1[2025四川成都中考]小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是(


B
)答案
1.B 【解析】题中要求当滑片P向左滑动时,灯泡变暗,则需要让滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,应连接右下接线柱,且滑动变阻器应“一上一下”连入电路,故B正确。故选B。
解析
【分析】首先明确灯泡变暗的本质:灯泡亮度由实际功率决定,变暗说明电路中电流变小(电源电压不变时,根据P=I²R,灯泡电阻不变,电流越小功率越小),因此需要滑动变阻器接入电路的电阻变大。滑动变阻器的使用规则是“一上一下”接线,接入电阻的大小由下接线柱决定:滑片离下接线柱越远,接入电阻丝越长,电阻越大。题目要求滑片P向左滑动时电阻变大,说明下接线柱应接右端,结合“一上一下”的接线要求,即可选出正确选项。
【解析】灯泡变暗→电路电流减小→滑动变阻器接入电阻需增大;滑动变阻器需“一上一下”接线,当滑片左滑时电阻增大,说明接入的下接线柱为右端,因此符合要求的是选项B。
【答案】B
【知识点】滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用
【点评】本题为中考基础题,考查滑动变阻器的正确接法,核心是理解滑动变阻器接入电阻与接线柱、滑片位置的关系,难度不大,只要掌握基础知识点即可解答。
【难度系数】0.6
【解析】灯泡变暗→电路电流减小→滑动变阻器接入电阻需增大;滑动变阻器需“一上一下”接线,当滑片左滑时电阻增大,说明接入的下接线柱为右端,因此符合要求的是选项B。
【答案】B
【知识点】滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用
【点评】本题为中考基础题,考查滑动变阻器的正确接法,核心是理解滑动变阻器接入电阻与接线柱、滑片位置的关系,难度不大,只要掌握基础知识点即可解答。
【难度系数】0.6
2[2026 江西南昌期中,中](多选)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列可能发生的是 (

A.R短路
B.R断路
C.L短路
D.L断路
CD
)A.R短路
B.R断路
C.L短路
D.L断路
答案
2. CD 【解析】由图可知,闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压。若R短路,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L发光,电路中电阻减小,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,即电压表示数变大,故A错误;若R断路,则电路中的电流为0,电路断路,故两电表示数均为零,两电表示数都变小,灯熄灭,故B错误;若L短路,电路为电阻R的简单电路,则灯熄灭,电压表示数为0,即电压表示数变小,电路中总电阻减小,电源电压不变,电路中电流变大,即电流表示数变大,故C正确;若L断路,则电路中的电流为零,电流表示数变小,灯熄灭,电压表与R串联,此时电压表测电源电压,故其示数将变大,故D正确。故选CD。
解析
【分析】
首先明确电路结构:闭合开关S后,灯泡L与电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。题目要求“灯熄灭,且只有一只电表的示数变大”,需逐一分析各选项对应的故障现象,判断是否符合条件。
【解析】
由图可知,闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压。
选项A:若R短路,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L会发光,不符合“灯熄灭”的条件,故A错误。
选项B:若R断路,整个电路断开,电路中电流为0,电流表、电压表示数均为0,两电表示数都变小,不符合“只有一只电表的示数变大”,故B错误。
选项C:若L短路,灯熄灭,电压表被短路,示数变为0(变小);电路为电阻R的简单电路,总电阻减小,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中电流变大,电流表示数变大,符合条件,故C正确。
选项D:若L断路,灯熄灭,电路中电流为0,电流表示数变小;电压表串联在电路中,相当于测电源电压,其示数从原来的分压变为电源电压,示数变大,符合“只有一只电表的示数变大”,故D正确。
【答案】
CD
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为电路故障分析题,需结合串联电路规律和欧姆定律,逐一分析各故障对应的灯泡状态、电表示数变化,考查学生对电路故障的判断能力,是中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:闭合开关S后,灯泡L与电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。题目要求“灯熄灭,且只有一只电表的示数变大”,需逐一分析各选项对应的故障现象,判断是否符合条件。
【解析】
由图可知,闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压。
选项A:若R短路,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L会发光,不符合“灯熄灭”的条件,故A错误。
