初中物理电流表、电压表在判断电路故障中的应用实验题

子森同学在探究“电流与电压的关系”实验中，选用器材如下：电压为4.5V的电源、滑动变阻器R_A（50Ω 1A）、滑动变阻器R_B（20Ω 1A）、电流表、电压表、开关、定值电阻、导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整。

（2）连接电路时，开关应断开，防止因电路　     　（填“短路”或“断路”）造成电流过大而损坏元件。开关闭合前，应将滑动变阻器滑片滑到最　    　（填“左”或“右”）端。

（3）开关闭合后，两表均无示数，故障可能是　             　（填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路。

（4）排除故障后，多次改变定值电阻两端的电压，测得实验数据如下表。第2次电压表的示数如图乙，则此时电压为　     　V．分析数据可知：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成　      　。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1.0		2.0	2.4	3.0
电流I/A	0.10		0.20	0.24	0.30

（5）实验中所用定值电阻的阻值是　      　Ω，所选的滑动变阻器是　     　（填“R_A”或“R_B”）。

（6）完成实验后，子森想测量小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I_额．请完成实验步骤（已知电源电压为U、R₂的最大阻值为R₂）：

①闭合开关S₁，S₂接1，移动滑动变阻器R₂的滑片，使电流表示数为　     　；

②闭合开关S₁，S₂接2，保持滑动变阻器　    　的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器的滑片，使电流表示数为　     　；再将滑动变阻器R₂的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率表达式为P_额＝　                  　。

小东在做“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）根据电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图连接完整。

（2）正确连接电路后，闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片应位于最　   　（填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表示数不为零，她提出了如下猜想：①小灯泡短路；②电压表断路；③电流表断路，则猜想　    　（填一种可能）可能正确的。

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电压表示数如图丙，读数是　    　V，此时应将滑片向　    　（填“左”或“右”）端移到合适位置，读出电压表，电流表示数，即可算出小灯泡额定功率。

（4）小东将滑片移动到不同位置，逐一读出两表示数后画出小灯泡U﹣I图象如图丁，发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是　   　。

小鹏在探究"通过导体的电流与导体两端电压的关系"时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的电路按甲图连接完整（要求导线不交叉）

（2）连接电路时，开关应该处于 　状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于 　    　（选填"A"或"B"）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 　       　的作用。

（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 　      　（选填字母）。

A．	滑动变阻器短路
B．	电流表断路
C．	电阻R短路
D．	电阻R断路

（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究"电压不变时，电流与电阻的关系"。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论： 　                                                 　。

（5）上述实验中，

①小鹏用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向 　      　（选填"A"或"B"）端移动滑片，直至电压表示数为 　      　V时，读出电流表的示数。

②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为 　                     　，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器 　       　（选填字母）。

A．	"50Ω 1.0A
B．	"30Ω 1.0A"
C．	"20Ω 1.0A"

在探究"电压一定时，电流跟电阻的关系"的实验中，设计的电路如图甲所示。

（1）请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）。

（2）连接好电路，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 　    　。

（3）排除电路故障后进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变。若电压表示数偏小，则应将滑动变阻器向 　 　（选填"左"或"右"）滑动实验数据记录如表，其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为 　    　A。

实验次数	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	5	10	15	20	25
电流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（4）分析实验数据可得实验结论是： 　                                      　。

小明连接了如图1所示的电路，灯泡上标有" 2.5V 0.3A"。

（1）在方框内画出实物图对应的电路图。

（2）闭合开关，看不到灯亮，电流表有示数。小明认为灯不亮的原因是灯丝断了，你认为他的说法是否正确？ 　       　依据是 　                                     　。

（3）小芳想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因。请在图3中补充完整用电压表测ab接线柱间的电压时的实物图。

测量时若出现下表中的情况，请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。

	U ab /V	U cd /V	电流表示数 I/A	看不到灯亮的原因
情况一	2.10	0	0.30
情况二	2.20	0.40	0.14

情况二中，看不到灯亮，通电10s灯消耗的电能为 　     　。

如图所示，在"测量小灯泡的电功率"的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）。

（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是 　                   　。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向 　     　（选填"A"或"B"）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为 　     　W。

（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是 　                  　。

（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 　 　（填标号）。

A．	探究电流与电压的关系
B．	探究电流与电阻的关系

在"测量小灯泡的电功率"的实验中，小明同学选取了一个标有"2.5V"、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材。

①根据电功率P＝UI，小明画出实验电路图如图甲所示，图中①应接入     　，②应接入 　      　。（以上两空均选填" "或" "）

②连接电路时，开关应该 　    　。闭合开关，移动变阻器滑片的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是 　    　。

③经检查电路连接正确后，小明连续进行了3次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在下列表格中，其中第2次测量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．

序号	灯泡两端的电压U/V	通过灯丝的电流I/A	灯泡的亮度	灯泡的电功率P/W
1	2.00	0.44	较暗	0.88
2	2.50		正常发光
3	3.00	0.50	很亮	1.50

“测量小灯泡的电功率”：选用小灯泡L（额定电压为3.8V）、电压表、电流表、滑动变阻器R和干电池4节等。

（1）在图甲的虚线框内把实验电路图补充完整。

（2）在连接电路时，开关应处于　 　状态。

（3）完成电路连接，试触时发现电压表指针向右偏转，电流表指针向左偏转，原因是　     　。

（4）纠正错误后，闭合开关S，移动滑片P电压表示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定功率，滑片P应向　   　（选填“a”或“b”）端移动，直至电压表的示数等于　 　V，电流表的示数如图丙所示为　 　A，则小灯泡的额定功率为　   　W。

为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。

（1）如图甲所示，连接电路时开关应处于　   　状态。实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是　    　（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。

