专题07 测电阻和测功率 江苏省2025年中考物理重难点热点专练（含解析）

2025年中考物理重难点热点专练
专题07 测电阻测功率
实验 考点 三年考情分析 2025考向预测
电阻的测定 1．伏安法测电阻的基本实验 2．特殊方法测电阻 3．结合生活情境设计电路，分析动态电阻变化 4．故障分析与误差探究 5．常见故障分析 2024 南京（5） 2023 盐城（7） 2023 南通（5） 2024 无锡（7） 2024 盐城（5） 2024 苏州（4） 1．实验设计深度化： 情境创新、操作细节 2．特殊方法高频化： 单表法变式、器材限制类 3．动态电路与图像结合： 通过I-U曲线或R-T（温度）图像，分析非线性电阻特性、结合滑动变阻器调节范围，计算Rx的可能取值范围 4．故障分析综合化： 多故障组合、开放性设问
电功率的测定 1． 伏安法测电功率的基础实验 2． 特殊方法测电功率 3． 故障分析与误差探究 4． 实际功率与额定功率的区分 2024 无锡（3） 2024 宿迁（6） 2023 镇江（4） 2022 无锡（7） 2022 盐城（6） 1． 实验情境创新化：生活科技结合、跨学科实践 2． 动态电路与图像分析：通过P U或I U曲线分析非线性电阻的功率特性、结合电压表或电流表的量程限制，计算功率的可能取值范围 3． 开放性实验设计：器材限制类、多档位电路优化 4． 误差分析与实验改进：真实误差探究、节能环保评价
【题型解读】
1．电阻的测定
伏安法测电阻基础实验题：
实验原理与电路设计、实验基本操作、仪器选择与操作规范、实验步骤强调“开关断开调滑片至阻值最大处” 、数据处理与误差分析
特殊方法测电阻题：
单表法（缺电压表或电流表）、伏阻法、安阻法、等效替代法
器材限制类：仅提供部分工具，设计实验方案
电路故障分析题：
常见故障类型及判断：
电流表无示数、电压表有示数→待测电阻断路。
电流表有示数、电压表无示数→待测电阻短路
滑动变阻器接错、接线柱接触不良→电表指针不稳定
动态电路与图像分析题：
结合电压表或电流表量程限制，计算Rx的可能取值范围；
分析非线性电阻特性；电阻随温度变化的规律
综合应用题：
跨学科整合：结合传感器、新能源电路设计实验 ；
电学综合计算：融合电功率、焦耳定律等知识，解决多档位电路
2．电功率的测定
基础实验类题型
伏安法测小灯泡额定功率或实际功率：
实验原理、电路设计、仪器选择、操作规范、多次测量目的 、数据处理。
特殊方法测电功率题
伏阻法：利用已知电阻 R0和电压表间接计算功率
等效替代法：用电阻箱替代小灯泡，调节至相同电功率
器材创新：仅提供电流表和滑动变阻器，通过滑片位置变化计算功率
故障分析与误差探究题
常见故障：
电流表有示数、电压表无示数→小灯泡短路
电流表无示数、电压表有示数→小灯泡断路
滑动变阻器接错导致无法调节（如两接线柱均接下方）
误差分析：
电流表外接法导致电压表分流（测得功率偏大）
温度影响灯丝电阻，导致实际功率与额定功率偏差
动态电路与图像分析题
动态分析：
滑动变阻器阻值变化对电路总功率的影响
多档位电路设计
图像分析：
通过 P U或 I U曲线分析非线性电阻特性
计算特定电压下的实际功率
综合应用题
生活应用：电热水器功率计算与电压稳定性判断、智慧餐盘电路设计
跨学科整合：结合太阳能电池供电效率计算、传感器电路分析
【知识必备】
1．电阻的测定
　原理：由欧姆定律I=U/R推出R=U/I
电路图：　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　
器材：小灯泡（2．5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线。
　　注意点：
　　ⅰ连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。
　　ⅱ滑动变阻器的作用：
　　（1）保护电路；
　　（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
　　ⅲ本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。
　 实验步骤：
　　（1）根据电路图把实验器材摆好。
　　（2）按电路图连接电路。
　　（在连接电路中应注意的事项：①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）
　　（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1．5V）、正常发光（灯泡两端电压2．5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。
实验次数 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 灯丝暗红 1 　 　
2 微弱发光 1．5 　 　
3 正常发光 2．5 　 　
同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度 升高。
　　（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。
2．电功率的测定
基础实验类题型
伏安法测小灯泡额定功率或实际功率：
实验原理、电路设计、仪器选择、操作规范、多次测量目的 、数据处理。
特殊方法测电功率题
伏阻法：利用已知电阻 R0和电压表间接计算功率
等效替代法：用电阻箱替代小灯泡，调节至相同电功率
器材创新：仅提供电流表和滑动变阻器，通过滑片位置变化计算功率
故障分析与误差探究题
常见故障：
电流表有示数、电压表无示数→小灯泡短路
电流表无示数、电压表有示数→小灯泡断路
滑动变阻器接错导致无法调节（如两接线柱均接下方）
误差分析：
电流表外接法导致电压表分流（测得功率偏大）
