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1. 如图16-27所示,在“探究电流与电阻的关系”实验中,先将$5\Omega$电阻连入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为$1.5V$,读出电流表的示数；再分别改接$10\Omega$、$15\Omega$、$20\Omega$的电阻,重复上述实验。当改接$20\Omega$的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终无法达到$1.5V$。经检查,电路连接无误,各元件均完好。你认为一种可能的原因是______,由此可提出一条改进措施：____。
答案
滑动变阻器的最大阻值不够大
换用最大
阻值更大的滑动变阻器
换用最大
阻值更大的滑动变阻器
解析
【解析】
在探究电流与电阻的关系实验中，需控制电阻两端电压不变。当换用20Ω的电阻时，根据串联电路分压规律，电阻两端电压会升高，为使电压表示数回到1.5V，需要滑动变阻器接入更大阻值以分担更多电压。若无论怎样移动滑片都无法使电压表示数达到1.5V，且电路元件均完好，可能是滑动变阻器的最大阻值不够大，无法分担足够的电压。
【答案】
滑动变阻器的最大阻值不够大；换用最大阻值更大的滑动变阻器
【知识点】
串联电路分压规律、探究电流与电阻的关系
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系实验的操作分析，重点考查串联分压原理的应用，需理解控制变量法在实验中的要求，明确滑动变阻器的作用。
【难度系数】
0.5
在探究电流与电阻的关系实验中，需控制电阻两端电压不变。当换用20Ω的电阻时，根据串联电路分压规律，电阻两端电压会升高，为使电压表示数回到1.5V，需要滑动变阻器接入更大阻值以分担更多电压。若无论怎样移动滑片都无法使电压表示数达到1.5V，且电路元件均完好，可能是滑动变阻器的最大阻值不够大，无法分担足够的电压。
【答案】
滑动变阻器的最大阻值不够大；换用最大阻值更大的滑动变阻器
【知识点】
串联电路分压规律、探究电流与电阻的关系
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系实验的操作分析，重点考查串联分压原理的应用，需理解控制变量法在实验中的要求，明确滑动变阻器的作用。
【难度系数】
0.5
2. 如图16-28(a)所示,$R_{1}$为定值电阻,$R_{2}$为滑动变阻器,电源电压不变；闭合开关$S$后,滑片$P从a端移到b$端,电流表的示数$I与电压表的示数U$的变化关系如图16-28(b)所示。由此可知,电源电压为______$V$,$R_{1}$的阻值为______$\Omega$,滑动变阻器的最大阻值为______$\Omega$。
答案
6
5
10
5
10
解析
【解析】
由图(a)可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流，电压表测$R_2$两端的电压。
1. 当滑片$P$在$a$端时，$R_2$接入电路的电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，此时电路中电流最大，由图(b)可知$I_1=1.2A$，根据欧姆定律可得电源电压：
$U=I_1R_1=1.2A×R_1$ ①
2. 当滑片$P$在$b$端时，$R_2$接入电路的电阻最大，此时电路中电流最小，由图(b)可知$I_2=0.4A$，$U_2=4V$，根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得电源电压：
$U=I_2R_1+U_2=0.4A×R_1+4V$ ②
3. 联立①②，解得：$R_1=5\Omega$，$U=6V$；
4. 滑动变阻器的最大阻值：$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{4V}{0.4A}=10\Omega$。
【答案】
6；5；10
【知识点】
串联电路规律；欧姆定律的应用
【点评】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是从图像中获取有用的信息，分清滑片在不同位置时电路的连接情况。
【难度系数】
0.6
由图(a)可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流，电压表测$R_2$两端的电压。
1. 当滑片$P$在$a$端时，$R_2$接入电路的电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，此时电路中电流最大，由图(b)可知$I_1=1.2A$，根据欧姆定律可得电源电压：
$U=I_1R_1=1.2A×R_1$ ①
2. 当滑片$P$在$b$端时，$R_2$接入电路的电阻最大，此时电路中电流最小，由图(b)可知$I_2=0.4A$，$U_2=4V$，根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得电源电压：
$U=I_2R_1+U_2=0.4A×R_1+4V$ ②
3. 联立①②，解得：$R_1=5\Omega$，$U=6V$；
4. 滑动变阻器的最大阻值：$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{4V}{0.4A}=10\Omega$。
【答案】
6；5；10
【知识点】
串联电路规律；欧姆定律的应用
【点评】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是从图像中获取有用的信息，分清滑片在不同位置时电路的连接情况。
【难度系数】
0.6
用________表和________表同时测出电阻器工作时的电压值和电流值,就可算出它的电阻。这种间接测量电阻的方法称为“______法”,其原理是________。请在虚线框内画出设计的实验电路图。
