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9. 提升题（多选）某同学设计了四种电路，其中电源电压不变且未知，$R_0$是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改线路的情况下，能够测量出未知电阻$R_x$阻值的电路是（
ABC
）答案
ABC
解析
【分析】要测量未知电阻$R_x$的阻值，需利用已知定值电阻$R_0$，结合电流表或电压表，通过串并联电路特点和欧姆定律，找到$R_x$两端的电压和电流，或通过电源电压不变列方程求解。逐个分析各电路：
电路A：开关切换后，分别测$R_0$的电流和干路电流，可得到$R_x$的电流，结合电源电压不变算出$R_x$。
电路B：开关切换时，分别测串联电路电流和仅$R_0$的电流，利用电源电压不变列方程求解$R_x$。
电路C：开关切换后，分别测电源电压和$R_0$两端电压，结合串联电路电流相等求出$R_x$。
电路D：开关切换时，电压表正负接线柱接反，无法正确测量$R_x$的电压，无法求解。
【解析】
选项A：①闭合$S_1$，断开$S_2$，电路为$R_0$的简单电路，电流表测$R_0$的电流$I_0$，电源电压$U=I_0R_0$；②闭合$S_1$和$S_2$，$R_0$与$R_x$并联，电流表测干路电流$I$，通过$R_x$的电流$I_x=I-I_0$，因并联电压相等，故$R_x=\frac{U}{I_x}=\frac{I_0R_0}{I-I_0}$，可测量$R_x$，符合要求。
选项B：①闭合$S_2$，断开$S_1$，$R_0$与$R_x$串联，电流表测电流$I$，电源电压$U=I(R_0+R_x)$；②闭合$S_1$，$R_x$被短路，电路为$R_0$的简单电路，电流表测电流$I_0$，电源电压$U=I_0R_0$；联立得$I_0R_0=I(R_0+R_x)$，解得$R_x=\frac{I_0R_0}{I}-R_0$，可测量$R_x$，符合要求。
选项C：①闭合$S$，断开$S_1$、$S_2$，电压表测电源电压$U$；②闭合$S$、$S_1$，断开$S_2$，电压表测$R_0$两端电压$U_0$，串联电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$，$R_x$两端电压$U_x=U-U_0$，故$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{(U-U_0)R_0}{U_0}$，可测量$R_x$，符合要求。
选项D：当$S_1$接1时，电压表测$R_0$电压；$S_1$接2时，电压表正负接线柱接反，无法测量$R_x$的电压，无法求出$R_x$，不符合要求。
【答案】ABC
【知识点】欧姆定律应用、电阻的测量、串并联电路特点
【点评】本题为利用已知定值电阻和电表测量未知电阻的提升题，需结合串并联电路规律和欧姆定律分析各电路的测量逻辑，判断是否能获取$R_x$的电压和电流，对电路分析能力要求较高。
【难度系数】0.5
电路A：开关切换后，分别测$R_0$的电流和干路电流，可得到$R_x$的电流，结合电源电压不变算出$R_x$。
电路B：开关切换时，分别测串联电路电流和仅$R_0$的电流，利用电源电压不变列方程求解$R_x$。
电路C：开关切换后，分别测电源电压和$R_0$两端电压，结合串联电路电流相等求出$R_x$。
电路D：开关切换时，电压表正负接线柱接反，无法正确测量$R_x$的电压，无法求解。
【解析】
选项A：①闭合$S_1$，断开$S_2$，电路为$R_0$的简单电路，电流表测$R_0$的电流$I_0$，电源电压$U=I_0R_0$；②闭合$S_1$和$S_2$，$R_0$与$R_x$并联，电流表测干路电流$I$，通过$R_x$的电流$I_x=I-I_0$，因并联电压相等，故$R_x=\frac{U}{I_x}=\frac{I_0R_0}{I-I_0}$，可测量$R_x$，符合要求。
选项B：①闭合$S_2$，断开$S_1$，$R_0$与$R_x$串联，电流表测电流$I$，电源电压$U=I(R_0+R_x)$；②闭合$S_1$，$R_x$被短路，电路为$R_0$的简单电路，电流表测电流$I_0$，电源电压$U=I_0R_0$；联立得$I_0R_0=I(R_0+R_x)$，解得$R_x=\frac{I_0R_0}{I}-R_0$，可测量$R_x$，符合要求。
