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13. 由同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系为$L_1＞L_2=L_3$，横截面积的关系为$S_1=S_2＜S_3$。现将它们并联接入电路，下列关于它们的电阻和它们两端的电压关系正确的是（）。
A.$R_1＞R_2＞R_3$，$U_1=U_2=U_3$
B.$R_1＞R_2＞R_3$，$U_1＞U_2＞U_3$
C.$R_1=R_2=R_3$，$U_1=U_2=U_3$
D.$R_1＜R_2=R_3$，$U_1=U_2=U_3$
A.$R_1＞R_2＞R_3$，$U_1=U_2=U_3$
B.$R_1＞R_2＞R_3$，$U_1＞U_2＞U_3$
C.$R_1=R_2=R_3$，$U_1=U_2=U_3$
D.$R_1＜R_2=R_3$，$U_1=U_2=U_3$
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：①根据电阻定律判断三根电阻丝的电阻大小；②结合并联电路的电压特点确定电压关系。首先，电阻的大小由材料、长度、横截面积决定，公式为$R=\rho\frac{L}{S}$（$\rho$为电阻率，同种材料$\rho$相同），因此电阻与长度成正比、与横截面积成反比。已知三根电阻丝材料相同，长度关系$L_1＞L_2=L_3$，横截面积$S_1=S_2＜S_3$，可依次比较$R_1$与$R_2$、$R_2$与$R_3$的大小；其次，并联电路的核心特点是各支路两端电压相等，由此确定电压关系，再对应选项选出正确答案。
【解析】
1. 比较电阻大小：根据电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$，同种材料$\rho$相同：
对于$R_1$和$R_2$：$L_1＞L_2$，$S_1=S_2$，$\rho$相同，故$R_1＞R_2$；
对于$R_2$和$R_3$：$L_2=L_3$，$S_2＜S_3$，$\rho$相同，故$R_2＞R_3$；
综上，$R_1＞R_2＞R_3$。
2. 并联电路电压特点：并联电路中各支路两端电压相等，因此$U_1=U_2=U_3$。
结合选项，只有A选项符合上述结论。
【答案】
A
【知识点】
电阻定律、并联电路电压规律
【点评】
本题考查电阻的决定因素和并联电路的基本性质，属于初中物理电学的基础题型，只要掌握电阻定律的应用和并联电路的电压特点即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分两步思考：①根据电阻定律判断三根电阻丝的电阻大小；②结合并联电路的电压特点确定电压关系。首先，电阻的大小由材料、长度、横截面积决定，公式为$R=\rho\frac{L}{S}$（$\rho$为电阻率，同种材料$\rho$相同），因此电阻与长度成正比、与横截面积成反比。已知三根电阻丝材料相同，长度关系$L_1＞L_2=L_3$，横截面积$S_1=S_2＜S_3$，可依次比较$R_1$与$R_2$、$R_2$与$R_3$的大小；其次，并联电路的核心特点是各支路两端电压相等，由此确定电压关系，再对应选项选出正确答案。
【解析】
1. 比较电阻大小：根据电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$，同种材料$\rho$相同：
对于$R_1$和$R_2$：$L_1＞L_2$，$S_1=S_2$，$\rho$相同，故$R_1＞R_2$；
对于$R_2$和$R_3$：$L_2=L_3$，$S_2＜S_3$，$\rho$相同，故$R_2＞R_3$；
综上，$R_1＞R_2＞R_3$。
2. 并联电路电压特点：并联电路中各支路两端电压相等，因此$U_1=U_2=U_3$。
结合选项，只有A选项符合上述结论。
【答案】
A
【知识点】
电阻定律、并联电路电压规律
【点评】
本题考查电阻的决定因素和并联电路的基本性质，属于初中物理电学的基础题型，只要掌握电阻定律的应用和并联电路的电压特点即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
14. 如图所示的电路中，闭合开关后，发现小灯泡不亮。小明检查电路故障时，用一个电压表分别测得电路中某两点之间的电压值，发现$U_{ab}=U_{ac}=U_{bd}=3\ \mathrm{V}$，由此判断，电路故障为（）。
A.$ab$段出现断路
B.$bc$段出现断路
C.$cd$段出现断路
