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5. 核心素养 科学思维 各小组用如图所示的电路测量定值电阻$R_x$的阻值,所用器材规格不完全相同.
(1)第一小组将$R_a$调至$0$,$R_b$调至$10\ \Omega$,电压表示数$U_a=2\ \mathrm{V}$,$U_b=1\ \mathrm{V}$,则$R_{x1}=\_\_\_\_\_\Omega$.
(2)第二小组将$R_a$调至,调整$R_b$,直至,则$R_{x2}=R_b$.
(3)第三小组将电阻箱$R_a$和$R_b$分别调至$R_1$和$R_2$,电压表$\mathrm{V}_a$和$\mathrm{V}_b$的示数分别为$U_1$和$U_2$,用$R_1$、$R_2$、$U_1$、$U_2$表示$R_{x3}$的阻值为,为了多次测量减小误差.
A. 必须同时改变$R_a$和$R_b$
B. 只能改变$R_b$电阻大小
C. 只能改变$R_a$电阻大小
D. 改变$R_a$和$R_b$其中一个,或两个同时改变
(4)第四小组用第三小组的方案进行了两次测量,但均忘记记录$R_a$的阻值,只知其中一次的$R_a$阻值是另一次的$2$倍,请根据表中数据计算出$R_{x4}$的阻值为$\Omega$.
(1)第一小组将$R_a$调至$0$,$R_b$调至$10\ \Omega$,电压表示数$U_a=2\ \mathrm{V}$,$U_b=1\ \mathrm{V}$,则$R_{x1}=\_\_\_\_\_\Omega$.
(2)第二小组将$R_a$调至,调整$R_b$,直至,则$R_{x2}=R_b$.
(3)第三小组将电阻箱$R_a$和$R_b$分别调至$R_1$和$R_2$,电压表$\mathrm{V}_a$和$\mathrm{V}_b$的示数分别为$U_1$和$U_2$,用$R_1$、$R_2$、$U_1$、$U_2$表示$R_{x3}$的阻值为,为了多次测量减小误差.
A. 必须同时改变$R_a$和$R_b$
B. 只能改变$R_b$电阻大小
C. 只能改变$R_a$电阻大小
D. 改变$R_a$和$R_b$其中一个,或两个同时改变
(4)第四小组用第三小组的方案进行了两次测量,但均忘记记录$R_a$的阻值,只知其中一次的$R_a$阻值是另一次的$2$倍,请根据表中数据计算出$R_{x4}$的阻值为$\Omega$.
答案
5. (1)20 (2)0 两电压表示数相同 (3)$\frac{U_{1}R_{2}-U_{2}R_{1}}{U_{2}}$ D
(4)2
解析:(1)第一小组将$R_{a}$调至0,$R_{b}$调至10 Ω,待测电阻与$R_{b}$串联,电压表$V_{a}$测待测电阻的电压,$V_{b}$测$R_{b}$的电压,已知电压表示数$U_{a}=2\ \mathrm{V}$,$U_{b}=1\ \mathrm{V}$,根据分压原理有$\frac{U_{a}}{U_{b}}=\frac{R_{x1}}{R_{b}}$,则$R_{x1}=\frac{U_{a}}{U_{b}}R_{b}=\frac{2\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}×10\ \Omega=20\ \Omega$.
(2)第二小组将$R_{a}$调至0,调整$R_{b}$,直至两电压表示数相同,根据分压原理,则有$R_{x2}=R_{b}$.