温度影响灯丝电阻，导致实际功率与额定功率偏差
动态电路与图像分析题
动态分析：
滑动变阻器阻值变化对电路总功率的影响
多档位电路设计
图像分析：
通过 P U或 I U曲线分析非线性电阻特性
计算特定电压下的实际功率
综合应用题
生活应用：电热水器功率计算与电压稳定性判断、智慧餐盘电路设计
跨学科整合：结合太阳能电池供电效率计算、传感器电路分析
【重难解读】
1．测电阻的几种特殊方法
（1）只用电压表，定值电阻Ｒ0，不用电流表
所给器材：（电源（电压未知）、开关、电压表、定值电阻R、导线若干、未知电阻RX（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式）
方法一：如果只用一只电压表，用图所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。
　　具体的作法是：
①电压表测出Ｒx两端的电压为Ｕx；
②用这只电压表测出定值电阻Ｒ0两端的电压为Ｕ0。
③根据测得的电压值Ｕx、Ｕ0和定值电阻的阻值Ｒ0，
可计算出Ｒｘ的值为：
用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。
方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　
具体的作法是
①闭合Ｓ1、断开Ｓ2，读出电压表的示数为Ｕ1；
②闭合Ｓ2、断开Ｓ1，读出这时电压表的示数为Ｕ２；
③根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0。
根据分压公式可计算出Ｒｘ的值：
以上两种方法，需要测量两次电压，其实质仍是“伏安法”，只是利用电压表和已知阻值的定值电阻代替了电流表。
（2）只用电流表定值电阻的阻值Ｒ0，不用电压表
所给器材：（电源（电压未知）、开关、电流表、定值电阻R、导线若干、未知电阻RX，要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式）
　　方法一：如果只用一只电流表，用图所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。
实验步骤：
①闭合S，先测出R的电流I1；
②拆下电流表，接到另一支路上，测出Rx的电流I2。
③根据测得的电流值Ｉ0、Ｉx和定值电阻的阻值Ｒ0，计算出Ｒｘ的值为
方法二：用图所示的实验电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。
①先闭合开关Ｓ2，读出电流表的示数为I1，
②再断开Ｓ2闭合Ｓ1，读出这时电流表的示数为I2。
③根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。
根据分流公式可计算出Ｒｘ的值：
以上两种方法，需要测量两次电流，其实质仍是“伏安法”，只是利用电流表和已知阻值的定值电阻代替了电压表。
方法三：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图8所示的电路也可以测出未知Ｒx的阻值。　　
具体的作法：
①闭合开关S1，读出电流表的示数为I１；
②同时闭合S1、S2，读出这时电流表的示数为I2。
③根据测得的电流值I１、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。
　　计算过程如下：设电源电压为Ｕ，当只闭合S1时，根据欧姆定律的变形公式
Ｕ＝Ｉ(Ｒx+Ｒ),可得 Ｕ＝I１（Ｒx＋Ｒ0）①；
当再同时闭合S1、S2，Ｒ0被短路，这时有：Ｕ＝I2Ｒx②。
　　联立①②解方程组得
利用已知最大阻值的滑动变阻器可以替代定阻电阻R0和开关S2，如图所示。当P移至A端时，相当于开关S2闭合；当P移至B端时，相当于开关S2断开。
具体的作法：
①把滑动变阻器的滑片 P 调至A端，读出电流表的示数为IA，
②把滑动变阻器的滑片P调至B端，读出这时电流表的示数为 IB。
③根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值ＲAB。同样可计算出Ｒｘ的值：
根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值ＲAB。同样可计算出Ｒｘ的值：
上面的方法，其实质是利用两种状态下，电路中电流不等，但电源电压不变，根据串联电路的电流和电压特点，建立方程组，解决问题。
当然，也可以将电流表改为电压表：
如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　
具体的作法是
①先把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电压表示数Ｕ1；
②把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数Ｕ2。
③根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值：
这种方法中，利用电压表和定值电阻代替了电流表，其实质是仍是利用两种状态下，电路中电流不等，但电源电压不变，根据串联电路的电流和电压特点，建立方程组，解决问题。
（3）等效替代法。
所给器材：电源（电压未知）、开关、电压表、电阻箱、导线若干、未知电阻RX（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）
实验步骤有：
根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；
把开关S接a点，读出电流表的示数为I；
3、把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I；
