教科版初中物理九年级上册第五单元《欧姆定律》单元测试卷（含答案解析）

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教科版初中物理九年级上册第五年单元《欧姆定律》单元测试卷
考试范围：第五单元；考试时间：80分钟；总分：80分
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
由欧姆定律公式可变形得到，对此，下列说法中正确的是( )
A. 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
B. 某段导体两端电压为时，其电阻为
C. 导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比
如图所示的电路中，当开关闭合后( )
A. 电压表的示数不变，电流表的示数变大
B. 电压表的示数变大，电流表的示数不变
C. 电压表和电流表的示数都变大
D. 电压表和电流表的示数都变小
在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路中有一个电表的示数突然变大，电阻或有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是( )
A. 一定是短路
B. 一定是短路
C. 可能是断路
D. 可能是断路
在探究“电流与电阻关系”的实验中，器材有：两节新干电池、滑动变阻器、电阻箱、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。依据如图所示的电路，保持两端电压为不变，记录了六组数据并绘制图像。下列图像合理的是( )
A.
B.
C.
D.
如图所示是一种测定油箱内油量的装置，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，则电路中( )
A. 和的连接方式是并联 B. 油量表是由电流表改装而成的
C. 油面上升时，通过的电流减小 D. 油面上升时，油量表的示数减小
某同学想测量一个阻值约为的电阻，可供选用的器材有：干电池两节、电压表量程为、、电流表量程为、、滑动变阻器和电阻箱各一个，开关、导线若干．如图所示四个设计方案中，能测出阻值的最合理的方案是( )
A. B.
C. D.
在“伏安法测电阻”的实验中，如果被测电阻阻值大约为，选用的电源电压为，选用的电流表量程为，对于电流表和电源电压的选择，下列说法中正确的是( )
A. 电源选择错误，因此会烧坏电源
B. 电流表量程不合适，因此电流表无示数
C. 电源电压选择不当，电路中电流过小，电流表指针偏转角度太小，读数误差大
D. 电流表量程选择错误，读数误差较大
有以下实验：伏安法测小灯泡的电阻、伏安法测定值电阻的阻值、用刻度尺测量物体的长度、研究杠杆的平衡条件，其中要进行多次实验，用多次测量求平均值的方法来减小测量误差的有( )
A. B. C. D.
以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是( )
A. 连接电路时，应先闭合开关
B. 连接电表时，应先选小量程
C. 闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D. 计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值
如图所示的电路，电源电压恒为，电流表的量程为，电压表的量程为，定值电阻阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，闭合开关，移动滑片的过程中，下列说法正确的是( )
A. 若滑片向左移，电流表的示数变小
B. 电压表与电流表的比值不变
C. 滑动变阻器允许的调节范围是
D. 电流表的变化范围是
把一段阻值为的均匀金属导线截为长度相等的三段，再将这三段导线并联，并联后的总电阻为( )
A. B. C. D.
如图所示，电源电压，定值电阻，闭合开关，电压表的示数是，通过小灯泡的电流是( )
A.
B.
C.
D.
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
如图所示，电源电压恒为，电压表量程为，电流表量程为，滑动变阻器的规格为“”，灯泡标有“”字样不计温度对灯丝电阻的影响，闭合开关后，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是______；排除故障后，移动滑片，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是______。
灯泡的图象如图甲所示。在图乙所示电路中，电阻，若只闭合和时，电压表的示数为，电源电压为______；若只闭合和时，电压表示数为，的阻值为______；若将电压表换成电流表，闭合、和时，电流表的示数为______。
如图所示，已知小灯泡额定电流为，电源电压为，定值电阻，用该电路能测出小灯正常发光时的电阻，测量步骤如下：
只闭合、，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为______；
断开，闭合、，滑动变阻器滑片______选填“移动”或“不动”，______；
小灯泡正常发光时的电阻为______用已知量和测量的量表示。