(3)第三小组将电阻箱$R_{a}$和$R_{b}$分别调至$R_{1}$和$R_{2}$,电压表$V_{a}$和$V_{b}$的示数分别为$U_{1}$和$U_{2}$,电压表$V_{a}$和$V_{b}$分别测$R_{x}$与$R_{a}$的电压之和及$R_{b}$的电压,由欧姆定律可知,电路的电流$I=\frac{U_{2}}{R_{2}}$,根据串联电阻的规律及欧姆定律,$R_{x3}$的阻值为$R_{x3}=\frac{U_{1}}{I}-R_{1}=\frac{U_{1}}{\frac{U_{2}}{R_{2}}}-R_{1}=\frac{U_{1}}{U_{2}}×R_{2}-R_{1}=\frac{U_{1}R_{2}-U_{2}R_{1}}{U_{2}}$.$R_{x3}$的阻值测量过程中,可以同时改变两个电阻箱连入电路的电阻;若只改变其中一个电阻箱连入电路的电阻,也可得出待测电阻的大小,从而多次测量取平均值减小误差,故D符合题意.
(4)在第一次测量中,$V_{b}$的示数为$V_{a}$的8倍,根据分压原理有$\frac{R_{b1}}{R_{x4}+R_{a1}}=\frac{40\ \Omega}{R_{x4}+R_{a1}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}$,故有$R_{x4}+R_{a1}=5\ \Omega···$①;在第二次测量中,$V_{b}$的示数为$V_{a}$的2倍,根据分压原理有$\frac{R_{b2}}{R_{x4}+R_{a2}}=\frac{16\ \Omega}{R_{x4}+R_{a2}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{3\ \mathrm{V}}$,故有$R_{x4}+R_{a2}=8\ \Omega···$②.已知其中一次的$R_{a}$阻值是另一次的2倍,由①②可知$R_{a2}=2R_{a1}···$③;由①②③可得出$R_{a1}=3\ \Omega$,代入①可得出$R_{x4}$的阻值为$R_{x4}=5\ \Omega-3\ \Omega=2\ \Omega$.
(4)2
解析:(1)第一小组将$R_{a}$调至0,$R_{b}$调至10 Ω,待测电阻与$R_{b}$串联,电压表$V_{a}$测待测电阻的电压,$V_{b}$测$R_{b}$的电压,已知电压表示数$U_{a}=2\ \mathrm{V}$,$U_{b}=1\ \mathrm{V}$,根据分压原理有$\frac{U_{a}}{U_{b}}=\frac{R_{x1}}{R_{b}}$,则$R_{x1}=\frac{U_{a}}{U_{b}}R_{b}=\frac{2\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}×10\ \Omega=20\ \Omega$.
(2)第二小组将$R_{a}$调至0,调整$R_{b}$,直至两电压表示数相同,根据分压原理,则有$R_{x2}=R_{b}$.
(3)第三小组将电阻箱$R_{a}$和$R_{b}$分别调至$R_{1}$和$R_{2}$,电压表$V_{a}$和$V_{b}$的示数分别为$U_{1}$和$U_{2}$,电压表$V_{a}$和$V_{b}$分别测$R_{x}$与$R_{a}$的电压之和及$R_{b}$的电压,由欧姆定律可知,电路的电流$I=\frac{U_{2}}{R_{2}}$,根据串联电阻的规律及欧姆定律,$R_{x3}$的阻值为$R_{x3}=\frac{U_{1}}{I}-R_{1}=\frac{U_{1}}{\frac{U_{2}}{R_{2}}}-R_{1}=\frac{U_{1}}{U_{2}}×R_{2}-R_{1}=\frac{U_{1}R_{2}-U_{2}R_{1}}{U_{2}}$.$R_{x3}$的阻值测量过程中,可以同时改变两个电阻箱连入电路的电阻;若只改变其中一个电阻箱连入电路的电阻,也可得出待测电阻的大小,从而多次测量取平均值减小误差,故D符合题意.