4、读出电阻箱的示数R。；
电路中电压电压不变，两次电路中电流相等,即R和Rx等效,所以它们阻值相等。
没有电流表，也可用一只电压表和定值电阻替代电流表，用替代法测电阻的阻值。如图所示。先合上开关S1，把单刀双掷开关S2打到1，读出电压表的示数U0。再把单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U0。因电源电压一定，电压表先后两次读数相等，即定值电阻R0两端的电压相等，由此可知：两次电路中电流相等，则可知此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值，即RX=R0。
2．电流与电压、电阻关系
（1）实验探究核心要点
控制变量法的应用:电流与电压关系：保持电阻不变，通过滑动变阻器调节电压，观察电流变化
电流与电阻关系：保持电压不变，更换电阻并调节滑动变阻器
滑动变阻器的作用:
保护电路（闭合开关前滑片置于阻值最大端）
电流与电压关系：调节电压
电流与电阻关系：保持定值电阻两端电压恒定
实验操作规范：连接电路时开关应断开，电表量程选择需试触法确定
电压表需并联，电流表需串联，正负接线柱不可接反
（2）电路分析与故障排查
动态电路分析：滑动变阻器滑片移动时，分析电流、电压变化、多开关电路分状态分析
常见故障判断：
电压表有示数、电流表无示数：与电压表并联的用电器断路
电表均无示数：干路断路或电源故障
（3）综合应用与计算
串并联电路规律：串联分压：总电压等于各电阻电压之和
并联分流：总电流等于各支路电流之和
生活场景应用：油量表（电流表改装）：油量减少→浮子下沉→滑动变阻器阻值增大→电流减小
安全用电：安全电压不高于36V，短路时电流过大易引发火灾或触电
一．填空题（共1小题）
1．用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3．8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在表中，则小灯泡L的额定功率为　 W，小灯泡的亮度由　决定。
实验序号 电压 U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3．0 0．28 较亮
② 3．8 0．30 正常发光
③ 4．2 0．32 过亮
二．实验探究题（共14小题）
2．两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“2．5V”和“0．2A”字样。要求测量它们正常发光时的电阻RL1和RL2。
（1）图甲是用“伏安法”测量RL1的实物电路，电源电压恒定。
①图中有一根导线连接错误，在该导线上画“×”并在图上改正。
②改正电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到　　（选填“A”或“B”）端。
③闭合开关，电压表和电流表示数分别为0．8V和0．2A，移动滑片直到电压表示数为2．5V，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则RL1＝　　Ω（精确到0．1）。从闭合开关到灯泡正常发光，灯泡阻值变化量的大小为ΔR1，滑动变阻器接入电路的阻值变化量大小为ΔR2，它们的大小关系是ΔR1　　ΔR2。
（2）利用图丙所示电路，可以测出RL2的大小。请将电流表、电阻箱（符号）、导线和灯泡分别填在图中虚线框内，完成电路连接。
3．小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有：干电池两节、电流表、电压表、额定电压为2．5V的小灯泡、开关、“50Ω，1．5A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
（2）连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至最　　端。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数是　　 V时，读出电流表的示数如图乙所示，为　　 A，小灯泡正常发光时的电阻约为　　Ω（保留一位小数）。
（3）小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小，于是设计方案：移动滑动变阻器的滑片，直至灯丝不发光，读出电流表和电压表的示数，计算出电阻的大小，你认为小红的方案是否正确？　　。判断的依据是：　　。
4．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。
5．小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻，器材有：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱（0～9999．9Ω），长度为40cm的导线若干。
（1）①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
②闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于　　（选填“A”或“B”）端。
③正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P，读出电压表的示数U和电流表的示数I，记录在表格中。当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为　　 A，则镍铬丝的电阻为　　Ω，分析数据可得：当导体的电阻一定时，　　。
实验序号 U/V I/A
① 1 0．2
② 1．5 0．3
③ 2
④ 2．5 0．5