D.$da$段出现断路
A.$ab$段出现断路
B.$bc$段出现断路
C.$cd$段出现断路
D.$da$段出现断路
答案
C
解析
【分析】
要判断串联电路的断路故障，需结合电压表的示数特点分析：串联电路断路时，若电压表并联在某两点间且示数等于电源电压，说明这两点到电源两极是通的，断路位置在这两点之间。首先由Uab=3V确定电源电压，再分析各测量电压对应的通路情况，进而判断故障段。
【解析】
1. 确定电源电压：ab段为电源两端，测得Uab=3V，说明电源电压为3V，电源正常。
2. 分析Uac=3V：电压表接a、c两点，示数等于电源电压，说明a到c之间通路，且c到电源负极（b）之间通路（即bc段、滑动变阻器、开关均无断路）。
3. 分析Ubd=3V：电压表接b、d两点，示数等于电源电压，说明b到d之间通路，且d到电源正极（a）之间通路（即da段、电流表均无断路）。
4. 综上，断路位置只能是c、d之间，即cd段出现断路。
【答案】
C
【知识点】
串联电路断路故障、电压表的使用
【点评】
本题是串联电路断路故障的典型分析题，核心是利用电压表在断路故障中的示数规律判断故障位置，需掌握电压表检测电路故障的方法，属于电学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要判断串联电路的断路故障，需结合电压表的示数特点分析：串联电路断路时，若电压表并联在某两点间且示数等于电源电压，说明这两点到电源两极是通的，断路位置在这两点之间。首先由Uab=3V确定电源电压，再分析各测量电压对应的通路情况，进而判断故障段。
【解析】
1. 确定电源电压：ab段为电源两端，测得Uab=3V，说明电源电压为3V，电源正常。
2. 分析Uac=3V：电压表接a、c两点，示数等于电源电压，说明a到c之间通路，且c到电源负极（b）之间通路（即bc段、滑动变阻器、开关均无断路）。
3. 分析Ubd=3V：电压表接b、d两点，示数等于电源电压，说明b到d之间通路，且d到电源正极（a）之间通路（即da段、电流表均无断路）。
4. 综上，断路位置只能是c、d之间，即cd段出现断路。
【答案】
C
【知识点】
串联电路断路故障、电压表的使用
【点评】
本题是串联电路断路故障的典型分析题，核心是利用电压表在断路故障中的示数规律判断故障位置，需掌握电压表检测电路故障的方法，属于电学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
三、实验题
15. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学设计了如图所示的电路图并作出如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了四根电阻丝，规格、材料如下表。
（1）为了验证猜想②，应该选用编号为和的两根电阻丝进行实验；若将a和d两根电阻丝分别接入电路中M、N之间后，电流表的示数不相同，则可初步得到结论：导体的电阻与导体的有关。
（2）通过观察（选填“电流表”或“小灯泡”）来判断接入的电阻丝电阻的大小关系会更准确，而另一种方法不准确的原因是。
（3）将a、c两根电阻丝串联接入同一电路中，通过a、c的电流关系为$I_a$（选填“＞”“＜”或“=”）$I_c$。
（4）要使电阻丝接入电路的电阻变大，可采用的方法是（填字母）。
A. 增大电阻丝两端的电压
B. 减小通过电阻丝的电流
C. 将电阻丝拉长后接入电路
D. 将电阻丝对折后接入电路
15. 在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学设计了如图所示的电路图并作出如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了四根电阻丝，规格、材料如下表。
（1）为了验证猜想②，应该选用编号为和的两根电阻丝进行实验；若将a和d两根电阻丝分别接入电路中M、N之间后，电流表的示数不相同，则可初步得到结论：导体的电阻与导体的有关。
（2）通过观察（选填“电流表”或“小灯泡”）来判断接入的电阻丝电阻的大小关系会更准确，而另一种方法不准确的原因是。
（3）将a、c两根电阻丝串联接入同一电路中，通过a、c的电流关系为$I_a$（选填“＞”“＜”或“=”）$I_c$。
（4）要使电阻丝接入电路的电阻变大，可采用的方法是（填字母）。
A. 增大电阻丝两端的电压
B. 减小通过电阻丝的电流
C. 将电阻丝拉长后接入电路
D. 将电阻丝对折后接入电路
答案
(1) a；c；材料。