(4)在第一次测量中,$V_{b}$的示数为$V_{a}$的8倍,根据分压原理有$\frac{R_{b1}}{R_{x4}+R_{a1}}=\frac{40\ \Omega}{R_{x4}+R_{a1}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}$,故有$R_{x4}+R_{a1}=5\ \Omega···$①;在第二次测量中,$V_{b}$的示数为$V_{a}$的2倍,根据分压原理有$\frac{R_{b2}}{R_{x4}+R_{a2}}=\frac{16\ \Omega}{R_{x4}+R_{a2}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{3\ \mathrm{V}}$,故有$R_{x4}+R_{a2}=8\ \Omega···$②.已知其中一次的$R_{a}$阻值是另一次的2倍,由①②可知$R_{a2}=2R_{a1}···$③;由①②③可得出$R_{a1}=3\ \Omega$,代入①可得出$R_{x4}$的阻值为$R_{x4}=5\ \Omega-3\ \Omega=2\ \Omega$.
解析
【分析】
这道题是利用串联电路特性设计的创新型测电阻实验，解题核心思路是抓住串联电路电流处处相等、分压之比等于电阻之比的规律逐步推导：
1. 第(1)问：Ra调为0时，待测电阻Rx1和Rb串联，两个电压表分别直接测Rx1和Rb的电压，利用串联分压和欧姆定律的关系，直接通过电压比和已知的Rb阻值就能算出Rx1。
2. 第(2)问：要让Rx2和Rb阻值相等，利用串联分压等压则等阻的特点，先把Ra调为0，让Va的示数完全等于Rx2的电压，调整Rb直到两个电压表的示数相等，此时两个电阻阻值自然相等。
3. 第(3)问：此时Ra不为0，Va测量的是Rx3和Ra的总电压，Vb测Rb的电压，先通过Vb的示数和Rb算出电路电流，再用Va除以电流得到Rx3+Ra的总电阻，减去Ra的阻值就能推导出Rx3的表达式；多次测量时，只要能代入公式算出Rx3，不管改变其中一个电阻箱还是同时改变两个电阻箱的阻值，都可以实现多次测量取平均值减小误差的目的。
4. 第(4)问：两次测量都利用分压规律列出两个关于Rx和Ra的关系式，结合两次Ra是2倍的已知条件，联立方程组消去Ra的未知量，就能解出Rx4的阻值。
【解析】
(1) 当Ra调至0时，Rx1与Rb串联，串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得：
$I=\frac{U_a}{R_{x1}}=\frac{U_b}{R_b}$，变形得分压关系：$\frac{U_a}{U_b}=\frac{R_{x1}}{R_b}$
代入已知数值$U_a=2\ \mathrm{V}$，$U_b=1\ \mathrm{V}$，$R_b=10\ \Omega$：
$R_{x1}=\frac{U_a}{U_b}R_b=\frac{2\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}} × 10\ \Omega=20\ \Omega$
(2) 若将Ra调至0，此时电压表Va的示数等于Rx2两端的电压，调整Rb直至两电压表示数相同，根据串联分压等压则等阻的规律，可得$R_{x2}=R_b$。
(3) 电路中Rx3、Ra、Rb串联，电压表Va测Rx3和Ra的总电压，Vb测Rb的电压，电路电流$I=\frac{U_2}{R_2}$，Rx3和Ra的总电阻$R_{x3}+R_1=\frac{U_1}{I}$，代入电流表达式得：
$R_{x3}=\frac{U_1 R_2}{U_2} - R_1=\frac{U_1 R_2 - U_2 R_1}{U_2}$
多次测量减小误差时，改变Ra和Rb其中一个，或两个同时改变，都可以代入上述公式计算得到Rx3的阻值，实现多次测量，因此选D。
(4) 第一次测量：$\frac{R_{b1}}{R_{x4}+R_{a1}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}=\frac{40\ \Omega}{R_{x4}+R_{a1}}$，得$R_{x4}+R_{a1}=5\ \Omega$ ①