（2）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向　   　端（选填“左”或“右”）移动。

（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为　   　A，通电20s小灯泡消耗的电能为　    　J。

（4）把这样的两个灯泡串联在电压为4V的电路中，电路的总功率为　   　W。

如图所示，在"探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系"实验中，某小组选用两节新干电池为电源，规格为"20Ω 1A"的滑动变阻器等器材进行实验：

（1）请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整；

（2）连接电路时开关应该 　 　。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但没超出量程，则产生故障的原因可能是导体电阻 　    　（选填"断路"或"短路"）；

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为 　    　A；

（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由测得数据可知，当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比，导体电阻为 　    　Ω（结果保留一位小数）：

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.6	1.0	1.5	2.0	2.4	2.8
电流I/A	0.12	0.20	0.32	0.38	0.48	0.56

（5）进行实验时，该小组发现：调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，为了解决这个问题，可采取的方法是 　                                    　（写出一种即可）

我市中考实验操作考试时，实验员为"测量小灯泡的额定电功率"实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、规格为"12Ω 1A"的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个，新干电池4节，导线若干。

（1）图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打"×"；

（2）闭合开关前，应将滑片P移到最 　 　（填"左"或"右"）端；

（3）经检查，电路连接无误，各元件完好，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是 　 　；

（4）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W；

（5）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，请你帮助分析出这种现象的原因是 　 　。

小华同学想用"伏安法"来测量定值电阻R _X的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。

（1）连接电路时，开关应处于 　  状态。闭合开关，向 　  （选填"A"或"B"）端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大。滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是 　  　。操作中，小华发现两个电表只有一个示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，刚发生故障的元件应是 　 　  

A．

电源

B．

电阻R X

C．

滑动变阻器

（2）排出故障后，闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，计算R _X的阻值为 　  　Ω。

（3）按照上面的操作步骤，小华又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻，并描绘了其电流随电压变化的图象（即I﹣U图象），小华发现他所描绘的定值电阻的图象是一条直线，而小灯泡的I﹣U图象如图丙所示，原因可能是小灯泡的电阻与 　  　有关。由图象可知小灯泡的额定功率为 　  　W。

（1）小明按图1连接实物、接通电路，电流表有示数，电压表示数为，当移动滑动变阻器滑片时，电压表示数不变，检查发现只有滑动变阻器接线出错，该错误是　　。

（2）按图1在图2中正确连接实物。

（3）正确连接后，小灯泡刚好发光时电压表、电流表的示数如图3所示，完成下表。

小灯泡的实验数据

发光情况	刚发光	较亮	很亮
		2.00	3.00
		0.30	0.38
		0.60	1.14
		6.67	7.89

（4）根据表中，归纳小灯泡电阻变化的规律。　　。

小明用"伏安法"测量一个定值电阻R _x的阻值（约为20Ω左右）。实验器材有：定值电阻R _x、电压表（量程0～3V和0～15V）、电流表（量程0～0.6V和0～3A）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、学生电源各一个，导线若干。

（1）"伏安法"测电阻的原理是 　 　。

（2）如图a所示是"伏安法"测电阻的实验电路图，图中甲、乙为两个电表，其中甲

为 　 　表；

（3）本实验电源电压选用12V，电压表应选用 　     　量程，电流表选用0～0.6A量程；连接如图b所示的电流表时，应使电流从" 　     　"接线柱流入电流表；

（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为6V，电流表示数为零；移动滑动变阻器滑片，电压表示数有明显变化，但电流表示数始终为零，则发生故障的元件是 　 　；

（5）排除故障后，接通线路，移动滑动变阻器滑片，当电流表的示数如图b所示时，通过电阻R _x的电流大小是 　    　A；

（6）经多次测量，小明由实验数据绘制得如图c所示的U﹣I图象，由图象可知：电阻R _x＝ 　    　Ω（保留1位小数）

（7）在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 　 　（填序号）。

A．	用刻度尺测量物理课本的长与宽
B．	探究杠杆的平衡条件
C．	测量小灯泡的电功率

在“测量小灯泡电功率”的实验中，小柳同学连接的电路如图甲所示，所用小灯泡额定电压为2.5V，电源电压保持不变。

（1）连接电路时，开关应　　（选填“闭合”或“断开”），应将滑片P放在变阻器的　　（选填“A”或“B”）端，电压表应选用的量程是　　（选填“0～3V”或“0～15V”）。

（2）连接电路后，闭合开关，小柳发现电流表有示数，但小灯泡不亮，电压表示数为零，故障的原因可能是　　。（写出一种）

（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电流表示数如图乙所示时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为　　A，该灯泡的额定功率是　　W。

（4）小龙同学在测同样规格的小灯泡电功率时，发现电流表3A的量程已损坏，只有0.6A的量程可用。小龙查资料，知道电流表内部有电阻，电阻阻值很小，0.6A量程所对应的内部电阻阻值约为0.1Ω．为顺利完成实验，他设计了如图丙所示电路，想把电流表的量程临时改为1.2A．图中ab是一根长20cm的锰铜电阻丝，总阻值约为0.2Ω，a端用一个夹子固定，另一个夹子可在ab间移动。

实验室提供下列器材：

A．锰铜电阻丝ab长20cm，总阻值约为0.2Ω

B．滑动变阻器（0～10Ω）

C．滑动变阻器（0～50Ω）

D．蓄电池电压24V

E．开关一个，夹子两个，导线若干

①小龙实验时应选择的滑动变阻器是　　（填字母代号）。

②小龙实验操作步骤如下：

Ⅰ按照图丙连接电路，滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置，开关处于断开状态，同时断开锰铜电阻丝b端的夹子；

Ⅱ闭合开关，　　，使电流表的示数为0.6A；

Ⅲ　　。

这样电流表的量程就临时改为了1.2A。