(2) 电流表；小灯泡的亮度受多种因素影响，当电阻变化较小时，小灯泡亮度变化不明显，无法准确判断电阻大小变化。
(3) =。
(4) C。
解析
【分析】
本题考查探究影响导体电阻大小的实验，核心方法为控制变量法。解题思路：验证某一因素对电阻的影响时，需控制其他因素不变，仅改变该因素；判断电阻大小需选择准确的方法，串联电路电流规律及电阻的本质属性是解题关键。
（1）验证电阻与横截面积的关系，需控制材料、长度相同，据此选电阻丝；对比a和d的变量，得出电阻与材料的关系。
（2）比较电阻大小时，电流表能精准反映电流变化，小灯泡亮度变化不明显时无法准确判断。
（3）根据串联电路电流特点判断电流关系。
（4）结合电阻与长度、横截面积的关系分析各选项对电阻的影响。
【解析】
（1）验证猜想②（电阻与横截面积有关），需控制导体的材料、长度相同，横截面积不同，符合条件的是a和c两根电阻丝；a和d两根电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，接入电路后电流表示数不同，说明电阻不同，因此导体的电阻与材料有关。
（2）判断电阻大小时，电流表能准确测量电流大小，从而精准判断电阻关系；而小灯泡的亮度受多种因素影响，当电阻变化较小时，小灯泡亮度变化不明显，无法准确判断电阻的变化，所以选电流表更准确。
（3）串联电路中电流处处相等，因此通过a、c的电流关系为$I_a = I_c$。
（4）电阻是导体本身的性质，与两端电压、通过的电流无关，故A、B错误；将电阻丝拉长后接入电路，长度变长、横截面积变小，电阻变大，C正确；将电阻丝对折后接入电路，长度变短、横截面积变大，电阻变小，D错误，故选C。
【答案】
(1) a；c；材料
(2) 电流表；小灯泡的亮度受多种因素影响，当电阻变化较小时，小灯泡亮度变化不明显，无法准确判断电阻大小变化
(3) =
(4) C
【知识点】
影响电阻大小的因素；控制变量法；串联电路的电流特点
【点评】
本题是电学基础实验题，围绕探究电阻影响因素展开，重点考查控制变量法的应用、电阻的决定因素及串联电路的电流规律，需学生熟练掌握实验方法和相关概念，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查探究影响导体电阻大小的实验，核心方法为控制变量法。解题思路：验证某一因素对电阻的影响时，需控制其他因素不变，仅改变该因素；判断电阻大小需选择准确的方法，串联电路电流规律及电阻的本质属性是解题关键。
（1）验证电阻与横截面积的关系，需控制材料、长度相同，据此选电阻丝；对比a和d的变量，得出电阻与材料的关系。
（2）比较电阻大小时，电流表能精准反映电流变化，小灯泡亮度变化不明显时无法准确判断。
（3）根据串联电路电流特点判断电流关系。
（4）结合电阻与长度、横截面积的关系分析各选项对电阻的影响。
【解析】
（1）验证猜想②（电阻与横截面积有关），需控制导体的材料、长度相同，横截面积不同，符合条件的是a和c两根电阻丝；a和d两根电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，接入电路后电流表示数不同，说明电阻不同，因此导体的电阻与材料有关。
（2）判断电阻大小时，电流表能准确测量电流大小，从而精准判断电阻关系；而小灯泡的亮度受多种因素影响，当电阻变化较小时，小灯泡亮度变化不明显，无法准确判断电阻的变化，所以选电流表更准确。
（3）串联电路中电流处处相等，因此通过a、c的电流关系为$I_a = I_c$。
（4）电阻是导体本身的性质，与两端电压、通过的电流无关，故A、B错误；将电阻丝拉长后接入电路，长度变长、横截面积变小，电阻变大，C正确；将电阻丝对折后接入电路，长度变短、横截面积变大，电阻变小，D错误，故选C。
【答案】
(1) a；c；材料
(2) 电流表；小灯泡的亮度受多种因素影响，当电阻变化较小时，小灯泡亮度变化不明显，无法准确判断电阻大小变化
(3) =
(4) C
【知识点】
影响电阻大小的因素；控制变量法；串联电路的电流特点
【点评】
本题是电学基础实验题，围绕探究电阻影响因素展开，重点考查控制变量法的应用、电阻的决定因素及串联电路的电流规律，需学生熟练掌握实验方法和相关概念，难度适中。
【难度系数】
0.6
16. 实验小组的同学利用两节新干电池、一个开关、若干导线、两个小灯泡和两个电压表设计了如图所示的串联电路，来探究串联电路中电压的规律。
（1）按照电路图正确连接电路后，需要测出a与b，b与c，a与c之间的电压。闭合开关S，发现电压表V₁和V₂的指针偏转角度相同，可能的原因是（选填“V₁”或“V₂”）的测量范围选大了。