第二次测量：$\frac{R_{b2}}{R_{x4}+R_{a2}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{3\ \mathrm{V}}=\frac{16\ \Omega}{R_{x4}+R_{a2}}$，得$R_{x4}+R_{a2}=8\ \Omega$ ②
已知其中一次Ra是另一次的2倍，对比①②可知$R_{a2}=2R_{a1}$ ③
联立①②③，解得$R_{a1}=3\ \Omega$，代入①得$R_{x4}=5\ \Omega - 3\ \Omega=2\ \Omega$
【答案】
(1)20 (2)0；两电压表示数相同 (3)$\frac{U_{1}R_{2}-U_{2}R_{1}}{U_{2}}$；D (4)2
【知识点】
串联分压规律、欧姆定律应用、电阻的测量
【点评】
本题是测电阻的创新探究题，从基础串联分压的简单应用逐步升级，层层递进，既考察了学生对串联电路规律的掌握程度，又锻炼了学生利用方程组消元求解未知量的科学思维能力，跳出了传统测电阻题目的固化套路，符合物理核心素养的考察要求。
【难度系数】
0.4
这道题是利用串联电路特性设计的创新型测电阻实验，解题核心思路是抓住串联电路电流处处相等、分压之比等于电阻之比的规律逐步推导：
1. 第(1)问：Ra调为0时，待测电阻Rx1和Rb串联，两个电压表分别直接测Rx1和Rb的电压，利用串联分压和欧姆定律的关系，直接通过电压比和已知的Rb阻值就能算出Rx1。
2. 第(2)问：要让Rx2和Rb阻值相等，利用串联分压等压则等阻的特点，先把Ra调为0，让Va的示数完全等于Rx2的电压，调整Rb直到两个电压表的示数相等，此时两个电阻阻值自然相等。
3. 第(3)问：此时Ra不为0，Va测量的是Rx3和Ra的总电压，Vb测Rb的电压，先通过Vb的示数和Rb算出电路电流，再用Va除以电流得到Rx3+Ra的总电阻，减去Ra的阻值就能推导出Rx3的表达式；多次测量时，只要能代入公式算出Rx3，不管改变其中一个电阻箱还是同时改变两个电阻箱的阻值，都可以实现多次测量取平均值减小误差的目的。
4. 第(4)问：两次测量都利用分压规律列出两个关于Rx和Ra的关系式，结合两次Ra是2倍的已知条件，联立方程组消去Ra的未知量，就能解出Rx4的阻值。
【解析】
(1) 当Ra调至0时，Rx1与Rb串联，串联电路电流处处相等，根据欧姆定律可得：
$I=\frac{U_a}{R_{x1}}=\frac{U_b}{R_b}$，变形得分压关系：$\frac{U_a}{U_b}=\frac{R_{x1}}{R_b}$
代入已知数值$U_a=2\ \mathrm{V}$，$U_b=1\ \mathrm{V}$，$R_b=10\ \Omega$：
$R_{x1}=\frac{U_a}{U_b}R_b=\frac{2\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}} × 10\ \Omega=20\ \Omega$
(2) 若将Ra调至0，此时电压表Va的示数等于Rx2两端的电压，调整Rb直至两电压表示数相同，根据串联分压等压则等阻的规律，可得$R_{x2}=R_b$。
(3) 电路中Rx3、Ra、Rb串联，电压表Va测Rx3和Ra的总电压，Vb测Rb的电压，电路电流$I=\frac{U_2}{R_2}$，Rx3和Ra的总电阻$R_{x3}+R_1=\frac{U_1}{I}$，代入电流表达式得：
$R_{x3}=\frac{U_1 R_2}{U_2} - R_1=\frac{U_1 R_2 - U_2 R_1}{U_2}$
多次测量减小误差时，改变Ra和Rb其中一个，或两个同时改变，都可以代入上述公式计算得到Rx3的阻值，实现多次测量，因此选D。
(4) 第一次测量：$\frac{R_{b1}}{R_{x4}+R_{a1}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}=\frac{40\ \Omega}{R_{x4}+R_{a1}}$，得$R_{x4}+R_{a1}=5\ \Omega$ ①
第二次测量：$\frac{R_{b2}}{R_{x4}+R_{a2}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{3\ \mathrm{V}}=\frac{16\ \Omega}{R_{x4}+R_{a2}}$，得$R_{x4}+R_{a2}=8\ \Omega$ ②
已知其中一次Ra是另一次的2倍，对比①②可知$R_{a2}=2R_{a1}$ ③