选项C：①闭合$S$，断开$S_1$、$S_2$，电压表测电源电压$U$；②闭合$S$、$S_1$，断开$S_2$，电压表测$R_0$两端电压$U_0$，串联电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$，$R_x$两端电压$U_x=U-U_0$，故$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{(U-U_0)R_0}{U_0}$，可测量$R_x$，符合要求。
选项D：当$S_1$接1时，电压表测$R_0$电压；$S_1$接2时，电压表正负接线柱接反，无法测量$R_x$的电压，无法求出$R_x$，不符合要求。
【答案】ABC
【知识点】欧姆定律应用、电阻的测量、串并联电路特点
【点评】本题为利用已知定值电阻和电表测量未知电阻的提升题，需结合串并联电路规律和欧姆定律分析各电路的测量逻辑，判断是否能获取$R_x$的电压和电流，对电路分析能力要求较高。
【难度系数】0.5
10.(多选)在图4所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电路正常工作。一段时间后,发现电路中只有一个电表的示数突然变大,电阻R或灯泡L中有一处发生故障,其他元件仍保持完好。下列说法正确的是
(
A.可能是电阻R短路
B.可能是灯泡L短路
C.可能是电阻R开路
D.可能是灯泡L开路
(
BD
)A.可能是电阻R短路
B.可能是灯泡L短路
C.可能是电阻R开路
D.可能是灯泡L开路
答案
BD
11.下列是小明所在学习小组设计的电子身高测量仪的四种电路，$R_0$是定值电阻，$R$是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下移动。能够实现身高越高，电压表或电流表示数越小的电路是(
A
)答案
A
解析
【分析】要判断哪个电路符合“身高越高，电压表或电流表示数越小”，需先明确各电路的连接方式，再结合滑片移动时滑动变阻器接入电阻的变化，利用串并联电路特点和欧姆定律分析电表示数的变化。
【解析】
1. 选项A：电路中R与R₀串联，电流表测电路总电流。身高越高，滑片向上移动，滑动变阻器R接入电路的电阻变大，总电阻$ R_{总}=R+R_0 $变大，电源电压U不变，根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $，电路电流变小，即电流表示数变小，符合要求。
2. 选项B：电路中R与R₀串联，电压表测R两端电压。身高越高，R接入电阻变大，总电阻变大，电路电流变小，定值电阻R₀两端电压$ U_0=IR_0 $变小，因此R两端电压$ U_R=U-U_0 $变大，电压表示数变大，不符合要求。
3. 选项C：电流表与R并联，R被短路，电路为R₀的简单电路，电流表示数$ I=\frac{U}{R_0} $，不随滑片移动变化，不符合要求。
4. 选项D：R与R₀并联，电流表测R₀支路电流，并联电路各支路电压等于电源电压，R₀为定值电阻，其电流$ I_0=\frac{U}{R_0} $不变，电流表示数不变，不符合要求。
【答案】A
【知识点】欧姆定律、电路动态分析
【点评】本题考查电路动态分析，需明确滑动变阻器接入电阻的变化，结合串并联电路规律和欧姆定律判断电表示数变化，属于基础动态电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 选项A：电路中R与R₀串联，电流表测电路总电流。身高越高，滑片向上移动，滑动变阻器R接入电路的电阻变大，总电阻$ R_{总}=R+R_0 $变大，电源电压U不变，根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $，电路电流变小，即电流表示数变小，符合要求。
2. 选项B：电路中R与R₀串联，电压表测R两端电压。身高越高，R接入电阻变大，总电阻变大，电路电流变小，定值电阻R₀两端电压$ U_0=IR_0 $变小，因此R两端电压$ U_R=U-U_0 $变大，电压表示数变大，不符合要求。
3. 选项C：电流表与R并联，R被短路，电路为R₀的简单电路，电流表示数$ I=\frac{U}{R_0} $，不随滑片移动变化，不符合要求。
4. 选项D：R与R₀并联，电流表测R₀支路电流，并联电路各支路电压等于电源电压，R₀为定值电阻，其电流$ I_0=\frac{U}{R_0} $不变，电流表示数不变，不符合要求。
【答案】A
【知识点】欧姆定律、电路动态分析
【点评】本题考查电路动态分析，需明确滑动变阻器接入电阻的变化，结合串并联电路规律和欧姆定律判断电表示数变化，属于基础动态电路分析题。