电学实验中应注意：(1)连接电路前,开关应________,滑动变阻器的滑片应置于________；(2)检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器到适当位置,读取电表的值并记录；(3)再次调节________,进行多次测量。
如何计算电路中的总电阻？
两电阻串联后使用,相当于增加了电阻的________,因此,串联的电阻越多,总电阻________。串联电路的总电阻等于各串联电阻之________,电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 串联后,其总电阻 $ R_{总} = $______。
两电阻并联后使用,相当于增加了电阻的________,因此,并联的电阻越多,总电阻________。并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的________,电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 并联后,其总电阻的倒数 $ \frac{1}{R_{总}} = $______。
电学实验中应注意：(1)连接电路前,开关应________,滑动变阻器的滑片应置于________；(2)检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器到适当位置,读取电表的值并记录；(3)再次调节________,进行多次测量。
如何计算电路中的总电阻？
两电阻串联后使用,相当于增加了电阻的________,因此,串联的电阻越多,总电阻________。串联电路的总电阻等于各串联电阻之________,电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 串联后,其总电阻 $ R_{总} = $______。
两电阻并联后使用,相当于增加了电阻的________,因此,并联的电阻越多,总电阻________。并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的________,电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 并联后,其总电阻的倒数 $ \frac{1}{R_{总}} = $______。
答案
电压
电流
伏安
$R=\frac{U}{I}$
断开
最大阻值处
滑动变阻器
长度
越大
和
$R_1+R_2$
横截面积
越小
倒数之和
$\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$
解析
【解析】
1. 测量电阻时，需用电压表测电阻两端电压，电流表测通过电阻的电流，根据欧姆定律变形式$R=\frac{U}{I}$计算电阻，该方法为伏安法，实验电路图为电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表串联，电压表并联在待测电阻两端（如对应图示）。
2. 电学实验操作：连接电路前开关应断开，滑动变阻器滑片置于最大阻值处，以保护电路；多次测量时需调节滑动变阻器来改变电路状态。
3. 串联电阻：串联相当于增加电阻的长度，长度越长电阻越大，故串联电阻越多总电阻越大，串联总电阻等于各串联电阻之和，即$R_{总}=R_1+R_2$。
4. 并联电阻：并联相当于增加电阻的横截面积，横截面积越大电阻越小，故并联电阻越多总电阻越小，并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即$\frac{1}{R_{总}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$。
【答案】
电压；电流；伏安；$R=\frac{U}{I}$
实验电路图：
(1) 断开；最大阻值处
(3) 滑动变阻器
长度；越大；和；$R_1+R_2$
横截面积；越小；倒数之和；$\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$
【知识点】
伏安法测电阻；串联电阻特点；并联电阻特点
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的原理、实验操作规范及串并联电路电阻规律，是电学实验与电路核心规律的基础内容，需熟练掌握。
【难度系数】
0.6
1. 测量电阻时，需用电压表测电阻两端电压，电流表测通过电阻的电流，根据欧姆定律变形式$R=\frac{U}{I}$计算电阻，该方法为伏安法，实验电路图为电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表串联，电压表并联在待测电阻两端（如对应图示）。
2. 电学实验操作：连接电路前开关应断开，滑动变阻器滑片置于最大阻值处，以保护电路；多次测量时需调节滑动变阻器来改变电路状态。
3. 串联电阻：串联相当于增加电阻的长度，长度越长电阻越大，故串联电阻越多总电阻越大，串联总电阻等于各串联电阻之和，即$R_{总}=R_1+R_2$。
4. 并联电阻：并联相当于增加电阻的横截面积，横截面积越大电阻越小，故并联电阻越多总电阻越小，并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即$\frac{1}{R_{总}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$。
【答案】
电压；电流；伏安；$R=\frac{U}{I}$
实验电路图：
(1) 断开；最大阻值处
(3) 滑动变阻器
长度；越大；和；$R_1+R_2$
横截面积；越小；倒数之和；$\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$
【知识点】
伏安法测电阻；串联电阻特点；并联电阻特点
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的原理、实验操作规范及串并联电路电阻规律，是电学实验与电路核心规律的基础内容，需熟练掌握。
【难度系数】
0.6
