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7 [2024镇江中考]图1是小华设计的天然气浓度测试仪，电源电压U恒为4 V，R为定值电阻，电压表量程为0~3 V，将电压表作为气体浓度的显示装置。气敏电阻$R_x$阻值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时，$R_x$的阻值将
减小
，电压表的示数会增大
。要求将电压表示数为1.5 V处标为气体浓度0.5%，电阻R的阻值应为12
Ω。若长时间使用后，电源电压降低，则测量结果小于
（填“大于”“小于”或“等于”）实际的气体浓度。答案
减小 增大 12 小于
【解析】 根据题图2,当气体浓度增加时,$R_x$的阻值将减小。由题图1可知,电路是串联的,根据串联电路的分压特点,电阻越大,分得的电压也越大。因此,当$R_x$的阻值减小时,它分得的电压也会减小,而电压表测定值电阻R两端电压,所以电压表的示数会增大。当电压表示数为1.5 V,此时气体浓度为0.5%,根据题图2,可知$R_x$的阻值为$20\ \Omega$。电源电压为4 V,根据串联电路的电压特点,可知$R_x$两端的电压$U_x=U-U_R=4\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$,此时电路中的电流$I=\frac{U_x}{R_x}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.125\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律可得$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。若长时间使用后,电源电压降低,那么整个电路中的电流都会减小,则电压表的示数也会减小,测量结果会小于实际的气体浓度。
【解析】 根据题图2,当气体浓度增加时,$R_x$的阻值将减小。由题图1可知,电路是串联的,根据串联电路的分压特点,电阻越大,分得的电压也越大。因此,当$R_x$的阻值减小时,它分得的电压也会减小,而电压表测定值电阻R两端电压,所以电压表的示数会增大。当电压表示数为1.5 V,此时气体浓度为0.5%,根据题图2,可知$R_x$的阻值为$20\ \Omega$。电源电压为4 V,根据串联电路的电压特点,可知$R_x$两端的电压$U_x=U-U_R=4\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$,此时电路中的电流$I=\frac{U_x}{R_x}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.125\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律可得$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。若长时间使用后,电源电压降低,那么整个电路中的电流都会减小,则电压表的示数也会减小,测量结果会小于实际的气体浓度。
解析
【分析】
首先观察图2，明确气体浓度与气敏电阻$R_x$阻值的关系：气体浓度增大时，$R_x$的阻值减小；再分析图1的电路结构，定值电阻$R$与$R_x$串联，电压表测定值电阻$R$两端的电压。根据串联电路的特点，当$R_x$阻值变化时，总电阻变化，电路电流变化，结合欧姆定律可判断电压表示数的变化；计算定值电阻$R$时，需利用气体浓度0.5%对应的$R_x$阻值，结合串联电路电压规律和欧姆定律计算；分析电源电压降低的影响时，要考虑电流和电压的变化对测量结果的影响。
【解析】
1. 由图2可知，气体浓度增加时，$R_x$的阻值减小；
2. 图1中$R$与$R_x$串联，电压表测$R$两端电压。根据串联电路总电阻等于各电阻之和，当$R_x$减小时，电路总电阻减小，电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知，电路电流$I$增大；定值电阻$R$的电压$U_R=IR$，$I$增大则$U_R$增大，因此电压表示数增大；
