9.(2026·吉林)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中:

(1)电路连接如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P调节到
(2)排除故障后,将滑片调节到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为
(3)更换不同阻值的定值电阻,进行多次实验,根据实验数据绘制出如图丙所示图像。分析图像可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
(4)小明用热敏电阻器替换掉图甲中的定值电阻R,想设计一个自动测温电路。他查阅到这种热敏电阻器的电阻随温度的升高而减小。电源电压恒定,保持电路中的滑动变阻器滑片的位置不变,当环境温度升高时,图甲中的
(1)电路连接如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P调节到
B
端。闭合开关后,发现电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数,调节滑动变阻器的滑片,两表示数均无明显变化,则电路故障可能是定值电阻开
路。(2)排除故障后,将滑片调节到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为
1.5
V。(3)更换不同阻值的定值电阻,进行多次实验,根据实验数据绘制出如图丙所示图像。分析图像可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
反比
。(4)小明用热敏电阻器替换掉图甲中的定值电阻R,想设计一个自动测温电路。他查阅到这种热敏电阻器的电阻随温度的升高而减小。电源电压恒定,保持电路中的滑动变阻器滑片的位置不变,当环境温度升高时,图甲中的
电流
表的示数变大,则可以将此表作为温度显示仪。答案
9.(1)B 开 (2)1.5 (3)反比 (4)电流
解析
【分析】
本题为电学实验综合题,需逐步分析各小问:
1. 闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处,结合图甲滑动变阻器接线判断滑片位置;电路故障根据电流表、电压表示数特征分析:电流表无示数说明电路断路,电压表接近电源电压说明电压表串联在电路中,故定值电阻断路。
2. 电压表读数先确定量程,再明确分度值,结合图乙电压表接线判断量程后读数。
3. 探究电流与电阻关系时,电压保持不变,分析I-R图像中电流与电阻的乘积是否为定值,判断两者的比例关系。
4. 热敏电阻温度升高时电阻减小,结合串联电路电阻规律和欧姆定律,分析电路中电流或电压的变化,确定哪个电表适合作为温度显示仪。
【解析】
(1) 闭合开关前,滑动变阻器应接入最大阻值,由图甲可知,滑动变阻器接左下接线柱,滑片P在B端时接入电阻最大,故填B;闭合开关后,电流表几乎无示数说明电路断路,电压表接近电源电压,说明电压表串联在电路中,故障为定值电阻开路,故填开。
(2) 电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向1.5V,因此示数为1.5V。
(3) 由图丙数据,5Ω×0.4A=2V,10Ω×0.2A=2V,即I与R的乘积为定值,说明导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4) 热敏电阻温度升高时电阻减小,电路总电阻减小,电源电压恒定,根据欧姆定律I=U/R,电路电流变大,故电流表示数变大,适合作为温度显示仪,填电流。
【答案】
(1)B;开 (2)1.5 (3)反比 (4)电流
【知识点】
探究电流与电阻的关系;欧姆定律;电路故障分析
【点评】
本题围绕“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验展开,综合考查滑动变阻器操作、电路故障分析、电表读数、实验结论推导及欧姆定律的实际应用,是电学实验的典型题型,侧重考查学生的实验分析与知识应用能力。
【难度系数】
0.6
本题为电学实验综合题,需逐步分析各小问:
1. 闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处,结合图甲滑动变阻器接线判断滑片位置;电路故障根据电流表、电压表示数特征分析:电流表无示数说明电路断路,电压表接近电源电压说明电压表串联在电路中,故定值电阻断路。
2. 电压表读数先确定量程,再明确分度值,结合图乙电压表接线判断量程后读数。
3. 探究电流与电阻关系时,电压保持不变,分析I-R图像中电流与电阻的乘积是否为定值,判断两者的比例关系。
4. 热敏电阻温度升高时电阻减小,结合串联电路电阻规律和欧姆定律,分析电路中电流或电压的变化,确定哪个电表适合作为温度显示仪。
【解析】
(1) 闭合开关前,滑动变阻器应接入最大阻值,由图甲可知,滑动变阻器接左下接线柱,滑片P在B端时接入电阻最大,故填B;闭合开关后,电流表几乎无示数说明电路断路,电压表接近电源电压,说明电压表串联在电路中,故障为定值电阻开路,故填开。
(2) 电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向1.5V,因此示数为1.5V。
(3) 由图丙数据,5Ω×0.4A=2V,10Ω×0.2A=2V,即I与R的乘积为定值,说明导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4) 热敏电阻温度升高时电阻减小,电路总电阻减小,电源电压恒定,根据欧姆定律I=U/R,电路电流变大,故电流表示数变大,适合作为温度显示仪,填电流。
【答案】
(1)B;开 (2)1.5 (3)反比 (4)电流
【知识点】
探究电流与电阻的关系;欧姆定律;电路故障分析
【点评】
本题围绕“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验展开,综合考查滑动变阻器操作、电路故障分析、电表读数、实验结论推导及欧姆定律的实际应用,是电学实验的典型题型,侧重考查学生的实验分析与知识应用能力。
【难度系数】
0.6
10.(2025·河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12 V,$R_0$为
一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40 cm³的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2 A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)