（2）解决问题后，小组同学测出了a、b间和a、c间的电压。为了测量b、c间的电压，他应完成的操作是（填字母）。
A. 将V₁接a点的导线拆下，接到c点
B. 将V₂接a点的导线拆下，接到b点
C. 以上两种操作均可
（3）为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验，操作方法是（填字母）。
A. 重新连接电路，再次测量
B. 将小灯泡L₁和小灯泡L₂互换位置，再次测量
C. 将其中一个小灯泡换成不同规格的小灯泡，再次测量
（1）按照电路图正确连接电路后，需要测出a与b，b与c，a与c之间的电压。闭合开关S，发现电压表V₁和V₂的指针偏转角度相同，可能的原因是（选填“V₁”或“V₂”）的测量范围选大了。
（2）解决问题后，小组同学测出了a、b间和a、c间的电压。为了测量b、c间的电压，他应完成的操作是（填字母）。
A. 将V₁接a点的导线拆下，接到c点
B. 将V₂接a点的导线拆下，接到b点
C. 以上两种操作均可
（3）为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验，操作方法是（填字母）。
A. 重新连接电路，再次测量
B. 将小灯泡L₁和小灯泡L₂互换位置，再次测量
C. 将其中一个小灯泡换成不同规格的小灯泡，再次测量
答案
$(1) V_2$
(2) B
(3) C
(2) B
(3) C
解析
【分析】
首先明确电路结构：L₁与L₂串联，电压表V₁测L₁两端电压（a、b间），电压表V₂测电源总电压（a、c间）。
（1）串联电路总电压等于各部分电压之和，因此V₂示数大于V₁示数。两表指针偏转角度相同，说明量程不同，大量程读数是小量程的5倍，若V₂量程选大，其读数会偏小，导致指针偏转与V₁一致，故原因是V₂测量范围选大。
（2）测量b、c间电压（L₂两端电压），需让电压表并联在b、c两端，原V₂并联在a、c，只需调整V₂的接线即可。
（3）探究普遍规律需避免偶然性，需更换不同规格的灯泡多次实验。
【解析】
（1）电路中L₁、L₂串联，根据串联电压规律，总电压（V₂示数）等于L₁电压（V₁示数）加L₂电压，故V₂示数更大。两表指针偏转相同，说明量程不同，大量程分度值是小量程的5倍，若V₂量程选大，其读数会为实际值的1/5，导致指针偏转与V₁一致，因此原因是V₂的测量范围选大。
（2）要测b、c间电压，需让电压表并联在b、c两点，原V₂接a、c，将V₂接a点的导线拆下接到b点，即可使V₂并联在b、c两端，完成测量，故选B。
（3）为得出普遍规律，需避免实验偶然性，应更换不同规格的小灯泡多次实验，故选C。
【答案】
(1) V₂ (2) B (3) C
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、实验探究方法
【点评】
本题围绕串联电路电压规律的实验展开，考查电压表量程判断、接线操作及实验设计的科学性，是基础实验题，需掌握电压表使用规则和多次实验的目的。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构：L₁与L₂串联，电压表V₁测L₁两端电压（a、b间），电压表V₂测电源总电压（a、c间）。
（1）串联电路总电压等于各部分电压之和，因此V₂示数大于V₁示数。两表指针偏转角度相同，说明量程不同，大量程读数是小量程的5倍，若V₂量程选大，其读数会偏小，导致指针偏转与V₁一致，故原因是V₂测量范围选大。
（2）测量b、c间电压（L₂两端电压），需让电压表并联在b、c两端，原V₂并联在a、c，只需调整V₂的接线即可。
（3）探究普遍规律需避免偶然性，需更换不同规格的灯泡多次实验。
【解析】
（1）电路中L₁、L₂串联，根据串联电压规律，总电压（V₂示数）等于L₁电压（V₁示数）加L₂电压，故V₂示数更大。两表指针偏转相同，说明量程不同，大量程分度值是小量程的5倍，若V₂量程选大，其读数会为实际值的1/5，导致指针偏转与V₁一致，因此原因是V₂的测量范围选大。
（2）要测b、c间电压，需让电压表并联在b、c两点，原V₂接a、c，将V₂接a点的导线拆下接到b点，即可使V₂并联在b、c两端，完成测量，故选B。
（3）为得出普遍规律，需避免实验偶然性，应更换不同规格的小灯泡多次实验，故选C。
【答案】
(1) V₂ (2) B (3) C
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、实验探究方法
【点评】
本题围绕串联电路电压规律的实验展开，考查电压表量程判断、接线操作及实验设计的科学性，是基础实验题，需掌握电压表使用规则和多次实验的目的。
【难度系数】
0.6
