初中物理电路图设计实验题

在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为 $6V)$、电压表和电流表各一个、额定电压为 $2.5V$的待测小灯泡 $L$（电阻约为 $10\Omega )$、滑动变阻器两个 $(R_{甲}$：“ $10\Omega 1A$ “； $R_{乙}$：“ $50\Omega 0.5A$ “ $)$、开关 $S$、导线若干。

（1）该实验的原理是电功率 $P=$　　。

（2）实验中，应选用的滑动变阻器是　　（选填“ $R_{甲}$”或“ $R_{乙}$” $)$；

（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图甲的虚线框内；

（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况，如图乙所示，完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为　　 $\Omega$。（保留到小数点后一位）

（5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个 $10\Omega$的电阻 $R_0$和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变） $:$

①闭合开关 $S$， $S_1$接 $b$，调节滑动变阻器 $R$使小灯泡正常发光，记录电压表示数 $U_1$。

②闭合开关 $S$，滑动变阻器滑片保持不动， $S_1$接 $a$，读出此时电压表示数为 $U_2$。

则小灯泡额定功率 $P_{额}=$　　（用 $R_0$、 $U_1$、 $U_2$表示）。

小李为了探究“电流与电压的关系”，请你与他合作并完成以下实验步骤。

（1）请你在虚线框中设计出相应的电路图。

（2）小李在探究电流与电压的关系时，要控制　 　不变。通过实验探究，得到以下数据。在进行数据分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第　　组数据是错误的。

序号	1	2	3	4	5
电压 $U/V$	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4
电流 $I/A$	0.16	0.24	0.32	0.44	0.48

（3）为了分析电流与电压的定量关系，请你利用正确的数据，在坐标中绘制出电流与电压关系的图象。

现有如下实验器材：待测电源（电压大约在 $16V~18V$之间）、一个实验室用量程为 $0~15V$的电压表、一个开关、三个定值电阻（分别为 $R_1=1\mathit{k\Omega }$、 $R_2=10\Omega$、 $R_3=20\Omega )$、导线若干。

请你利用实验器材，并从三个电阻中选择两个电阻，设计实验测量出电源电压值，根据要求完成下列问题。

（1）选择的两个电阻是　       　和　        　。

（2）在虚线框中画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。

（3）测量步骤及所需测量的物理量（用字母表示）　          　。

（4）电源电压值的表达式（用已知物理量字母和测量物理量字母表示） $U_0=$　       　。

小刚同学在做"用伏安法测量某定值电阻R阻值"的实验中将电路图连接成如图甲所示电路。

（1）连接电路时，开关必须是 　 　，滑动变阻器滑片置于 　    　端（选填"C"或"D"）。

（2）实验中，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数且无明显变化，经检查是导线连接问题，请你用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。

（3）电路连接正确后，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻的电流大小为 　 　A．它的阻值是 　 　Ω，通常情况下要进行多次测量，其目的是为了 　            　。

（4）另一位同学选择了一个标准的电阻箱（元件符号 ），若干开关、干电池及导线和一个电流表（电流表量程足够大）来测量定值电阻R的阻值，请你帮他在方框内设计完整的电路图（画出一种即可）。

【山东省青岛市2015年初中学业水平考试】问题解决——测量电阻：
小雨想要知道未知电阻Rx的阻值，现有—个电压恒定的电源（电压值未知）、—个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R₁和R₂的定值电阻与若干导线，其中R₁和R₂的阻值都较小，均不能单独与电流表串联接在电源两端，否则会损坏电流表。
（1）请在方框内画出实验电路圈（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成测量步骤：
①按照电路图连接实物电路；

②………… ……………………
………………………………
（2）推导出测量电阻R_x的数学表达式。

（单安法）现给你：电源（电压不变），定值电阻R₀，电流表，单刀双掷开关各一个，导线若干。（1）请设计一个测量未知电阻R_x的电路图，并画在虚线框内。

（2）将实验过程补充完整：
A.对照电路图连接好电路，将开关S与a接触，观察并记录电流表的示数为I₁；
B.将开关S与b接触，                            ；
C.断开开关，整理器材。
（3）用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx=              。

