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12. (9分)某热敏电阻R的阻值与温度的变化关系如图甲所示。现用该热敏电阻测量环境的温度,实验电路如图乙所示。
(1)该热敏电阻的阻值随温度的降低而
(2)将该热敏电阻在某环境中放置足够长的时间后,电压表的示数为2 V,电流表的示数为0.5 mA,此时热敏电阻的阻值是
(1)该热敏电阻的阻值随温度的降低而
增大
。(2)将该热敏电阻在某环境中放置足够长的时间后,电压表的示数为2 V,电流表的示数为0.5 mA,此时热敏电阻的阻值是
$4×10^3$
Ω,该环境的温度是40
℃。答案
12. (1)增大 (2)$4×10^3$ 40
解析
【分析】
首先观察图甲的热敏电阻阻值随温度变化的图像，判断阻值与温度的变化关系；对于第二问，利用欧姆定律计算热敏电阻的阻值，再结合图甲找到对应阻值的环境温度。步骤：1. 分析图甲，明确温度变化时电阻的变化规律；2. 利用欧姆定律公式，统一电流单位后代入计算电阻；3. 在图甲中匹配电阻值对应的温度。
【解析】
(1) 由图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，因此温度降低时，阻值增大。
(2) 根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，已知电压 $ U=2V $，电流 $ I=0.5mA=0.5×10^{-3}A $，代入得：
$ R = \frac{2V}{0.5×10^{-3}A} = 4×10^3Ω $；
对照图甲，阻值为 $ 4×10^3Ω $ 时，对应的温度是 $ 40℃ $。
【答案】
(1) 增大 (2) $4×10^3$；40
【知识点】
欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合图像考查欧姆定律的应用和热敏电阻的特性，关键是正确进行单位换算和读取图像数据，难度较低。
【难度系数】
0.7
首先观察图甲的热敏电阻阻值随温度变化的图像，判断阻值与温度的变化关系；对于第二问，利用欧姆定律计算热敏电阻的阻值，再结合图甲找到对应阻值的环境温度。步骤：1. 分析图甲，明确温度变化时电阻的变化规律；2. 利用欧姆定律公式，统一电流单位后代入计算电阻；3. 在图甲中匹配电阻值对应的温度。
【解析】
(1) 由图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，因此温度降低时，阻值增大。
(2) 根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，已知电压 $ U=2V $，电流 $ I=0.5mA=0.5×10^{-3}A $，代入得：
$ R = \frac{2V}{0.5×10^{-3}A} = 4×10^3Ω $；
对照图甲，阻值为 $ 4×10^3Ω $ 时，对应的温度是 $ 40℃ $。
【答案】
(1) 增大 (2) $4×10^3$；40
【知识点】
欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合图像考查欧姆定律的应用和热敏电阻的特性，关键是正确进行单位换算和读取图像数据，难度较低。
【难度系数】
0.7
13. (12分)如图所示,定值电阻$R_1$和$R_2$
并联
（填“串联”或“并联”）,电源电压恒为6 V,$R_1$的阻值为10 Ω。闭合开关后,电流表的示数为0.4 A,则通过$R_1$的电流为0.6
A,$R_2$的阻值为15
Ω,干路中的电流为1
A。答案
13. 并联 0.6 15 1
解析
【分析】
首先观察电路图，电流从电源正极流出，经过开关S后分为两条独立支路：一条经过定值电阻$R_2$和电流表，另一条经过定值电阻$R_1$，最终汇合回到电源负极，据此判断电路连接方式；并联电路中各支路电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和，结合欧姆定律可计算各支路电流、电阻及干路电流。
【解析】
1. 判断连接方式：电流经开关后分为两条独立路径，分别通过$R_1$和$R_2$，因此$R_1$与$R_2$并联。
2. 计算通过$R_1$的电流：并联电路各支路电压等于电源电压，即$U_1=U=6\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，得$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$。
3. 计算$R_2$的阻值：电流表测$R_2$的电流$I_2=0.4\ \mathrm{A}$，$U_2=U=6\ \mathrm{V}$，因此$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
4. 计算干路电流：并联电路干路电流等于各支路电流之和，即$I=I_1+I_2=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$。
