19. 用如图所示电路研究电流跟电压的关系.为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案.
甲:多节干电池串联接入MN;乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN.可行的方案是 （）

A.仅有甲
B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种
D.甲、乙、丙都可行

19. D

【分析】要解决本题，需明确研究电流与电压关系的实验要求：保持定值电阻R的阻值不变，改变R两端的电压，从而探究电流随电压的变化规律。接下来逐一分析三个方案能否改变R两端的电压：甲通过改变电源总电压；乙通过滑动变阻器改变电路电流，进而改变R的电压；丙通过更换串联的定值电阻改变电路电流，进而改变R的电压，据此判断方案可行性。
【解析】研究电流与电压的关系时，需控制定值电阻R的阻值不变，改变R两端的电压：
1. 甲方案：多节干电池串联接入MN，电源总电压发生变化，定值电阻R两端的电压等于电源电压，因此可改变R两端的电压，方案可行；
2. 乙方案：电池与滑动变阻器串联接入MN，移动滑动变阻器滑片可改变电路总电阻，根据欧姆定律$I=\frac{U_{总}}{R_{总}}$，电路电流改变；定值电阻R的阻值不变，由$U=IR$可知，R两端的电压会随之改变，方案可行；
3. 丙方案：电池先后与不同定值电阻$R'$串联接入MN，总电阻为$R+R'$，电源电压不变，电路电流$I=\frac{U_{总}}{R+R'}$，$R'$不同则电流不同；定值电阻R的阻值不变，由$U=IR$可知，R两端的电压会改变，方案可行；
综上，甲、乙、丙三种方案均可行，答案为D。
【答案】D
【知识点】电流与电压的关系、欧姆定律、串联电路分压
【点评】本题考查探究电流与电压关系的实验，核心是理解实验的控制变量法，结合欧姆定律和串联电路的特点分析各方案改变定值电阻两端电压的原理，属于中等难度的实验分析题。
【难度系数】0.5

20. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，$R_2$、$R_3$是两个定值电阻.闭合开关S、滑片P向左滑动:当电流表示数变化量的绝对值为$\Delta I$时，电压表示数变化量的绝对值为$\Delta U$;当电流表示数变化量的绝对值为$\Delta I'$时，电压表示数变化量的绝对值为$\Delta U'$.若$\Delta I＜\Delta I'$，则 （）

A.$\frac{\Delta U}{\Delta I}=\frac{\Delta U'}{\Delta I'}$
B.$\frac{\Delta U}{\Delta I}＜\frac{\Delta U'}{\Delta I'}$
C.$\frac{\Delta U}{\Delta I}＞\frac{\Delta U'}{\Delta I'}$
D.以上三种情况都有可能

20. A

【分析】首先明确电路结构：$R_1$、$R_2$、$R_3$串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量$R_1$两端的电压。解题思路：1. 根据串联电路电压规律和欧姆定律，推导电压表示数与电路电流的关系；2. 分别计算电压变化量与对应电流变化量的比值，判断该比值是否为定值，从而得出结论。
【解析】电路中$R_1$、$R_2$、$R_3$串联，设电源电压为$U_{总}$，电路电流为$I$，根据串联电路电压规律：$U_{总}=U_1 + I(R_2+R_3)$，变形得电压表示数$U_1 = U_{总} - I(R_2+R_3)$。
当电流变化时，设电流变化量为$\Delta I$，对应电压表示数变化量为$\Delta U$，则：
$\Delta U = |U_1' - U_1| = \left| [ U_{总} - I'(R_2+R_3) ] - [ U_{总} - I(R_2+R_3) ] \right| = \Delta I · (R_2+R_3)$
因此$\frac{\Delta U}{\Delta I}=R_2+R_3$，该比值为定值，与电流变化量大小无关。同理，$\frac{\Delta U'}{\Delta I'}=R_2+R_3$，故$\frac{\Delta U}{\Delta I}=\frac{\Delta U'}{\Delta I'}$。
【答案】A
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查动态电路的分析，核心是推导电压变化量与电流变化量的比值为定值，需熟练运用串联电路特点和欧姆定律，属于中等难度的电路分析题，对学生的逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】0.5

三、解答题
21. 王晶同学在做电学实验时，用电源、电压表、电流表、开关各一只，两个阻值相等的电阻和导线若干，设计了一个电路.如图所示，当虚线框内的开关由闭合到断开时，电压表的示数不变，电流表的示数由大变小(不为零)，请在虚线框中画出电阻和开关的连接图.