如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻？小红设计了如图所示的电路。电源电压不变，已知阻值为，在闭合的情况下，断开时电压表的读数是，闭合时电压表的示数是，则电源电压为______，被测电阻______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
在图中用笔连线代替导线，把电路元件连接起来。要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡额定电压为变亮，电压表的示数变大。
如图的电路，已知电源电压为，闭合开关后，电流表的示数为，虚线框内有两个定值电阻分别是、、中的两个已知，，。请你画出虚线框内电阻的连接方式并标明电阻的符号，并将电路补画完整。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压和未知电阻的阻值。已知定值电阻的阻值为、电源两端电压保持不变。请完成下列问题：
根据甲中电路图，用笔画线代替导线，将乙中的实物图补充完整。
电路正确连接后，当开关、闭合，断开时，电流表示数为；则电源的电压__________。
当开关、闭合，断开时，电流表示数为；则待测电阻__________。
不改变甲图所示的电路，若开关始终处于断开状态，仅对开关、进行操作______填“仍能”或“不能”测量电源电压和未知电阻的阻值。
小明用如图甲所示的电路来测量标有“”字样的小灯泡的电阻，电源电压为，小灯泡正常发光时的电阻大约为。现有规格分别为“，”和“，”的滑动变阻器各一个。
为完成实验，应该选取规格为“______”的滑动变阻器。
请用笔画线代替导线，完成图甲中电路的连接。
电路检查无误后，闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来应该先进行的操作是______选填字母。
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.断开开关
D.观察电流表和电压表是否有示数
排除故障后，移动滑动变阻器滑片改变小灯泡两端的电压，记录多组对应的电流，并在坐标上作出关系图像，如图丙所示，图乙是电压表示数为时电流表的示数，小灯泡正常发光时的电阻是______结果保留一位小数，小明发现关系图像是一条曲线，原因是______。
小明又用一个已知阻值的定值电阻等器材，设计了如图丁所示的实验电路，测量该小灯泡正常发光时的电阻，请你帮他完成下列实验步骤。
连接好实验电路后，闭合开关、，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为______；
保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关______，断开，读出电流表的示数为；
小灯泡正常发光时的电阻______用已知量和测量量表示。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
伏安法测电阻的误差分析是实验的重要内容之一，测量结果的准确程度可以用“百分误差”百分误差实际值测量值实际值来表示，如图为用伏安法测量电阻的原理图。图中电流表内阻为。电源电压保持不变，为电阻箱，为待测电阻，为开关。当开关闭合后电压表读数，电流表读数。若将作为测量值，所得结果的百分误差是，求：
的测量值；
的真实值；
电压表内阻。
如图所示，电源电压不变，的电阻为，闭合开关后，电压表的示数为，电流表的示数为。求：
的电阻？
电源电压？
初一年级男同学小刚对体质健康测试中的坐位体前屈项目非常感兴趣。他利用家中器材自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理图如图所示，电源的电压，的电阻为。其中电阻丝粗细均匀，总长度为，推挡板在端时，坐位体前屈成绩为，电流表的示数为“”。推挡板在端时，坐位体前屈成绩为。
如原理图所示：电压表此时测量______的电压选填“段”、“段”、“段”。
求电阻的阻值；
求推动挡板到端时电压表示数；
国家体质标准中初一年级男生坐位体前屈成绩大于为优秀。小刚进行测试时电压表示数为时。请计算判断小刚同学成绩是否达到优秀？
如图所示，电路中定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑片在端时，电流表示数为，滑片在端时电压表示数为。求：
电源电压；
滑动变阻器的最大阻值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故AD错误；
B.电阻是导体本身的一种性质，当导体两端的电压为零时，导体的电阻不为零，故B错误；
C.公式表示，导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻，故C正确。
故选：。
电阻是导体本身所具有的性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关；其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比；
欧姆定律的内容是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
本题考查我们对欧姆定律公式和导出公式的理解，要注意公式只是表示出了三者之间的数值关系，而并非是它们间的正、反比关系。
2.【答案】
【解析】解：断开时，与串联，电压表测量两端的电压，故电压值小于电源电压；电路中的电流；
当闭合时，被短路，电压表并联在电源两端，故电压表示数等于电源电压，则可知电压表示数增大；
此时电路中的电流，即电流表示数增大；
故选：。