联立①②③，解得$R_{a1}=3\ \Omega$，代入①得$R_{x4}=5\ \Omega - 3\ \Omega=2\ \Omega$
【答案】
(1)20 (2)0；两电压表示数相同 (3)$\frac{U_{1}R_{2}-U_{2}R_{1}}{U_{2}}$；D (4)2
【知识点】
串联分压规律、欧姆定律应用、电阻的测量
【点评】
本题是测电阻的创新探究题，从基础串联分压的简单应用逐步升级，层层递进，既考察了学生对串联电路规律的掌握程度，又锻炼了学生利用方程组消元求解未知量的科学思维能力，跳出了传统测电阻题目的固化套路，符合物理核心素养的考察要求。
【难度系数】
0.4
6. (2025·宜宾中考)某学习小组在探究压敏电阻阻值随压力变化的关系时,设计了如图甲所示的电路图,电源电压恒为12 V,R是滑动变阻器.回答下列问题:
(1)小组成员选择合适的量程,按电路图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于
(2)滑动变阻器的滑片置于正确的位置后,闭合开关S发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是压敏电阻处发生
(3)排除故障后,闭合开关S,该压敏电阻在无压力情况下,调节滑动变阻器,电流表与电压表的指针稳定后如图乙所示,电流表的读数为
(4)闭合开关S,改变压力F的大小,调节滑动变阻器,直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同,记录下此时电压表测得的电压U,描绘出不同压力下的U-F图,如图丙,结合图像可知,该压敏电阻的阻值随压力的增大而
(5)实验后,学习小组将该压敏电阻与电阻丝熔断器、电源构成串联电路,如图丁,电源电压恒为12 V,电阻丝熔断器的熔断电流为0.8 A.若要该压敏电阻受到的压力增加到10 N时熔断器的电阻丝熔断,则熔断器的阻值应设计为
(1)小组成员选择合适的量程,按电路图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于
b
(填“a”或“b”)端.(2)滑动变阻器的滑片置于正确的位置后,闭合开关S发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是压敏电阻处发生
断路
(填“短路”或“断路”).(3)排除故障后,闭合开关S,该压敏电阻在无压力情况下,调节滑动变阻器,电流表与电压表的指针稳定后如图乙所示,电流表的读数为
0.3
A,电压表的读数为10.5
V,此时压敏电阻的阻值为35
Ω.(4)闭合开关S,改变压力F的大小,调节滑动变阻器,直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同,记录下此时电压表测得的电压U,描绘出不同压力下的U-F图,如图丙,结合图像可知,该压敏电阻的阻值随压力的增大而
减小
(填“增大”或“减小”),其中压力F较小时的敏感程度更高
(填“高”或“低”).(5)实验后,学习小组将该压敏电阻与电阻丝熔断器、电源构成串联电路,如图丁,电源电压恒为12 V,电阻丝熔断器的熔断电流为0.8 A.若要该压敏电阻受到的压力增加到10 N时熔断器的电阻丝熔断,则熔断器的阻值应设计为
5
Ω.答案
6. (1)b (2)断路 (3)0.3 10.5 35 (4)减小 高
(5)5
解析:(1)为保护电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处,则应处于最右端(b端).
(2)若压敏电阻短路,则电压表也被短路,没有示数,电路是通路,电流表有示数,这与题目中电流表无示数不符;若压敏电阻断路,此时电路断开,电流无法通过,电流表无示数,而电压表与滑动变阻器串联在电路中,电压表测量电源电压,电压表示数接近电源电压.所以故障可能是压敏电阻处发生断路.
(3)图乙中电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,其示数为0.3 A.电压表的量程为0~15 V,分度值为0.5 V,其示数为10.5 V.压敏电阻的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{10.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=35\ \Omega$.