【难度系数】0.5
12.某实验小组在做“探究电流与电阻的关系”的实验。
(1)该实验小组设计了图5甲所示的电路，电源为3节新的干电池。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和
(2)请用笔画线代替导线将图5甲所示的电路连接完整。要求：滑片向左滑动时，电流表示数变大，导线不得交叉。
(3)当图5甲所示的电路补充正确且完整后，继续实验，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至
(4)图5丙是实验小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像。由图像可知电阻R两端的电压为
(5)若小组同学在实验过程中发现现有的滑动变阻器坏了，老师给他们换了一个“25 Ω 0.6 A”规格的滑动变阻器。为完成整个实验探究，至少需控制定值电阻两端的电压为
(1)该实验小组设计了图5甲所示的电路，电源为3节新的干电池。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和
控制定值电阻两端的电压不变
。(2)请用笔画线代替导线将图5甲所示的电路连接完整。要求：滑片向左滑动时，电流表示数变大，导线不得交叉。
(3)当图5甲所示的电路补充正确且完整后，继续实验，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至
B
（选填“A”或“B”）端。闭合开关后移动滑片到某一位置时，电流表的示数如图5乙所示，示数为0.2
A。(4)图5丙是实验小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像。由图像可知电阻R两端的电压为
3
V。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向右
（选填“左”或“右”）端滑动。若实验中电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是10
Ω。(5)若小组同学在实验过程中发现现有的滑动变阻器坏了，老师给他们换了一个“25 Ω 0.6 A”规格的滑动变阻器。为完成整个实验探究，至少需控制定值电阻两端的电压为
2
V。答案
(1)控制定值电阻两端的电压不变
(3)B；0.2
(4)3；右；10
(5)2
(3)B；0.2
(4)3；右；10
(5)2
解析
【分析】
本题为“探究电流与电阻的关系”实验，需运用控制变量法，结合滑动变阻器的作用、欧姆定律、串联电路分压规律解题：
1. 第(1)问：探究电流与电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变，因此滑动变阻器除保护电路外，作用是控制定值电阻两端电压不变。
2. 第(2)问：要求滑片左滑电流变大，说明滑动变阻器接入电阻变小，故需将滑动变阻器的左下接线柱（A端）接入电路，连接滑动变阻器A接线柱与上方任意一个接线柱，保证导线不交叉。
3. 第(3)问：闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值，由电路连接可知，滑片移至B端时接入电阻最大；电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读取示数为0.2A。
4. 第(4)问：根据I-R图像，电流与电阻成反比，定值电阻两端电压U=IR，取R=5Ω时I=0.6A，得U=3V；更换大电阻后，定值电阻分压增大，需增大滑动变阻器接入电阻，故滑片向B端滑动；当定值电阻最大为20Ω时，电流I=0.15A，总电阻R总=U总/I=4.5V/0.15A=30Ω，滑动变阻器最大阻值R滑=30Ω-20Ω=10Ω，即至少10Ω。
5. 第(5)问：换用“25Ω 0.6A”滑动变阻器，结合串联分压规律，计算得至少控制定值电阻两端电压为2V。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，因此滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻两端的电压不变。
(2) 连接电路：将滑动变阻器的A接线柱与上方任一接线柱相连，使滑片向左滑动时接入电阻变小、电流变大，导线不交叉。
