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9. 某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,在如图所示的电路图中,电源电压保持不变，$R_0$ 是定值电阻，$R$ 是气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，能实现酒精气体浓度越大，电压表示数越大的电路图是（
B
）答案
9.B
解析
【分析】
我们的解题思路是：首先明确核心已知条件：气敏电阻R的阻值随酒精气体浓度增大而减小，题目要求酒精浓度越大，电压表示数越大。接下来逐个分析每个选项的电路结构，先判断串并联关系、确定电压表测量的是哪个元件的电压，再结合欧姆定律和串并联电路的电压规律，推导酒精浓度增大时电压表示数的变化趋势，筛选出符合要求的选项。
【解析】
我们逐一分析四个选项：
1. 选项A：定值电阻$R_0$和气敏电阻$R$串联，电压表测量$R$两端的电压。当酒精浓度增大时，$R$的阻值减小，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_0+R$随之减小，电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路中的电流$I$会增大。定值电阻$R_0$的电压$U_0=IR_0$随电流增大而升高，根据串联电路总电压等于各部分电压之和的规律，$R$两端的电压$U_R=U-U_0$，因此$U_R$会随酒精浓度增大而减小，不符合题目要求。
2. 选项B：定值电阻$R_0$和气敏电阻$R$串联，电压表测量$R_0$两端的电压。当酒精浓度增大时，$R$的阻值减小，总电阻减小，电路电流$I$增大，定值电阻$R_0$的电压$U_0=IR_0$随电流增大而升高，也就是电压表示数随酒精浓度增大而变大，完全符合题目要求。
3. 选项C：电压表并联在$R_0$和$R$的整体两端，测量的是电源总电压，电源电压始终保持不变，因此无论酒精浓度如何变化，电压表示数都不会改变，不符合要求。
4. 选项D：定值电阻$R_0$和气敏电阻$R$并联，电压表测量并联支路的电压，并联电路各支路电压等于电源电压，因此电压表示数始终等于电源电压，不会随酒精浓度变化，不符合要求。
综上只有B选项符合题意。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律，串联电路电压规律，并联电路电压规律
【点评】
本题属于动态电路的基础应用题，结合气敏电阻的特性考察电路分析能力，解题的核心是先明确电压表的测量对象，再结合气敏电阻的阻值变化，利用串并联电路的规律推导电表示数的变化，难度适中，适合巩固动态电路分析的基础方法。
【难度系数】
0.7
我们的解题思路是：首先明确核心已知条件：气敏电阻R的阻值随酒精气体浓度增大而减小，题目要求酒精浓度越大，电压表示数越大。接下来逐个分析每个选项的电路结构，先判断串并联关系、确定电压表测量的是哪个元件的电压，再结合欧姆定律和串并联电路的电压规律，推导酒精浓度增大时电压表示数的变化趋势，筛选出符合要求的选项。
【解析】
我们逐一分析四个选项：
1. 选项A：定值电阻$R_0$和气敏电阻$R$串联，电压表测量$R$两端的电压。当酒精浓度增大时，$R$的阻值减小，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_0+R$随之减小，电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路中的电流$I$会增大。定值电阻$R_0$的电压$U_0=IR_0$随电流增大而升高，根据串联电路总电压等于各部分电压之和的规律，$R$两端的电压$U_R=U-U_0$，因此$U_R$会随酒精浓度增大而减小，不符合题目要求。
2. 选项B：定值电阻$R_0$和气敏电阻$R$串联，电压表测量$R_0$两端的电压。当酒精浓度增大时，$R$的阻值减小，总电阻减小，电路电流$I$增大，定值电阻$R_0$的电压$U_0=IR_0$随电流增大而升高，也就是电压表示数随酒精浓度增大而变大，完全符合题目要求。
3. 选项C：电压表并联在$R_0$和$R$的整体两端，测量的是电源总电压，电源电压始终保持不变，因此无论酒精浓度如何变化，电压表示数都不会改变，不符合要求。
4. 选项D：定值电阻$R_0$和气敏电阻$R$并联，电压表测量并联支路的电压，并联电路各支路电压等于电源电压，因此电压表示数始终等于电源电压，不会随酒精浓度变化，不符合要求。
综上只有B选项符合题意。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律，串联电路电压规律，并联电路电压规律
【点评】
本题属于动态电路的基础应用题，结合气敏电阻的特性考察电路分析能力，解题的核心是先明确电压表的测量对象，再结合气敏电阻的阻值变化，利用串并联电路的规律推导电表示数的变化，难度适中，适合巩固动态电路分析的基础方法。
【难度系数】
0.7
10. (2024·东台期末)在探究电流与电阻的关系的实验中.电源为两节新干电池,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”.