(4)由丙图可知,当压力增大时,电压表的示数减小,即压敏电阻两端电压减小,电路中电流表的示数保持不变,由$I=\frac{U}{R}$可知,压敏电阻的阻值减小.从图线的倾斜程度可以看出,压力F较小时,图线的倾斜程度较大,即压敏电阻两端电压变化更明显,根据串联分压规律可知,压敏电阻阻值随压力变化更明显,即灵敏度更高.
(5)由丙图可知,当压力为10 N时,电压表示数为3 V,电流表示数同图乙,为0.3 A,则当压力为10 N时,压敏电阻为$R_{压}=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,由图丁可知,当电流为0.8 A时,总电阻为$R_{总}=\frac{U'}{I'}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,由串联电路电阻特点知$R_{熔}=R_{总}-R_{压}=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$.
(5)5
解析:(1)为保护电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处,则应处于最右端(b端).
(2)若压敏电阻短路,则电压表也被短路,没有示数,电路是通路,电流表有示数,这与题目中电流表无示数不符;若压敏电阻断路,此时电路断开,电流无法通过,电流表无示数,而电压表与滑动变阻器串联在电路中,电压表测量电源电压,电压表示数接近电源电压.所以故障可能是压敏电阻处发生断路.
(3)图乙中电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,其示数为0.3 A.电压表的量程为0~15 V,分度值为0.5 V,其示数为10.5 V.压敏电阻的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{10.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=35\ \Omega$.
(4)由丙图可知,当压力增大时,电压表的示数减小,即压敏电阻两端电压减小,电路中电流表的示数保持不变,由$I=\frac{U}{R}$可知,压敏电阻的阻值减小.从图线的倾斜程度可以看出,压力F较小时,图线的倾斜程度较大,即压敏电阻两端电压变化更明显,根据串联分压规律可知,压敏电阻阻值随压力变化更明显,即灵敏度更高.
(5)由丙图可知,当压力为10 N时,电压表示数为3 V,电流表示数同图乙,为0.3 A,则当压力为10 N时,压敏电阻为$R_{压}=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,由图丁可知,当电流为0.8 A时,总电阻为$R_{总}=\frac{U'}{I'}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,由串联电路电阻特点知$R_{熔}=R_{总}-R_{压}=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$.
解析
【分析】
这是一道电学综合实验题，我们可以按小问逐个梳理思路：
1. 第一问回忆电路连接的基本操作，闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路，判断哪端是阻值最大端即可。
2. 第二问电路故障分析：电流表无示数说明电路大概率是断路，再结合电压表接近电源电压的特征，排除短路的可能，确定故障类型。
3. 第三问先明确电表的量程和分度值，正确读出电流、电压数值，再用欧姆定律R=U/I计算压敏电阻的阻值。
4. 第四问抓住题干条件“电流表示数和图乙相同”，也就是电流恒定，结合U=IR的规律，电压表示数减小说明压敏电阻阻值减小；再观察U-F图像的倾斜程度，斜率越大说明相同压力变化下电压变化越明显，对应阻值变化越显著，敏感程度越高。
5. 第五问先从丙图读出F=10N时压敏电阻对应的电压，算出此时压敏电阻的阻值，再根据熔断电流算出电路总电阻，利用串联电阻的规律减去压敏电阻的阻值，就能得到熔断器的设计阻值。
【解析】
(1) 闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片需要调到接入电路的阻值最大的位置，由图甲可知，滑片向b端移动时接入电阻变大，因此滑片应置于b端。
(2) 闭合开关后电流表无示数，说明电路发生断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表两端可以连通到电源正负极，因此故障为压敏电阻断路：如果压敏电阻短路，电压表也会被短路示数为0，电流表有示数，和题中现象不符，因此故障是断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.3A；电压表选用0~15V量程，分度值为0.5V，读数为10.5V；根据欧姆定律，此时压敏电阻的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{10.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=35\ \Omega$。
