2的长度；③由图4可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点和P＝可知高温挡的电路连接，根据欧姆定律分别求出高温挡工作分别通过R1、R2的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的总电流，与熔断器允许通过的最大电流比较可知该电加热器不能正常工作的原因；④根据P＝可知，当电路中的电阻改变时，电路中的功率发生改变，据此设计四个不同电阻的电路，实现使其具有“四挡”调温功能，据此设计电路图。【解答】解：（1）①动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路，滑动变阻器应该一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，电路图如图所示：②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要处于阻值最大处，所以滑动变阻器的滑片应置于最右端；③由图2可知，当R0两端的电压为3V时，通过R0的电流为0.6A，根据I＝可知，R0的阻值：R0＝＝＝5Ω；（2）①R0是一根5cm长的电阻丝，则电阻丝每cm的电阻值为1Ω，则电阻丝R1的阻值：R1＝22cm×1Ω/cm＝22Ω；②由图3可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，此时电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；由P＝可知，低温挡工作时电路中的总电阻：R＝＝＝55Ω，根据串联的电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝55Ω﹣22Ω＝33Ω；则R2的长度为：L＝＝33cm；③由图4可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，此时电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；根据并联电路的电流特点可知，高温挡工作时，干路的总电流：I高＝I1+I2＝+＝+≈16.7A，根据题意可知，熔断器允许通过的最大电流为12A，则高温挡工作时熔断器会熔断，所以该电加热器不能正常工作；④根据P＝可知，当电路中的电阻改变时，电路中的功率发生改变，据此设计四个不同电阻的电路，实现使其具有“四挡”调温功能，由于R1、R2的阻值不相等，当只有R1或只有R2工作时，分别是一个挡位，当R1、R2串联时是一个挡位，当R1、R2并联时是一个挡位，电路图如图所示：故答案为：（1）①图见解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流；④图见解答。7．（2022•泰州）在“测量定值电阻阻值”的实验中，小明所用电源的电压保持不变，滑动变阻器标有“10Ω2A”的字样。（1）粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示，请你指出其中存在的问题：一是滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处；二是开关闭合了。实验次数电压U/V电流I/A电阻Rx/Ω①5.0②6.50.4③8.00.5（2）小明解决上述问题后，闭合开关发现：电压表指针有明显偏转，而电流表指针几乎不动。经检查：电路中电表完好且只有一处故障，他初步判断可能是导线③（选导线编号）断路或Rx断路。（3）排除上述电路故障后，小明开始实验：①闭合开关，读出电表示数后立即断开开关，并将读数填在表中，其中电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为0.3A，利用该组数据算出的Rx阻值为16.7Ω（保留一位小数）。②闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移至适当位置，读出两电表示数后立即断开开关，并将读数填在表中。③闭合开关，继续移动滑片，直至移到了滑动变阻器的一端，读出两电表示数，断开开关，并将读数填在表中。（4）分析表中数据，小明发现：随着待测电阻两端电压的增大，计算得出的待测电阻阻值变化情况是阻值逐渐减小。他感到困惑：为何会出现这样的结果呢？小华帮他检查后指出：小明所测出的电压数据是错误的。于是小明想重新实验，小华提醒他：无需重新实验，利用已知信息和电流表的读数，不但可计算出待测电阻的阻值，还能求出电源电压。小明经过认真思考后，计算得出：待测电阻Rx＝15Ω，电源电压U总＝7.5V。【答案】（1）滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处；开关闭合了；（2）③；Rx；（3）①0.3；16.7；②左；（4）阻值逐渐减小；15；7.5。