專題7　電學(xué)探究實(shí)驗(yàn)（解析版）

專題7電學(xué)探究實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)搜尋:電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,除了出現(xiàn)頻率最多的測量電功率,出現(xiàn)比較頻繁的探究實(shí)驗(yàn)是歐姆定律、焦耳定律、影響電阻大小的因素、燈泡亮暗與什么因素有關(guān)等實(shí)驗(yàn)。主要考查的是控制變量法、運(yùn)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)控制變量和分析、設(shè)計(jì)電路的能力?！纠}精析】類型1規(guī)律探究類實(shí)驗(yàn)小明同學(xué)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系“時，他用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可供選擇的定值電阻分別為2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．實(shí)驗(yàn)中電阻R兩端的電壓始終保持3V不變，滑動變阻器的規(guī)格為“15Ω1A”。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中實(shí)物電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大。（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)該斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該移至B（A/B）端，閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)很大，故障原因可能是定值電阻R處斷路。（3）實(shí)驗(yàn)中，不能被選用的電阻為2.5Ω，若要全部電阻都能繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，需要換一個最大電流至少是1.2A的滑動變阻器。（4）保證可用電阻均能正常進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓應(yīng)該控制在3V至4.8V之間。（5）正確實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，得出的結(jié)論是導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！窘獯稹拷猓海?）實(shí)物圖中，要使滑動變阻器的滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大，滑動變阻器的下接線柱要接入A，據(jù)此作圖如下：（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)該斷開；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該移至阻值最大位置，因此滑片應(yīng)該移至B端；閉合開關(guān)后，電流表示數(shù)為0，說明電路中出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)很大，說明電壓表與電源正負(fù)兩極相連接部分的電路處于通路狀態(tài)，問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，因此故障原因可能是定值電阻R處斷路。（3）選用2.5Ω電阻時，電路電流為：I=U而滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，選用2.5Ω電阻會損壞滑動變阻器，因此實(shí)驗(yàn)中不能被選用的電阻為2.5Ω；根據(jù)公式I=UR可知，電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，因此選用2.5（4）當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為0時，電路中的電流最大，電源電壓最小，此時電源電壓最少為3V；當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為15Ω時，電路中的電流最小，電源電壓最大，由題意可知，最小電流為：I小=U則滑動變阻器兩端電壓為：U變＝I小R變＝0.12A×15Ω＝1.8V：電源電壓此時為：U總＝UR+U變＝3V+1.8V＝4.8V，故電源電壓應(yīng)該控制在3V至4.8V之間。（5）正確實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，得出的結(jié)論是導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；B；定值電阻R處斷路；（3）2.5；1.2A；（4）3；4.8；（5）導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。物理實(shí)驗(yàn)興趣小組組織實(shí)驗(yàn)探究活動，通過使用電源（電壓恒為3V），電流表、電壓表，開關(guān)，規(guī)格不同的定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），滑動變阻器（規(guī)格分別為“10Ω1A”的R1和“15Ω1A”的R2），以及導(dǎo)線來探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路圖。（1）按照電路圖連接實(shí)物圖時，開關(guān)應(yīng)斷開；（2）為確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，電壓表應(yīng)選用的量程是0～3V（選填“0～3V”或“0～15V”）；連接好電路后，他檢查電路時發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表位置接反了，若此時閉合開關(guān)，電流表不會（選填“會”或“不會”）被燒壞；（3）正確連好電路后，閉合開關(guān)前要將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處。閉合開關(guān)，此時電路中電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，移動滑動變阻器的滑片P，電流表、電壓表示數(shù)均無變化，則故障可能是B；A．定值電阻R短路B．定值電阻R斷路（4）排除故障后，多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，畫出如圖乙所示的電流隨電阻R變化的圖像，由圖像可以得出結(jié)論：在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比；（5）上述實(shí)驗(yàn)所選用的滑動變阻器是R2（選填“R1”或“R2”）；（6）另一組同學(xué)用不同的實(shí)驗(yàn)器材（電源電壓未知，但不變），仍然利用甲圖所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”時獲得下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行第四次實(shí)驗(yàn)時將定值電阻的阻值由30Ω調(diào)為40Ω后就直接讀出電流表的示數(shù)，這個示數(shù)可能是B。