选项B:若R断路,整个电路断开,电路中电流为0,电流表、电压表示数均为0,两电表示数都变小,不符合“只有一只电表的示数变大”,故B错误。
选项C:若L短路,灯熄灭,电压表被短路,示数变为0(变小);电路为电阻R的简单电路,总电阻减小,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中电流变大,电流表示数变大,符合条件,故C正确。
选项D:若L断路,灯熄灭,电路中电流为0,电流表示数变小;电压表串联在电路中,相当于测电源电压,其示数从原来的分压变为电源电压,示数变大,符合“只有一只电表的示数变大”,故D正确。
【答案】
CD
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为电路故障分析题,需结合串联电路规律和欧姆定律,逐一分析各故障对应的灯泡状态、电表示数变化,考查学生对电路故障的判断能力,是中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
3[2026安徽合肥调研,中]在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是 (

A.电流表$A_2$与$A_1$的示数之差变大
B.电压表与电流表$A_2$的示数之比变大
C.电流表$A_1$的示数变大,电压表V的示数变小
D.电流表$A_2$的示数变小,电压表V的示数变大
B
)A.电流表$A_2$与$A_1$的示数之差变大
B.电压表与电流表$A_2$的示数之比变大
C.电流表$A_1$的示数变大,电压表V的示数变小
D.电流表$A_2$的示数变小,电压表V的示数变大
答案
3. B 【解析】由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表$A_1$测通过$R_2$的电流,电流表$A_2$测干路电流,两电流表示数之差等于通过$R_1$的电流,调节$R_2$不会影响通过$R_1$的电流,通过$R_1$的电流不变,故A错误。由电路图可知,电压表测电源电压,电压表与电流表$A_2$的示数之比即为电路中的总电阻,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,$R_2$接入电路的电阻变大,此时并联电路的总电阻也变大,即电压表与电流表$A_2$的示数之比变大,故B正确。电压表测电源电压,故电压表示数始终保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,$R_2$接入电路的电阻变大,$R_1$支路不受影响,电流表$A_1$和$A_2$的示数均变小,故CD错误。故选B。
解析
【分析】
首先明确电路结构:R₁与R₂并联,电压表V测电源电压,电流表A₁测R₂支路电流,电流表A₂测干路电流。解题思路:①电源电压恒定,故电压表示数不变,先排除涉及电压变化的选项;②并联电路各支路独立,R₁支路电流不受R₂变化影响;③滑片右移,R₂接入电阻变大,根据欧姆定律分析R₂支路电流变化,再结合并联电流规律分析干路电流,最后逐一判断选项。
【解析】
由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表V测量电源电压,电流表A₁测通过R₂的电流,电流表A₂测干路电流。
1. 电源电压恒定,因此电压表V的示数始终等于电源电压,保持不变,故选项C、D中“电压表V的示数变小/变大”的说法错误。
2. 并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以R₁支路的电流I₁保持不变;滑动变阻器滑片P向右移动时,R₂接入电路的电阻变大,根据欧姆定律I=U/R,R₂支路的电流I₂=U/R₂,因电源电压U不变,R₂变大,故I₂变小,即电流表A₁的示数变小。
3. 干路电流I=I₁+I₂,由于I₁不变、I₂变小,因此干路电流I变小,即电流表A₂的示数变小。
4. 对选项A:电流表A₂与A₁的示数之差为I - I₂ = I₁,I₁不变,故该差值不变,A错误。
5. 对选项B:电压表V的示数U与电流表A₂的示数I的比值为电路总电阻R总=U/I,因U不变、I变小,故R总变大,即电压表与电流表A₂的示数之比变大,B正确。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题为电路动态分析的典型题,需准确判断各电表测量对象,结合并联电路规律和欧姆定律分析电表示数变化,难度中等,考查学生对电路知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构:R₁与R₂并联,电压表V测电源电压,电流表A₁测R₂支路电流,电流表A₂测干路电流。解题思路:①电源电压恒定,故电压表示数不变,先排除涉及电压变化的选项;②并联电路各支路独立,R₁支路电流不受R₂变化影响;③滑片右移,R₂接入电阻变大,根据欧姆定律分析R₂支路电流变化,再结合并联电流规律分析干路电流,最后逐一判断选项。
【解析】
由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表V测量电源电压,电流表A₁测通过R₂的电流,电流表A₂测干路电流。
1. 电源电压恒定,因此电压表V的示数始终等于电源电压,保持不变,故选项C、D中“电压表V的示数变小/变大”的说法错误。