3. 当气体浓度为0.5%时，对应图2中$R_x=20\ \Omega$，此时电压表示数$U_R=1.5\ \mathrm{V}$，电源电压$U=4\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，$R_x$两端电压$U_x=U-U_R=4\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$；电路电流$I=\frac{U_x}{R_x}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.125\ \mathrm{A}$；再由欧姆定律得定值电阻$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$；
4. 若长时间使用后电源电压降低，相同$R_x$下，电路电流减小，$R$两端电压减小，此时按原电源电压的刻度读数，会认为$R_x$的阻值比实际大，对应气体浓度更小，因此测量结果小于实际的气体浓度。
【答案】
减小 增大 12 小于
【知识点】
串联电路分压、欧姆定律应用、电阻特性
【点评】
本题结合天然气浓度测试仪的实际场景，考查串联电路规律和欧姆定律的应用，关键是读懂图像获取$R_x$与气体浓度的关系，理清电路中各物理量的变化逻辑，属于中等难度的电学应用题。
【难度系数】
0.6
首先观察图2，明确气体浓度与气敏电阻$R_x$阻值的关系：气体浓度增大时，$R_x$的阻值减小；再分析图1的电路结构，定值电阻$R$与$R_x$串联，电压表测定值电阻$R$两端的电压。根据串联电路的特点，当$R_x$阻值变化时，总电阻变化，电路电流变化，结合欧姆定律可判断电压表示数的变化；计算定值电阻$R$时，需利用气体浓度0.5%对应的$R_x$阻值，结合串联电路电压规律和欧姆定律计算；分析电源电压降低的影响时，要考虑电流和电压的变化对测量结果的影响。
【解析】
1. 由图2可知，气体浓度增加时，$R_x$的阻值减小；
2. 图1中$R$与$R_x$串联，电压表测$R$两端电压。根据串联电路总电阻等于各电阻之和，当$R_x$减小时，电路总电阻减小，电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知，电路电流$I$增大；定值电阻$R$的电压$U_R=IR$，$I$增大则$U_R$增大，因此电压表示数增大；
3. 当气体浓度为0.5%时，对应图2中$R_x=20\ \Omega$，此时电压表示数$U_R=1.5\ \mathrm{V}$，电源电压$U=4\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，$R_x$两端电压$U_x=U-U_R=4\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$；电路电流$I=\frac{U_x}{R_x}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.125\ \mathrm{A}$；再由欧姆定律得定值电阻$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$；
4. 若长时间使用后电源电压降低，相同$R_x$下，电路电流减小，$R$两端电压减小，此时按原电源电压的刻度读数，会认为$R_x$的阻值比实际大，对应气体浓度更小，因此测量结果小于实际的气体浓度。
【答案】
减小 增大 12 小于
【知识点】
串联电路分压、欧姆定律应用、电阻特性
【点评】
本题结合天然气浓度测试仪的实际场景，考查串联电路规律和欧姆定律的应用，关键是读懂图像获取$R_x$与气体浓度的关系，理清电路中各物理量的变化逻辑，属于中等难度的电学应用题。
【难度系数】
0.6
8 [2025湖北中考] 有横截面积相同的1.0 m长的镍铬丝、0.8 m长的锰铜丝和0.5 m长的康铜丝各一根，小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有：干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1 m长的刻度尺。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
(2)要研究长度对电阻的影响，应选择
(3)要研究材料对电阻的影响，可使上述三根金属丝接入电路的长度均为
(4)完成探究后，小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路，模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时，可推断镍铬丝接入电路的长度变
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
