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10. 如图所示为一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻$R_0$均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变
小
。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则a、b之间应接入电压表
，c、d之间应接入定值电阻
。答案
10.小 电压表 定值电阻
解析
【分析】
首先观察滑动变阻器的金属片移动对接入电阻的影响：滑动变阻器R的接入电阻由金属片P右侧的电阻丝长度决定，当P向左移动时，接入的电阻丝长度缩短，因此R接入电路的阻值变小。接下来分析握力F增大的情况：F增大时P左移，R阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变大。要使仪表的示数随F增大而增大，需让仪表的示数随电流增大而增大，结合电路元件的作用，合理选择接入元件即可。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值变化：滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变阻值，当金属片P向左移动时，R接入电路的电阻丝长度变短，因此R接入的阻值变小。
2. 电路元件选择：当握力F增大时，P左移，R阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路电流变大。要使仪表（电压表）示数增大，需让电压表测量定值电阻两端的电压：若c、d之间接入定值电阻，a、b之间接入电压表，定值电阻与R串联，电压表测定值电阻的电压，根据U=IR，电流变大时，定值电阻的电压变大，电压表示数增大，满足“F增大时仪表示数增大”的要求；同时定值电阻可保护电路，避免滑动变阻器阻值过小时电路短路。
【答案】
小；电压表；定值电阻
【知识点】
滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用；电路设计
【点评】
本题结合握力计的实际场景，将滑动变阻器、欧姆定律与电路元件选择相结合，考查电路动态分析能力，需要理清电阻变化对电流、电压的影响，同时结合元件作用合理选择接入元件，是一道中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
首先观察滑动变阻器的金属片移动对接入电阻的影响：滑动变阻器R的接入电阻由金属片P右侧的电阻丝长度决定，当P向左移动时，接入的电阻丝长度缩短，因此R接入电路的阻值变小。接下来分析握力F增大的情况：F增大时P左移，R阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变大。要使仪表的示数随F增大而增大，需让仪表的示数随电流增大而增大，结合电路元件的作用，合理选择接入元件即可。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值变化：滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变阻值，当金属片P向左移动时，R接入电路的电阻丝长度变短，因此R接入的阻值变小。
2. 电路元件选择：当握力F增大时，P左移，R阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路电流变大。要使仪表（电压表）示数增大，需让电压表测量定值电阻两端的电压：若c、d之间接入定值电阻，a、b之间接入电压表，定值电阻与R串联，电压表测定值电阻的电压，根据U=IR，电流变大时，定值电阻的电压变大，电压表示数增大，满足“F增大时仪表示数增大”的要求；同时定值电阻可保护电路，避免滑动变阻器阻值过小时电路短路。
【答案】
小；电压表；定值电阻
【知识点】
滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用；电路设计
【点评】
本题结合握力计的实际场景，将滑动变阻器、欧姆定律与电路元件选择相结合，考查电路动态分析能力，需要理清电阻变化对电流、电压的影响，同时结合元件作用合理选择接入元件，是一道中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻$R_{1}$的阻值为$20\Omega$,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A,电源电压$U=\_\_\_\_\_\_\Omega$.
答案
11.6 $R_2$ 10或15
解析
【解析】
由电路图可知，$R_1$与$R_2$并联，电流表$\mathrm{A}_1$测通过$R_1$的支路电流，电流表$\mathrm{A}$测干路电流。
根据并联电路的电流规律，干路电流大于任意支路电流，因此示数为0.3A的是$\mathrm{A}_1$的示数（即通过$R_1$的电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$），示数为0.8A的是干路电流$I=0.8\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路两端电压相等，等于电源电压，根据欧姆定律$U=I_1R_1$，代入数据得：$U=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega =6\ \mathrm{V}$。
【答案】
$6\ \mathrm{V}$
【知识点】
并联电路规律；欧姆定律应用
【点评】
本题的易错点是误判断两个电流表的测量对象，解题的核心是利用并联电路干路电流大于支路电流的特点确定通过定值电阻$R_1$的电流，再结合欧姆定律直接计算电源电压，属于并联电路基础计算题型。
【难度系数】
0.7
由电路图可知，$R_1$与$R_2$并联，电流表$\mathrm{A}_1$测通过$R_1$的支路电流，电流表$\mathrm{A}$测干路电流。
根据并联电路的电流规律，干路电流大于任意支路电流，因此示数为0.3A的是$\mathrm{A}_1$的示数（即通过$R_1$的电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$），示数为0.8A的是干路电流$I=0.8\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路两端电压相等，等于电源电压，根据欧姆定律$U=I_1R_1$，代入数据得：$U=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega =6\ \mathrm{V}$。
【答案】
$6\ \mathrm{V}$
【知识点】
并联电路规律；欧姆定律应用
【点评】
本题的易错点是误判断两个电流表的测量对象，解题的核心是利用并联电路干路电流大于支路电流的特点确定通过定值电阻$R_1$的电流，再结合欧姆定律直接计算电源电压，属于并联电路基础计算题型。
【难度系数】
0.7
三、解答题
12. 用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系. 器材有:干电池 3 节(每节电压略小于 1.5V),滑动变阻器 3 个(铭牌上分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”“50Ω 1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为 5Ω、10Ω、20Ω 的电阻各一个,导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为 0,移动滑片 P,两表指针不偏转. 将与电压表“-”接线柱相连的导线从 D 端拆下,试触 C 点,电压表指针不偏转,试触 B 点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系. 闭合开关,电压表示数为 0.7V,电流表示数为 0.07A. 移动滑片 P,逐步增大 R 两端的电压,记录电压表的示数 U 和对应的电流表的示数 I. 以电流 I 为纵坐标、电压 U 为横坐标,采用描点的方式,画出 I-U 图像,如图乙所示. 依据图像,得到的结论是