2. 并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以R₁支路的电流I₁保持不变;滑动变阻器滑片P向右移动时,R₂接入电路的电阻变大,根据欧姆定律I=U/R,R₂支路的电流I₂=U/R₂,因电源电压U不变,R₂变大,故I₂变小,即电流表A₁的示数变小。
3. 干路电流I=I₁+I₂,由于I₁不变、I₂变小,因此干路电流I变小,即电流表A₂的示数变小。
4. 对选项A:电流表A₂与A₁的示数之差为I - I₂ = I₁,I₁不变,故该差值不变,A错误。
5. 对选项B:电压表V的示数U与电流表A₂的示数I的比值为电路总电阻R总=U/I,因U不变、I变小,故R总变大,即电压表与电流表A₂的示数之比变大,B正确。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题为电路动态分析的典型题,需准确判断各电表测量对象,结合并联电路规律和欧姆定律分析电表示数变化,难度中等,考查学生对电路知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
二、填空题(每空4分,共32分)
4[中]如图,
,粗细均匀的电阻丝AB长为L,当电阻丝AB两端电压为3 V时,通过的电流为0.2 A,该电阻丝的电阻为
4[中]如图,
15
Ω;将这段电阻丝对折成CD的情形,电阻丝CD的电阻小于
(填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝AB的电阻。答案
4. 15 小于 【解析】由欧姆定律可知,电阻丝AB的电阻:$R=\frac{U}{I}=\frac{3 V}{0.2 A}=15 Ω$;将这段电阻丝对折后,长度变短、横截面积变大,则电阻变小,故电阻丝CD的电阻小于电阻丝AB的电阻。
解析
【分析】
要解决本题,首先第一空需利用欧姆定律计算电阻丝AB的电阻,已知AB两端电压和通过的电流,直接代入欧姆定律公式即可;第二空需根据影响电阻大小的因素分析对折后电阻的变化,电阻的大小由材料、长度、横截面积决定,当材料不变时,长度越短、横截面积越大,电阻越小,对折后电阻丝长度变短、横截面积变大,据此判断。
【解析】
1. 计算电阻丝AB的电阻:根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,已知AB两端电压 $ U = 3\ \mathrm{V} $,通过的电流 $ I = 0.2\ \mathrm{A} $,代入公式得 $ R_{AB} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega $。
2. 分析电阻丝CD与AB的电阻关系:电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,本题中电阻丝材料不变,将AB对折成CD后,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,因此电阻会变小,故CD的电阻小于AB的电阻。
【答案】
15;小于
【知识点】
欧姆定律;影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查欧姆定律的应用和影响电阻大小的因素,属于中等难度的基础题,解题时需牢记欧姆定律公式及电阻的决定因素,注意对折后电阻的变化分析。
【难度系数】
0.6
要解决本题,首先第一空需利用欧姆定律计算电阻丝AB的电阻,已知AB两端电压和通过的电流,直接代入欧姆定律公式即可;第二空需根据影响电阻大小的因素分析对折后电阻的变化,电阻的大小由材料、长度、横截面积决定,当材料不变时,长度越短、横截面积越大,电阻越小,对折后电阻丝长度变短、横截面积变大,据此判断。
【解析】
1. 计算电阻丝AB的电阻:根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,已知AB两端电压 $ U = 3\ \mathrm{V} $,通过的电流 $ I = 0.2\ \mathrm{A} $,代入公式得 $ R_{AB} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega $。
2. 分析电阻丝CD与AB的电阻关系:电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,本题中电阻丝材料不变,将AB对折成CD后,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,因此电阻会变小,故CD的电阻小于AB的电阻。
【答案】
15;小于
【知识点】
欧姆定律;影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查欧姆定律的应用和影响电阻大小的因素,属于中等难度的基础题,解题时需牢记欧姆定律公式及电阻的决定因素,注意对折后电阻的变化分析。
【难度系数】
0.6
5[中]如图甲所示电路,开关S₁、S₂闭合后两电流表的指针均指在同一位置,如图乙所示,则通过R₁的电流为

1.44
A,两电阻之比R₁:R₂=1:4
;只断开开关S₂,电流表A₁的示数将变小
(填“变大”“变小”或“不变”)。答案