(2)要研究长度对电阻的影响，应选择
同一
（填“同一”或“不同”）金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0 cm时，电流表示数如图乙，示数为0.9
A。改变长度并记录电流值填入上表，随着长度减小，电路中电流变大
，表明电阻变小
。(3)要研究材料对电阻的影响，可使上述三根金属丝接入电路的长度均为
0.4
（填“0.4”“0.7”或“0.9”）m。(4)完成探究后，小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路，模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时，可推断镍铬丝接入电路的长度变
长
。答案
(1)
(2)同一 0.9 大 小
(3)0.4
(4)长
【解析】 (1)干电池、开关、金属丝和电流表串联在一起,而且注意让电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。
(2)要研究长度对电阻的影响,根据控制变量法可知,应控制横截面积和材料相同,故应选择同一金属丝,通过改变夹子所夹的位置来改变其长度;由题图乙可知,电流表连接的量程是“0~3 A”,分度值为0.1 A,其示数为0.9 A;由表格数据可知,随着长度的减小,通过金属丝的电流逐渐变大,表明其电阻变小。
(3)要研究材料对电阻的影响,应控制金属丝的长度和横截面积相同,由于三根金属丝的长度分别为1.0 m、0.8 m、0.5 m,为了控制它们的长度相同,故接入电路的长度只能小于或等于0.5 m。
(4)当小灯泡的亮度变暗时,说明通过小灯泡的电流变小,则镍铬丝的电阻变大,故其接入电路的长度变长。
解析
【分析】
本题围绕探究影响金属丝电阻的因素展开，需结合控制变量法、电流表读数、电阻与长度的关系等知识点解题。
(1) 实物电路连接需保证各元件串联，电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出，将电源、开关、金属丝、电流表依次串联成完整电路。
(2) 研究长度对电阻的影响时，根据控制变量法，需控制材料和横截面积相同，因此选同一金属丝；电流表读数先确定量程，再看分度值，指针位置对应示数；根据欧姆定律，电源电压不变时，电流越大电阻越小，结合长度变化分析电流和电阻的变化。
(3) 研究材料对电阻的影响时，需控制长度和横截面积相同，三根金属丝原长分别为1.0m、0.8m、0.5m，故接入的相同长度需不超过最短的0.5m，据此选择合适的数值。
(4) 小灯泡变暗说明电流变小，电路总电阻变大，镍铬丝电阻随接入长度变长而变大，据此判断接入长度的变化。
【解析】
(1) 实物电路连接：将电源正极连接开关，开关另一端连接金属丝的一端，金属丝的另一端连接电流表的正接线柱（3接线柱），电流表的负接线柱连接电源负极，形成串联电路，保证电流正进负出。
(2) 研究长度对电阻的影响，根据控制变量法，需控制材料和横截面积相同，故选择同一金属丝；电流表选用0~3A量程，分度值为0.1A，指针指向0.9A，示数为0.9A；电源电压不变，长度减小，金属丝电阻变小，由I=U/R可知，电路中电流变大。
(3) 研究材料对电阻的影响，需控制长度和横截面积相同，三根金属丝原长分别为1.0m、0.8m、0.5m，因此接入的相同长度只能选不超过0.5m的0.4m。
(4) 小灯泡变暗，说明电路中电流变小，总电阻变大，镍铬丝电阻变大，而镍铬丝的电阻随接入长度变长而变大，故接入电路的长度变长。
【答案】
(2)同一；0.9；大；小
(3)0.4
(4)长
【知识点】
影响电阻的因素；控制变量法；电流表的读数
【点评】
本题是探究影响电阻大小因素的实验题，重点考查控制变量法的应用，以及电阻与长度的关系、电流表读数等基础知识点，难度适中，需熟练掌握实验设计思路和相关规律。
【难度系数】
0.7
本题围绕探究影响金属丝电阻的因素展开，需结合控制变量法、电流表读数、电阻与长度的关系等知识点解题。
(1) 实物电路连接需保证各元件串联，电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出，将电源、开关、金属丝、电流表依次串联成完整电路。
(2) 研究长度对电阻的影响时，根据控制变量法，需控制材料和横截面积相同，因此选同一金属丝；电流表读数先确定量程，再看分度值，指针位置对应示数；根据欧姆定律，电源电压不变时，电流越大电阻越小，结合长度变化分析电流和电阻的变化。