【答案】
并联；0.6；15；1
【知识点】
并联电路特点；欧姆定律应用
【点评】
本题考查并联电路的识别与欧姆定律的基础应用，属于常规电路计算题，需掌握并联电路的电压、电流规律，结合欧姆定律即可完成求解。
【难度系数】
0.8
首先观察电路图，电流从电源正极流出，经过开关S后分为两条独立支路：一条经过定值电阻$R_2$和电流表，另一条经过定值电阻$R_1$，最终汇合回到电源负极，据此判断电路连接方式；并联电路中各支路电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和，结合欧姆定律可计算各支路电流、电阻及干路电流。
【解析】
1. 判断连接方式：电流经开关后分为两条独立路径，分别通过$R_1$和$R_2$，因此$R_1$与$R_2$并联。
2. 计算通过$R_1$的电流：并联电路各支路电压等于电源电压，即$U_1=U=6\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，得$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$。
3. 计算$R_2$的阻值：电流表测$R_2$的电流$I_2=0.4\ \mathrm{A}$，$U_2=U=6\ \mathrm{V}$，因此$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
4. 计算干路电流：并联电路干路电流等于各支路电流之和，即$I=I_1+I_2=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$。
【答案】
并联；0.6；15；1
【知识点】
并联电路特点；欧姆定律应用
【点评】
本题考查并联电路的识别与欧姆定律的基础应用，属于常规电路计算题，需掌握并联电路的电压、电流规律，结合欧姆定律即可完成求解。
【难度系数】
0.8
三、实验探究题(16分)
14. 在“用伏安法测小灯泡电阻”实验中，待测小灯泡正常发光时的电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路未连接部分连接好(连线不要交叉)。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于
(2)当开关闭合后，发现小灯泡不亮，经过分析，同学们猜想了一些可能的原因，见下表。请根据同学们的猜想，在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况。
(3)故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示。分析图像可知，小灯泡正常工作时灯丝的电阻为
(4)由图乙还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而
(5)实验中测出了小灯泡在不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点？请说明理由。
14. 在“用伏安法测小灯泡电阻”实验中，待测小灯泡正常发光时的电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路未连接部分连接好(连线不要交叉)。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于
B
(填“A”或“B”)端。(2)当开关闭合后，发现小灯泡不亮，经过分析，同学们猜想了一些可能的原因，见下表。请根据同学们的猜想，在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况。
(3)故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流，根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示。分析图像可知，小灯泡正常工作时灯丝的电阻为
$10\ \Omega$
。(4)由图乙还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而
变大
(填“变大”或“变小”)，从科学角度分析，造成这一现象的原因是灯丝的电阻随温度升高而增大
。(5)实验中测出了小灯泡在不同电压下的灯丝电阻，有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点？请说明理由。
不同意
因为电压不同时，灯丝的温度不同
电阻不同，求电阻的平均值没有实际意义
答案
14. (1)如答图所示
B(2)有示数且接近电源电压 示数接近0 无示数 有示数
(3)$10\ \Omega$
(4)变大 灯丝的电阻随温度升高而增大
(5)不同意;因为电压不同时,灯丝的温度不同,电阻不同,求电阻的平均值没有实际意义。
解析
【分析】