5. 1.44 1:4 变小 【解析】闭合开关$S_1$、$S_2$后,两电阻并联,电流表$A_1$测干路电流,电流表$A_2$测通过电阻$R_2$的电流,由并联电路电流特点和两个电流表指针的偏转情况相同可知,电流表$A_2$选用0~0.6 A的量程,分度值为0.02 A,示数为0.36 A,即通过$R_2$的电流$I_2=0.36 A$,电流表$A_1$选用0~3 A的量程,分度值为0.1 A,示数为1.8 A,即干路电流$I=1.8 A$,则通过$R_1$的电流$I_1=I-I_2=1.8 A-0.36 A=1.44 A$;根据并联电路中各支路两端的电压相等和$I=\frac{U}{R}$可得,两电阻的阻值之比:$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U}{I_1}}{\frac{U}{I_2}}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{0.36 A}{1.44 A}=\frac{1}{4}=1:4$;开关$S_1$、$S_2$闭合时,两电阻并联,电流表$A_1$测干路中的电流,只断开开关$S_2$时,电路为$R_2$的简单电路,电流表$A_1$测通过$R_2$的电流,由并联电路的电流特点可知电流表$A_1$的示数将变小。
解析
【分析】
首先分析电路:开关S₁、S₂闭合后,R₁与R₂并联,电流表A₁测干路总电流,电流表A₂测R₂支路的电流。根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,因此A₁的示数大于A₂的示数;又因为两表指针位置相同,说明它们选用的量程不同,A₁用0~3A量程,A₂用0~0.6A量程。接下来根据电流表量程读数,结合并联电路特点计算R₁的电流和电阻比,最后分析断开S₂后电路的电流变化。
【解析】
1. 确定电路与电流表测量对象:S₁、S₂闭合时,R₁、R₂并联,A₁测干路电流I,A₂测R₂的电流I₂。
2. 电流表读数:指针位置相同,干路电流更大,故A₁选用0~3A量程,分度值0.1A,示数I=1.8A;A₂选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数I₂=0.36A。
3. 计算通过R₁的电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此通过R₁的电流I₁=I - I₂=1.8A - 0.36A=1.44A。
4. 计算电阻比:并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律I=U/R可得R=U/I,因此两电阻之比$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U}{I_1}}{\frac{U}{I_2}}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{0.36A}{1.44A}=\frac{1}{4}$,即R₁:R₂=1:4。
5. 分析断开S₂后的示数:只断开S₂时,电路变为R₂的简单电路,A₁此时测R₂的电流,大小为0.36A,比原来的干路电流1.8A小,因此电流表A₁的示数变小。
【答案】
1.44;1:4;变小
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、电流表读数
【点评】
本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用,关键是明确电流表的测量对象和量程,利用并联电路电流、电压规律结合欧姆定律进行计算,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先分析电路:开关S₁、S₂闭合后,R₁与R₂并联,电流表A₁测干路总电流,电流表A₂测R₂支路的电流。根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,因此A₁的示数大于A₂的示数;又因为两表指针位置相同,说明它们选用的量程不同,A₁用0~3A量程,A₂用0~0.6A量程。接下来根据电流表量程读数,结合并联电路特点计算R₁的电流和电阻比,最后分析断开S₂后电路的电流变化。
【解析】
1. 确定电路与电流表测量对象:S₁、S₂闭合时,R₁、R₂并联,A₁测干路电流I,A₂测R₂的电流I₂。
2. 电流表读数:指针位置相同,干路电流更大,故A₁选用0~3A量程,分度值0.1A,示数I=1.8A;A₂选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数I₂=0.36A。
3. 计算通过R₁的电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此通过R₁的电流I₁=I - I₂=1.8A - 0.36A=1.44A。
4. 计算电阻比:并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律I=U/R可得R=U/I,因此两电阻之比$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U}{I_1}}{\frac{U}{I_2}}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{0.36A}{1.44A}=\frac{1}{4}$,即R₁:R₂=1:4。
5. 分析断开S₂后的示数:只断开S₂时,电路变为R₂的简单电路,A₁此时测R₂的电流,大小为0.36A,比原来的干路电流1.8A小,因此电流表A₁的示数变小。
【答案】
1.44;1:4;变小
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、电流表读数
【点评】