R/Ω1020304050I/A0.60.30.20.12A．0.2B．0.17C．0.15D．0.13【解答】解：（1）按照電路圖連接實(shí)物圖時，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開。（2）電壓恒為3V，為確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，電壓表應(yīng)選用的量程是0～3V。連接好電路后，他檢查電路時發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表位置接反了，即電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表內(nèi)阻很大，電路的電流幾乎為0，故若此時閉合開關(guān)，電流表不會被燒壞。（3）正確連好電路后，閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，要將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處。閉合開關(guān)，若電流表示數(shù)為0，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，則故障可能是定值電阻R斷路，故A不符合題意，B符合題意。故選B。（4）由圖乙知，電阻的電流與電阻之積為：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V為一定值，故由圖像可以得出結(jié)論：電壓一定時，電流與電阻成反比；（5）電阻兩端的電壓始終保持UV＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓為：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的0.5倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入25Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝0.5×25Ω＝12.5Ω，故為了完成整個實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值至少12.5Ω的滑動變阻器，上述實(shí)驗(yàn)所選用的滑動變阻器是R2。（6）研究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系要保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，電阻兩端的電壓U電阻箱＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，當(dāng)電阻R的阻值為40Ω時，電路中的電流應(yīng)該為：I′=U小華將電阻R的阻值從30Ω調(diào)為40Ω后，要保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)向右移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，滑動變阻器分壓變大，從而使電阻兩端電壓減小保持不變，因此，當(dāng)未移動滑動變阻器時，電路中的電流應(yīng)該大于0.15A而小于0.2A，故選B。故答案為：（1）斷開；（2）0～3V；不會；（3）最大；B；（4）在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比；（5）R2；（6）B。類型2研究物理量影響因素類在研究導(dǎo)體電阻與哪些因素有關(guān)時，小明采用了如圖1所示的電路進(jìn)行探究，其中他選用的電阻絲MN電阻較大。（1）該實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體電阻大小主要用電流表的示數(shù)來體現(xiàn)，小燈泡的主要作用是保護(hù)電路。（2）閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電流表也沒有示數(shù)，小明用電壓表并在小燈泡兩端檢查，卻發(fā)現(xiàn)電壓表有偏轉(zhuǎn)，則小燈泡不亮的原因是小燈泡斷路。（3）故障排出后，閉合開關(guān)，小明將右邊夾子向左滑動時，觀察到電流表示數(shù)變大，由此小明可得出導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度有關(guān)；同時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流表示數(shù)明顯變大時，小燈泡亮度變亮。于是他還得出了“燈泡的亮度由電流大小決定，電流越大燈泡越亮”的結(jié)論。（4）隨著后續(xù)的學(xué)習(xí)，小明發(fā)現(xiàn)利用圖1的實(shí)驗(yàn)裝置研究導(dǎo)體電阻與哪些因素有關(guān)時存在不妥之處，你認(rèn)為不妥之處是只有一根電阻絲只能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，改進(jìn)的辦法是選取長度、粗細(xì)與MN相同，材料不同和長度、材料與MN相同，粗細(xì)不同的兩根電阻分別與電路相連。（5）為了驗(yàn)證小明“燈泡的亮度由電流大小決定，電流越大燈泡越亮”的結(jié)論，小紅同學(xué)將“6V3W”、“6V2W”的兩個小燈泡L1和L2串聯(lián)在6V的電源上，閉合開關(guān)觀察，發(fā)現(xiàn)兩個小燈泡的亮度卻不同。正在大家感到困惑時，老師給同學(xué)們做了以下實(shí)驗(yàn)：將這兩個小燈泡按圖2甲、乙所示電路圖分別接入電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓兩燈亮度相當(dāng)時，記錄各自的電壓、電流值。觀察了記錄結(jié)果后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)燈泡兩端的電壓和通過的電流都不同，但是亮度大致相同的，結(jié)合同學(xué)們的探究可以得出燈泡的亮暗決定于實(shí)際電功率?！窘獯稹拷猓海?）