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10.如图所示为一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻$R_0$均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变
小
。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则a、b之间应接入电压表
，c、d之间应接入定值电阻
。答案
10.小 电压表 定值电阻
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：①分析滑动变阻器R的阻值变化：金属片P向左移动时，R接入电路的电阻丝长度缩短，因此阻值变小；②结合握力F增大时P左移的条件，设计电路使仪表（电压表）示数增大：当R阻值变小时，若电路中串联定值电阻，电流会变大，若电压表测定值电阻两端电压，其示数会随电流增大而变大，因此需确定a、b和c、d间的元件。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值判断：当金属片P向左移动时，滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变短，故R接入的阻值变小。
2. 电路元件选择：握力F增大时，P向左移动，R阻值变小，电路总电阻变小，若要仪表（电压表）示数增大，需让电压表测的电压随电流增大而变大。若c、d之间接入定值电阻，a、b之间接入电压表，此时R与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压；根据欧姆定律，电源电压不变，总电阻变小则电流变大，定值电阻的电压$U=IR_{定}$变大，符合“握力增大时仪表（电压表示数）增大”的要求。若a、b接电流表会造成短路，不符合电路设计，因此a、b间接电压表，c、d间接定值电阻。
【答案】
小 电压表 定值电阻
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律应用、电路设计
【点评】
本题结合握力计的实际应用场景，考查滑动变阻器的阻值变化规律和欧姆定律在电路设计中的应用，需要学生结合题意分析元件的连接方式，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两步思考：①分析滑动变阻器R的阻值变化：金属片P向左移动时，R接入电路的电阻丝长度缩短，因此阻值变小；②结合握力F增大时P左移的条件，设计电路使仪表（电压表）示数增大：当R阻值变小时，若电路中串联定值电阻，电流会变大，若电压表测定值电阻两端电压，其示数会随电流增大而变大，因此需确定a、b和c、d间的元件。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值判断：当金属片P向左移动时，滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变短，故R接入的阻值变小。
2. 电路元件选择：握力F增大时，P向左移动，R阻值变小，电路总电阻变小，若要仪表（电压表）示数增大，需让电压表测的电压随电流增大而变大。若c、d之间接入定值电阻，a、b之间接入电压表，此时R与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压；根据欧姆定律，电源电压不变，总电阻变小则电流变大，定值电阻的电压$U=IR_{定}$变大，符合“握力增大时仪表（电压表示数）增大”的要求。若a、b接电流表会造成短路，不符合电路设计，因此a、b间接电压表，c、d间接定值电阻。
【答案】
小 电压表 定值电阻
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律应用、电路设计
【点评】
本题结合握力计的实际应用场景，考查滑动变阻器的阻值变化规律和欧姆定律在电路设计中的应用，需要学生结合题意分析元件的连接方式，难度适中。
【难度系数】
0.5
三、解答题
11.用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”“50Ω 1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转.将与电压表“－”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系.闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A.移动滑片P,逐步增大R两端的电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I.以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示.依据图像,得到的结论是
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关S,将R换成5Ω的定值电阻,闭合开关S,移动滑片P,电流表的示数如图丙所示为
11.用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”“50Ω 1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至
B
(填“A”或“B”)端.(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转.将与电压表“－”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是
导线BC断路
.(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系.闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A.移动滑片P,逐步增大R两端的电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I.以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示.依据图像,得到的结论是