【分析】（1）实验前，开关断开，滑动变阻器滑片滑到阻值最大处；（2）电流表无示数，说明电流断路，电压表有示数，说明电压表并联的电阻可能断路或者相连导线断路；（3）①电流表读数要注意量程和分度值，根据欧姆定律可得阻值；②第二次实验的电流变大，说明滑动变阻器接入阻值变小；（4）根据欧姆定律计算表格中三次的电阻大小，然后比较阻值变化；第一次实验时，滑动变阻器的全部阻值接入电路，电源电压U＝I1（RP+Rx）；第三次实验时，滑动变阻器的无电阻接入电路，电源电压U＝I3Rx；通过联立方程即可求解答案。【解答】解：（1）图中存在的问题是滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处和开关闭合了；（2）电流表无示数，说明电流断路，电压表有示数，说明电压表并联的电阻可能断路或者导线断路，故为导线③或者Rx断路；（3）①电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，根据欧姆定律R＝＝＝16.7Ω；②第二次实验的电流变大，说明滑动变阻器接入阻值变小，故滑动变阻器滑片向左移动；（4）第二次实验，R2＝＝＝16.25Ω；第三次实验，R3＝＝＝16Ω；所以随着电压变大，电阻阻值变小；第一次实验时，滑动变阻器的全部阻值接入电路，电源电压U＝I1（RP+Rx）；第三次实验时，滑动变阻器的无电阻接入电路，电源电压U＝I3Rx；联立方程解得Rx＝15Ω；U＝7.5V。故答案为：（1）滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处；开关闭合了；（2）③；Rx；（3）①0.3；16.7；②左；（4）阻值逐渐减小；15；7.5。8．（2023•苏州）小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b，连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点，N为合金丝a的右端点，Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关，将滑动变阻器滑片移至适当位置后，移动Q，发现电流表指针保持图乙所示位置不动，电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。（1）电流表示数为0.4A。（2）合金丝a的长度为10cm，其阻值为20Ω。合金丝b两端电压为2V。（3）小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值，电路如图丁所示。①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接。②电路连接好后，闭合开关S、S1，发现电压表无示数，检查发现是由于滑动变阻器出现断路（断路/短路）。③排除故障后，先闭合开关S和S1，移动滑动变阻器滑片至适当位置，读出电压表示数U1；再断开S1，闭合S2，读出此时电压表示数U2，则待测电阻阻值为（合金丝a的电阻用Ra表示）。④若在步骤③中，小明在测量U2时，将S2闭合前，忘记断开S1，仍用原方法算出的待测电阻阻值大于（大于/等于/小于）真实值。【答案】（1）0.4；（2）10；20；2；（3）①如上图所示；②断路；③；④大于。【分析】（1）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；（2）闭合开关，电路为串联电路，将滑动变阻器滑片移至适当位置后，移动Q，发现电流表指针保持图乙所示位置不动，电流表示数为0.4A，此时Q位于M处，电压表测量整段a、b两端的电压，由图丙知当QN＝10cm时，电压表示数出现了变化，合金丝a的长度为10cm，a两端电压为8V，b两端电压为2V，由欧姆定律可知a的阻值；（3）①根据电路图进行连接；②电路连接好后，闭合开关S、S1，电路为串联电路，电压表测Rx和合金丝a两端电压，发现电压表无示数，原因可能是电路存在断路或电压表所测电路短路；③先闭合开关S和S1，滑动变阻器、合金丝a、Rx串联接入电路，电压表测Rx和合金丝a两端电压，移动滑动变阻器滑片至适当位置，读出电压表示数U1为Rx和合金丝a两端电压，再断开S1，闭合S2，滑动变阻器、合金丝a、Rx串联接入电路，电压表测Rx两端电压，由串联电路的电压分理可得Rx；④小明在测量U2时，将S2闭合前，忘记断开S1，此时电路仍为串联电路，但合金丝a被短路，滑动变阻器、Rx串联接入电路，电压表测Rx两端电压，示数为U2，与之前相比，U2的示数变大进行分析。