初中物理电流表、电压表在判断电路故障中的应用实验题

小宇看到张明同学的实验报告，其中下表是张明在测定额定电压为4.5V的小灯泡电阻实验中，得到部分U和I的数据：
实验次数    1   2   3   4   5
U/V 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
I/A 0.24    0.28    0.32    0.34    0.35
（1）从数据中可知，该小灯泡的额定电流为　　A，正常发光时的电阻为　　Ω；（结果保留一位小数）
（2）小宇想通过实验验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是他设计了如图1所示的电路图，利用了张明同学的实验器材；标有4.5V字样的小灯泡、可在0﹣﹣25Ω范围内调节的滑动变阻器等，但电源上的电压值模糊不清．

①如图2甲是他未完成的实验电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；
②正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到　　的位置，闭合开关后，小宇看到如图2乙所示电流表的示数为　　A，电压表示数的示数为　　V，他马上用这些读数和滑动变阻器提供的信息算出电源电压为　　V；
③继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白色后突然熄灭，他观察到电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是　　．
（3）小宇想通过这个实验得到与张明完全一致的实验数据，你认为小宇　　（填“能”或“不能”）做到．

用标有“3.8V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电阻”实验，连接的部分实验电路如图甲所示．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整；
（2）连接电路时，开关要　 　；
（3）电路连接完整后，闭合开关前，滑片应滑到　 　端（选填“A”或“B”）；
（4）闭合开关，灯泡不发光，电流表无示数；电压表的示数几乎等于电源电压，故障的原因是灯泡　 　；
（5）排除故障后，将滑片移到某位置时，电路中电流表的示数如图乙所示，读数为　 　A，电压表示数为2.5V，此时灯丝的电阻是　 　Ω；
（6）经多次实验，测得多组电压、电流值，并将数据绘制成如图丙所示的I﹣U图象，由此发现：灯丝的电阻是变化的，原因是灯丝的电阻受　 　影响．

一实验小组同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8 V，电阻约为8Ω.

（1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整；正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于        端（选填“A”或“B”）；
（2）实验小组的同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50	3.80	4.20
I/A	0.20	0.30	0.40	0.44	0.47	0.49		0.51
灯泡亮度	不亮	微亮	很暗	较暗	偏暗	较亮	正常	很亮

①实验小组同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而        （填“增大”、“减小”或“不变”）。在第1次实验中,小灯泡不发光的原因是_____________________________；
②灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为       W；
③当小组内的同学测量灯泡地电功率在继续调节滑动变阻器时，不小心把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为        V；
（3）一同学在实验室借了甲：“10Ω  1.5 A”、乙：“20Ω  1.2 A”和丙：“30Ω  1 A”三种滑动变阻器各一个，你认为为个实验小组在实验中使用的滑动变阻器是：               ，
理由是：______________________________________________________________。

某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8 V，电阻约为10 Ω.实验室有如下器材：电源(电压为6 V)、电流表(0～0.6 A　0～3 A)、电压表(0～3 V　0～15 V)、开关各一只，导线若干，滑动变阻器三只：R₁(5 Ω　0.5 A)、R₂(10 Ω　0.5 A)_、R₃(500 Ω　1 A)．同学们设计的电路如图所示：

(1)电压表应选用________挡，电流表选________挡，滑动变阻器应选用________(选填“R₁”“R₂”或“R₃”)；
(2)实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故障现象	检测	故障原因
a.灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变
b.灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变

 
(3)下表为某小组的实验记录分析表：

实验序号	电压表示数/V	电流表示数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.0	0.36	1.08	P额＝（1.08+1.52+1.89）/3=1.5
2	3.8	0.4	1.52
3	4.5	0.42	1.89

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为正确测量结果P_额＝___W.