由图可知，开关断开时，两电阻串联，电压表测两端的电压；而当开关闭合时，被短路，电压表并联在电源两端，则可知电压表示数的变化，由欧姆定律可知电流的变化。
本题通过开关的通断改变了电路的状态，考查学生对电路的认识及欧姆定律的应用。
3.【答案】
【解析】解：由图知，两电阻、串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流。
若是短路，电压表由测量两端的电压变成测量电源电压，故电压表示数变大；而此时电路中电阻会变小，则电路中电流也变大，所以两表示数都变大；
若是短路，电压表相当于测量导线的电压，其示数变小；而此时电路中电阻会变小，则电路中的电流会变大，电流表示数会变大，即一个电表示数变小，另一个电表示数变大；
若断路，由图可知整个电路断路，所以两个电表的示数都减小为；
若断路，该电路是断路，所以电流表的示数减小为零，此时电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数变大，即一个电表示数变小，另一个电表示数变大；
综上分析可知，短路、短路、断路都有可能；
故ABC错误、D正确。
故选：。
由图知，两电阻、串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流。
分析短路、短路、断路、断路时电流表、电压表的示数变化，找出电路中有一个电表的示数突然变大的原因，确定各个选项的正误。
本题考查了电流表、电压表在判断电路故障中的应用，认真分析电路、得出某个电阻短路、断路时的两表示数变化是关键。
4.【答案】
【解析】解：在电压不变时，电流与电阻成反比，电流与电阻之积为，电流随电阻变化关系为反比例函数，故D错误；
根据串联电路电压的特点，变阻器分得的电压为：，定值电阻的电压为变阻器分得的电压的倍，根据分压原理，定值电阻的最大值为，故C错误；
根据电流表的量程为，可知电路中的最大电流为，故B错误，A正确。
故选：。
在电压不变时，电流与电阻成反比，电流随电阻变化关系为反比例函数；
根据串联电路电压的特点和分压原理，求出定值电阻的最大值，结合电流表的量程分析。
本题探究“电流与电阻关系”，考查串联电路的规律和分压原理及数据的分析。
5.【答案】
【解析】解：、由图可知，和串联，油量表并联在两端，则油量表是由电压表改装而成的，故A、B错误；
、油面上升时，浮子上升，则滑杆连接的另一端的滑片下降，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，即通过的电流变小；由串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，即油量表的示数变大，故D错误，C正确。
故选：。
由图可知，和串联，油量表并联在两端；电流表内电阻很小，相当于导线，需要与被测电路串联；电压表内电阻很大，相当于断路，需要与被测电路并联；据此判断油量表相当于什么电表；
由图可知，当油面上升时，浮子会上升，则会导致滑杆连接的另一端的滑片下降，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路总电阻变大，由欧姆定律判断电路中的电流变化，即通过的电流变化；根据串联电路分压规律可知，电阻越大，分压越多，据此分析滑动变阻器两端的电压变化，即油量表的示数变化。
本题考查了欧姆定律的应用和对电路的分析，这里要注意根据电流表和电压表的使用判断油量表相当于什么表。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了电阻测量电路的设计，解答本题不仅要求设计正确的方案，同时还要注意合理性。
测量电阻的原理：，根据测电阻的原理可知，要测量未知电阻的阻值，需要测量测未知电阻两端电压好通过的电流，根据各选项的电路逐个分析。
【解答】
A.由电路图可知，被测电阻和滑动变阻器串联，电压表测量未知电阻两端电压，电流表测量通过电路的电流，滑动变阻器可以起到多次测量减小求平均值减小误差的作用；
B.由电路图可知，电阻箱与被测电阻并联，可以先闭合开关和，读出电流表示数，利用求出电源电压，然后在闭合开关和，读出电流表的示数，被测电阻两端电压等于电源电压，可利用求出被测电阻，但不可以进行多次测量；
C.由电路图可知，电压表可以测量被测电阻两端电压，但无法得到通过被测电阻的电流，故C方案无法达到目的；
D.由电路图可知，只闭合开关时，电压表测量两端电压；当开关和都闭合时，变阻箱被短路，电压表测量电源电压，根据串联电路特点可知电阻箱两端电压，已知电阻箱的阻值和两端电压，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用即可求出被测电阻，改变电阻箱的位置同样也可以起到多次测量；
综合上面的分析可知，都属于合理方案，但由于滑动变阻器的最大阻值较小，对定值电阻两端电压的影响也较小，因此方案更加合理，故ABC不正确，D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】解：、为了安全，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误，C正确；
B、连接仪表时，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误；
D、“伏安法测导体电阻”的实验中，由可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用求出电阻的阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。
故选：。