通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小，這種方法稱為轉(zhuǎn)換法，故該實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體電阻大小主要用電流表來體現(xiàn)；如圖所示的電路，燈泡與電阻串聯(lián)，一方面增大了電路電阻，對電路限流，防止燒毀電流表和電源，故小燈泡的主要作用是保護(hù)電路；另一方面，通過燈泡的亮暗變化，也可以可直觀比較阻值大小的變化；（2）閉合開關(guān)，小燈泡不亮，電流表也沒有示數(shù)，說明電路可能斷路；小明用電壓表并在小燈泡兩端檢查，卻發(fā)現(xiàn)電壓表有偏轉(zhuǎn)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了，即小燈泡不亮的原因是小燈泡斷路；（3）閉合開關(guān)，小明將右邊夾子向左滑動時，電阻絲材料和橫截面積不變，長度變短，觀察到電流表示數(shù)變大，說明電路中電阻變小，故可得出導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度有關(guān)；（4）影響導(dǎo)體電阻大小的因素有：導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積；圖1的實(shí)驗(yàn)裝置只有一根電阻絲，無法改變電阻絲的材料和橫截面積，故只能研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系；要進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)，故改進(jìn)的辦法是：選取長度、粗細(xì)與MN相同，材料不同和長度、材料與MN相同，粗細(xì)不同的兩根電阻分別與電路相連；（5）將這兩個小燈泡按圖2甲、乙所示電路圖分別接入電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓兩燈亮度相當(dāng)，發(fā)現(xiàn)燈泡兩端的電壓和通過的電流都不同，說明燈泡的亮暗決定于實(shí)際功率。故答案為：（1）電流表的示數(shù)；保護(hù)電路；（2）小燈泡斷路；（3）導(dǎo)體長度；（4）只有一根電阻絲只能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系；選取長度、粗細(xì)與MN相同，材料不同和長度、材料與MN相同，粗細(xì)不同的兩根電阻分別與電路相連；（5）亮度；實(shí)際電功率。在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時，小明作出了如下猜想：猜想一：導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的長度有關(guān)；猜想二：導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)；猜想三：導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室提供了4根電阻絲，其規(guī)格、材料如表所示：編號材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻合金0.50.5B鎳鉻合金1.00.5C鎳鉻合金0.51.0D錳銅合金0.50.5（1）如圖所示的是“探究影響導(dǎo)體電阻大小因素”的實(shí)驗(yàn)電路，在M、N之間分別接上不同的導(dǎo)體，通過觀察相關(guān)的現(xiàn)象可以比較導(dǎo)體電阻的大小，有三位同學(xué)對圖中的電路設(shè)計(jì)分別提出了自己的觀點(diǎn)：甲：電流表多余的，觀察燈泡的亮度就可以判斷導(dǎo)體電阻的大小乙：燈泡是多余的，根據(jù)電流表示數(shù)的變化可以判斷導(dǎo)體電阻的大小丙：燈泡和電流表同時使用更好，因?yàn)闊襞菘梢员Ｗo(hù)電路，從而防止燒壞電流表你贊同丙（選填“甲”、“乙”或“丙”）的觀點(diǎn)。（2）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)該選用編號A、B兩根電阻絲分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（3）為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)該選用編號A、C兩根電阻絲分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（4）分別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點(diǎn)間，電流表示數(shù)不相同，由此，初步得到的結(jié)論是：當(dāng)長度和橫截面積相同時，導(dǎo)體電阻跟材料有關(guān)。（5）小鋼在探究同樣的課題時，手邊只有一根電阻絲，那么，他利用這根電阻絲和上述電路不能完成對猜想三（選填“一”、“二”或“三”）的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（6）以上研究所采用的科學(xué)方法是控制變量法?！窘獯稹拷猓海?）在M、N之間分別接上不同的導(dǎo)體，則通過觀察電流表示數(shù)來比較導(dǎo)體電阻的大小，故選丙；（2）要驗(yàn)證猜想一：導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的長度有關(guān)，應(yīng)控制導(dǎo)體材料與橫截面積相同而長度不同，由表中數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選編號為A、B的兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（3）要驗(yàn)證猜想二：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，應(yīng)控制導(dǎo)體材料與長度相同而橫截面積不同，由表中數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選編號為A、C的兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（4）別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點(diǎn)間，電流表示數(shù)不相同，由此，初步得到的結(jié)論是：當(dāng)長度和橫截面積相同時，導(dǎo)體電阻跟材料有關(guān)；（5）要探究電阻大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系時，需保證電阻絲的長度、橫截面積相同，材料不同，小鋼在探究同樣的課題時，手邊只有一根電阻絲，那么，他利用這根電阻絲和上述電路不能完成對猜想三的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；（6）以上研究所采用的科學(xué)方法是控制變量法。故答案為：（1）丙；（2）A、B；（3）A、C；（4）材料；（5）三；（6）控制變量法。類型3物理量測量類如圖甲所示電路，某班級同學(xué)在做“用伏安法測量電阻R的阻值”的實(shí)驗(yàn)，待測電阻R的阻值大約10Ω左右。（1）圖甲是小亮同學(xué)連接的電路，其中有一條導(dǎo)線連接錯誤，請?jiān)谠搶?dǎo)線上打“×”并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連線；（2）連接完電路后，小亮閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的示數(shù)都非常小，則他連接的電路不一定（填“一定”或“不一定”）有問題；正確連接和實(shí)驗(yàn)，當(dāng)把滑動變阻器連入電路的阻值調(diào)到0，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流過小，這樣會影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，則該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題是電源電壓太低；（3）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小亮同學(xué)又設(shè)計(jì)了圖丙所示的電路，只用一個電流表測量已知額定電流為I額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻。已知滑動變阻器的最大阻值為R0，電源電壓未知，測量過程如下：①移動滑動變阻器的滑片至最右端，閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，并記下電流表的示數(shù)為I1；②閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，移動滑動變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為I額；③閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，滑片位置不變，記下電流表的示數(shù)為I2；④小燈泡正常發(fā)光時的阻值R1＝I1R【解答】解：（1）觀察實(shí)物圖可知，電路中定值電阻和電壓表被短路，定值電阻應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻的兩端，如圖所示：（2）電路中定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，閉合開關(guān)時，滑動變阻器接入電路中的阻值最大，則滑動變阻器兩端的電壓和通過的電流較大，則定值電阻兩端的電壓值偏小，因此電流表和電壓表的示數(shù)很小，因此他連接的電路不一定有問題。因滑動變阻器連入電路的阻值調(diào)到0，電路變成只有R的簡單電路，而R阻值約為10Ω，由圖乙可知此時通過定值電阻的電流為0.04A，則R兩端的電壓即電源電壓U＝UR＝IR＝0.04A×10Ω＝0.4V，則該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題是電源電壓太低。（3）①移動變阻器的滑片至最右端，閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，此時滑動變阻器連入的阻值最大為R0，電路為滑動變阻器的簡單電路，電流表的示數(shù)為I1，根據(jù)歐姆定律可得電源電壓為U＝I1R0；②閉合S、S1，斷開S2，移動滑動變阻器的滑片使電流表的示效為I額，燈泡正常發(fā)光；③閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，滑片位置不變，電流表的示數(shù)為I2，則滑動變阻器接入電路中的電阻R=U④在②中，此時變阻器左邊電阻絲與燈串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)電阻的串聯(lián)及歐姆定律有R+R即I1解得：R1故答案為：（1）見解答；（2）不一定；電源電壓太低；（3）I額；I1用兩節(jié)舊的干電池、兩個開關(guān)、一個電壓表、一只阻值為R0＝20Ω的定值電阻、導(dǎo)線若干，測量未知電阻Rx的阻值，電路實(shí)物圖如圖甲所示。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的電壓表接在R0兩端。（2）正確連接電路，閉合開關(guān)S1和S電壓表示數(shù)為U1，如圖乙，U1＝2.8V。（3）斷開S1，閉合S，電壓表示數(shù)為U2，若電源電壓不變，忽略電阻大小對溫度影響，則Rx＝(2.8V?U2【解答】解：（1）由題知，要求圖甲中的電壓表接在R0兩端，因兩節(jié)干電池的最大電壓為3V，所以電壓表應(yīng)選用“0～3”量程，注意電流從“+”接線柱流入，從“?”接線柱流出，如圖所示：（2）由（1）可知電壓表選用“0～3V”量程，分度值為0.1V，圖乙中指針指在2.8刻度線上，讀數(shù)為2.8V；（3）閉合開關(guān)S1和S時，RX被短路，電路為R0的簡單電路，電壓表測電源電壓，則電源電壓為2.8V；斷開S1，閉合S，則RX和R0串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，U0＝U2，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，Rx兩端的電壓為UX＝U1?U2＝2.8V?U2，由串聯(lián)分壓知識得：UxU2=故答案為：（1）如上圖所示；（2）2.8；（3）(2.8V?U小明用圖1所示電路來測量小燈泡的電功率（部分器材的規(guī)格已標(biāo)明）。（1）閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)始終為3V，而電流表示數(shù)始終為零。已知僅圖1中導(dǎo)線①、②或③中的一根發(fā)生故障，請指出發(fā)生故障的導(dǎo)線，并寫出故障名稱：①；斷路。（2）小明進(jìn)行了六次實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在U﹣I圖像中描點(diǎn)，得到小燈泡兩端的電壓與電流的關(guān)系圖像如圖2所示。則根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)和圖像可知：①小燈泡的額定功率為0.75W。②實(shí)驗(yàn)中所使用的滑動變阻器的規(guī)格可能為D。A.5Ω2AB.10Ω2AC.20Ω1AD.30Ω1A（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明繼續(xù)對滑動變阻器兩端電壓與通過它的電流關(guān)系進(jìn)行探究，畫出了對應(yīng)的U﹣I圖像（如圖3），請你在圖中“①”、“②”或“③”三條虛線中選擇正確的一條，并說明你選擇的依據(jù)①；電源電壓為3V，燈的U﹣I圖像與變阻器電流隨電壓的變化關(guān)系圖像交點(diǎn)，表示燈的電壓與變阻器的電壓相等，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知此時燈與變阻器的電壓都為1.5V。【解答】解：（1）電流表示數(shù)始終為零，電路可能斷路，電壓表示數(shù)始終為3V，說明電壓表與電源連通，已知僅導(dǎo)線發(fā)生故障，則圖1中導(dǎo)線①發(fā)生了斷路，導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中了；（2）①根據(jù)U﹣I圖像知，燈泡兩端電壓等于額定電壓2.5V正常發(fā)光，此時通過它的電流為0.3A，小燈泡的額定功率為：P額＝U額I＝2.5V×0.3A＝0.75W；②根據(jù)U﹣I圖像知，燈泡兩端的電壓為0.5V時，電流為0.1A，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，串聯(lián)電路各處電流相等，根據(jù)歐姆定可得此時實(shí)驗(yàn)中所使用的滑動變阻器連入電路的電阻為：R滑=U?U1I1（4）由題知，電源電壓為3V，燈的U﹣I圖像與變阻器電流隨電壓的變化關(guān)系圖像交點(diǎn)，表示燈的電壓與變阻器的電壓相等（串聯(lián)電路各處的電流相等），故由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時燈與變阻器的電壓都為1.5V，由下圖知，只有圖3中的虛線①符合這個條件。故答案為：（1）①；斷路；（2）①0.75；②D；（3）①；電源電壓為3V，燈的U﹣I圖像與變阻器電流隨電壓的變化關(guān)系圖像交點(diǎn)，表示燈的電壓與變阻器的電壓相等，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知此時燈與變阻器的電壓都為1.5V。