在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小明同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6 V的电源、额定电压为3.8 V的小灯泡和一个标有“20 Ω  1.5 A”的滑动变阻器，设计的电路如图甲所示的电路．

(1)如果小灯泡的额定功率小于2 W，电流表的量程应选           A；
(2)请用铅笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整(连线不得交叉)；
(3)电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大．电路连接无误，接下来应进行的操作是_________，__________(两空按操作步骤先后顺序填写字母代号)．

A．更换电池或小灯泡	B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置	D．断开电路开关

（4）在实验中，若电压表示数为2 V，则灯泡的实际功率        额定功率(选填“>”、“<”或“=”)；在此基础上,为了能测出灯泡的额定功率, 必须将滑片向_____(选填；左或右)当电压表的示数为        V时小灯泡正常发光，此时电流表示数为0.4 A，则灯泡的额定功率为        W；

某实验探究小组用图所示电路测小灯泡的电阻：

　（1）闭合开关前，变阻器连入电路的电阻值应     ，即滑片应位于    端。（填“a””或““b””端）
　（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是（   ）

A．滑动变阻器开路

B．电压表短路

C．灯短路

D．灯断路

（3）排除故障后，两表的连接和示数如图所示。这个实验可以改进的地方是          ，你这样改变的理由是                     。
（4）该实验电路除了可以测电阻外，还可以进行的实验有                      。（写出一种即可）

在“测定小灯泡电功率”的实验中，小宇连接的电路如图所示，其中小灯池的电阻
约10左右。
(1)请帮助小宇同学认真检查电路，把电路图连接的更合理，并在图上改正 。
(2)连好电路，将滑动变阻器调到最大值，闭合开关，小宇发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，灯泡灯丝完好，出现故障的原因可能是___________

(3)排除故障后，小宇移动滑片进行了多次测量，记下多组对应的电流表和电压表的示数并绘制成图像。当灯泡恰好正常发光时电压表的示数如图所示，则该灯泡的额定电压为______，结合图像信息，可以计算出小灯泡的额定功率是_______。
(4)使用不同规格的器材的另一实验小组对小灯泡进行了三次测量，实验数据和他们对数据的处理结果如下表所示：

实验序号	电压表求数/V	电流表求数/A	功率/W	额定功率/W
1	3.0	0.36	1.08
2	3.8	0.40	1.52
3	4.5	0.42	1.89

 
你认为他们处理数据的方法是否正确，说出你的理由：_________
(5)小宇用上表中的数据求出了小灯泡的电阻值，发现电阻值随电压的增大逐渐增大，他猜想原因是：_____________________。

小灯泡标有“3.8V××”字样．由于磨损，小灯泡的额定功率字样已模糊．某同学用如图甲所示的电路来测定该灯泡的额定功率（已知电源电压为6V．灯丝电阻约为10Ω）．
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于　　端．若闭合开关，灯不亮，电压表的示数为6V，电流表示数几乎为零．出现这一故障的原因可能是　　．
（3）闭合开关，电压表的示数为1.8V，应将变阻器的滑片向　　端移动，直至电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，那么，小灯泡的额定功率是　　W．

下面是小聪和小明做“测量定值电阻R_x”的实验
（1）图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路，尚未完整，请用笔画线代替导线，把电路连接好，使滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的读数变大；
（2）小聪在正确连接后，闭合开关，发现电压表的指针有明显偏转，电流表的指针几乎没有偏转，该故障的原因是　　（选择下列故障原因的字母代号）