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关 S,将 R 换成 5Ω 的电阻;闭合开关 S,移动滑片 P,电流表示数如图丙所示为
12. 用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系. 器材有:干电池 3 节(每节电压略小于 1.5V),滑动变阻器 3 个(铭牌上分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”“50Ω 1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为 5Ω、10Ω、20Ω 的电阻各一个,导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至
B
(填“A”或“B”)端.(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为 0,移动滑片 P,两表指针不偏转. 将与电压表“-”接线柱相连的导线从 D 端拆下,试触 C 点,电压表指针不偏转,试触 B 点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是
导线BC断路
.(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系. 闭合开关,电压表示数为 0.7V,电流表示数为 0.07A. 移动滑片 P,逐步增大 R 两端的电压,记录电压表的示数 U 和对应的电流表的示数 I. 以电流 I 为纵坐标、电压 U 为横坐标,采用描点的方式,画出 I-U 图像,如图乙所示. 依据图像,得到的结论是
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
. 实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1.5A”
字样,电源电压为4.2
V.(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关 S,将 R 换成 5Ω 的电阻;闭合开关 S,移动滑片 P,电流表示数如图丙所示为
0.4
A;断开开关 S,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为0.1
A.答案
12.(1)B (2)导线BC断路
(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2
(4)0.4 0.1
(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2
(4)0.4 0.1
解析
【分析】
（1）闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路，根据图甲滑动变阻器的接线，滑片P移至B端时接入电阻最大，据此判断。
（2）两表均无示数说明电路断路，通过试触电压表的指针偏转情况，判断断路位置在BC之间。
（3）探究电流与电压关系时，控制电阻不变，I-U图像为过原点的直线，据此得出结论；结合图像计算定值电阻阻值，再通过电源电压和滑动变阻器的电压关系，计算滑动变阻器规格和电源电压。
（4）根据电流表量程和分度值读出示数；探究电流与电阻关系需控制电阻两端电压不变，先算出换5Ω电阻时的电压，再计算换20Ω电阻时的电流。
【解析】
（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，由图甲可知，滑片P移至B端时，滑动变阻器接入电阻最大，故填B。
（2）闭合开关后电流表、电压表示数均为0，说明电路断路；试触C点电压表不偏转，说明C点与电源负极不通；试触B点电压表偏转，说明B点与电源正极连通，因此故障为导线BC断路。
（3）探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，由图乙I-U图像可知，图像为过原点的直线，故结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；定值电阻阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{0.7V}{0.07A}=10Ω$；设电源电压为$U_总$，当$U_R=0.7V$、$I=0.07A$时，$U_总=0.7V + 0.07A×R_滑$；当$U_R=3V$、$I=0.3A$时，$U_总=3V + 0.3A×R_滑$；联立解得$U_总=4.2V$，$R_滑=50Ω$，故滑动变阻器铭牌为“50Ω 1.5A”。
（4）电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.4A；探究电流与电阻关系时，控制电阻两端电压不变，换5Ω电阻时，电压$U=IR=0.4A×5Ω=2V$；换未使用的20Ω电阻时，电流$I'=\frac{U}{R'}=\frac{2V}{20Ω}=0.1A$。
【答案】
(1)B (2)导线BC断路 (3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2 (4)0.4 0.1
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用
【点评】
本题考查探究电流与电压、电阻关系的实验，涵盖滑动变阻器使用、电路故障分析、欧姆定律应用，需掌握控制变量法和电路分析方法，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
（1）闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路，根据图甲滑动变阻器的接线，滑片P移至B端时接入电阻最大，据此判断。
（2）两表均无示数说明电路断路，通过试触电压表的指针偏转情况，判断断路位置在BC之间。
（3）探究电流与电压关系时，控制电阻不变，I-U图像为过原点的直线，据此得出结论；结合图像计算定值电阻阻值，再通过电源电压和滑动变阻器的电压关系，计算滑动变阻器规格和电源电压。
（4）根据电流表量程和分度值读出示数；探究电流与电阻关系需控制电阻两端电压不变，先算出换5Ω电阻时的电压，再计算换20Ω电阻时的电流。
【解析】
（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，由图甲可知，滑片P移至B端时，滑动变阻器接入电阻最大，故填B。
（2）闭合开关后电流表、电压表示数均为0，说明电路断路；试触C点电压表不偏转，说明C点与电源负极不通；试触B点电压表偏转，说明B点与电源正极连通，因此故障为导线BC断路。
（3）探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，由图乙I-U图像可知，图像为过原点的直线，故结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；定值电阻阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{0.7V}{0.07A}=10Ω$；设电源电压为$U_总$，当$U_R=0.7V$、$I=0.07A$时，$U_总=0.7V + 0.07A×R_滑$；当$U_R=3V$、$I=0.3A$时，$U_总=3V + 0.3A×R_滑$；联立解得$U_总=4.2V$，$R_滑=50Ω$，故滑动变阻器铭牌为“50Ω 1.5A”。
（4）电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.4A；探究电流与电阻关系时，控制电阻两端电压不变，换5Ω电阻时，电压$U=IR=0.4A×5Ω=2V$；换未使用的20Ω电阻时，电流$I'=\frac{U}{R'}=\frac{2V}{20Ω}=0.1A$。
【答案】
(1)B (2)导线BC断路 (3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2 (4)0.4 0.1
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用
【点评】
本题考查探究电流与电压、电阻关系的实验，涵盖滑动变阻器使用、电路故障分析、欧姆定律应用，需掌握控制变量法和电路分析方法，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