连接电路时，为了安全，应将开关断开，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
连接仪表时，应先选用大量程试触；
“伏安法测导体电阻”的实验中，需测量其电压和电流，根据分别求出电阻的阻值，再求平均值。
本题用伏安法测电阻，考查实验原理、实验注意事项，这也是实验中需要掌握的内容。
10.【答案】
【解析】解：由图示可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．若滑片向左移动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，因为电源电压不变，所以电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错．电压表与电流表的示数比值等于变阻器接入电路中电阻，滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值改变，即电压表与电流表的示数比值变化，故B错．当电流表的示数时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，其最小值为；当电压表示数为时，变阻器连入电路中的阻值最大，此时电路中电流值最小，
此时变阻器连入电路的阻值，则滑动变阻器允许的调节范围是，电流表的变化范围为，故C错、对．
11.【答案】
【解析】解：把一段阻值为的均匀金属导线截为长度相等的三段，则每段长度变为原来的，再把得到的三段并联起来使用，横截面积变为原来的倍，
所以阻值变为原来的，即。
故选：。
不考虑温度影响，在导体材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
串联电路相当于增加了电阻的长度，所以阻值增大，并联电路相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值减小。
12.【答案】
【解析】
【分析】
由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过小灯泡的电流。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目。
【解答】
由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两端的电压：，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过小灯泡的电流：。
故选D。

13.【答案】滑动变阻器断路或电流表断路
【解析】解：闭合开关后，灯泡不发光，电流表无示数，说明电路存在断路故障，而电压表有示数，说明电压表到电源两极间为通路，故可能是滑动变阻器断路或电流表断路；
由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，
电流表的量程为，
由可得灯泡正常工作时的电流：，
所以，为保护电路，则电路中的最大电流为；
由欧姆定律可得电路的最小总电阻：；
不计温度对灯丝电阻的影响，则灯泡的电阻：，
根据电阻的串联，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为；
电压表量程为，当电压表示数最大为时，灯泡两端的电压为，
由串联分压的规律可知此时变阻器接入电路的阻值最大，
设滑动变阻器此时接入电路为，
根据串联分压的规律可得，即，
解得，
所以滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是。
故答案为：滑动变阻器断路或电流表断路；。
首先判断电路连接方式为串联，电压表测滑动变阻器两端电压，根据有无电流判断故障类型，结合电压表示数明确故障对象；
根据求出灯泡的额定电流，与电流表量程比较确定电路最大电流；已知电源电压和电路最大电流，可以得到电路最小总电阻；
已知灯泡额定电压和额定电流，根据求出灯泡电阻；已知电路最小总电阻和灯泡电阻，可以得到滑动变阻器接入电路最小电阻；
根据电源电压和电压表量程可以得到滑动变阻器两端最大电压及灯泡两端对应电压；利用串联电路用电器两端电压与其阻值成正比得到此时滑动变阻器接入电路最大阻值。
本题考查了电路故障的分析、利用串联电路的特点和欧姆定律求变阻器的阻值取值范围，均为中考中的常考题，有一定难度。
14.【答案】
【解析】解：若只闭合和时，定值电阻和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是，由图像知，灯泡电流为，即此时电路电流是；
根据可得，两端的电压为：，
则电源电压。
若只闭合和时，定值电阻和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是，由图像知，灯泡电流是，即此时电路电流是，
根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻两端的电压为：
，
所以定值电阻的阻值为：。
若将电压表换成电流表，闭合、和时，定值电阻和并联，电流表测量干路电流，
则通过定值电阻的电流为：，
所以通过定值电阻的电流为：，
故电流表示数为：。
故答案为：；；。
若只闭合和时，定值电阻和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，由图像知灯泡的电流，即为电路电流，根据欧姆定律求出两端的电压，最后根据串联电路的电压特点即可求出电源电压。