(3) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值处，即B端；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。
(4) 由I-R图像，定值电阻两端电压U=IR=5Ω×0.6A=3V；将5Ω电阻更换为10Ω电阻，定值电阻分压变大，需增大滑动变阻器接入电阻以保持定值电阻电压不变，故滑片向右端滑动；当定值电阻最大为20Ω时，电路电流I=0.15A，总电阻R总=U总/I=4.5V/0.15A=30Ω，滑动变阻器最大阻值至少为30Ω-20Ω=10Ω。
(5) 设定值电阻两端控制电压为U，电源电压为4.5V，滑动变阻器最大阻值为25Ω，根据串联分压规律，当定值电阻最大时，滑动变阻器需分担的电压为4.5V-U，代入数据解得U=2V，即至少控制定值电阻两端电压为2V。
【答案】
(1) 控制定值电阻两端的电压不变
(2) （电路连接：滑动变阻器A接线柱接上方接线柱，导线不交叉）
(3) B；0.2
(4) 3；右；10
(5) 2
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是控制变量法的应用，需结合滑动变阻器调节、欧姆定律及串联分压规律分析，综合性较强，需学生理解实验原理与操作要点。
【难度系数】
0.5
本题为“探究电流与电阻的关系”实验，需运用控制变量法，结合滑动变阻器的作用、欧姆定律、串联电路分压规律解题：
1. 第(1)问：探究电流与电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变，因此滑动变阻器除保护电路外，作用是控制定值电阻两端电压不变。
2. 第(2)问：要求滑片左滑电流变大，说明滑动变阻器接入电阻变小，故需将滑动变阻器的左下接线柱（A端）接入电路，连接滑动变阻器A接线柱与上方任意一个接线柱，保证导线不交叉。
3. 第(3)问：闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值，由电路连接可知，滑片移至B端时接入电阻最大；电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读取示数为0.2A。
4. 第(4)问：根据I-R图像，电流与电阻成反比，定值电阻两端电压U=IR，取R=5Ω时I=0.6A，得U=3V；更换大电阻后，定值电阻分压增大，需增大滑动变阻器接入电阻，故滑片向B端滑动；当定值电阻最大为20Ω时，电流I=0.15A，总电阻R总=U总/I=4.5V/0.15A=30Ω，滑动变阻器最大阻值R滑=30Ω-20Ω=10Ω，即至少10Ω。
5. 第(5)问：换用“25Ω 0.6A”滑动变阻器，结合串联分压规律，计算得至少控制定值电阻两端电压为2V。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，因此滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻两端的电压不变。
(2) 连接电路：将滑动变阻器的A接线柱与上方任一接线柱相连，使滑片向左滑动时接入电阻变小、电流变大，导线不交叉。
(3) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值处，即B端；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。
(4) 由I-R图像，定值电阻两端电压U=IR=5Ω×0.6A=3V；将5Ω电阻更换为10Ω电阻，定值电阻分压变大，需增大滑动变阻器接入电阻以保持定值电阻电压不变，故滑片向右端滑动；当定值电阻最大为20Ω时，电路电流I=0.15A，总电阻R总=U总/I=4.5V/0.15A=30Ω，滑动变阻器最大阻值至少为30Ω-20Ω=10Ω。
(5) 设定值电阻两端控制电压为U，电源电压为4.5V，滑动变阻器最大阻值为25Ω，根据串联分压规律，当定值电阻最大时，滑动变阻器需分担的电压为4.5V-U，代入数据解得U=2V，即至少控制定值电阻两端电压为2V。
【答案】
(1) 控制定值电阻两端的电压不变
(2) （电路连接：滑动变阻器A接线柱接上方接线柱，导线不交叉）
(3) B；0.2
(4) 3；右；10
(5) 2
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是控制变量法的应用，需结合滑动变阻器调节、欧姆定律及串联分压规律分析，综合性较强，需学生理解实验原理与操作要点。
【难度系数】
0.5
