2.「2026广西南宁期末，★☆」利用如图甲所示的电路，探究串联电路中电压的规律。

(1)图乙中有一根导线连接有误，请在这根导线上打“×”，并画出正确的连接方式。
(2)正确连接电路后，闭合开关，两灯突然熄灭，电压表无示数，则电路故障可能是$\mathrm{L}_2$（选填“断路”或“短路”）。
(3)排除故障，正确测量出灯泡$\mathrm{L}_1$两端的电压后，为了节省时间，将图甲中电压表接在A点的导线直接改接在C点上，这样是不可以测量出灯泡$\mathrm{L}_2$两端的电压的，原因是。
(4)换用不同规格的灯泡进行多次实验的目的是。
(5)实验数据如表所示，分析表中实验数据，可得出的结论是。
| 实验次数 | $U_{AB}/\mathrm{V}$ | $U_{BC}/\mathrm{V}$ | $U_{AC}/\mathrm{V}$ |
| --- | --- | --- | --- |
| 1 | 1.2 | 1.6 | 2.8 |
| 2 | 1.0 | 1.8 | 2.8 |
| 3 | 1.4 | 1.4 | 2.7 |

2. (1)如图所示 (2)断路 (3)电压表正、负接线柱接反了 (4)得出普遍性的规律 (5)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
解析 (1)图乙中，灯泡L₁和电压表没有接入电路，探究串联电路电压的规律时，两灯应串联接入电路。(2)正确连接电路后，闭合开关，电压表测量L₁两端的电压，两灯突然熄灭，电压表无示数，则电路故障可能是L₂断路，若L₂短路，则L₁发光，电压表有示数。(3)将图甲中电压表接在A点的导线直接改接在C点上，此时电压表正、负接线柱接反了，无法测出灯泡L₂两端的电压。(4)换用不同规格的灯泡进行多次实验的目的是得出普遍规律。(5)分析表中实验数据可得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

【分析】
本题围绕串联电路电压规律的实验展开，需依次分析各小问：
1. 第(1)问：需明确串联电路的连接要求，电压表应并联在被测用电器两端，且电流从正接线柱进、负接线柱出，据此找出图乙中错误导线并修正；
2. 第(2)问：电路故障分析，两灯都熄灭说明电路断路，结合电压表无示数判断故障位置；
3. 第(3)问：电压表的使用规则，正负接线柱接反会导致指针反偏，无法正确测量电压；
4. 第(4)问：实验多次测量的目的，探究规律类实验需多次实验得出普遍结论；
5. 第(5)问：分析实验数据，对比总电压和各部分电压的关系，总结串联电路电压规律。
【解析】
(1) 图乙中，原导线连接错误，导致L₂未接入串联电路，电压表也未正确并联在L₁两端，需将错误导线打“×”后，修正为使两灯串联、电压表并联在L₁两端的连接方式；
(2) 闭合开关后两灯熄灭，说明电路断路；若L₂短路，L₁会发光且电压表有示数，与题意不符，故故障为L₂断路；
(3) 电压表使用时电流需从正接线柱流入、负接线柱流出，将接A点的导线改接C点后，电压表正负接线柱接反，无法测量L₂两端电压；
(4) 换用不同规格灯泡多次实验，是为了避免偶然性，得出串联电路电压规律的普遍性结论；
(5) 分析表格数据：U_AC≈U_AB + U_BC，因此结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
【答案】
(1) 如图所示 (2)断路 (3)电压表正、负接线柱接反了 (4)得出普遍性的规律 (5)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
【知识点】
串联电路电压规律；电压表的使用；电路故障分析
【点评】
本题是串联电路电压规律的基础实验题，考查了电路连接、故障分析、电压表使用、实验目的及结论总结，属于电学实验的核心知识点，难度适中，注重对实验操作和原理的理解。
【难度系数】
0.7

3. 核心素养 科学探究「2025广东东莞期末，★★☆」小明正在做“探究电流与电压、电阻的关系”的实验，选用的实验器材有电源(电压恒为3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“20 Ω 2 A”)、四个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、开关、导线若干。

(1)探究电流与电压的关系：
①实验电路如图所示；
②连接好电路，闭合开关前，需将滑片P移至阻值最处；在此实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还起到的重要作用是；
③闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，故障可能是电阻R(选填“断路”或“短路”)；
④排除故障后，再次闭合开关，移动滑片，记录了如表所示的数据；