(3) 研究材料对电阻的影响时，需控制长度和横截面积相同，三根金属丝原长分别为1.0m、0.8m、0.5m，故接入的相同长度需不超过最短的0.5m，据此选择合适的数值。
(4) 小灯泡变暗说明电流变小，电路总电阻变大，镍铬丝电阻随接入长度变长而变大，据此判断接入长度的变化。
【解析】
(1) 实物电路连接：将电源正极连接开关，开关另一端连接金属丝的一端，金属丝的另一端连接电流表的正接线柱（3接线柱），电流表的负接线柱连接电源负极，形成串联电路，保证电流正进负出。
(2) 研究长度对电阻的影响，根据控制变量法，需控制材料和横截面积相同，故选择同一金属丝；电流表选用0~3A量程，分度值为0.1A，指针指向0.9A，示数为0.9A；电源电压不变，长度减小，金属丝电阻变小，由I=U/R可知，电路中电流变大。
(3) 研究材料对电阻的影响，需控制长度和横截面积相同，三根金属丝原长分别为1.0m、0.8m、0.5m，因此接入的相同长度只能选不超过0.5m的0.4m。
(4) 小灯泡变暗，说明电路中电流变小，总电阻变大，镍铬丝电阻变大，而镍铬丝的电阻随接入长度变长而变大，故接入电路的长度变长。
【答案】
(2)同一；0.9；大；小
(3)0.4
(4)长
【知识点】
影响电阻的因素；控制变量法；电流表的读数
【点评】
本题是探究影响电阻大小因素的实验题，重点考查控制变量法的应用，以及电阻与长度的关系、电流表读数等基础知识点，难度适中，需熟练掌握实验设计思路和相关规律。
【难度系数】
0.7
9 [2025陕西中考]在测量小灯泡电阻的实验中，小明设计了如图1所示的电路。已知小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压为3 V，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”。
(1)该实验的原理是。
(2)连接电路时，开关应处于状态，且将滑动变阻器的滑片P移至图1中所示的(填“a”或“b”)端，电压表应选择(填“0 ~ 3 V”或“0 ~ 15 V”)的量程。
(3)▶易错 正确连接电路，闭合开关，移动滑片P的过程中，小灯泡不发光，电流表、电压表均无示数；直至移动滑片P到图1中M点时，小灯泡突然发光，电流表、电压表均有明显示数，小明立即断开开关，查找原因。出现以上现象的原因可能是(填字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器M点右侧附近有断路
C.滑动变阻器M点左侧附近有断路
(4)排除故障后，改变滑片P的位置，记录电压表的示数U和电流表的示数I，并计算出对应的阻值。当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图2所示，其读数为A。
(5)请结合表中信息分析，能否用该实验的器材探究电流与电压的关系，并说明理由：
(1)该实验的原理是。
(2)连接电路时，开关应处于状态，且将滑动变阻器的滑片P移至图1中所示的(填“a”或“b”)端，电压表应选择(填“0 ~ 3 V”或“0 ~ 15 V”)的量程。
(3)▶易错 正确连接电路，闭合开关，移动滑片P的过程中，小灯泡不发光，电流表、电压表均无示数；直至移动滑片P到图1中M点时，小灯泡突然发光，电流表、电压表均有明显示数，小明立即断开开关，查找原因。出现以上现象的原因可能是(填字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器M点右侧附近有断路
C.滑动变阻器M点左侧附近有断路
(4)排除故障后，改变滑片P的位置，记录电压表的示数U和电流表的示数I，并计算出对应的阻值。当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图2所示，其读数为A。
(5)请结合表中信息分析，能否用该实验的器材探究电流与电压的关系，并说明理由：
答案
(1)$R=\frac{U}{I}$
(2)断开 b 0 ~ 3 V
(3)B
(4)0.28
(5)不能,探究电流与电压的关系时应该控制电阻大小不变,小灯泡的电阻是变化的
【解析】 (2)连接电路时,开关应断开,滑片P应该移到阻值最大处,即b端。由于电源电压为3 V,所以电压表应该选择0~3 V的量程。
(3)
(4)题图2中,电流表的测量范围为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.28 A。
解析
【分析】
要解决这道电学实验题，需逐个梳理各小问的解题思路：
1. 实验原理：测量电阻的核心是利用欧姆定律，通过导体两端电压和通过的电流计算电阻，对应公式为$R=\frac{U}{I}$。