(1)在图甲中连接电路,要求滑动变阻器的滑片往右移动时,电流表的示数变大.
(2)先接入20Ω的电阻,闭合开关移动滑片P,使电压表的示数为2.0V,电流表的示数如图乙所示,读数为
(3)换接10Ω的电阻,闭合开关后,发现电流表有示数,而电压表无示数,移动滑片P,电流表的示数随之变化,且最小值为0.15A,电压表的指针始终不动,则电路故障可能是
(4)排除故障后,依次更换不同阻值的定值电阻再测几组数据记录如表,请在图丙坐标系中描点,画出$I-\dfrac{1}{R}$图像.由图像可得出结论:
(1)在图甲中连接电路,要求滑动变阻器的滑片往右移动时,电流表的示数变大.
(2)先接入20Ω的电阻,闭合开关移动滑片P,使电压表的示数为2.0V,电流表的示数如图乙所示,读数为
0.1
A.断开开关,换接15Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P使电压
表的示数与上次相同,记录数据.(3)换接10Ω的电阻,闭合开关后,发现电流表有示数,而电压表无示数,移动滑片P,电流表的示数随之变化,且最小值为0.15A,电压表的指针始终不动,则电路故障可能是
10Ω的定值电阻短路
.(4)排除故障后,依次更换不同阻值的定值电阻再测几组数据记录如表,请在图丙坐标系中描点,画出$I-\dfrac{1}{R}$图像.由图像可得出结论:
电压一定时,电流与电阻成反比
.答案
10.(1)如答图甲所示
(2)0.1 电压
(3)10Ω的定值电阻短路
(4)如答图乙所示
电压一定时,电流与电阻成反比解析
【分析】
我们可以按照题目设问顺序逐步梳理解题思路：
1. 第(1)问：要求滑片右移时电流表示数变大，说明电路总电阻要减小，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度需变短，因此选择将滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路即可满足条件。
2. 第(2)问：已知20Ω定值电阻两端电压为2V，根据欧姆定律可直接算出对应电流，得到电流表读数；本实验探究电流与电阻的关系，核心控制变量要求是保持定值电阻两端电压不变，因此更换电阻后需要调节滑片，让电压表示数和前一次保持一致。
3. 第(3)问：电流表有示数说明电路是通路，移动滑片电流随之变化说明滑动变阻器工作正常，电压表始终无示数说明和电压表并联的部分短路，结合题目给出的最小电流0.15A，电源为两节干电池总电压3V，可算出此时总电阻为20Ω，刚好等于滑动变阻器的最大阻值，验证得出定值电阻短路的结论。
4. 第(4)问：I-1/R图像是过原点的正比例直线，说明电流和电阻的倒数成正比，对应推导得出电压一定时电流与电阻的关系结论。
【解析】
(1) 滑动变阻器采用“一上一下”接线，要实现滑片右移接入电阻变小，需将右下接线柱接入电路，与定值电阻串联，即可满足电流随滑片右移变大的要求。
(2) 根据欧姆定律计算电流：$I=\frac{U}{R}=\frac{2V}{20Ω}=0.1A$，因此电流表读数为0.1A；探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端电压不变，所以换接电阻后要移动滑片使电压表的示数与上次相同。
(3) 电路通路、滑动变阻器可正常调节电流，电压表无示数，说明与电压表并联的10Ω定值电阻短路，此时电路只有滑动变阻器接入，当滑动变阻器接入最大20Ω时，电流$I=\frac{3V}{20Ω}=0.15A$，与题目给出的最小电流完全吻合，故障验证成立。
(4) 将各组实验的$I$、$\frac{1}{R}$对应数值在坐标系中描点，连接得到过原点的倾斜直线，图像符合正比例函数特征，可推导得出对应实验结论。
【答案】
(1) 如答图甲所示
(2) 0.1 电压
(3) 10Ω的定值电阻短路
(4) 如答图乙所示
电压一定时，电流与电阻成反比
【知识点】
滑动变阻器使用，欧姆定律应用，电流与电阻的关系
【点评】