本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用,关键是明确电流表的测量对象和量程,利用并联电路电流、电压规律结合欧姆定律进行计算,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
6[偏难]如图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,将滑片P由B端滑到A端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是

18
V,定值电阻$R_1$的阻值是20
Ω,滑动变阻器的最大阻值为70
Ω。答案
6. 18 20 70 【解析】由题图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于B端时,$R_2$接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由题图乙可知,电压表的最大示数$U_2=14 V$,电路中的最小电流$I_{min}=0.2 A$,由$I=\frac{U}{R}$可得,滑动变阻器的最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_{min}}=\frac{14 V}{0.2 A}=70 Ω$;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压$U=U_1+U_2=0.2 A×R_1+14 V$,当滑片位于A端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,此时电路为$R_1$的简单电路,由题图乙可知,电路中的最大电流$I_{max}=0.9 A$,则电源电压$U=I_{max} R_1=0.9 A×R_1$,因电源电压不变,则有$0.2 A×R_1+14 V=0.9 A×R_1$,解得$R_1=20 Ω$,电源电压$U=I_{max} R_1=0.9 A×20 Ω=18 V$。
解析
【分析】
首先明确电路结构:R₁与R₂串联,电压表测滑动变阻器R₂两端电压,电流表测电路电流。解题思路为:①当滑片在A端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路仅含R₁,此时电流最大、电压表示数为0,可建立电源电压与R₁的关系;②当滑片在B端时,滑动变阻器接入电阻最大,电路电流最小、电压表示数最大,可求出滑动变阻器最大阻值;③利用电源电压不变,联立两个状态的电压表达式,求解R₁和电源电压。
【解析】
由图甲可知,R₁与R₂串联,电压表测R₂两端电压,电流表测电路电流。
1. 当滑片位于A端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,此时电流最大,电压表示数为0。由图乙得最大电流Iₘₐₓ=0.9A,根据欧姆定律,电源电压:U = Iₘₐₓ R₁ = 0.9A × R₁ ①。
2. 当滑片位于B端时,滑动变阻器接入电阻最大,电路电流最小,电压表示数最大。由图乙得最小电流Iₘᵢₙ=0.2A,此时电压表示数U₂=14V,根据欧姆定律,滑动变阻器最大阻值:R₂ = U₂ / Iₘᵢₙ = 14V / 0.2A = 70Ω。
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压也可表示为:U = Iₘᵢₙ R₁ + U₂ = 0.2A × R₁ + 14V ②。
联立①②,因电源电压不变,故0.9A×R₁ = 0.2A×R₁ +14V,解得R₁=20Ω。将R₁=20Ω代入①式,得电源电压U=0.9A×20Ω=18V。
【答案】
18;20;70
【知识点】
串联电路电压规律;欧姆定律应用;滑动变阻器
【点评】
本题结合串联电路特点和U-I图像分析电路状态,关键是从图像中提取滑片在两端对应的电流、电压值,利用电源电压不变建立等式求解,需准确分析电路变化,属于中等偏难的电路计算题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:R₁与R₂串联,电压表测滑动变阻器R₂两端电压,电流表测电路电流。解题思路为:①当滑片在A端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路仅含R₁,此时电流最大、电压表示数为0,可建立电源电压与R₁的关系;②当滑片在B端时,滑动变阻器接入电阻最大,电路电流最小、电压表示数最大,可求出滑动变阻器最大阻值;③利用电源电压不变,联立两个状态的电压表达式,求解R₁和电源电压。
【解析】
由图甲可知,R₁与R₂串联,电压表测R₂两端电压,电流表测电路电流。
1. 当滑片位于A端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,此时电流最大,电压表示数为0。由图乙得最大电流Iₘₐₓ=0.9A,根据欧姆定律,电源电压:U = Iₘₐₓ R₁ = 0.9A × R₁ ①。
2. 当滑片位于B端时,滑动变阻器接入电阻最大,电路电流最小,电压表示数最大。由图乙得最小电流Iₘᵢₙ=0.2A,此时电压表示数U₂=14V,根据欧姆定律,滑动变阻器最大阻值:R₂ = U₂ / Iₘᵢₙ = 14V / 0.2A = 70Ω。
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压也可表示为:U = Iₘᵢₙ R₁ + U₂ = 0.2A × R₁ + 14V ②。