2. 电路连接规范：连接电路时，开关需断开防止短路；滑动变阻器要调至最大阻值处（保护电路），图中b端是阻值最大位置；电源电压3V，小灯泡额定电压2.5V，电压表选0~3V量程（量程匹配更准确，减小误差）。
3. 故障判断：闭合开关后灯不亮、两表均无示数，说明电路为断路故障（短路时至少一个电表有示数）；移动滑片到M点后电路正常，说明断路部位在M点右侧的滑动变阻器Mb段，对应选项B。
4. 电流表读数：电流表用0~0.6A量程，分度值0.02A，指针位置对应0.28A。
5. 探究电流与电压的关系：该实验需控制电阻不变，而小灯泡电阻随温度变化，不是定值，因此无法完成探究。
【解析】
(1) 测量小灯泡电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式：$R=\frac{U}{I}$。
(2) 连接电路时，开关应处于断开状态，避免连接过程中短路损坏元件；滑动变阻器滑片需移至阻值最大处，即图中的b端，起到保护电路的作用；电源电压为3V，小灯泡额定电压2.5V，因此电压表选择0~3V量程，量程匹配更精准。
(3) 闭合开关后，小灯泡不发光、电流表和电压表均无示数，说明电路为断路故障；移动滑片至M点时电路正常，说明断路部位在M点右侧的滑动变阻器Mb段，对应选项B。
(4) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.28A，故读数为0.28A。
(5) 探究电流与电压的关系时，需控制电阻大小不变；而小灯泡的电阻随温度升高而增大，不是定值，因此不能用该实验器材探究电流与电压的关系。
【答案】
(1)$R=\frac{U}{I}$
(2)断开；b；0 ~ 3 V
(3)B
(4)0.28
(5)不能，探究电流与电压的关系时应该控制电阻大小不变，小灯泡的电阻是变化的
【知识点】
伏安法测电阻；电路故障分析；欧姆定律的应用
【点评】
本题是中考电学实验的典型题型，涵盖实验原理、电路连接规范、故障判断、仪器读数及实验探究条件等核心知识点，既考查电学实验基础操作，也检验对实验本质的理解，综合性较强，属于中等难度题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道电学实验题，需逐个梳理各小问的解题思路：
1. 实验原理：测量电阻的核心是利用欧姆定律，通过导体两端电压和通过的电流计算电阻，对应公式为$R=\frac{U}{I}$。
2. 电路连接规范：连接电路时，开关需断开防止短路；滑动变阻器要调至最大阻值处（保护电路），图中b端是阻值最大位置；电源电压3V，小灯泡额定电压2.5V，电压表选0~3V量程（量程匹配更准确，减小误差）。
3. 故障判断：闭合开关后灯不亮、两表均无示数，说明电路为断路故障（短路时至少一个电表有示数）；移动滑片到M点后电路正常，说明断路部位在M点右侧的滑动变阻器Mb段，对应选项B。
4. 电流表读数：电流表用0~0.6A量程，分度值0.02A，指针位置对应0.28A。
5. 探究电流与电压的关系：该实验需控制电阻不变，而小灯泡电阻随温度变化，不是定值，因此无法完成探究。
【解析】
(1) 测量小灯泡电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式：$R=\frac{U}{I}$。
(2) 连接电路时，开关应处于断开状态，避免连接过程中短路损坏元件；滑动变阻器滑片需移至阻值最大处，即图中的b端，起到保护电路的作用；电源电压为3V，小灯泡额定电压2.5V，因此电压表选择0~3V量程，量程匹配更精准。
(3) 闭合开关后，小灯泡不发光、电流表和电压表均无示数，说明电路为断路故障；移动滑片至M点时电路正常，说明断路部位在M点右侧的滑动变阻器Mb段，对应选项B。
(4) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.28A，故读数为0.28A。
(5) 探究电流与电压的关系时，需控制电阻大小不变；而小灯泡的电阻随温度升高而增大，不是定值，因此不能用该实验器材探究电流与电压的关系。
【答案】
(1)$R=\frac{U}{I}$
(2)断开；b；0 ~ 3 V
(3)B
(4)0.28
(5)不能，探究电流与电压的关系时应该控制电阻大小不变，小灯泡的电阻是变化的
【知识点】
伏安法测电阻；电路故障分析；欧姆定律的应用
【点评】
本题是中考电学实验的典型题型，涵盖实验原理、电路连接规范、故障判断、仪器读数及实验探究条件等核心知识点，既考查电学实验基础操作，也检验对实验本质的理解，综合性较强，属于中等难度题目。
【难度系数】
0.6