【解答】解：（1）图丙中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；（2）闭合开关，电路为串联电路，将滑动变阻器滑片移至适当位置后，移动Q，发现电流表指针保持图乙所示位置不动，电流表示数为0.4A，此时Q位于M处，电压表测量整段a、b两端的电压，由图丙知当QN＝10cm时，电压表示数出现了变化，合金丝a的长度为10cm，a两端电压Ua＝8V，a、b两端的电压Uab＝10V，由欧姆定律可知a的阻值R＝＝＝20Ω，由串联电路的电压规律可知合金丝b两端电压为Ub＝Uab﹣Ua＝10V﹣8V＝2V；（3）①由图丁可知，合金丝a左端与开关S2右端接线柱连接，如下图所示：②电路连接好后，闭合开关S、S1，电路为串联电路，电压表测Rx和合金丝a两端电压，发现电压表无示数，原因可能是电路存在断路或电压表所测电路短路，故障出现在滑动变阻器位置的话应为滑动变阻器断路；③先闭合开关S和S1，滑动变阻器、合金丝a、Rx串联接入电路，电压表测Rx和合金丝a两端电压，移动滑动变阻器滑片至适当位置，读出电压表示数U1为Rx和合金丝a两端电压，再断开S1，闭合S2，滑动变阻器、合金丝a、Rx串联接入电路，电压表测Rx两端电压为U2，由串联电路的电压规律可知合金丝a两端电压Ua＝U1﹣U2，由串联电路的电压分理可得：即＝，得Rx＝；④小明在测量U2时，将S2闭合前，忘记断开S1，此时电路仍为串联电路，但合金丝a被短路，滑动变阻器、Rx串联接入电路，电压表测Rx两端电压，示数为U2，由串联电路的分压原理可知，步骤③时，U2＝，此时U2′＝，示数变大，仍用原方法算出的待测电阻阻值，则Rx＝式子分子变大，分母变小，结果偏大。故答案为：（1）0.4；（2）10；20；2；（3）①如上图所示；②断路；③；④大于。9．（2022•淮安）如图1所示，央视3•15晚会曝光市场出售的电缆线中，存在不符合国家标准的现象，有一款标注2.5mm2（铜芯横截面积）规格的电线，实际铜芯横截面积只有2mm2。低于国家标准的电缆线严重影响电力传输的安全性和稳定性，给社会安全、环保和健康带来重大隐患。学校实验室新购一批标注2.5mm2的电缆线，不知是否符合国家标准。物理兴趣小组的同学，剪取4m长的电缆线，设计两种方案进行鉴别。表中数据为国家制定的部分电缆线标准。铜芯横截面积S/mm211.522.5每1km铜芯电阻值R/Ω2013.3108铜芯密度ρ/kg•m﹣38.9×103（1）方案一：用托盘天平测质量A.天平放在水平台面上，游码移至标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母，使指针对准分度盘中央的刻度线。B.去掉4m长电缆线的绝缘层，用调节好的天平测量铜芯质量，天平再次平衡时，由图2中右盘所加砝码和游码位置，读得铜芯的质量为72g，结合表格数据，可判定电缆线不符合（选填“符合”或“不符合”）国家标准。（2）方案二：用伏安电路测量A.测量4m长电缆线的电阻，鉴定其是否符合标准，依据是电阻是导体本身的一种性质。B.电路开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到最右（选填“左”或“右”）端。C.保证电路安全，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法读得电压值，检查电路连接无故障、元件完好。利用图表信息，简述无法鉴别的原因。【答案】（1）水平；平衡螺母；72；不符合；（2）电阻；电阻是导体本身的一种性质；右；4m长电缆线的电阻太小。【分析】（1）用托盘天平测量石块质量时，应将天平放在水平桌面上，游码移到标尺的零刻度处；调节天平横梁平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动，直至指针的位置指在分度盘正中央；天平读数为砝码质量和游码刻度之和；根据密度公式可得m＝ρV可以算出标准的电缆质量，然后再和称量的质量作比较；（2）电阻是导体本身的一种性质；用伏安法测电阻，鉴定其是否符合标准；开关闭合前，滑动变阻器应放置在阻值最大处；无法读得电压值，可能是电缆线的阻值太小，分得的电压太小。【解答】解：（1）用托盘天平测量石块质量时，应将天平放在水平桌面上，调节天平横梁平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动，直至指针的位置指在分度盘正中央；天平读数＝50g+20g+2g＝72g；4m长标准电缆线的体积V＝Sh＝2.5×10﹣2cm2×400cm＝10cm3；标准电缆线的质量m＝ρV＝8.9g•cm﹣3×10cm3＝89g；标准电缆线的质量大于实际质量，说明不符合国家标准。（2）电阻是导体本身的一种性质，在材料、长度和横截面积都相同时，导线的电阻可认为是一个定值，所以可用伏安法测量4m长电缆线的电阻，测出电阻和图表中的标准电阻作比较，就能鉴定其是否符合标准；开关闭合前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，结合图3可知滑片应移到最右端；由表中信息可知，每1km、2.5mm2铜芯的电阻值R＝8Ω，在其他条件相同时，电阻的大小与长度成正比，