(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数
(2)电路中定值电阻$R_0$的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3 A,该液体的密度为多少?(g取10 N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12 V,会导致所测液体的密度
一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40 cm³的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2 A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数
增大
(填“增大”或“减小”)。(2)电路中定值电阻$R_0$的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3 A,该液体的密度为多少?(g取10 N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12 V,会导致所测液体的密度
偏小
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案
10.(1)增大
(2)桶内未装液体时,弹簧所受拉力为0,由图可知$R=50\ \Omega$。
$R$两端的电压:$U_R=IR=0.2\ \mathrm{A} × 50\ \Omega=10\ \mathrm{V}$
$R_0$两端的电压:$U_0=U-U_R=12\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$
$R_0$的阻值:$R_0=\dfrac{U_0}{I}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(3)当电流表示数为0.3 A时,$R_0$两端的电压:
$U_0'=I'R_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$
$R$两端的电压:$U_R'=U-U_0'=12\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$
$R$的阻值:$R'=\dfrac{U_R'}{I'}=\dfrac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$
由乙图可知,$R$的阻值为$30\ \Omega$时,弹簧所受拉力$F$为0.4 N。
液体的质量:$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{F}{g}=\dfrac{0.4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.04\ \mathrm{kg}$
液体的密度:$\rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{0.04\ \mathrm{kg}}{40 × 10^{-6}\ \mathrm{m^3}}=1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
(4)偏小
(2)桶内未装液体时,弹簧所受拉力为0,由图可知$R=50\ \Omega$。
$R$两端的电压:$U_R=IR=0.2\ \mathrm{A} × 50\ \Omega=10\ \mathrm{V}$
$R_0$两端的电压:$U_0=U-U_R=12\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$
$R_0$的阻值:$R_0=\dfrac{U_0}{I}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(3)当电流表示数为0.3 A时,$R_0$两端的电压:
$U_0'=I'R_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$
$R$两端的电压:$U_R'=U-U_0'=12\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$
$R$的阻值:$R'=\dfrac{U_R'}{I'}=\dfrac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$
由乙图可知,$R$的阻值为$30\ \Omega$时,弹簧所受拉力$F$为0.4 N。
液体的质量:$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{F}{g}=\dfrac{0.4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.04\ \mathrm{kg}$
液体的密度:$\rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{0.04\ \mathrm{kg}}{40 × 10^{-6}\ \mathrm{m^3}}=1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
(4)偏小
解析
【分析】
要解决这道题,需结合电路知识、密度公式和图像信息分析:
1. 向桶内注入液体时,弹簧所受拉力增大,滑片P向下移动,金属棒接入电路的电阻R减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R总,电流会增大,故第一问可判断。
2. 未装液体时,拉力F=0,由图乙得R=50Ω,已知电流0.2A,电源电压12V,先计算R两端电压,再求出R0两端电压,最后用欧姆定律计算R0的阻值。
3. 当电流为0.3A时,先计算R0两端电压,再求出此时R的阻值,对应图乙找到拉力F,该拉力等于液体的重力,据此算出液体质量,再除以小桶容积得到液体密度。
4. 电源电压降低,仍按12V计算时,相同电流下算出的R偏大,对应拉力F偏大,会误判液体重力偏大,导致密度测量偏小。
【解析】
(1) 向桶内注入液体,弹簧拉力增大,滑片下移,金属棒接入电阻R减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由I=U/R总可知,电流增大,故电流表示数增大。
(2) 桶内未装液体时,F=0,由图乙知R=50Ω。