21.

【分析】
电压表并联在电源两端，因此无论虚线框内开关状态如何，电压表示数始终等于电源电压，满足“电压表示数不变”的条件。电流表测干路电流，要求开关闭合时电流大、断开时电流小，说明开关闭合时电路总电阻小，断开时总电阻大，且电流不为零。结合两个阻值相等的电阻，需设计为开关闭合时仅一个电阻接入电路，开关断开时两个电阻串联接入电路，使总电阻从R变为2R，电流从U/R变为U/(2R)，符合电流变化要求。
【解析】
1. 电压表始终测电源电压，示数不变，符合题目条件；
2. 电流表测干路电流：开关闭合时，右侧电阻被短路，电路仅左侧电阻工作，总电阻为R，电流I=U/R；开关断开时，两个电阻串联，总电阻为2R，电流I'=U/(2R)，I＞I'，电流由大变小且不为零，满足要求。因此虚线框内连接为：左侧一个电阻，右侧一个电阻，开关并联在右侧电阻两端。
【答案】

【知识点】
串联电路、并联电路、欧姆定律
【点评】
本题考查电路设计，需结合电表作用与串并联电路特点分析开关状态变化的电路变化，中等难度，需理清电路结构。
【难度系数】
0.5

22. (2024·邹平期末)如图甲所示，在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中：导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，a、b、d长度相同，根据实验回答下列问题：

（1）实验中，通过观察来比较电阻的大小，这种实验方法叫作.
（2）分别取两根导线（填导线对应的字母）接入电路中，可探究电阻大小跟导体横截面积的关系，这种实验方法叫作.
（3）分别将a和b两导线接入电路进行实验，发现电流表的示数不同，说明电阻的横截面积和长度一定时，导体的电阻还与有关.
（4）把一段钨丝MN连接在电路中，如图乙，闭合开关，用酒精灯给钨丝加热，发现电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻变.

22.（1）电流表的示数；转换法 （2）b、d；控制变量法 （3）材料 （4）大

【分析】
本题围绕“探究影响导体电阻大小因素”的实验展开，解题思路如下：
1. 对于（1）：电阻是无法直接观察的物理量，需通过电路中电流表的示数间接反映电阻大小，电流越小说明接入电阻越大，这种转换观察对象的方法是转换法。
2. 对于（2）：探究电阻与横截面积的关系时，要控制材料、长度相同，仅改变横截面积，根据题目条件，b和d符合要求，这种控制变量的方法是控制变量法。
3. 对于（3）：a和b的横截面积、长度相同，材料不同，电流表示数不同，说明电阻与材料有关。
4. 对于（4）：电源电压不变，电流变小说明电阻变大，即温度升高时钨丝电阻变大。
【解析】
（1）实验中，电阻的大小不能直接观察，接入电路的电阻越大，电路中电流越小，电流表的示数越小，因此通过观察电流表的示数来比较电阻的大小；这种将不易观察的物理量转换为易观察的物理量的方法，叫做转换法。
（2）探究电阻与横截面积的关系，需控制导体的材料、长度相同，改变横截面积。由题可知，b和d均为镍铬合金（材料相同）、长度相同，粗细（横截面积）不同，因此选b、d两根导线；这种控制其他变量不变，只改变一个变量来研究物理量影响因素的方法，叫做控制变量法。
（3）a和b的横截面积、长度相同，材料不同，接入电路后电流表示数不同，说明当横截面积和长度一定时，导体的电阻还与材料有关。
（4）电源电压保持不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电流表示数变小说明电路中电阻变大，即温度升高，钨丝的电阻变大。
【答案】
（1）电流表的示数；转换法 （2）b、d；控制变量法 （3）材料 （4）大
【知识点】
影响导体电阻的因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题是探究导体电阻影响因素的基础实验题，考查实验方法的应用和电阻影响因素的理解，知识点基础，注重实验过程的分析，适合巩固相关基础内容。
【难度系数】
0.7