35. 如图 12 - 28 所示，电源电压恒为 8 V，传感器电阻 $ R_{2} $ 的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为 0 时，$ R_{2} $ 的电阻为 60 Ω。使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器 $ R_{1} $ 的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的示数为 6 V。

(1) 电压表的示数为 6 V 时，电流表的示数为多少？
(2) 电压表的示数为 6 V 时，滑动变阻器 $ R_{1} $ 的电阻值为多少？
(3) 调零后，$ R_{1} $ 的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气 10 s，若电流表的示数达到 0.2 A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？

解：
(1) 由题意，$R_2=60\ \Omega$，$U_2=6\ \mathrm{V}$，串联电路电流处处相等，
电流表示数$I=\frac{U_2}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$
(2) 滑动变阻器$R_1$两端的电压$U_1=U-U_2=8\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$
$ R_1$的阻值$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
(3) 当电流表示数为$0.2\ \mathrm{A}$时，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$
此时$R_2'=R_{\mathrm{总}}-R_1=40\ \Omega-20\ \Omega=20\ \Omega$
电压表示数$U_2'=I'R_2'=0.2\ \mathrm{A}×20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$

【解析】
本题考查串联电路的特点与欧姆定律的应用，电路中$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_2$两端电压，电流表测电路电流。
(1) 当酒精气体浓度为0时，$R_2=60\ \Omega$，此时电压表示数$U_2=6\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，串联电路电流处处相等，可得电流表示数：
$I=\frac{U_2}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$
(2) 电源电压$U=8\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，滑动变阻器$R_1$两端电压$U_1=U-U_2=8\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，再由欧姆定律可得$R_1$的阻值：
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
(3) 调零后$R_1$阻值不变，当电流$I'=0.2\ \mathrm{A}$时，根据欧姆定律可得电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$，根据串联电路电阻规律，此时$R_2'=R_{\mathrm{总}}-R_1=40\ \Omega-20\ \Omega=20\ \Omega$，再由欧姆定律可得电压表示数：
$U_2'=I'R_2'=0.2\ \mathrm{A}×20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{0.1\ \mathrm{A}}$
(2) $\boldsymbol{20\ \Omega}$
(3) $\boldsymbol{4\ \mathrm{V}}$
【知识点】
串联电路的特点、欧姆定律的应用
【点评】
本题结合传感器电阻的动态变化，考查串联电路的电压、电流、电阻规律及欧姆定律的综合应用，需明确电路连接方式，灵活运用电学规律解题。
【难度系数】
0.6

36. 小明利用图 12 - 29 的实验器材探究“电流大小与哪些因素有关”的实验，请你帮他一起完成以下问题。
(1) 连接电路时，开关应请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2) 闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片 P 应位于(选填“A”或“B”)端，可以起到的作用。

(3) 闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是①；②。
(4) 排除故障后，小明通过实验得到数据如表（一）所示，其中第 1 次实验的电流表示数如图丙所示，为A，所用电阻 R 的阻值是Ω。根据表（一）的数据，可得出的结论是。
|实验序号|1|2|3|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电阻 $ R/Ω $|R| | |
|电压 $ U/V $|1.0|1.5|2.0|
|电流 $ I/A $| |0.15|0.20|
|草稿纸|0.3|0.42|0.18|0.5|0.1|
(5) 小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻 R 先后更换为 5 Ω 和 15 Ω 的电阻进行实验，得到数据如表（二）所示。通过分析表（二）的数据，可知小明在操作过程中存在的错误是。


|实验序号|3|4|5|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电阻 $ R/Ω $|R|5|15|
|电压 $ U/V $|2.0|1.5|2.3|
|电流 $ I/A $|0.20|0.30|0.15|

断开
B
保护电路
电
阻R断路
电流表短路
0.10
10
在电阻
一定时，通过导体的电流与导体两端的
电压成正比
更换电阻后，没
有移动滑动变阻器的滑片，保持电阻两
端的电压不变

【解析】
(1) 连接电路时，开关应断开，防止电路短路损坏器材。实物电路连接：将电阻R的右接线柱与电压表的“3”接线柱相连，滑动变阻器的上接线柱与电阻R的右接线柱相连，使电压表并联在电阻R两端，滑动变阻器与电阻R串联（符合图甲电路结构）。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处，图乙中滑片P在B端时，滑动变阻器接入电阻最大，可起到保护电路的作用，避免电路中电流过大。
(3) 电流表无示数说明电路可能断路或电流表短路，电压表有示数说明电压表与电源连通，因此故障原因可能是①电阻R断路（此时电压表测电源电压）；②电流表短路（此时电路无电流，电压表仍能测电阻两端电压）。
(4) 图丙中电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.10A；根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{1.0V}{0.10A}=10Ω$。表（一）数据中电阻不变，电压增大时电流成正比增大，可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5) 探究电流与电阻的关系需控制电阻两端电压不变，表（二）中更换电阻后电压发生变化，说明操作错误是：更换电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片保持电阻两端电压不变。
【答案】
(1) 断开；实物连接：将电阻R的右接线柱与电压表的“3”接线柱相连，滑动变阻器的上接线柱与电阻R的右接线柱相连（连线略）
(2) B；保护电路
(3) ①电阻R断路；②电流表短路
(4) 0.10；10；在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5) 更换电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片，保持电阻两端的电压不变
【知识点】
欧姆定律；电路故障分析；电流与电压、电阻的关系
【点评】
本题是探究电流与电压、电阻关系的经典实验题，涵盖电路连接、实验操作规范、故障排查、数据处理及控制变量法的应用，覆盖电学实验多个核心知识点，注重对实验基本技能和规律的考查。
【难度系数】
0.6