R两端电压:$U_R=IR=0.2\ \mathrm{A} × 50\ \Omega=10\ \mathrm{V}$,
$R_0$两端电压:$U_0=U-U_R=12\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,
$R_0$的阻值:$R_0=\dfrac{U_0}{I}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
(3) 当电流$I'=0.3\ \mathrm{A}$时,
$R_0$两端电压:$U_0'=I'R_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,
R两端电压:$U_R'=U-U_0'=12\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$,
此时R的阻值:$R'=\dfrac{U_R'}{I'}=\dfrac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$,
由图乙知,$R=30\ \Omega$时,拉力$F=0.4\ \mathrm{N}$,即液体重力$G=F=0.4\ \mathrm{N}$,
液体质量:$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{0.4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.04\ \mathrm{kg}$,
小桶容积$V=40\ \mathrm{cm^3}=40×10^{-6}\ \mathrm{m^3}$,
液体密度:$\rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{0.04\ \mathrm{kg}}{40×10^{-6}\ \mathrm{m^3}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
(4) 电源电压降低,若仍按12V计算,相同电流下算出的R偏大,对应拉力F偏大,会认为液体重力偏大,导致所测密度偏小。
【答案】
(1) 增大
(2) $10\ \Omega$
(3) $1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
(4) 偏小
【知识点】
欧姆定律、密度计算、力与电阻的关系
【点评】
本题是电路与密度测量结合的综合题,考查欧姆定律的应用、密度公式的计算,需结合图像分析电阻与拉力的关系,逻辑连贯,注重知识的综合运用,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合电路知识、密度公式和图像信息分析:
1. 向桶内注入液体时,弹簧所受拉力增大,滑片P向下移动,金属棒接入电路的电阻R减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R总,电流会增大,故第一问可判断。
2. 未装液体时,拉力F=0,由图乙得R=50Ω,已知电流0.2A,电源电压12V,先计算R两端电压,再求出R0两端电压,最后用欧姆定律计算R0的阻值。
3. 当电流为0.3A时,先计算R0两端电压,再求出此时R的阻值,对应图乙找到拉力F,该拉力等于液体的重力,据此算出液体质量,再除以小桶容积得到液体密度。
4. 电源电压降低,仍按12V计算时,相同电流下算出的R偏大,对应拉力F偏大,会误判液体重力偏大,导致密度测量偏小。
【解析】
(1) 向桶内注入液体,弹簧拉力增大,滑片下移,金属棒接入电阻R减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由I=U/R总可知,电流增大,故电流表示数增大。
(2) 桶内未装液体时,F=0,由图乙知R=50Ω。
R两端电压:$U_R=IR=0.2\ \mathrm{A} × 50\ \Omega=10\ \mathrm{V}$,
$R_0$两端电压:$U_0=U-U_R=12\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,
$R_0$的阻值:$R_0=\dfrac{U_0}{I}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
(3) 当电流$I'=0.3\ \mathrm{A}$时,
$R_0$两端电压:$U_0'=I'R_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,
R两端电压:$U_R'=U-U_0'=12\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$,
此时R的阻值:$R'=\dfrac{U_R'}{I'}=\dfrac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$,
由图乙知,$R=30\ \Omega$时,拉力$F=0.4\ \mathrm{N}$,即液体重力$G=F=0.4\ \mathrm{N}$,
液体质量:$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{0.4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.04\ \mathrm{kg}$,
小桶容积$V=40\ \mathrm{cm^3}=40×10^{-6}\ \mathrm{m^3}$,
液体密度:$\rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{0.04\ \mathrm{kg}}{40×10^{-6}\ \mathrm{m^3}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
(4) 电源电压降低,若仍按12V计算,相同电流下算出的R偏大,对应拉力F偏大,会认为液体重力偏大,导致所测密度偏小。
【答案】
(1) 增大
(2) $10\ \Omega$
(3) $1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
(4) 偏小
【知识点】
欧姆定律、密度计算、力与电阻的关系
【点评】
本题是电路与密度测量结合的综合题,考查欧姆定律的应用、密度公式的计算,需结合图像分析电阻与拉力的关系,逻辑连贯,注重知识的综合运用,难度适中。
【难度系数】
0.6
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