（2）小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时，发现电压表示数始终很小。于是按照图丙的电路图重新连接电路，R为铜丝，R1为电阻箱，电源电压不变。闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值，当阻值为0．9Ω时，电压表示数为1V；当阻值为0．2Ω时，电压表示数为2V。则铜丝电阻为　　Ω，电源电压为　　 V。
6．实验小组选择电源（电压恒为4．5V）、开关、电流表、电阻箱（R0）、滑动变阻器等器材，测量铅笔芯的电阻。
次数 R0/Ω /A﹣1
1 8 4．0
2 10 4．4
3 20 6．7
4 30 8．9
（1）图甲是他们设计的实验电路图，请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
（2）在ab处接入待测铅笔芯，闭合开关，将变阻器的滑片调到适当位置，电流表示数如丙图所示，其值I1为　　 A。
（3）断开开关，取下铅笔芯，将电阻箱接入ab间，此时应保持　　不变。闭合开关，调节电阻箱的阻值，想使电流表的示数仍为I1，但却发现无论怎样调节电阻箱的阻值，都不能使电流表的示数达到所需值。
（4）由于电阻箱的阻值是不连续的，但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像，用图像法去解决这个问题。小组同学继续实验，又测出多组数据如表所示。请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像。根据图像　　（能/不能）得到铅笔芯精确的电阻值，判断的理由是　　。
7．用如图所示电路测电阻Rx的阻值。
实验步骤如下：
（1）将电压表接在B、C两点间，闭合开关，将滑动变阻器滑片移到b端，电阻箱R调为某一阻值R1，使电压表和电流表示数为合适的值；
（2）断开开关，将电压表右端由C点改接到D点；
（3）闭合开关，反复调节　　使两表的示数与步骤（1）中相同，此时电阻箱的阻值为R2；
（4）待测电阻的阻值Rx＝　　；
（5）若操作无误，反复调节始终无法实现两表的示数与步骤（1）中相同，原因可能有：　　、　　。
8．现有两只阻值未知的定值电阻Rx1和Rx2。
（1）图甲为用伏安法测量Rx1的部分电路。
①用笔画线将电路补充完整，要求滑动变阻器接入电路阻值最大（图中滑片P在B端）；
②正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P，进行三次实验，测得的电流、电压的部分数据如下表。第3次实验的电流大小如图乙所示为　　 A；
实验序号 U/V I/A
1 1．2 0．12
2 2．0 0．20
3 2．5
③Rx1的阻值为　　Ω（精确到0．1）；
④实验结束后，应先断开　　，拆除　　两端的导线；
（2）用图丙所示的电路可以测出Rx2的阻值。图中有两只阻值已知分别为R1和R2的定值电阻，R0为电阻箱，电源电压恒定。
①只闭合S1，记录电压表V1的示数U；
②只闭合S2，调整电阻箱的阻值，使电压表V2的示数也为U，记录此时电阻箱的阻值R；
③则Rx2＝　　。
9．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。
10．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2．5V，电源电压为4．5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）连接电路时，开关应　　，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了　　故障；
（3）纠正错误后继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，电压表示数为2．5V时，电流表示数如图乙所示，示数为　　 A，小灯泡额定功率为　　 W；
（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）探究电流和电阻关系，为了能完成实验，控制电压表示数可能是　　。
A．1．7VB．2．2VC．2．7V
11．在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2．5V。则：
（1）L的额定功率为　　 W。
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为　　Ω。
（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为　　Ω。
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为　　 W。
12．用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1．5A）、额定电压为2．5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否　　，并将滑动变阻器的滑片P移至　　（选填“A”或“B”）端。
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是　　。若电路中只有一处故障，则可能是　　。
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0．5V，电流表示数为0．12A；移动滑片P，当电压表示数为2．5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为　　 A，则小灯泡的额定功率为　　 W，此时滑动变阻器消耗的功率为　　 W。