本题是探究电流与电阻关系的经典实验综合题，覆盖了电路连接、电表读数、控制变量操作逻辑、电路故障分析、图像推导结论全实验流程，既考察基础实验操作素养，也结合隐含电流条件验证故障，对学生的实验综合分析能力有一定考察作用，属于常规中档实验题。
【难度系数】
0.6
我们可以按照题目设问顺序逐步梳理解题思路：
1. 第(1)问：要求滑片右移时电流表示数变大，说明电路总电阻要减小，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度需变短，因此选择将滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路即可满足条件。
2. 第(2)问：已知20Ω定值电阻两端电压为2V，根据欧姆定律可直接算出对应电流，得到电流表读数；本实验探究电流与电阻的关系，核心控制变量要求是保持定值电阻两端电压不变，因此更换电阻后需要调节滑片，让电压表示数和前一次保持一致。
3. 第(3)问：电流表有示数说明电路是通路，移动滑片电流随之变化说明滑动变阻器工作正常，电压表始终无示数说明和电压表并联的部分短路，结合题目给出的最小电流0.15A，电源为两节干电池总电压3V，可算出此时总电阻为20Ω，刚好等于滑动变阻器的最大阻值，验证得出定值电阻短路的结论。
4. 第(4)问：I-1/R图像是过原点的正比例直线，说明电流和电阻的倒数成正比，对应推导得出电压一定时电流与电阻的关系结论。
【解析】
(1) 滑动变阻器采用“一上一下”接线，要实现滑片右移接入电阻变小，需将右下接线柱接入电路，与定值电阻串联，即可满足电流随滑片右移变大的要求。
(2) 根据欧姆定律计算电流：$I=\frac{U}{R}=\frac{2V}{20Ω}=0.1A$，因此电流表读数为0.1A；探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端电压不变，所以换接电阻后要移动滑片使电压表的示数与上次相同。
(3) 电路通路、滑动变阻器可正常调节电流，电压表无示数，说明与电压表并联的10Ω定值电阻短路，此时电路只有滑动变阻器接入，当滑动变阻器接入最大20Ω时，电流$I=\frac{3V}{20Ω}=0.15A$，与题目给出的最小电流完全吻合，故障验证成立。
(4) 将各组实验的$I$、$\frac{1}{R}$对应数值在坐标系中描点，连接得到过原点的倾斜直线，图像符合正比例函数特征，可推导得出对应实验结论。
【答案】
(1) 如答图甲所示
(2) 0.1 电压
(3) 10Ω的定值电阻短路
(4) 如答图乙所示
电压一定时，电流与电阻成反比【知识点】
滑动变阻器使用，欧姆定律应用，电流与电阻的关系
【点评】
本题是探究电流与电阻关系的经典实验综合题，覆盖了电路连接、电表读数、控制变量操作逻辑、电路故障分析、图像推导结论全实验流程，既考察基础实验操作素养，也结合隐含电流条件验证故障，对学生的实验综合分析能力有一定考察作用，属于常规中档实验题。
【难度系数】
0.6
11. 在测量额定电压为3V的某小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格分别为“$20\Omega\ \ 0.2\mathrm{A}$”和“$30\Omega\ \ 1\mathrm{A}$”.
(1)设计电路如图甲所示,图乙是根据电路图连接的实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,经检查是由于一根导线的一端连接错误,请在图乙中连接错误的导线上打“$×$”,并用笔将改动后的导线画出,导线不允许交叉.
(2)将电路连接改正后
(3)在小灯泡正常发光后,要让小灯泡两端的电压逐次下调应将滑动变阻器的滑片向
(4)为了完成实验,应选用规格为
(5)如果在滑动变阻器的滑片移动过程中,小灯泡的电阻变化了$5\Omega$,则滑动变阻器的电阻变化量$\Delta R$
(1)设计电路如图甲所示,图乙是根据电路图连接的实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,经检查是由于一根导线的一端连接错误,请在图乙中连接错误的导线上打“$×$”,并用笔将改动后的导线画出,导线不允许交叉.