⑤分析表中数据可得出：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成。
(2)探究电流与电阻的关系：
①在实验中，首先确定定值电阻R两端的电压保持不变，电压值为U，断开开关，将电路中的电阻R由5 Ω的换成10 Ω的时，保持滑片位置不变，闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)端移动，此时眼睛应该注意观察(选填“电流表”或“电压表”)示数；
②当R换成20 Ω的电阻时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都无法达到U。为了完成实验，U的取值不能小于V。

3. (1)②大 改变定值电阻两端电压 ③短路 ⑤正比 (2)①右 电压表 ②1.5
解析 (1)②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处；在探究电流与电压的关系实验中，需改变定值电阻两端电压，故滑动变阻器除了保护电路外，还起到改变定值电阻两端电压的作用；③闭合开关，移动滑片，电流表有示数，则电阻R没有断路，电压表无示数，则故障可能是电阻R短路；⑤由表中数据可知，当电阻两端电压增大为原来的几倍时，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(2)①在实验中，首先确定电阻R两端的电压不变，电压值为U，断开开关，将电阻R由5 Ω的换成10 Ω的时，保持滑片位置不变，根据串联电路分压特点可知，更换大的电阻后，电压表示数会变大，故需要增大滑动变阻器接入电路中的阻值才能保持定值电阻两端电压为U不变，故需要向右移动滑动变阻器的滑片；移动滑片时眼睛应该注意观察电压表示数；②根据串联电路分压特点可知，使用20 Ω的电阻，滑动变阻器接入电路中的阻值为20 Ω时，电阻R两端电压最小，此时电路中电流为$I=\frac{U}{R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{20\ \Omega+20\ \Omega}=0.075\ \mathrm{A}$，则电压表示数最小值为$U_{\mathrm{min}}=IR_{\mathrm{定}}=0.075\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$。

【分析】
本题是“探究电流与电压、电阻的关系”的电学实验题，分两部分梳理思路：
1. 探究电流与电压的关系：
闭合开关前，滑动变阻器滑片移至最大阻值处是为保护电路；本实验需多次改变定值电阻两端电压，因此滑动变阻器除保护电路外，还承担改变定值电阻两端电压的作用。
电流表有示数说明电路通路，电压表无示数，说明与电压表并联的定值电阻R短路（若R断路则电流表无示数）。
分析数据时，电阻一定，电压增大几倍，电流也同步增大，可推导电流与电压的关系。
2. 探究电流与电阻的关系：
换用更大的定值电阻后，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会升高，要保持其电压不变，需增大滑动变阻器接入阻值，因此滑片向阻值大的一端移动；实验需控制定值电阻电压不变，操作时眼睛要观察电压表示数。
当定值电阻换为20Ω时，滑动变阻器最大阻值为20Ω，此时两者分压相等，可计算出定值电阻两端的最小电压，即U的下限。
【解析】
(1)② 为保护电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应移至阻值最大处；探究电流与电压的关系时，需多次改变定值电阻两端电压，因此滑动变阻器还起到改变定值电阻两端电压的作用。
③ 电流表有示数说明电路通路，电压表无示数，说明电阻R短路（若R断路则电流表无示数）。
⑤ 由实验数据可知，电阻一定时，导体两端电压增大为原来的几倍，通过导体的电流也增大为原来的几倍，因此得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)① 换用10Ω电阻后，定值电阻分压变大，要保持其两端电压不变，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故滑片向右移动；实验中需控制定值电阻两端电压不变，操作时眼睛应观察电压表示数。
② 当定值电阻R=20Ω，滑动变阻器接入最大阻值20Ω时，定值电阻两端电压最小，此时电路电流$I=\frac{U_{总}}{R+R_{滑}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{20\ \Omega+20\ \Omega}=0.075\ \mathrm{A}$，定值电阻两端电压$U_{min}=IR=0.075\ \mathrm{A}×20\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$，因此U的取值不能小于1.5V。
【答案】
(1)②大；改变定值电阻两端电压 ③短路 ⑤正比 (2)①右；电压表 ②1.5
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系实验；滑动变阻器的使用；串联电路分压规律
【点评】
本题为电学核心实验题，考查滑动变阻器的操作规范、电路故障分析、实验结论推导及串联分压规律的应用，是中考高频考点，需学生熟练掌握实验原理与操作要点，难度适中。
【难度系数】
0.6