13．某小灯泡的额定电压为2．5V，图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最　　端（选填“左”或“右”）。
（3）当电压表示数调至2．5V时，电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率为　　 W。
（4）用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4V。
②在保持　　的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1使电压表示数为　　 V，此时R1接入电路的阻值为20Ω。
③该小灯泡的额定功率为　　 W。
14．小聪做“测量小灯泡电功率”实验，灯泡上标有“2．5V”字样。
（1）用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：当滑片P向右滑动时，灯泡变亮。
（2）电路连接正确且无故障，闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表的示数为　　 V，造成此现象的原因是　　。
（3）调整后继续实验，数据如下：
1 2 3 4 5 6 7
电压/V 0．3 0．5 1．0 1．5 2．0 2．5 2．8
电流/A 0．12 0．16 0．21 0．26 0．30 0．32 0．33
小灯泡的额定功率为　　 W。
（4）根据实验数据在图丙中画出灯泡的电流与电压的关系图像，由图像可知，当灯泡两端电压为2．2V时，通过灯泡的电流约为　　 A。
（5）小华小组在做此实验的过程中，正确连接电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，请对这一现象产生的原因提出合理的猜想　　。
15．实验室有三种小灯L红、L绿、L蓝，通电时分别发出红、绿、蓝光，已知三种小灯通电时发光颜色不同，其他电学特征完全一致，小灯标有“额定电压2．5V”。
（一）小组同学测量任一小灯L0的额定功率。
（1）请在图甲中完成电路连接，要求：开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P置于A端。
（2）调节滑动变阻器展开测量，实验数据如表格所示，第⑤次实验操作时，电流表的示数如图乙所示为　　 A，则L0的额定功率为　　 W。
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
电压表示数/V 0．5 1 1．5 2 2．5
电流表示数/A 0．02 0．06 0．12 0．2 ﹣
（3）由表格数据可知，小灯L0的电阻具有的特点是：　　。
（4）继续调小滑动变阻器接入电路的电阻，L0发出强光之后很快熄灭，之后观察发现电流表无示数、电压表有示数，故障原因是L0发生　　。
（二）小明利用多个小灯串联得到小彩灯，将其接在电压恒为24V的电源两端，则至少应将　　个小灯L0串联，小明打算在夜间用小彩灯为绿色植物幼苗提供照明、促进其生长，则组成小彩灯的小灯中不宜出现　　（L红/L绿/L蓝）。
（三）有科普读物写道：“红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能得到任何一种其他颜色的视觉效果”。
（1）小华对此展开实验验证，请在图丙中完成电路连接，要求：顺时针转动电位器（旋钮式变阻器）的滑片，灯变亮；逆时针转动滑片，灯变暗。
小华利用如图丙所示的电路验证了科普读物结论的正确性。
（2）小华还发现：同等强度的红、绿、蓝光混合在一起，能得到近似白光的视觉效果。由此小华设计了通电后能发出近似白光的灯泡，请在图丁中完成该灯泡内部的电路连接，该灯泡的额定电压为　　 V，额定功率为　　 W。
参考答案
1．P＝UI；1．14；实际功率
【解析】解：要测量该小灯泡的额定功率和实际功率，应用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，根据公式P＝UI计算功率的大小；故实验中需要测量的物理量有灯泡两端的电压和通过的电流，实验原理是P＝UI；
由表中数据可知，当灯泡两端电压为3．8V时，通过灯泡的额定电流为0．30A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝3．8V×0．30A＝1．14W；
由表格可以看出：随灯泡消耗的实际功率增大，灯泡的亮度变亮，由此可知，小灯泡的亮度由其实际功率决定。
故答案为：P＝UI；1．14；实际功率。
2．
【答案】（1）①；②B；③8．3；＜；（2）。
【解析】解：（1）①原电路图中，灯泡和电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，用“伏安法”测灯泡电阻的实验中，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为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，即B端；
③移动滑片直到电压表示数为2．5V，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0．02A，其示数为0．3A，则小灯泡L1正常发光时的电阻为：
RL18．3Ω；
原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，滑动变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以，（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1；
滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔR1小于滑动变阻器连入电路中减小的值ΔR2，即ΔR1＜ΔR2；
（2）由于已知灯泡的额定电流，因而将灯泡与电流表串联接入电路，调节电阻箱使得电流表示数为0．2A，使得灯泡正常工作，然后把灯泡短路，调节电阻箱，使得电流表示数不变，则电阻箱增大的电阻等于灯泡的电阻，电路如下图所示：
。
故答案为：（1）①见解答图；②B；③8．3；＜；（2）见解答图。
3．
（1）；（2）左，2．5，0．28，8．9；（3）不正确，实验过程中，由于电流的热效应，灯丝的温度会升高，测出的不是常温下灯丝的电阻。
【解析】解：（1）本实验中，电压表应与灯泡并联，小灯泡额定电压为2．5V，则电压表选择0～3V的量程，故连接如图所示（答案不唯一）：
（2）为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，所以把滑片移至最左端；为了测量小灯泡正常发光时的电阻，所以应移动滑片，直至电压表示数达到小灯泡的额定电压2．5V，读出此时电流表的示数0．28A，则小灯泡正常发光的电阻：R8．9Ω；
（3）实验过程中，由于电流的热效应，灯丝的温度会升高，测出的不是常温下灯丝的电阻，所以小红的方案不正确。
故答案为：（1）如图所示；（2）左，2．5，0．28，8．9；（3）不正确，实验过程中，由于电流的热效应，灯丝的温度会升高，测出的不是常温下灯丝的电阻。
4．
（1）调零；；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）12．7；（4）。
【解析】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：
R12．7Ω；
（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发光，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。
5．
（1）①；②B；③0．4；5；电流和电压成正比；（2）0．5；2．8。
【解析】解：（1）①电压表应并联在电阻丝两端，如图。
②闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，即B端。
③电流表选用小量程，分度值为0．02A，示数如图乙所示为0．4A，根据欧姆定律可知镍铬丝的电阻R5Ω。
根据欧姆定律可知R．．．＝5Ω，分析数据可得：当导体的电阻一定时，电流和电压成正比。
（2）闭合开关，铜丝和变阻箱串联，电压表测量定值电阻两端的电压；
调节电阻箱接入电路的阻值，当阻值为0．9Ω时，电压表示数为1V，根据串联电路的特点和欧姆定律可知电源电压U＝1V0．9Ω．．．．．①；
当阻值为0．2Ω时，电压表示数为2V，根据串联电路的特点和欧姆定律可知电源电压U＝2V0．2Ω．．．．②；
联立①②得：铜丝电阻为0．5Ω，电源电压为2．8V。
故答案为：（1）①如图；②B；③0．4；5；电流和电压成正比；（2）0．5；2．8。
6．
（1）；（2）0．2；（3）滑动变阻器滑片的位置；（4）不能；坐标纸不够精确，得到的数据不准确。
【解析】解：（1）由图甲电路图知，滑片向右滑动时接入电路的阻值变大，滑动变阻器选择左下接线柱与开关连接，如下图：
（2）如丙图所示，电流表选择小量程，分度值为0．02A，其示数为0．2A，其值I1为0．2A；
（3）断开开关，取下铅笔芯，将电阻箱接入ab间，此时应保持滑动变阻器滑片不变，闭合开关，调节电阻箱的阻值，想使电流表的示数仍为I1；
（4）根据表格数据，由描点法作图，如下图：
分析电阻R0与电流I的倒数的关系图象可知，坐标纸不够精确，得到的数据不准确，所以不能根据图像得到铅笔芯精确的电阻值。
故答案为：（1）见解答；（2）0．2；（3）滑动变阻器滑片的位置；（4）不能；坐标纸不够精确，得到的数据不准确。
7．（3）电阻箱和滑动变阻器；（4）R1﹣R2；（5）R1的阻值太小（或R1＜Rx）；滑动变阻器的最大阻值不够大（或R滑大＜Rx）。
【解析】解：（1）将电压表接在B、C两点间，闭合开关，将滑动变阻器滑片移到b端，电阻箱R调为某一阻值R1，使电压表和电流表示数为合适的值，此时电路图如下面图1所示，电阻箱与电阻Rx串联，电压表测电阻箱两端的电压，电流表测电路中的电流；
（2）断开开关，将电压表右端由C点改接到D点；
（3）闭合开关，此时电路图如上面图2所示，电阻箱、电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱、待测电阻两端的总电压，电流表测电路中的电流；
要使两表的示数与（1）中相同，即电流表和电压表示数均与（1）中相同，而电源电压不变，由欧姆定律可知此时总电阻与（1）中相同，根据题意可知一定要调节电阻箱的阻值，且仍然是串联电路，所以还需要调节滑动变阻器才能使总电阻不变，才能使电流表示数不变，记录此时电阻箱的阻值R2，断开开关；
（4）步骤（3）中电流表和电压表示数与（1）中相同，根据欧姆定律可知R1＝R2+Rx，则可知Rx＝R1﹣R2（即电阻箱减少的电阻等于待测电阻Rx的阻值）；
（5）根据上面分析可知，当R1等于R2+Rx时，电流表和电压表示数才与（1）中相同，若实验时R1＜Rx（或R1的阻值太小），则R1＜R2+Rx，所以此时会造成反复调节始终无法实现两表的示数与步骤（1）中相同；
若实验器材中R滑大＜Rx（或滑动变阻器的最大阻值不够大），则会造成调节变阻器时变阻器分得的电压较小，而电阻箱、待测电阻分得的总电压较大，使得电压表的示数也不能与步骤（1）中相同。
故答案为：（3）电阻箱和滑动变阻器；（4）R1﹣R2；（5）R1的阻值太小（或R1＜Rx）；滑动变阻器的最大阻值不够大（或R滑大＜Rx）。
8．
1）①；②0．24；③10．1；④开关；电源；（2）。
