在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小军设计了如图甲所示的电路，其中R0为定值电阻，电源电压为3V且保持不变。（1）连接电路时，开关应处于  

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21687. （2021•石狮市石光中学•三模）在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小军设计了如图甲所示的电路，其中R₀为定值电阻，电源电压为3V且保持不变。
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（1）连接电路时，开关应处于        状态。请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整。并使滑动变阻器的滑片P向右端移动时，电路中电流表示数变大。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，可能出现的电路故障是        （写出一种情况即可）。
（3）排除故障后，小军调节滑动变阻器的滑片P到不同位置，观察并记录了每次加在R₀两端的电压值和通过它的电流值，并绘制了如图丙所示图象，由图象可知R₀=       Ω，分析图象可以得出的结论是        。
（4）完成实验后，实验小组又增加了一个定值电阻R₀和单刀双掷开关S，设计出一种测量小灯泡额定功率的方法，已知U_额=2.5V，如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。检查电路无误后，闭合开关S，将开关S₁拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为        V，滑片不动，将开关S₁拨至“2”，读出电压表示数为U₀，小灯泡的额定功率：P_额=       。（用U_额、U₀、R₀表示）

共享时间:2021-07-22 难度:2

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[考点]

[答案]

（1）如上图；（2）灯泡断路；（3）10；电阻一定时，电流与电压成正比；（4）0.5；U_额•

。

[解析]

解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P向右端移动时，电路中电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
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；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分断路，所以可能出现的电路故障是电阻断路；（3）根据绘制的如图丙所示图象（过原点的直线）知，电压为3V时，电流为0.3A，由欧姆定律，
R₀=

0.3A

=10Ω；
分析图象可以得出的结论是：电阻一定时，电流与电压成正比；
（4）要测量该小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5V，
①闭合开关S，将开关S₁拨至“1”，小灯泡、R₀和滑动变阻器串联，电压表测R₀和滑动变阻器两端的总电压，调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电压表的示数：U_V=U-U_额=3V-2.5V=0.5V；
②滑片不动，再将开关S₁拨至“2”，电压表测R₀两端的电压U₀，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I_额=

，
③则小灯泡的额定功率：P_额=U_额I_额=U_额•

。
故答案为：（1）如上图；（2）灯泡断路；（3）10；电阻一定时，电流与电压成正比；（4）0.5；U_额•

。

[点评]

本题探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”，考查电路连接、电阻计算、数据分析、控制变量法及特殊的方法测量电功率等，考查知识多，综合性强。

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