本题是“用伏安法测小灯泡电阻”的实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：需掌握伏安法测电阻的电路连接要求，电压表应并联在小灯泡两端，结合小灯泡额定电压选量程；滑动变阻器闭合开关前要调至最大阻值处，据此确定滑片位置。
2. 第(2)问：根据小灯泡不亮的故障，分断路和短路两种情况，分析电路中电压表、电流表的示数特点：断路时电压表串联测电源电压，电流表几乎无示数；短路时电压表被短路，电流表有示数。
3. 第(3)问：小灯泡正常工作时电压为额定电压2.5V，从I-U图像找到对应电流，利用R=U/I计算电阻。
4. 第(4)问：观察I-U图像，结合R=U/I分析电阻变化，联系灯丝电阻随温度变化的特性解释原因。
5. 第(5)问：明确灯丝电阻是温度的函数，不同电压下温度不同，电阻不同，判断求平均值是否合理。
【解析】
(1) 电路连接：电压表并联在小灯泡两端，选0~3V量程（因小灯泡额定电压2.5V），滑动变阻器“一上一下”接线（图中已接A和C，无需额外接线）；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，由滑动变阻器接线可知，滑片在B端时电阻最大，故填B。
(2) 故障分析：
若小灯泡断路：电路断开，电流表几乎无示数；电压表串联在电路中，测电源电压，故电压表示数接近电源电压，电流表示数接近0。
若小灯泡短路：电压表被短路，示数为0；电路为通路，电流表有示数，故电压表示数无，电流表示数有。
(3) 小灯泡正常工作时电压U=2.5V，从I-U图像得对应电流I=0.25A，由R=U/I得：R=2.5V/0.25A=10Ω。
(4) 由I-U图像，电压增大时，R=U/I的比值变大，故电阻变大；原因是灯丝的电阻随温度升高而增大，电压越高，灯丝功率越大，温度越高，电阻越大。
(5) 不同意；因为电压不同时，灯丝的温度不同，电阻是温度的函数，不同电压下电阻不同，求电阻的平均值没有实际意义，无法减小误差。
【答案】
如答图所示；B；有示数且接近电源电压；示数接近0；无示数；有示数；10 Ω；变大；灯丝的电阻随温度升高而增大；不同意；因为电压不同时，灯丝的温度不同，电阻不同，求电阻的平均值没有实际意义。
【知识点】
伏安法测电阻；电路故障分析；影响电阻的因素
【点评】
本题为电学实验综合题，涵盖电路连接、故障分析、电阻计算、灯丝电阻特性及误差分析等核心知识点，考查学生对实验全流程的掌握，综合性较强，需结合电学基本规律分析问题。
【难度系数】
0.5
本题是“用伏安法测小灯泡电阻”的实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：需掌握伏安法测电阻的电路连接要求，电压表应并联在小灯泡两端，结合小灯泡额定电压选量程；滑动变阻器闭合开关前要调至最大阻值处，据此确定滑片位置。
2. 第(2)问：根据小灯泡不亮的故障，分断路和短路两种情况，分析电路中电压表、电流表的示数特点：断路时电压表串联测电源电压，电流表几乎无示数；短路时电压表被短路，电流表有示数。
3. 第(3)问：小灯泡正常工作时电压为额定电压2.5V，从I-U图像找到对应电流，利用R=U/I计算电阻。
4. 第(4)问：观察I-U图像，结合R=U/I分析电阻变化，联系灯丝电阻随温度变化的特性解释原因。
5. 第(5)问：明确灯丝电阻是温度的函数，不同电压下温度不同，电阻不同，判断求平均值是否合理。
【解析】
(1) 电路连接：电压表并联在小灯泡两端，选0~3V量程（因小灯泡额定电压2.5V），滑动变阻器“一上一下”接线（图中已接A和C，无需额外接线）；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，由滑动变阻器接线可知，滑片在B端时电阻最大，故填B。
(2) 故障分析：
若小灯泡断路：电路断开，电流表几乎无示数；电压表串联在电路中，测电源电压，故电压表示数接近电源电压，电流表示数接近0。
若小灯泡短路：电压表被短路，示数为0；电路为通路，电流表有示数，故电压表示数无，电流表示数有。
(3) 小灯泡正常工作时电压U=2.5V，从I-U图像得对应电流I=0.25A，由R=U/I得：R=2.5V/0.25A=10Ω。
(4) 由I-U图像，电压增大时，R=U/I的比值变大，故电阻变大；原因是灯丝的电阻随温度升高而增大，电压越高，灯丝功率越大，温度越高，电阻越大。
(5) 不同意；因为电压不同时，灯丝的温度不同，电阻是温度的函数，不同电压下电阻不同，求电阻的平均值没有实际意义，无法减小误差。
【答案】
如答图所示；B；有示数且接近电源电压；示数接近0；无示数；有示数；10 Ω；变大；灯丝的电阻随温度升高而增大；不同意；因为电压不同时，灯丝的温度不同，电阻不同，求电阻的平均值没有实际意义。
【知识点】
伏安法测电阻；电路故障分析；影响电阻的因素
【点评】
本题为电学实验综合题，涵盖电路连接、故障分析、电阻计算、灯丝电阻特性及误差分析等核心知识点，考查学生对实验全流程的掌握，综合性较强，需结合电学基本规律分析问题。
【难度系数】
0.5