【解析】解：（1）①据题意可知，滑动变阻器滑片P在B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联在电路中，电压表与定值电阻并联，如下图所示：
；
②由图甲可知，电流表选用小量程；第3次实验的电流大小如图乙所示，电流表分度值0．02A，其示数为0．24A，
③由表中数据可知，三次待测电阻Rx1的阻值为：
Rx1110Ω，
Rx1210Ω，
Rx1310．4Ω，
则Rx1的阻值为：
Rx110．1Ω；
④为了保护电路，整理器材时先断开开关，再拆除电源的导线；
（2）在步骤①中，只闭合S1，Rx2与R1串联，电压表测Rx2两端电压为U，则电源电压为：
U源（Rx2+R1）；
在步骤②中，电阻箱与R2串联，电压表测电阻箱两端电压为U，此时电阻箱的阻值为R，则电源电压为：
U源（R+R2），
因电源电压不变，则（Rx2+R1）（R+R2），
解得：Rx2。
故答案为：（1）①见解答图；②0．24；③10．1；④开关；电源；（2）。
9．
（1）①；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。
【解析】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：R05Ω；
（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：R55Ω，
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：L33cm；
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+I216．7A，
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。
10．
（2）断开；断路；（3）0．24；0．6；（4）C。
【解析】解：（1）图中电压表测量电源电压，应该测量灯泡电压，如图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开，试触时发现，电流表有示数，小灯泡发光，说明电路是通路，电压表无示数，则电压表发生了断路故障；
（3）电流表用的是小量程，分度值为0．02A，示数为0．24A，
小灯泡额定功率为P＝UI＝2．5V×0．24A＝0．6W；
（4）利用原有电路，将小灯泡替换为定值电阻，当电阻最大为25Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联分压规律电压之比等于电阻之比，结合串联电压规律知，控制的最小电压U为：
U：（4．5V﹣U）＝25Ω：20Ω；
解得U＝2．5V；故选C。
故答案为：（1）；（2）断开；断路；（3）0．24；0．6；（4）C。
11．（1）0．625；（2）25～2；（3）6；（4）0．6。
【解析】解：（1）由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2．5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣2．5V＝0．5V，由图2可知，此时电路中的电流为0．25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0．25A，则灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2．5V×0．25A＝0．625W；
（2）由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2．5V时，通过滑动变阻器的电流为0．1A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑125Ω，
同理，当滑动变阻器两端电压为0．5V时，通过滑动变阻器的电流为0．25A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑22Ω，
故图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2Ω；
（3）根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2．5V时，灯泡两端的电压为3V﹣2．5V＝0．5V，通过的电流为0．10A，记为A点，
当滑动变阻器两端电压为1．5V时，灯泡两端的电压为3V﹣1．5V＝1．5V，通过的电流为0．2A，记为B点；
当滑动变阻器两端电压为0．5V时，灯泡两端的电压为3V﹣0．5V＝2．5V，通过的电流为0．25A，记为C点，通过A、B、C三点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如下图所示：
，
若将R替换成R0，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0．125A时，灯泡两端电压为0．75V，R0两端电压为2．25V，灯泡与R0两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为：
R6Ω；
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1．5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0．2A，则电路消耗的总功率约为：
P'＝UI''＝3V×0．2A＝0．6W。
故答案为：（1）0．625；（2）25～2；（3）6；（4）0．6。
12．（1）指在“0”刻度线上；B；（2）串联；小灯泡断路；（3）0．3；0．75；0．12。