若只闭合和时，定值电阻和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，由图像找出灯泡电流，根据串联电路电压和电流特点求出定值电阻的电压和电流，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值。
若将电压表换成电流表，闭合、和时，定值电阻和并联，电流表测量干路电流，先根据欧姆定律求出各支路电流，然后根据并联电路电流特点求出干路电流，即电流表示数。
本题通过开关的闭合和断开，以及电流表代替电压表，改变电路连接方式，然后根据欧姆定律和串联电路、并联电路中电压和电流特点求解。
15.【答案】 不动 测出灯泡两端电压
【解析】解：测量小灯正常发光时的电阻，应使小灯泡在额定电流下工作，当闭合开关、，电压表测量和小灯泡两端的总电压，调节滑动变阻器滑片，使电路电流为时，电压表的示数为；
断开，闭合、，滑动变阻器滑片不动，测出灯泡两端电压；
小灯泡正常发光时的电阻。
故答案为：；不动；测出灯泡两端电压；。
测量小灯正常发光时的电阻，应使小灯泡在额定电流下工作，当闭合开关、，调节滑动变阻器滑片，使电路电流为时电压表的示数；
断开，闭合、，电路电流不能改变，测出此时小灯泡的电压，即为小灯泡的额定电压；
利用计算小灯泡正常发光时的电阻。
本题考查了只有电压表时测灯泡的电阻，解答本题的关键是测量出小灯泡的额定电压，是一道综合题，有一定的难度。
16.【答案】
【解析】解：由电路图可知，开关、闭合时，电路为的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压；
当开关闭合、断开时，与串联，电压表测两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两端的电压：
，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
，
根据欧姆定律可得：。
故答案为：；。
由电路图可知，开关、闭合时，电路为的简单电路，电压表测电源的电压，据此得出电源的电压；
当开关闭合、断开时，与串联，电压表测两端的电压，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断。
17.【答案】解：电源、开关、灯泡、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电压表接量程，电路图如图所示。
【解析】根据以下分析作图，
灯泡额定电压是，电压表应选择量程，滑动变阻器与灯泡串联，保护电路，改变灯泡两端的电压；
滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变亮，这说明向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值减小，滑动变阻器连入电路的是左半部分电阻丝；
滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路电流增大，灯泡两端电压变大，滑动变阻器电压变小，电压表示数变大，说明电压表应与灯泡并联。
连接实物图时应注意：电压表、电流表的正负极不要接反。注意电压表、电流表的量程不要接错。
滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求。作图要美观，连线不要交叉。
18.【答案】
【解析】由题知，电源电压，总电流，则电路的总电阻为
三个电阻，，，由电阻的串联规律可知，选任意两个串联都不符合要求，所以只能并联。根据“并联时电阻越并越小的原则”即并联的总电阻比任意一个分电阻都要小可知，、并联的总电阻小于，、并联的总电阻也小于，只有、并联才能符合要求，故电路图为：
19.【答案】如图所示 仍能

【解析】根据图甲，将的右接线柱与电流表负接线柱连接起来。电路正确连接后，当开关、闭合，断开时，两电阻并联，电流表测通过定值电阻的电流，电流表示数为，由欧姆定律知，电源的电压。当开关、闭合，断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路电流特点和各支路互不影响知，通过待测电阻的电流为，由欧姆定律，则待测电阻。不改变图甲所示的电路，若开关始终处于断开状态，只闭合，电流表测通过定值电阻的电流，由欧姆定律可得出电源电压；开关、闭合，电流表测干路电流，根据并联电路各支路不影响，由并联电路电流的规律，可求出通过待测电阻的电流，由欧姆定律可求出未知电阻的阻值。
20.【答案】， 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 、
【解析】解：小灯泡的额定电压为，电阻大约为，由欧姆定律，灯的额定电流：，故“”的不符合题意，
根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：，
由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值：
，故“”的不符合题意，故选用“ ”的滑动变阻器；
因为小灯泡的额定电压为，所以电压表的量程为，电压表与小灯泡并联，由知电流表的量程为，且与小灯泡串联，开关与小灯泡串联，如下图所示：
闭合开关后，发现小灯泡不亮，先观察电流表和电压表是否有示数判断出电路大致情况，故D符合题意；
故选：；
由图乙知电流表的量程为，分度值为，示数为，
小灯泡的电阻为：
根据画出的小灯泡的电流、电压关系图象，从图中可知；电压的变化量大于对应的电流变化量，根据知小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