A．电阻Rx短路	B．电阻Rx断路
C．电源接线接触不良	D．电流表断路

（3）小聪在排除了电路故障后，先把滑动变阻器的滑片调到最　　（选“左”或“右”）端，闭合开关，再调节滑动变阻器的滑片，测得多组数据，并由这些数据计算得定值电阻R_x的阻值为9.8Ω．
（4）小明在实验时，发现电压表已损坏，他设计了如图乙所示的电路进行试验，先把滑动电阻器的滑片调到电阻值最大处，闭合开关S₁、S₂，电流表的读数如图丙所示，为　　A；保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关S₁，断开开关S₂时，电流表的示数为0.3A，已知滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是　　Ω．（设电源电压恒定）
（5）比较小聪和小明的实验，你认为　　的实验结果更准确，理由是　　．
（6）小明想借用学校实验室的器材测量家里电热毯的电阻（电热毯的额定电压为220V，额定功率约100W），老师告诉他，实验室有以下器材可供选用；
①电流表A₁，量程“0～30mA”
②电流表A₂，量程“0～0.6A”
③电流表A₃，量程“0～3A”
④电压表V，有“0～3V”和“0～15V”两个量程；
⑤滑动变阻器R₁“20Ω 1A”
⑥滑动变阻器R₂“50Ω 0.5A”
⑦滑动变阻器R₃“1kΩ 0.1A”
小明打算用12V的学生电源作为电源，为了较准确地测出电热毯的电阻值，则电流表选　　；滑动变阻器选　　．

在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数．已知电路中各处均接触良好。

(1)请写出发生上述现象的三个可能原因：
           ；           ；          ．
(2)为进一步确定原因，小华同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况．著电流表有示数，说明上述现象产生的原因是                   (写出一个可能原因)；若电流表无示数，说明上述现象产生的原因是                 。
(3)小明同学准备用一根导线并联接在电阻R两端，根据灯泡能否发光进一步确定原因。此操作方案是否可行，请说明理由                             

一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A。小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：
一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为6V的电源，两个规格分别为“10Ω  1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，导线若干。

⑴小雨连接了甲图所示的实物图的一部分，通过分析你认为小雨选用的滑动变阻器规格应该为        。
⑵请你用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡变暗）。
⑶电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是                               。
⑷排除故障后，进行了三次测量，测量数据如下表。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时电流为         A；小灯泡的额定功率为         W。

电压U/V	1	2.5	2.8
电流I/A	0.18		0.28

⑸利用所给器材，该实验装置      （选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。

同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选用的电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻小于10Ω，滑动变阻器上标有“30Ω lA”字样，如图甲是小林同学没有连接完的实验电路．

(1)请你用笔画线代替导线，帮小林将实验电路连接完整；
(2)连接线路完好后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数而电流表没有示数，则故障的原因可能是                                            
(3)故障排除后，闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图丙所示，小灯泡两端电压为
      V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向      （选填“左”或“右”）端滑动；
(4)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是      w．
（5）如果电压表坏了，在不能改变原电路的条件下，小林又想粗略测量小灯泡的额定电功率，下一个操作步骤是                  ，使电流表的示数为          A时，计算出小灯泡的额定电功率。

如图a所示是测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率的电路．

（1）用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在    端（填“a”或“b”）．
（3）实验时，若开关处接触不良，下列判断正确的是（   ）

A．灯泡能正常发光	B．灯泡会烧坏
C．电流表有示数	D．电压表没有示数

（4）故障解决后，调节滑动变阻器使电压表读数为2.5V，此时电流表读数如图b所示，则灯泡的额定功率为    W．

小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。

（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，
完成图乙所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是                             。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如下表，其中当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是         A。

实验次数	电压U/ V	电流I/ A	小灯泡的亮度
1	2.0		暗
2	2.5	0.25	亮
3	2.8	0.26	很亮

 

分析上表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由         (填“实际功率”或“额定功率”)决定的。小灯泡正常工作时的电功率为         W。
（4）小明从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响其变化的主要因素是         。
（5）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验。在探究“电流与电阻的关系”的过程中，应控制         不变。实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向         （根据图甲填“右”或“左”）移动。

在“测定小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如下图所示，他选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，电源为两节干电池。

（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。
（2）正确连好电路后，闭后开关前应把滑动变阻器滑片调到     （选填“A”或“B”）端。
（3）如果连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数约为3V，则产生故障的原因可能是                                （   ）

A．小灯泡短路	B．小灯泡的灯丝断了
C．滑动变阻器滑片接触不良	D．电压表的正、负接线柱接反

（4）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表的指针位置如图丙所示，则小灯泡的额定功率为         W。