【解析】解：（1）闭合开关前，需要将电表调零，即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上；滑动变阻器滑片置于阻值最大处的B端；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路存在断路故障，而电压表有示数，则电压表与电源两极连通，说明肯定是小灯泡断路，此时电压表和电源串联；
（3）电流表量程0～0．6A，分度值0．1A，故读数为0．3A；小灯泡额定功率P额＝U额I额＝2．5V×0．3A＝0．75W；
闭合开关，电压表示数为0．5V，电流表示数为0．12A，电源电压U＝U1+UP＝0．5V+0．12A×20Ω＝2．9V；
移动滑片P，当电压表示数为2．5V时，滑动变阻器两端电压U′＝U﹣UL＝2．9V﹣2．5V＝0．4V；
滑动变阻器的功率P'＝U′I＝0．4V×0．3A＝0．12W。
故答案为：（1）指在“0”刻度线上；B；（2）串联；小灯泡断路；（3）0．3；0．75；0．12。
13．解：（1）电压表与灯泡并联接入电路，如图：
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端；
（3）电流表接入电路的是小量程，分度值为0．02A，示数为0．3A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2．5V×0．3A＝0．75W；
（4）用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4V，此时灯泡正常发光，
②在保持滑片位置不动的情况下，仅闭合S2，滑动变阻器和电阻箱串联接入电路，调节电阻箱R1使电压表示数为4V，此时电阻箱相当于正常发光的灯泡，此时R1接入电路的阻值为20Ω。
③该小灯泡的额定功率为P′0．8W。
故答案为：（1）如图；（2）右；（3）0．75；（4）②滑片位置不动；4；③0．8。
14．
（1）；（2）2．7；滑动变阻器接入阻值较小；（3）0．8；（4）见解答图；0．31；（5）电源电压太小或滑动变阻器最大阻值太小。
【解析】解：（1）当滑片P向右滑动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器应选右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关，两电表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0．1V，其示数为2．7V；电流表和电压表示数偏大，造成此现象的原因是滑动变阻器接入阻值较小；
（3）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2．5V时，通过灯泡的电流为0．32A，小灯泡额定功率为：P＝UI＝2．5V×0．32A＝0．8W；
（4）根据表格数据描点画出图像，如下图所示：
；
由图像分析可知，当灯泡两端电压为2．2V时，通过灯泡的电流约为0．31A；
（5）无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使小灯泡正常发光，可能是电源电压太小，使得小灯泡两端电压始终小于2．5V，或者滑动变阻器最大阻值太小，使得小灯泡两端电压始终大于2．5V。
故答案为：（1）见解答图；（2）2．7；滑动变阻器接入阻值较小；（3）0．8；（4）见解答图；0．31；（5）电源电压太小或滑动变阻器最大阻值太小。
15．
（一）（1）；（2）0．3；0．75；（3）小灯泡的电阻随两端的电压增大而减小；（4）断路；
（二）10；L绿；
（三）（1）；（2）7．5（或2．5）；2．25。
【解析】解：（一）（1）小灯泡的额定电压为2．5V，所以电压表选用小量程与灯并联，由图乙可知电流表选用小量程串联在电路中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P置于A端，所以变阻器应将右下接线柱连入电路，如下图所示：
（2）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0．02A，示数为0．3A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2．5V×0．3A＝0．75W；
（3）由表格数据和R计算可知，当灯泡两端电压增大时，小灯泡的电阻会随之变小，即小灯泡的电阻随两端的电压增大而减小；
（4）灯泡不亮，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表有示数，说明与电压表并联的灯泡L0出现了断路；
（二）由串联电路的电压特点知，每个灯上的电压之和等于总电压，故需要串联灯泡的个数为n10个（采取进一法）；
绿色植物要反射绿光，不易被植物吸收，在夜间用小彩灯为绿色植物幼苗提供照明、促进其生长，则组成小彩灯的小灯中不宜出现绿光；
（三）（1）根据电位器的滑片P顺（逆）时针转动灯变亮（暗），即电流变大（小），故滑片P顺（逆）时针转动时，电阻丝变短（长），且三个电位器分别控制三个灯泡，开关放在干路上作总开关，如下所示：
（2）三个小灯泡可分串联和并联两种方式连接，串联电路如图1，并联电路如图2所示：
若三个小灯泡串联且正常发光，根据串联电路电压规律可知，该灯泡的额定电压为：U串＝3×2．5V＝7．5V，额定功率为：P串＝3×0．75W＝2．25W；
若三个小灯泡并联且正常发光，根据并联电路电压规律可知，该灯泡的额定电压为：U并＝2．5V，额定功率为：P并＝3×0．75W＝2．25W。
故答案为：（一）（1）见解答过程；（2）0．3；0．75；（3）小灯泡的电阻随两端的电压增大而减小；（4）断路；
（二）10；L绿；
（三）（1）见解答过程；（2）7．5（或2．5）；2．25。