類型4電路設(shè)計(jì)類在“測定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲“測定燈泡額定功率的實(shí)物圖”連接完整（要求滑片向左移時燈泡變暗，連線不得交叉）。（2）小明在連接好電路的最后一根導(dǎo)線時，發(fā)現(xiàn)電壓表指針立刻偏到最大刻度處，小燈泡卻不亮，且電流表也沒有示數(shù)，上述現(xiàn)象反映他在操作中存在的不規(guī)范之處是連接電路時沒有斷開開關(guān)。排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖像（如圖乙），測出小燈泡的額定功率，發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲電阻是變化的。（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)行了反思：如果電表損壞了，能不能借助其他實(shí)驗(yàn)器材完成實(shí)驗(yàn)？經(jīng)過思考，小明打算增加一個阻值為10Ω的電阻R0，只利用一只電表（理想電表），通過開關(guān)S接“a”、“b”各一次的簡單操作來測量小燈泡的額定功率。方案一、二是小明設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖。則以下判斷正確的是C。A.兩種方案都能B.兩種方案都不能C.方案一能，方案二不能D.方案一不能，方案二能【解答】解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為12Ω，則燈泡的額定電流約為：I=U滑片向左移時燈泡變暗，即電流變小，電阻變大，故變阻器應(yīng)選右下接線柱與燈串聯(lián)接入電路中，如下圖所示：；（2）連接好電路的最后一根導(dǎo)線時，電壓表指針立刻偏到最大刻度處，說明連接電路時沒有斷開開關(guān)；（3）方案一中，開關(guān)S接b時，移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為0.25A時，即定值電阻的電壓為2.5V，由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為2.5V，燈正常發(fā)光；開關(guān)S接a時，電流表測干路電流，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得出燈的額定電流，根據(jù)P＝UI，方案一能測定小燈泡的額定電功率；方案二中，通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換，無法確定燈是否正常發(fā)光，則方案二不能測定小燈泡的額定電功率，故選C。故答案為：（1）見解答圖；（2）連接電路時沒有斷開開關(guān)；（3）C。小樂通過實(shí)驗(yàn)測量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率，回答問題：（1）小樂按圖甲所示電路圖連接電路，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，可得小燈泡的額定功率為0.75W。（2）小樂在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表損壞了，但她認(rèn)為不使用電流表也能完成實(shí)驗(yàn)，于是她又向老師要了一個阻值為R0的定值電阻和2個開關(guān)，重新設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，正確連接電路后的實(shí)驗(yàn)步驟是：①閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V；②保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，記下電壓表的示數(shù)為U1；③小燈泡的額定功率P＝U0×(U1?U0)【解答】解：（1）由乙圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.3A；小燈泡的額定電功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）連好電路后，①閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，即為小燈泡的額定電壓U0；②保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，記下電壓表的示數(shù)為U1；則定值電阻兩端的電壓U′＝U1﹣U0；電路中的電流：I=U'故小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝U額I額=U故答案為：（1）0.75；（2）②斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2；③U0有一只小燈泡的銘牌上僅能看清“0.5A”的字樣，小強(qiáng)為了測量該小燈泡的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）他連接了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表的示數(shù)始終為零，電壓表的示數(shù)接近3V保持不變，為了排除故障，接下來的操作合理的是B（填字母）。A．?dāng)Q緊開關(guān)兩端的接線柱B．?dāng)Q緊小燈泡和它兩端的接線柱（2）圖甲中電流表（填儀器名稱）的量程選擇不合理。（3）排除故障后，正確連接電路，使小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)如圖乙所示為2.4V，小燈泡的額定功率為1.2W。（4）小強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，利用如圖丙所示的電路，測出了另一只已知額定電流為I1的小燈泡的額定功率，請完成實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b，移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1；②保持滑動變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀出電阻箱的示數(shù)為R0；③則小燈泡的額定功率表達(dá)式：P額＝I12R0（用題中物理量字母表示）?！窘獯稹拷猓海?）他連接了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表的示數(shù)始終為零，電路可能斷路，電壓表的示數(shù)接近3V保持不變，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦妨?，為了排除故障，接下來的操作合理的是擰緊小燈泡和它兩端的接線柱，選B；（2）燈的額定電流為0.5A，故電流表選用小量程，故圖甲中電流表的量程選擇不合理；（3）排除故障后，正確連接電路，使小燈泡正常發(fā)光，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.4V×0.5A＝1.2W；（4）小強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，利用如圖丙所示的電路，測出了另一只已知額定電流為I1的小燈泡的額定功率，請完成實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b，移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1；②保持滑動變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀出電阻箱的示數(shù)為R0；③在①中，燈與變阻器串聯(lián)，電流表測電路的電流，電流表示數(shù)為I1，故燈正常發(fā)光；在②中，電阻箱與變阻器串聯(lián)，電流表示數(shù)仍為I1，由等效替代法，電阻箱的示數(shù)R0；即為燈正常發(fā)光時的電阻，則小燈泡的額定功率表達(dá)式P額＝I12R0。故答案為：（1）B；（2）電流表；（3）2.4；1.2；（4）I1；I12R0。【針對訓(xùn)練】1．小科同學(xué)利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率，設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的實(shí)物電路。（1）閉合開關(guān)S1，將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值使電流表的示數(shù)為I1，如圖乙所示，I1＝0.2A。（2）將開關(guān)S2扳向“2”，保持滑動變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)仍為I1，此時R＝5Ω。（3）步驟（1）小燈泡的實(shí)際功率P1＝0.2W；（4）在實(shí)際測量中，若小燈泡的額定電流為I0＝2I1，以下關(guān)于燈泡額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系，你認(rèn)為可能的是D。A.P0＝2P1B.P0＝3P1C.P0＝4P1D.P0＝5P1【解答】解：（1）閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2扳向“1”，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，如圖乙所示，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則電流表的示數(shù)為I1＝0.2A；（2）將開關(guān)S2扳向“2”，保持滑動變阻器的滑片位置不變，使滑動變阻器接入電路的阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱連入電路的阻值，當(dāng)電流表示數(shù)為I1時，此時電阻箱連入電路的電阻與上次實(shí)驗(yàn)中電流為I1時燈絲電阻相同；故燈泡的電阻R1＝5Ω；（3）由（2）知燈絲中電流為I1時，燈絲的阻值R＝5Ω，則小燈泡的實(shí)際功率：P實(shí)＝I12R＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；（4）若小燈泡的額定電流為I0＝2I1，假設(shè)燈泡的阻值不變，則P額＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1。由于燈泡的阻值不是定值，會隨溫度的升高而變大，所以，當(dāng)燈泡在正常工作時，燈泡的阻值變大，則額定功率P0＞P額＝4P1，所以最有可能的額定功率值P0＝5P1。故選：D。故答案為：（1）0.2；（3）0.2；（4）D。2．在“測量小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中，電源為2節(jié)干電池，小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣。（1）按圖甲方式連接好電路，小敏剛要閉合開關(guān)時，同組同學(xué)提醒他的操作有一個不妥之處，請你幫他指出：滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置。（2）閉合開關(guān)后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，小敏發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表示數(shù)接近于3V保持不變，電流表示數(shù)始終為零，則故障原因可能是燈泡處斷路。（3）排除故障后，小敏閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為1.05W。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組同學(xué)對測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析，考慮到電壓表中也有電流通過，該電路所測小燈泡的額定功率與真實(shí)值相比偏大（選填“偏大”或“偏小”）?！窘獯稹拷猓海?）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置，而圖甲中，閉合開關(guān)前滑片沒有置于阻值最大位置；（2）閉合開關(guān)，燈泡不亮，且電壓表有示數(shù)、電流表示數(shù)始終為零，造成這種故障的原因是燈泡處斷路；（3）由圖乙可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.42A，則小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.42A＝1.05W；（4）由圖知，電壓表與小燈泡并聯(lián)，所測電壓較準(zhǔn)確，而電流表測通過小燈泡和電壓表的電流，所測電流偏大，由P＝UI可知所測小燈泡的額定功率與真實(shí)值相比偏大。故答案為：（1）滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置；（2）燈泡處斷路；（3）1.05；（4）偏大。3．小明在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為5Ω。（1）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端。（2）閉合開關(guān)，滑片移動到某位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示。要獲得小燈泡的額定功率的數(shù)據(jù)，滑片應(yīng)向B（選填“A”或“B”）端移動。（3）改變滑片的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制了如圖1所示的I﹣U圖像。由圖像可知，小燈泡的額定功率P額＝1.25W，小燈泡的電阻與其兩端電壓變化的規(guī)律：小燈泡的電阻隨其兩端電壓的增大而增大。（4）小明打算增加個阻值為R0的電阻，用圖2所示的電路測量小燈泡的電功率。閉合開關(guān)S、S1，移動滑片P使電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片P位置不動，只斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，記下電壓表的示數(shù)為U2，則小燈泡的電功率為U1?U2?【解答】解：（1）如圖，滑動變阻器右半段接入電路，當(dāng)滑片處于A端時，滑動變阻器接入電路電阻最大，電路電流最小，滑動變阻器起保護(hù)電路作用。