联立①②,因电源电压不变,故0.9A×R₁ = 0.2A×R₁ +14V,解得R₁=20Ω。将R₁=20Ω代入①式,得电源电压U=0.9A×20Ω=18V。
【答案】
18;20;70
【知识点】
串联电路电压规律;欧姆定律应用;滑动变阻器
【点评】
本题结合串联电路特点和U-I图像分析电路状态,关键是从图像中提取滑片在两端对应的电流、电压值,利用电源电压不变建立等式求解,需准确分析电路变化,属于中等偏难的电路计算题。
【难度系数】
0.5
三、实验题(第7题14分,第8题12分,共26分)
7[2025山东中考,中]某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。

(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0 V、0 V、3.0 V,由此判断电路故障为
(3)排除以上故障后,接入$4\ \Omega$的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为$2.0\ \mathrm{V}$,此时电流表的示数如图丙所示,为
(4)断开开关,用$5\ \Omega$的定值电阻替换$4\ \Omega$的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:

分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想,请描点并作出$I-\frac{1}{R}$图像。

(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与
7[2025山东中考,中]某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0 V、0 V、3.0 V,由此判断电路故障为
导线PM断路
。(3)排除以上故障后,接入$4\ \Omega$的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为$2.0\ \mathrm{V}$,此时电流表的示数如图丙所示,为
0.52
A。(4)断开开关,用$5\ \Omega$的定值电阻替换$4\ \Omega$的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是
向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V
,并记录电流表的示数。(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想,请描点并作出$I-\frac{1}{R}$图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与
电阻的倒数
成正比,即电流与电阻
成反比。答案
7. (1)如图4所示 (2)导线PM断路 (3)0.52 (4)向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V (5)如图5所示 (6)电阻的倒数 电阻 【解析】(1)根据图甲可知,滑动变阻器应与定值电阻串联,且采用“一上一下”的接法。电压表应并联在定值电阻两端,电源由2节干电池组成,故电压表选用小量程。(2)电流表、电压表均无示数,说明电路存在断路。将另一电压表两端依次连接图乙中的M与N、N与O,示数均为0 V,此时与该电压表并联部分以外的电路存在断路,而连接O与P时示数为3.0 V,说明此时与该电压表并联部分存在断路,由此判断电路故障为导线PM断路。(3)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,故图丙中电流表示数为0.52 A。(4)用5 Ω的定值电阻替换4 Ω的定值电阻后,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大。要探究电压一定时,电流与电阻的关系,需保持定值电阻两端电压不变,所以接下来应向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V。(5)根据表格中的数据,在坐标纸上描出对应的点,然后连线,使尽可能多的点在这条线上或在这条线的附近。(6)从作出的$I-\frac{1}{R}$图像可以看出,在实验误差允许范围内,图像是一条过原点的倾斜直线,说明在电压一定的情况下,通过导体的电流与电阻的倒数成正比,即电流与电阻成反比。
解析
【分析】
本题是探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的电学实验题,解题思路如下:
1. 电路连接:依据实验原理,滑动变阻器需与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,结合电源电压确定电压表量程,按“一上一下”原则连接滑动变阻器。
2. 电路故障判断:电流表、电压表均无示数说明电路断路,通过电压表检测各段电压,若某段电压等于电源电压,则该段断路,据此定位故障。
3. 电流表读数:先明确电流表量程和分度值,再读取指针对应的示数。
4. 滑动变阻器调节:更换定值电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变化,需调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变,结合滑动变阻器接入电阻的变化规律操作。