(4) 实验中保持电流表示数不变，由U=IR可知，电压表（测压敏电阻电压）示数随压力增大而减小，说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小；观察丙图的U-F图像，压力F较小时图线倾斜程度更大，说明相同压力变化下电压变化更明显，对应压敏电阻阻值变化幅度更大，因此压力较小时敏感程度更高。
(5) 由丙图可知，压力为10N时，压敏电阻两端电压为3V，结合之前恒定的电流0.3A，可得此时压敏电阻的阻值$R_{压}=\frac{U_1}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$；熔断器熔断电流为0.8A，此时电路总电阻$R_{总}=\frac{U_{总}}{I_{熔}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$，根据串联电路电阻规律，熔断器的阻值$R_{熔}=R_{总}-R_{压}=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$。
【答案】
(1)b (2)断路 (3)0.3；10.5；35 (4)减小；高 (5)5
【知识点】
滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用；电路故障分析
【点评】
本题以压敏电阻探究实验为载体，综合考察了电学基础操作、故障判断、电表读数、图像分析和串联电路规律的应用，考点覆盖全面，贴合中考实验题的出题逻辑，需要学生结合控制变量的思路分析图像规律，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
这是一道电学综合实验题，我们可以按小问逐个梳理思路：
1. 第一问回忆电路连接的基本操作，闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路，判断哪端是阻值最大端即可。
2. 第二问电路故障分析：电流表无示数说明电路大概率是断路，再结合电压表接近电源电压的特征，排除短路的可能，确定故障类型。
3. 第三问先明确电表的量程和分度值，正确读出电流、电压数值，再用欧姆定律R=U/I计算压敏电阻的阻值。
4. 第四问抓住题干条件“电流表示数和图乙相同”，也就是电流恒定，结合U=IR的规律，电压表示数减小说明压敏电阻阻值减小；再观察U-F图像的倾斜程度，斜率越大说明相同压力变化下电压变化越明显，对应阻值变化越显著，敏感程度越高。
5. 第五问先从丙图读出F=10N时压敏电阻对应的电压，算出此时压敏电阻的阻值，再根据熔断电流算出电路总电阻，利用串联电阻的规律减去压敏电阻的阻值，就能得到熔断器的设计阻值。
【解析】
(1) 闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片需要调到接入电路的阻值最大的位置，由图甲可知，滑片向b端移动时接入电阻变大，因此滑片应置于b端。
(2) 闭合开关后电流表无示数，说明电路发生断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表两端可以连通到电源正负极，因此故障为压敏电阻断路：如果压敏电阻短路，电压表也会被短路示数为0，电流表有示数，和题中现象不符，因此故障是断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.3A；电压表选用0~15V量程，分度值为0.5V，读数为10.5V；根据欧姆定律，此时压敏电阻的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{10.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=35\ \Omega$。
(4) 实验中保持电流表示数不变，由U=IR可知，电压表（测压敏电阻电压）示数随压力增大而减小，说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小；观察丙图的U-F图像，压力F较小时图线倾斜程度更大，说明相同压力变化下电压变化更明显，对应压敏电阻阻值变化幅度更大，因此压力较小时敏感程度更高。
(5) 由丙图可知，压力为10N时，压敏电阻两端电压为3V，结合之前恒定的电流0.3A，可得此时压敏电阻的阻值$R_{压}=\frac{U_1}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$；熔断器熔断电流为0.8A，此时电路总电阻$R_{总}=\frac{U_{总}}{I_{熔}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$，根据串联电路电阻规律，熔断器的阻值$R_{熔}=R_{总}-R_{压}=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$。
【答案】
(1)b (2)断路 (3)0.3；10.5；35 (4)减小；高 (5)5
【知识点】
滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用；电路故障分析
【点评】
本题以压敏电阻探究实验为载体，综合考察了电学基础操作、故障判断、电表读数、图像分析和串联电路规律的应用，考点覆盖全面，贴合中考实验题的出题逻辑，需要学生结合控制变量的思路分析图像规律，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
