1. (★★)小明在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中:

(1) 连接电路时,开关应
(2) 闭合开关前,图5-1乙中滑动变阻器的滑片$P$应位于
(3) 闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,故障的原因可能是①
(4) 排除故障后,小明通过实验得到的数据如表1所示,其中第1次实验电流表的示数如图5-1丙所示,为
|实验次数|1|2|3|
|电阻$R/Ω$|$R$|$R$|$R$|
|电压$U/V$|1.0|1.5|2.0|
|电流$I/A$| |0.15|0.20|
(5) 小明继续探究电流与电阻的关系,将电阻$R$先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验,得到的数据如表2所示。通过分析表2中的数据,可知小明在操作过程中存在的错误是
|实验次数|1|2|3|
|电阻$R/Ω$|$R$|5|15|
|电压$U/V$|2.0|1.5|2.3|
|电流$I/A$|0.20|0.30|0.15|
(1) 连接电路时,开关应
断开
。请用笔画线代替导线,根据图5-1甲所示的电路图将图5-1乙所示的实物电路连接完整。(2) 闭合开关前,图5-1乙中滑动变阻器的滑片$P$应位于
B
(填“A”或“B”)端,可以起到保护电路
的作用。(3) 闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,故障的原因可能是①
电阻R断路
,②电流表短路
。(4) 排除故障后,小明通过实验得到的数据如表1所示,其中第1次实验电流表的示数如图5-1丙所示,为
0.10
A,所用电阻$R$的阻值是10
Ω。根据表1中的数据,可得出的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
。|实验次数|1|2|3|
|电阻$R/Ω$|$R$|$R$|$R$|
|电压$U/V$|1.0|1.5|2.0|
|电流$I/A$| |0.15|0.20|
(5) 小明继续探究电流与电阻的关系,将电阻$R$先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验,得到的数据如表2所示。通过分析表2中的数据,可知小明在操作过程中存在的错误是
没有控制电阻两端的电压不变
。|实验次数|1|2|3|
|电阻$R/Ω$|$R$|5|15|
|电压$U/V$|2.0|1.5|2.3|
|电流$I/A$|0.20|0.30|0.15|
答案
(1) 断开
(连接实物图:电流表与电阻R串联,电压表与电阻R并联,滑动变阻器按一上一下原则连接,图中已连接C接线柱,需再连接A或B接线柱,这里假设连接A接线柱)
(2) B;保护电路
(3) ①电阻R断路;②电流表短路
(4) 0.10;10;在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5) 没有控制电阻两端的电压不变
(连接实物图:电流表与电阻R串联,电压表与电阻R并联,滑动变阻器按一上一下原则连接,图中已连接C接线柱,需再连接A或B接线柱,这里假设连接A接线柱)
(2) B;保护电路
(3) ①电阻R断路;②电流表短路
(4) 0.10;10;在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5) 没有控制电阻两端的电压不变
2. (★★)如图5-2所示的电路图中,$R_2$的阻值为3Ω。闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为1A,则$R_1=$

6
Ω,电源电压为9
V;如果断开开关,电压表的示数为9
V。答案
1. 闭合开关时,电路为R₁与R₂串联,电流表测串联电流I=1A,电压表测R₁两端电压U₁=6V。
2. 由欧姆定律得:$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{6\,V}{1\,A}=6\,\Omega$。
3. R₂两端电压:$U_2=IR_2=1\,A×3\,\Omega=3\,V$。
4. 电源电压:$U=U_1+U_2=6\,V+3\,V=9\,V$。
5. 断开开关后,电路断路,电压表并联在电源两端,示数等于电源电压9V。
6;9;9
2. 由欧姆定律得:$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{6\,V}{1\,A}=6\,\Omega$。
3. R₂两端电压:$U_2=IR_2=1\,A×3\,\Omega=3\,V$。
4. 电源电压:$U=U_1+U_2=6\,V+3\,V=9\,V$。
5. 断开开关后,电路断路,电压表并联在电源两端,示数等于电源电压9V。
6;9;9
3. (★★)小梦为体育测试设计了一个电子身高测量仪,如图5-3所示的四个电路图中,$R_0$是定值电阻,$R$是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下滑动,其中能够实现身高越高,电压表或电流表的示数越大的电路图是【

B
】答案
B
解析
分析各选项:
A选项:R与R₀串联,电流表测总电流。身高越高,滑片上滑,R接入电阻增大,总电阻增大,由I=U/(R+R₀)知电流减小,电流表示数变小,不符合。
B选项:R与R₀串联,电压表测R两端电压。身高越高,滑片上滑,R接入电阻增大,总电阻增大,电流I=U/(R+R₀)减小;R₀两端电压U₀=IR₀减小,R两端电压U_R=U-U₀增大,电压表示数变大,符合。
C选项:若电压表测R₀两端电压,R增大时电流减小,U₀=IR₀减小,示数变小;若测电源电压,示数不变,均不符合。
D选项:电流表若测总电流,R增大总电阻增大,电流减小;若测支路电流,R增大支路电流减小,示数均变小,不符合。
A选项:R与R₀串联,电流表测总电流。身高越高,滑片上滑,R接入电阻增大,总电阻增大,由I=U/(R+R₀)知电流减小,电流表示数变小,不符合。
B选项:R与R₀串联,电压表测R两端电压。身高越高,滑片上滑,R接入电阻增大,总电阻增大,电流I=U/(R+R₀)减小;R₀两端电压U₀=IR₀减小,R两端电压U_R=U-U₀增大,电压表示数变大,符合。
C选项:若电压表测R₀两端电压,R增大时电流减小,U₀=IR₀减小,示数变小;若测电源电压,示数不变,均不符合。
D选项:电流表若测总电流,R增大总电阻增大,电流减小;若测支路电流,R增大支路电流减小,示数均变小,不符合。
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