(2)将电路连接改正后
不能
(填“能”或“不能”)闭合开关开始实验,正确连线后开始实验,调节滑片,使电压表的示数为3V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示为0.3
A,则小灯泡的电阻为10
$\Omega$.(3)在小灯泡正常发光后,要让小灯泡两端的电压逐次下调应将滑动变阻器的滑片向
B
(填“A”或“B”)端移动使小灯泡逐渐变暗直至完全不发光,计算每次的电阻,发现无法取平均值,这是因为灯泡的电阻与温度有关,求平均值没有意义
.(4)为了完成实验,应选用规格为
“30Ω 1A”
的滑动变阻器.(5)如果在滑动变阻器的滑片移动过程中,小灯泡的电阻变化了$5\Omega$,则滑动变阻器的电阻变化量$\Delta R$
$＞$
(填“$＞$”“$＜$”或“$=$”)$5\Omega$.答案
11.(1)如答图所示
(2)不能 0.3 10
(3)B 灯泡的电阻与温度有关,求平均值没有意义
(4)“30Ω 1A”
(5)$＞$
解析
【分析】
这是一道测量小灯泡电阻的电学实验题，我们可以按小问逐步梳理思路：
1. 第一问找实物连接错误：对照甲图的串联电路要求，检查乙图的电流路径，发现当前灯泡未正确接入串联回路、电压表连接错误，只需修改一根导线，保证灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，且导线不交叉即可。
2. 第二问：改正电路后，首先要确认滑动变阻器的滑片是否置于最大阻值处，图中滑片初始位置没有调到最大阻值，因此不能直接闭合开关。读取电流表时，先确认量程是0~0.6A，分度值0.02A，对应指针示数为0.3A，再用欧姆定律R=U/I计算灯泡正常发光的电阻。
3. 第三问：要让灯泡电压下调，根据串联分压规律，需要增大滑动变阻器接入的电阻，结合滑动变阻器的接线（接了A端），判断滑片移动方向。小灯泡的灯丝电阻随温度变化，不同电压下灯丝温度不同、电阻不同，因此多次测量的电阻取平均值没有物理意义。
4. 第四问：灯泡正常发光时，滑动变阻器分压为6V-3V=3V，电流为0.3A，可算出此时滑动变阻器接入电阻为10Ω，且灯泡正常工作电流0.3A超过了“20Ω 0.2A”的允许最大电流，因此选择规格符合要求的滑动变阻器。
5. 第五问：当滑动变阻器阻值增大，电路电流减小，灯泡功率减小、温度降低，灯泡自身电阻会变小，结合总电阻随电流减小而增大的规律，可推导得出滑动变阻器的电阻变化量大于灯泡的电阻变化量。
【解析】
(1) 对照电路图甲，原实物图中灯泡没有正确接入串联电路，修改错误导线，使灯泡与滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，改动后无交叉导线即可。
(2) 电路改正后，滑动变阻器的滑片没有置于最大阻值处，直接闭合开关会导致电路电流过大，损坏元件，因此不能直接闭合开关；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.3A；根据欧姆定律，小灯泡正常发光的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{3\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}}=10\Omega$。
(3) 要让小灯泡两端电压下调，需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，由于滑动变阻器接的是A接线柱，接入的是A到P的电阻丝，因此滑片向B端移动时接入电阻变大；小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，不同电压下灯丝温度不同，电阻不同，求电阻的平均值没有实际意义，因此无法取平均值。
(4) 小灯泡正常发光时电流为0.3A，超过了“20Ω 0.2A”滑动变阻器的额定电流，同时实验中需要让小灯泡电压降到几乎为0，滑动变阻器需要接入的最大电阻大于10Ω，因此选择“30Ω 1A”的滑动变阻器。
(5) 当滑动变阻器阻值增大，电路电流减小，小灯泡温度降低，小灯泡的电阻$R_L$减小，总电阻$R_{总}=R_L+R_{滑}$随电流减小而增大，因此$R_{滑}'-R_{滑} ＞ R_L-R_L'$，即滑动变阻器的电阻变化量大于5Ω。
