初中物理电流表、电压表在判断电路故障中的应用实验题

（伏安法、单伏法）在做“伏安法测量定值电阻”的实验中，小明同学设计了如图21甲所示的电路，请你完成下列问题．

（1）该实验的原理是              ．
（2）请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（3）连接电路时，应将开关      ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最    端（选填“左”或“右”）．
（4）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于           断路造成的．
（5）调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图乙所示的图象，则该电阻的阻值R=__   Ω．
（6）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都被其他同学借走了．于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计如图所示的电路，仅操作控制开关就测出了电阻Rx的阻值．电源电压未知且恒定不变．请帮他把实验步骤补充完整：

只闭合开关S₁，_________________________________________________．
______________________________________________________   ______．
电阻表达式：Rx=______________．

（单伏法）在“测定小灯泡电阻”的实验中，提供如下实验器材：
A．待测小灯泡（2.5V  0.7W）
B．电源（电压恒为3V）
C．电流表（量程0~0.6A或0~3A）
D．电压表（量程0~3V或0~15V）
E．滑动变阻器（20Ω 1A）
F．开关、导线
（1）小明同学连接线路后闭合开关，将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗，而电压表的示数增大。请你用笔画线代替导线，把下图甲中的实物电路按小明的连接方式连接完整。

（2）电路连接好后，当电压表的示数为      V时，小灯泡将正常发光。
（3）小灯泡正常发光时，电流表和电压表均有示数。突然，电路发生故障，小灯泡熄灭，而电流表和电压表的示数均变大，则故障的原因是                           。
(4）利用上述实验器材，不能完成下述实验中的                （选填选项前的字母）
A．测量小灯泡的额定功率
B．探究电流与电压的关系
C．探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系
D．探究串联电路电压的特点
（５）小红同学想利用上述器材测量一未知电阻R（定值）的阻值，但实验过程中不慎将电流表损坏，在不另外添加器材的情况下：
①为了测出R的阻值，请你在图乙的虚线框中画出你所设计的实验电路图。
②闭合开关后，测得你所设计的电路图中电压表的示数为U，则R=                。

（伏安法）用伏安法测标有“2.5V”的字样小灯泡L的电阻。
⑴实验原理是______________________。
⑵在右侧方框内画出实验电路图。
⑶下图中有小叶尚未完成的实物图。请将电压表接入电路。
⑷在开关闭合前，图中滑动变阻器的滑片应置于_______端（填“A”或“B”）。
⑸开关S闭合后，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，电压表的示数如图19甲所示。若电路只有一处故障，则产生此现象的原因可能是下列情况中的  。（选填序号）

A．滑动变阻器断路	B．电流表断路
C．灯泡L断路	D．灯泡L短路

    
排除故障后，闭合开关S，发现电压表和电流表的示数都比较小，灯泡L不发光。这
应该进行的操作是       ，使电压表  ，灯泡L正常发光。此时，电流表
的示数如图乙所示，测出其正常工作时的电阻为          W（保留一位小数）。

在测量小灯泡电功率的实验中，小明同学选取了一个标有“3.8V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材，连接的电路如图甲所示。

（1）请指出图中的两处错误：
①________；②________。
（2）改正错误后，闭合开关，如果发现灯泡发出特别耀眼的光，且此时电流表和电压表都有示数，出现该现象的原因可能是________ 。
（3）故障排除后，移动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时的电流为______A，小灯泡的额定功率为________W。
（4）分析小明在下表中记录的实验数据可知，小灯泡的发光亮度是由灯泡的________决定的。灯丝的电阻随两端电压的增加而________（填“增大”或“减小”），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随________而增大。

电压/V	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
电流/A	0.2	0.22	0.25	0.28		0.34
电功率/W	0.3	0.44	0.625	0.84		1.36
灯泡发光情况	很暗 → 暗 → 正常发光 → 很亮