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
.实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1.5A”
字样,电源电压为4.2
V.(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关S,将R换成5Ω的定值电阻,闭合开关S,移动滑片P,电流表的示数如图丙所示为
0.4
A;断开开关S,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表的示数应为0.1
A.答案
11.(1)B
(2)导线BC断路
(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2
(4)0.4 0.1
(2)导线BC断路
(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2
(4)0.4 0.1
解析
【分析】
本题为电学综合实验题，围绕探究电流与电压、电阻的关系展开，需结合滑动变阻器操作规则、电路故障分析方法、欧姆定律及控制变量法解题：
(1) 闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处，据此确定滑片位置；
(2) 根据两表无示数判断电路断路，结合试触时电压表的偏转情况分析断路位置；
(3) 探究电流与电压关系时，控制电阻不变，结合I-U图像得出结论；利用串联电路电压规律和欧姆定律，结合实验数据计算滑动变阻器规格与电源电压；
(4) 电流表读数需先确定量程和分度值，再根据控制变量法，探究电流与电阻关系时控制定值电阻两端电压不变，结合欧姆定律计算电流。
【解析】
(1) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值端，由图甲可知滑动变阻器接A端，最大阻值在B端，故填B；
(2) 闭合开关后两表均无示数，说明电路断路。试触C点时电压表不偏转，试触B点时电压表偏转，说明电压表通过B点、滑动变阻器连接到电源，故障为导线BC断路；
(3) 由I-U图像可知，电阻一定时，电流与电压成正比；当定值电阻两端电压U=0.7V、电流I=0.07A时，定值电阻R=U/I=0.7V/0.07A=10Ω；串联电路电源电压不变，设滑动变阻器最大阻值为R滑，则U总=0.7V + 0.07A×R滑，当U_R=3V时，I=0.3A，U总=3V +0.3A×R滑，联立解得R滑=50Ω，U总=4.2V，故滑动变阻器铭牌为“50Ω 1.5A”，电源电压为4.2V；
(4) 电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，指针示数为0.4A；探究电流与电阻关系时，控制定值电阻两端电压不变，由图像得定值电阻两端电压U=IR=0.2A×10Ω=2V，换20Ω电阻时，电流I=U/R'=2V/20Ω=0.1A。
【答案】
(1)B；(2)导线BC断路；(3)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50Ω 1.5A”；4.2；(4)0.4；0.1
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；滑动变阻器的使用；欧姆定律
【点评】
本题综合考查电学实验的多个核心知识点，需结合实验操作规则、电路故障分析、图像分析及欧姆定律应用，对学生的实验分析与计算能力要求较高。
【难度系数】
0.5
本题为电学综合实验题，围绕探究电流与电压、电阻的关系展开，需结合滑动变阻器操作规则、电路故障分析方法、欧姆定律及控制变量法解题：
(1) 闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处，据此确定滑片位置；
(2) 根据两表无示数判断电路断路，结合试触时电压表的偏转情况分析断路位置；
(3) 探究电流与电压关系时，控制电阻不变，结合I-U图像得出结论；利用串联电路电压规律和欧姆定律，结合实验数据计算滑动变阻器规格与电源电压；
(4) 电流表读数需先确定量程和分度值，再根据控制变量法，探究电流与电阻关系时控制定值电阻两端电压不变，结合欧姆定律计算电流。
【解析】
(1) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值端，由图甲可知滑动变阻器接A端，最大阻值在B端，故填B；
(2) 闭合开关后两表均无示数，说明电路断路。试触C点时电压表不偏转，试触B点时电压表偏转，说明电压表通过B点、滑动变阻器连接到电源，故障为导线BC断路；
(3) 由I-U图像可知，电阻一定时，电流与电压成正比；当定值电阻两端电压U=0.7V、电流I=0.07A时，定值电阻R=U/I=0.7V/0.07A=10Ω；串联电路电源电压不变，设滑动变阻器最大阻值为R滑，则U总=0.7V + 0.07A×R滑，当U_R=3V时，I=0.3A，U总=3V +0.3A×R滑，联立解得R滑=50Ω，U总=4.2V，故滑动变阻器铭牌为“50Ω 1.5A”，电源电压为4.2V；
(4) 电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，指针示数为0.4A；探究电流与电阻关系时，控制定值电阻两端电压不变，由图像得定值电阻两端电压U=IR=0.2A×10Ω=2V，换20Ω电阻时，电流I=U/R'=2V/20Ω=0.1A。
【答案】
(1)B；(2)导线BC断路；(3)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50Ω 1.5A”；4.2；(4)0.4；0.1
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；滑动变阻器的使用；欧姆定律
【点评】
本题综合考查电学实验的多个核心知识点，需结合实验操作规则、电路故障分析、图像分析及欧姆定律应用，对学生的实验分析与计算能力要求较高。
【难度系数】
0.5