（2）如乙圖，電壓表使用0～3V的量程，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V，讀圖可知電壓表示數(shù)是1.8V，小燈泡額定電壓是2.5V，測量小燈泡的額定功率，使小燈泡兩端的電壓為額定電壓，所以要增大小燈泡兩端的電壓，減小滑動變阻器兩端的電壓，使滑動變阻器接入電路的電阻減小，故滑片向B端移動。（3）由圖像知，小燈泡的額定電壓是2.5V，額定電流是0.5A，所以小燈泡的額定功率：P額＝U額I額＝2.5V×0.5A＝1.25W。由圖像知，小燈泡兩端的電壓為0.5V、1.5V、2.5V時，小燈泡中的電流分別為0.2A、0.4A、0.5A，根據(jù)歐姆電流得，小燈泡的電阻分別為：R=UI=0.5V0.2A=2.5Ω，R'=U'由計(jì)算知，小燈泡兩端的電壓增大時，小燈泡的電阻也增大，故小燈泡的電阻隨其兩端電壓的增大而增大。（4）閉合開關(guān)S、S1，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，移動滑片P使電壓表的示數(shù)為U1，即小燈泡兩端的電壓是U1，保持滑片P位置不動，只斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，電壓表測量小燈泡和定值電阻兩端的電壓，記下電壓表的示數(shù)為U2，定值電阻兩端的電壓是U0＝U2﹣U1，定值電阻中的電流I0=U定值電阻和小燈泡串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，則小燈泡中的電流是I＝I0=U小燈泡的功率：P＝UI＝U1?U2故答案為：（1）A；（2）B；（3）1.25；小燈泡的電阻隨其兩端電壓的增大而增大；（4）U1?U24．在一次測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，所用電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣（小燈泡額定功率約為0.7W）。聰明而粗心的小鵬連接了如圖甲所示的電路。（1）同組的小張發(fā)現(xiàn)電路連接有錯，如果閉合圖甲所示電路的開關(guān)，電壓表的示數(shù)約為3V，小燈泡的發(fā)光情況為不發(fā)光（選填“正常發(fā)光”、“亮度較暗”或“不發(fā)光”）。（2）小張主張拆了以后重新連接，可是時間來不及了，小鵬眼珠一轉(zhuǎn)，在圖甲電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接點(diǎn)位置，就能測量電路中小燈泡額定功率。請?jiān)趫D甲中錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并畫出小鵬改動的那條導(dǎo)線。（3）故障排除后，小張從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡的U﹣I圖像，如圖所示，測得小燈泡的額定功率是0.75W，所用滑動變阻器的規(guī)格是下列四個選項(xiàng)中的C。A.5Ω，2AB.15Ω，2AC.25Ω，2AD.30Ω，2A（4）有的同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)可以用來探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系，你認(rèn)為這種說法不合理（選填“合理”或“不合理”）。理由是探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系要控制電阻大小不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化。【解答】解：（1）甲圖中，電流表與變阻器并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，如果閉合圖甲所示電路的開關(guān)，電壓表的示數(shù)約為3V，因電壓表內(nèi)阻很大，故電路的電流為0，小燈泡的發(fā)光情況為不發(fā)光；（2）電流表應(yīng)與串聯(lián)在電路中，電壓表與燈并聯(lián)，如下圖所示：（3）小張從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，此時電路的電流最小，根據(jù)小燈泡的U﹣I圖像知，此時的電流為0.1A，對應(yīng)的電壓為0.5V，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律，變阻器連入電路的最大電阻為：R滑=U滑I（4）這種說法不合理，探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系要控制電阻大小不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化。故答案為：（1）3；不發(fā)光；（2）如上圖所示；（3）C；（4）不合理；探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系要控制電阻大小不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化。5．小明用如圖1所示電路來測量小燈泡的電功率（部分實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格已標(biāo)明）。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1中滑動變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大；（2）實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電表指針始終處于圖2所示位置，則故障是③⑦之間發(fā)生斷路（3）故障排除后，小明從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U﹣I圖象如圖3所示，所用滑動變阻器的規(guī)格是下列四個選項(xiàng)中的C。A．“5Ω2A”B．“15Ω2A”C．“25Ω2A”D．“30Ω2A”（4）某次調(diào)節(jié)中，滑動變阻器接入電路的阻值減小了△R1，小燈泡的阻值變化了△R2，則△R1＞△R2（填“＞”、“＜”或“＝”）?！窘獯稹拷猓海?）因要求滑動變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大，故應(yīng)將左下接線柱連入電路中，如下圖所示；（2）由圖2可知，電流表示數(shù)為0，說明電路可能斷路；圖中電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路了，即接線柱間⑥⑦之間發(fā)生了斷路；（3）因電壓電壓為3V，由圖3可知，當(dāng)燈的電壓為0.5V，通過的電流為I＝0.1A，因小明從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，此時變阻器連入電路中的最大電阻：R滑=U?U1故選用C“25Ω2A”的變阻器；（4）當(dāng)滑動變阻器電阻R滑變小時，根據(jù)分壓原理，變阻器的電壓變小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈泡兩端電壓增大；由圖3知，通過燈的電流也增大，根據(jù)P＝UI可知，燈的實(shí)際功率增大，燈絲溫度升高，燈泡電阻R燈變大；因通過燈的電流即電路中電流變大，說明電路中的總電流變大，故總電阻R變??；根據(jù)R＝R滑+R燈可知，只有當(dāng)R滑的減小量大于R燈的增加量才會讓總電阻變小，即△R1＞△R2；故答案為：（1）如上圖所示；（2）⑥⑦之間發(fā)生斷路；（3）C；（4）＞。