 
（5）关于此小灯泡的电功率P与U ²、P与I ²的图象，图丙中描述正确的是________。

在“测定小灯泡功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为9Ω，滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样。图甲是小明同学连接的实物电路图

（1）在连接电路时，开关要置于______状态,闭合开关前要将滑片置于__________位置,
（2）请观察实物电路中的电流表、电压表及滑动变阻器的连接是否有错误及不恰当之处，如有请具体写出：
A．___________________________________________________________
B．__________________________________________________________
C．_________________________________________________________
（3）小明同学及时纠正了电路连接的错误及不恰当处后（电路元件连接正确处不动），闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为3V，电流表示数为0，故障的原因可能是____________________________________________。
（4）小明同学排除故障后，再次闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到某点时，电压表的示数为2.2V，为测定小灯泡的额定功率应将滑片向________________移动（选填“左”或“右”）。
（5）当电压表的示数等于额定电压时，电流表的示数如图12乙所示，则小灯泡的额定功率是__________W。

“如图甲所示，在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）连接电路时开关_________，
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，原因可能是下列中的哪一种：（只填选项） （   ）

A．灯泡断路

B．电压表短接

C．灯泡短接

D．滑动变阻器断路

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某一位置时．电压表的示数如图乙所示，其读数为_________；要获得小灯泡额定功率的数据；片P应向__________（选填“A”或“B“）端移动；
（4）改变滑片P的位置，获得如表所示的多组对应的电压、电流值，由表格可知，灯泡的额定功率是________；

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A
1	1.5	0.15
2	2.5	0.20
3	3.0	0.22

 

在探究电流与电压、电阻的关系中：
提出问题：通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
猜想：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。
实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干。
实验过程：
（1）在虚线框内画出图所示实物图的电路图。

（2）小明按图14正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最_________端(选填“左”或“右”)，闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是           。
（3）小红在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5 V，并记下电流值。接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向            端移动（选填“左”或“右”），直至           ，再次记下电流值。
（4）接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了下表中的实验数据，分析数据得出：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。

电阻R/Ω	5	10	15
电流 I/A	0.30	0.15	0.10

 
（5）小红实验时所选择的滑动变阻器规格是                。

为探究导体中的电流与电阻的关系，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、五个定值电阻（阻值分别为6Ω、8Ω、12Ω、16Ω、20Ω）、滑动变阻器（1A 20Ω）、开关、导线若干．

（1）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，更重要的作用是               
（2）电路连接后，小华将滑动变阻器的触头移至最左端，闭合开关时发现电压表的指针偏转超过其量程，电流表示数不为零，则他接下来应进行的操作中，最合理的是      ．

A．立即将滑动变阻器的触头移至最右端

B．断开开关，将电压表接入电路的量程改为15V

C．断开开关，检查定值电阻是否发生断路

D．断开开关，检查滑动变阻器是否发生短路

（3）排除故障后，当定值电阻阻值为6Ω时，电压表的示数如图乙所示，其值为    V．若将定值电阻阻值换为8Ω时，则应将滑动变阻器的触头向          移动，才能完成第二组数据的测量．
（4）测量第三组数据时，小华想换用阻值为20Ω的定值电阻，你认为可行吗？      ．若想完成接下来的实验，还可换用阻值为      Ω的定值电阻．

在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至         （填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                         的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是                     ；小明排除故障后继续实验。
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                    的作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向_____（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有          Ω的滑动变阻器；
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图像得出的结论是：                                                 。

（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有                   （只要求填写一个实验名称）。

用伏安法测电阻，实验电路图如图1所示，电源电压保持U₀不变。

图1                             图2           图3
（1）该实验的原理是        。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于     端。
（3）假如小珍同学用完好的器材按如图17所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：①         ；②           。
（4）小珍在张芳同学已连好的电路上操作，当闭合开关S，把P向a端移动时，发现电流表示数增大，电压表示数减小。发生此现象的原因是张芳同学把                            。
（5）小珍同学按图1所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图2所示，电流表示数如图3所示，则此时被测电阻R_x两端电压为   V，通过R_x的电流为     A，被测电阻R_x＝     Ω。
（6）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为R_x，实验过程中电流表突然烧坏，请你用剩下的器材测出R_x。先在右边方框内画出此时的实验电路图；再简要写出实验步骤和计算R_x的表达式。

a．实验步骤：                                                    。
b．R_x的表达式：R_x＝          。