（双安法）为测量电阻R_x的阻值，老师提供了以下器材：待测电阻R_x、已知阻值的定值电阻R₀一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表两只、开关一个、导线若干．从中选择器材按下述要求完成实验．
（1）将所设计的电路图画在方框内；
（2）如果电流表A₁的示数为I_1, 电流表A₂的示数为I_2,，请写出待测电阻R_x的表达式：R_x=     ．

小杨想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻R_x；1个电阻箱R₁，（用表示）；1个滑动变阻器R₂；1个电流表；2个开关，S₁和S₂；电源一个（其电压略大于R_x允许的最大电压）；导线若干．
（1）请根据下面的操作情况，在虚线框中替小杨画出正确的实验电路图；

（2）小杨按正确的电路图连接好实物后，进行了以下主要实验操作：

A．S1断开S2闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为Im

B．读出电阻箱R1的示数

C．S1闭合S2断开，读出电流表的示数为Ik

D．将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大

E．改变R₂的滑片P的位置，再测两组I_m、I_k和R₁的数值
上述步骤的合理顺序是            ．（只需填写序号）
（3）小杨认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证I_m      I_k（选填“＞”、“＜”或“=”），R₁的示数即为待测电阻R_x的阻值．

实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、电阻箱一个、开关一个、导线若干。请你选用上述器材，设计一个实验证明“当通过导体的电流保持不变时，导体消耗的电功率与电阻的关系为P =" kR" （k为常量）”。
要求：（1）画出实验电路图；（2）写出实验步骤；（3）画出实验数据记录表。

小丽通过学习知道了“当两个阻值分别为R₁和R₂电阻串联时，其等效电阻值为R_串=R₁+R₂”，于是她认为“当这两个电阻并联时，其等效电阻值也应该为R_并=R₁+R₂”。现有：一个两端电压为3V且保持不变的电源、一块已调零的电压表、两个阻值10Ω的定值电阻R₁和R₂、一个开关及导线若干，请你利用这些器材设计实验证明小丽的观点是错误的。请画出实验电路图，并写出主要的实验步骤。

现有下列实验器材：一只已知阻值的定值电阻R₀、两只电流表、电池、开关、足量的导线。请你利用这些器材设计实验，测出一只未知电阻R_x的阻值。要求：
(1)在框内画出实验电路图。(2分）

(2)简述实验过程并用已知量和测量量表示R_x。
                                       

右图是一个双温电炉的电路，该电炉由两段相同的电阻丝组成发热体，A、B、C为三根引出线，其中A为低温档，B为高温档，并且每秒钟高温档产生的热量是低温档的2倍，试在图中的方框内画出两段电阻丝连接图。（用表示电阻丝）

小明在做“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）下图是小明未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整。
（2）电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值，记录在表格中。
①小灯泡正常工作时的电阻为    Ω。
②小亮从数据中发现，小灯泡的电阻是变化的，你认为影响电阻变化的主要因素是
                  。
（3）完成上述实验后，小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量变阻器的最大电阻R_X。他找来一个已知阻值为R₀的定值电阻替换了灯泡，同时撤去了电流表，并利用余下的器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干），在不改动电压表位置及连线的情况下，很快测出了R_X的大小。
①请你把设计的电路图画在虚线框内。

②简述实验过程中要测量的物理量并用相应的字母表示。   
（a）_                                          
（b）_                             
③R_X=_                             （用已知量和测量量表示）

小华观察家中“220V  40W”的台灯总比“220V  15W”的壁灯更亮一些，因此小华认为：额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮。请你利用实验室给定的器材，设计一个实验说明，小华的认识是不正确的。实验器材：满足实验要求的电源一个、标有“6V 3W”的灯泡L₁和标有“6V 1.5W”的灯泡L₂各一个，开关一个，导线若干。

（1）      在右边方框中画出实验电路图。
（2）      简述实验现象。