6．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)決定設(shè)計(jì)一個簡易的身高測量儀，可用器材有電壓恒定的電源、電壓表、電阻絲、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線（若干）等。他們的設(shè)想是：用滑片在繃直的電阻絲上滑動代替滑動變阻器；將電壓表改裝成身高顯示儀﹣﹣所測身高越大，顯示儀示數(shù)越大，且刻度均勻。（1）同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖所示電路，老師指出他們的設(shè)計(jì)有不夠合理的地方。你認(rèn)為下列分析正確的是C。A．移動滑片P時電路的總電阻沒有變化B．當(dāng)所測身高越大時，電壓表的示數(shù)越小C．電壓表的示數(shù)變化量跟身高變化量不成正比D．電壓表的示數(shù)不能由零變化到最大刻度值（2）在老師的引導(dǎo)下，同學(xué)們設(shè)計(jì)出了正確的電路，是圖中的丁電路。【解答】解：（1）由電路圖可知，定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測V2兩端的電壓。A．移動滑片P時，R2接入電路中的電阻發(fā)生變化，由電阻的串可知，電路的總電阻發(fā)生變化，故A錯誤；B．當(dāng)所測身高越大時，滑片上移，R2接入電路中的電阻變大，由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，R2兩端分得的電壓變大，即電壓表的示數(shù)越大，故B錯誤；C．由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，電壓表的示數(shù)U2＝IR2=UR1+D．當(dāng)滑片位于R2下端時，接入電路中的電阻為零，電路為R1的簡單，電壓表的示數(shù)為0V，則電壓表的示數(shù)可以由零變化到最大刻度值，故D錯誤；故選：C；（2）甲圖：R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，由電壓表的示數(shù)U2＝IR2=UR1+乙圖：R1與R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，所測身高越大時，R2接入電路中的電阻變大，由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，R2兩端分得的電壓變大，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R1兩端的電壓變小，即顯示儀（電壓表）的示數(shù)變小，故B不符合題意；丙圖：R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2滑片上方電阻絲兩端的電壓，由電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路可知，所測身高越大時，滑片上移，電壓表所測電阻絲的阻值減小，但接入電路中的電阻不變，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流不變，顯示儀（電壓表）的示數(shù)變小，故C不符合題意；丁圖：R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2滑片下方電阻絲兩端的電壓，所測身高越大時，滑片上移，電壓表所測電阻絲的阻值增大，但接入電路中的電阻不變，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流不變，顯示儀（電壓表）的示數(shù)變大，且刻度均勻，故D符合題意。故選：丁。故答案為：（1）C；（2）丁。7．小金用圖甲所示的電路探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)時意外發(fā)現(xiàn)：“當(dāng)變阻器滑片P向左移時，兩電壓表的讀數(shù)之和減小?！彼a(chǎn)生了疑惑，在老師的引導(dǎo)下，知道了用久的普通干電池內(nèi)部有不可忽略的電阻，可將它看作一個理想電源（電壓U恒定，電阻為0）與一個電阻r的串聯(lián)（圖乙所示），為了測量干電池電阻r，他選擇了適當(dāng)器材，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案。（1）選用的器材：一個電壓表，符合實(shí)驗(yàn)要求的已知阻值的定值電阻R1，導(dǎo)線和開關(guān)若干，一節(jié)舊干電池。（2）設(shè)計(jì)出了如圖丙的實(shí)驗(yàn)電路圖。（3）請你根據(jù)他所設(shè)計(jì)的電路圖，幫他寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟和需測量的物理量。①按照電路圖連接電路，記下開關(guān)S斷開時電壓表的示數(shù)U；②閉合開關(guān)S，記下電壓表的示數(shù)U1。（4）請你幫他寫出干電池電阻r的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測量量表示）：(U?U1【解答】解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路丙圖可知，將R1與電源（r）串聯(lián)起來，將電壓表并聯(lián)在R1兩端。當(dāng)S斷開時，電壓表測的是電源電壓；當(dāng)S閉合時，電壓表測的是R1兩端電壓，利用串聯(lián)電路電流規(guī)律和電壓規(guī)律即可求解。所以實(shí)驗(yàn)步驟：①按照電路圖連接電路，記下開關(guān)S斷開時電壓表的示數(shù)U；②閉合開關(guān)S，記下電壓表的示數(shù)U1。因?yàn)榇?lián)電路電流相等：則U1R1故答案為：（3）①按照電路圖連接電路，記下開關(guān)S斷開時電壓表的示數(shù)U；②閉合開關(guān)S，記下電壓表的示數(shù)U1；（4）(U?U8．力敏電阻的阻值會隨著其表面受到的壓力大小的改變發(fā)生變化，科技節(jié)小明想制作電子秤參加比賽，網(wǎng)購了一款力敏電阻，在說明書上查閱到該力敏電阻阻值與壓力變化的關(guān)系如圖所示。（1）從圖中得到的初步結(jié)論是該力敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小。（2）小明讀圖時發(fā)現(xiàn)，在壓力F為15牛，圖中無法準(zhǔn)確讀出該力敏電阻Rx的阻值，小明利用下列器材進(jìn)行測量：該型號力敏電阻、15牛的重物、電壓恒為3V的電源、電壓表（量程0～3V）、最大阻值為25Ω的滑動變阻器R1、開關(guān)各一個，定值電阻3個，分別為R2（60Ω）、R3（30Ω）、R4（10Ω），導(dǎo)線若干。請合理選擇器材完成任務(wù)。要求：①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。②寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需測量的值（用字母表示）。③為精確測量，電表指針偏轉(zhuǎn)要達(dá)到最大量程的23【解答】解：（1）由圖知，該力敏電阻的阻值隨壓力的增大而減?。唬?）由圖可知，壓力為12N時，力敏電阻大小為80Ω；壓力為16N時，電阻為60Ω，故當(dāng)壓力F為15N，力敏電阻在60Ω和80Ω