5. 数据处理与结论:绘制$I-\frac{1}{R}$图像,根据图像形状推导电流与电阻的关系,明确电流与电阻的倒数成正比、与电阻成反比。
【解析】
(1) 由图甲可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端电压;电源为2节干电池,总电压3V,故电压表选0~3V量程并联在定值电阻两端,滑动变阻器按“一上一下”接线补充连线即可。
(2) 电流表、电压表均无示数,说明电路断路。用另一电压表检测:M与N、N与O间电压均为0,说明这两段外电路无断路;O与P间电压为3V(等于电源电压),说明O、P间断路,即导线PM断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,图丙中指针指向0.52A位置,故电流表示数为0.52A。
(4) 更换5Ω定值电阻后,定值电阻阻值变大,根据串联分压,其两端电压变大,需保持定值电阻两端电压为2.0V,因此向左调节滑动变阻器滑片(增大接入电阻,使定值电阻分压减小),直至电压表示数为2.0V。
(5) 根据实验数据,在坐标中描出各$(\frac{1}{R},I)$对应的点,用平滑直线连接,使点尽可能在直线上或两侧。
(6) 绘制的$I-\frac{1}{R}$图像为过原点的倾斜直线,说明电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,即电流与电阻成反比。
【答案】
(1) 按要求完成电路连接(图略);(2) 导线PM断路;(3) 0.52;(4) 向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V;(5) 按要求绘制$I-\frac{1}{R}$图像(图略);(6) 电阻的倒数;电阻
【知识点】
探究电流与电阻的关系、电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】
本题为中考电学实验核心题型,全面考查电学实验的基本操作、故障判断、数据处理及结论推导,重点强化控制变量法的应用,是学生需熟练掌握的基础实验考点。
【难度系数】
0.6
本题是探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的电学实验题,解题思路如下:
1. 电路连接:依据实验原理,滑动变阻器需与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,结合电源电压确定电压表量程,按“一上一下”原则连接滑动变阻器。
2. 电路故障判断:电流表、电压表均无示数说明电路断路,通过电压表检测各段电压,若某段电压等于电源电压,则该段断路,据此定位故障。
3. 电流表读数:先明确电流表量程和分度值,再读取指针对应的示数。
4. 滑动变阻器调节:更换定值电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变化,需调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变,结合滑动变阻器接入电阻的变化规律操作。
5. 数据处理与结论:绘制$I-\frac{1}{R}$图像,根据图像形状推导电流与电阻的关系,明确电流与电阻的倒数成正比、与电阻成反比。
【解析】
(1) 由图甲可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端电压;电源为2节干电池,总电压3V,故电压表选0~3V量程并联在定值电阻两端,滑动变阻器按“一上一下”接线补充连线即可。
(2) 电流表、电压表均无示数,说明电路断路。用另一电压表检测:M与N、N与O间电压均为0,说明这两段外电路无断路;O与P间电压为3V(等于电源电压),说明O、P间断路,即导线PM断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,图丙中指针指向0.52A位置,故电流表示数为0.52A。
(4) 更换5Ω定值电阻后,定值电阻阻值变大,根据串联分压,其两端电压变大,需保持定值电阻两端电压为2.0V,因此向左调节滑动变阻器滑片(增大接入电阻,使定值电阻分压减小),直至电压表示数为2.0V。
(5) 根据实验数据,在坐标中描出各$(\frac{1}{R},I)$对应的点,用平滑直线连接,使点尽可能在直线上或两侧。
(6) 绘制的$I-\frac{1}{R}$图像为过原点的倾斜直线,说明电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,即电流与电阻成反比。
【答案】
(1) 按要求完成电路连接(图略);(2) 导线PM断路;(3) 0.52;(4) 向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V;(5) 按要求绘制$I-\frac{1}{R}$图像(图略);(6) 电阻的倒数;电阻
【知识点】
探究电流与电阻的关系、电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】
本题为中考电学实验核心题型,全面考查电学实验的基本操作、故障判断、数据处理及结论推导,重点强化控制变量法的应用,是学生需熟练掌握的基础实验考点。
【难度系数】
0.6
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