小强利用如图甲所示电路测定小灯泡的电阻，被测小灯泡的正常发光的电压为2.5V。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R₁（20Ω 0.5A）、R₂（50Ω 0.5A）、R₃（500Ω 1A）。

（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是__________。正确连接电路，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，灯泡都不亮，电压表的示数接近6V，而电流表的示数几乎为0，则电路可能出现的故障是                       。
（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡正常发光的电阻为_______Ω。在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数减小时，电压表与电流表的示数之比              。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）灯泡的电阻测量完毕，小强用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器____（选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为21Ω， 则所选定值电阻的阻值为       Ω。

(7分)某同学利用电压表和电流表测量电阻R的阻值(约9Ω左右)，电源选用两节干电池。

（1）将图甲中的元件正确连入电路（注意选择量程）
（2）根据你连的电路，闭合开关前，变阻器的滑片应处于_______（(选填“A”或“B”）端
的位置。
（3）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电流表示数为0，电压表示数总为3v不变，则故障的原因是_________________。
（4）当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，由此可知R=_______Ω。你认为这个结果可靠吗? ____________（选填“可靠”或“不可靠”），理由是________________________。

利用如图甲的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率．

（1）按图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的电压表正确接入电路．
（2）开关闭合前，图乙滑片P应移到　 　端（填 “A”或“B”），实验中移动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，示数为　 　A，则小灯泡的额定功率是　 　W．
（3）如图乙，向A端移动滑片P，小灯泡会变　 　（填“暗”或“亮”），当滑片移到某一位置时，小灯泡突然熄灭，检查发现电流表的示数为零，电压表的示数接近电源电压，电路和故障可能是：小灯泡发生　 　路（填“断”或“短”）．

一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：
电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω  0.5A”和“lkΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为12V)。
(1)小明设计了如图a所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为_____________的滑动变阻器。

(2)图b已连接了部分电路。请根据图a所示电路图．用笔画线代替导线，将电路连接完整。

(3)闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为12V，产生此故障的原因可能有下列情况中的　　　　　　　　．(填写序号)
A．小电灯短路　　　 B．小电灯的灯丝断了 　C．小电灯的灯座接触不良
D．电压表的正、负接线柱接反       E．变阻器滑片放在了最小阻值处
(4)小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为6V时．电流表的示数(如图c所示)，小灯泡的额定功率是       W。

(5)分析数据时又发现了“灯泡两端的电压越高，灯丝的电阻越大”的事实，同组的一部分同学认为电阻变大的原因可能是灯丝的温度升高造成的。于是他们选择一段钨丝重新设计实验进行了探究，他们探究的课题应是                            。

如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中．所用器材有：标有 “3.8V”字样的待测小灯泡、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0～0.6A、0～3A)、电压表(量程为0～3V、0～15V)、开关及导线若干．

(1)某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成     ．（填选项前的字母）
A．电流表烧坏    B．电压表烧坏
C．小灯泡烧坏    D．小灯泡不亮
(2)另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，小灯泡不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：     ．排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到小灯泡闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：                             ．
(3)小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．

①通过上表数据，可算得小灯泡的额定功率为   W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：     ；
②当小灯泡正常工作时，接入电路中的滑动变阻器的阻值为     Ω．
③将两个这样的相同规格的小灯泡串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为     W．
(4)若电压表的0～15V量程已损坏，只能使用0～3V量程，其它器材不变，如何测出小灯泡的额定功率？（不需画图）在此电路下，若小灯泡两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为     Ω～     Ω．（结果保留一位小数）