【答案】
(1) 如答图所示
(2) 不能；0.3；10
(3) B；灯泡的电阻与温度有关，求平均值没有意义
(4) “30Ω 1A”
(5) ＞
【知识点】
伏安法测电阻；串联分压规律；欧姆定律应用
【点评】
本题围绕测量小灯泡电阻的实验展开，覆盖了实物电路纠错、电表读数、实验操作规范、器材选择、动态电路推导等多个考点，易错点是最后一问的电阻变化量大小推导，需要结合灯丝电阻随温度变化的特点分析，避免直接套用定值电阻的规律出错。
【难度系数】
0.6
这是一道测量小灯泡电阻的电学实验题，我们可以按小问逐步梳理思路：
1. 第一问找实物连接错误：对照甲图的串联电路要求，检查乙图的电流路径，发现当前灯泡未正确接入串联回路、电压表连接错误，只需修改一根导线，保证灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，且导线不交叉即可。
2. 第二问：改正电路后，首先要确认滑动变阻器的滑片是否置于最大阻值处，图中滑片初始位置没有调到最大阻值，因此不能直接闭合开关。读取电流表时，先确认量程是0~0.6A，分度值0.02A，对应指针示数为0.3A，再用欧姆定律R=U/I计算灯泡正常发光的电阻。
3. 第三问：要让灯泡电压下调，根据串联分压规律，需要增大滑动变阻器接入的电阻，结合滑动变阻器的接线（接了A端），判断滑片移动方向。小灯泡的灯丝电阻随温度变化，不同电压下灯丝温度不同、电阻不同，因此多次测量的电阻取平均值没有物理意义。
4. 第四问：灯泡正常发光时，滑动变阻器分压为6V-3V=3V，电流为0.3A，可算出此时滑动变阻器接入电阻为10Ω，且灯泡正常工作电流0.3A超过了“20Ω 0.2A”的允许最大电流，因此选择规格符合要求的滑动变阻器。
5. 第五问：当滑动变阻器阻值增大，电路电流减小，灯泡功率减小、温度降低，灯泡自身电阻会变小，结合总电阻随电流减小而增大的规律，可推导得出滑动变阻器的电阻变化量大于灯泡的电阻变化量。
【解析】
(1) 对照电路图甲，原实物图中灯泡没有正确接入串联电路，修改错误导线，使灯泡与滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，改动后无交叉导线即可。
(2) 电路改正后，滑动变阻器的滑片没有置于最大阻值处，直接闭合开关会导致电路电流过大，损坏元件，因此不能直接闭合开关；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.3A；根据欧姆定律，小灯泡正常发光的电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{3\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}}=10\Omega$。
(3) 要让小灯泡两端电压下调，需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，由于滑动变阻器接的是A接线柱，接入的是A到P的电阻丝，因此滑片向B端移动时接入电阻变大；小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，不同电压下灯丝温度不同，电阻不同，求电阻的平均值没有实际意义，因此无法取平均值。
(4) 小灯泡正常发光时电流为0.3A，超过了“20Ω 0.2A”滑动变阻器的额定电流，同时实验中需要让小灯泡电压降到几乎为0，滑动变阻器需要接入的最大电阻大于10Ω，因此选择“30Ω 1A”的滑动变阻器。
(5) 当滑动变阻器阻值增大，电路电流减小，小灯泡温度降低，小灯泡的电阻$R_L$减小，总电阻$R_{总}=R_L+R_{滑}$随电流减小而增大，因此$R_{滑}'-R_{滑} ＞ R_L-R_L'$，即滑动变阻器的电阻变化量大于5Ω。
【答案】
(1) 如答图所示
(2) 不能；0.3；10
(3) B；灯泡的电阻与温度有关，求平均值没有意义
(4) “30Ω 1A”
(5) ＞
【知识点】
伏安法测电阻；串联分压规律；欧姆定律应用
【点评】
本题围绕测量小灯泡电阻的实验展开，覆盖了实物电路纠错、电表读数、实验操作规范、器材选择、动态电路推导等多个考点，易错点是最后一问的电阻变化量大小推导，需要结合灯丝电阻随温度变化的特点分析，避免直接套用定值电阻的规律出错。
【难度系数】
0.6