在没有电压表情况下，定值电阻和电流表应起到电压表的测量电压的作用，因灯泡的额定电压为，先闭合开关、，断开开关，移动滑片，使电流表示数为，此时灯正常发光；
保持滑片位置不动，再闭合开关、，断开开关，因电路的连接关系没有改变，各用电器的电压不变，所以灯仍正常发光，电流表测量小灯泡和定值电阻的电流，示数为；
根据并联电路电压的规律，此时通过灯的额定电流为，
灯正常发光的电阻大小
。
故答案为：，；见上图；；；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；；、；。
根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入电路的阻值，再选择变阻器的规格；
根据小灯泡的额定电压判断出电压表的量程，电压表与小灯泡并联，根据欧姆定律算出通过小灯泡的电流，判断出电流表的量程，电流表与小灯泡串联，开关与小灯泡串联；
闭合开关后，发现小灯泡不亮，先观察电流表和电压表是否有示数判断出电路大致情况；
根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，利用欧姆定律算出小灯泡正常发光的电阻；
根据灯的电阻随温度的增大而增大分析；
由丙图可知，没有电流表的情况下，定值电阻和电压表应起到电压表的测量电压的作用。先闭合开关、，断开开关，移动滑片，使电流表示数为，此时灯正常发光；保持滑片位置不动，再闭合开关、，断开开关，根据各用电器的电压不变，通过定值电阻的电流不变，由并联电路电流的规律求出此时通过的灯的额定电流，根据欧姆定律即可求灯正常发光的电阻。
本题是灯泡功率测量的实验，考查了器材的选择、电路故障分析、电路连接以及特殊的方法测量电阻，由一定的难度。
21.【答案】解：由电路图可知，待测电阻与电阻箱串联，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流。
电流表示数为：
的测量值为：
由题干“百分误差”的定义可得：，
则的真实值为：
通过的实际电流为：，
通过电压表的实际电流为：
则电压表的内阻为：。
答：的测量值为；
的真实值为；
电压表内阻为。
【解析】由电路图可知，待测电阻与电阻箱串联，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流。已知电压表和电流表示数，根据欧姆定律求得的测量值；
根据百分误差的定义式求得的真实值；
根据欧姆定律求得通过的实际电流，根据并联电路的电流求得通过电压表的实际电流，再根据欧姆定律求得电压表的内阻。
本题考查欧姆定律在串联电路中的应用，理解“百分误差”是解题的一个关键。
22.【答案】解：由图可知，电阻和电阻串联，电压表测量的是电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得电阻的阻值：；
电阻两端的电压：，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压。
答：电阻的阻值是；
电源电压是。
【解析】由图可知，电阻和电阻串联，电压表测量的是电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律计算出电阻的阻值；
由欧姆定律可求出电阻两端的电压，根据串联电路电压规律可求出电源电压。
本题主要考查欧姆定律和串联电路电流、电压规律，熟练掌握欧姆定律和串联电路电流、电压规律是解题的关键。
23.【答案】解：段；
由电路图可知，和串联，电压表测量段的电压，电流表测量电路电流；
电流表的示数为，
由可知，两端的电压：，
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压值，所以两端的电压，
电阻的阻值：；
推动挡板到端时，电压表并联在两端，测量的电压，示数为；
小刚进行测试时电压表示数为，此时电压表所并联的电阻丝的阻值：，
已知推挡板在端时，坐位体前屈成绩为，推挡板在端时，坐位体前屈成绩为，
故小刚同学的成绩为：，故成绩达到优秀。
答：段；
电阻的阻值为。
推动挡板到端时电压表示数为。
小刚同学成绩达到优秀。
【解析】由电路图可知，和串联，电压表测量与并联部分两端的电压，电流表测量电路电流；
电压表测量与并联部分两端的电压，据此可知电压表测量的电路；
电流表的示数为，根据欧姆定律可知两端的电压，根据串联电路的电压特点可得出两端的电压，根据欧姆定律得出电阻的阻值；
推动挡板到端时，电压表并联在两端，测量的电压，根据中分析可知电压表示数；
小刚进行测试时电压表示数为，根据欧姆定律可得出此时电压表所并联的电阻丝的阻值，
已知推挡板在端时，坐位体前屈成绩为，推挡板在端时，坐位体前屈成绩为，据此可得出小刚同学的成绩，并与比较即可判断小刚同学成绩是否达到优秀。
本题考查欧姆定律的应用，关键是分析得出电路中电流不变这一信息。
24.【答案】解：当滑片在端时，滑动变阻器电阻为零，只有工作，电压表示数为零，
由得电源电压：
；
滑片在端时，滑动变阻器达到最大阻值，和串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压特点可得：
，
即：，
解得：滑动变阻器的最大阻值。
答：电源电压；
滑动变阻器的最大阻值。
【解析】当滑片在端时，滑动变阻器电阻为零，只有工作，电压表示数为零，根据求出电源电压；
滑片在端时，滑动变阻器达到最大阻值，和串联，根据串联电路的分压特点求出最大阻值。
此题主要考查的是学生对欧姆定律和串联电路的分压特点的理解和掌握。
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