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11 (12分)如图所示,在研究“导体电流与电阻关系”的实验中,同学们分组利用了阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究,滑动变阻器规格是“1 A 18 Ω”,电源电压4.5 V并保持不变.
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整.
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在最
(3)其中一组同学连接电路后,闭合开关,发现电流表的示数为0,电压表的示数等于电源电压.你认为出现上述实验现象的原因是
(4)排除故障后,先接入5 Ω的电阻,滑片P移到阻值最大处,闭合开关,移动滑片的同时,眼睛应注视
(5)通过实验数据,可得出结论:
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整.
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在最
右
(填“左”或“右”)端.(3)其中一组同学连接电路后,闭合开关,发现电流表的示数为0,电压表的示数等于电源电压.你认为出现上述实验现象的原因是
定值电阻R断路
.(4)排除故障后,先接入5 Ω的电阻,滑片P移到阻值最大处,闭合开关,移动滑片的同时,眼睛应注视
电压表
(填“电流表”或“电压表”)使其示数为某一预设值;若用10 Ω电阻代替5 Ω电阻接入电路,应将滑片向右
(填“左”或“右”)端移动,这样操作的目的是保持电压表示数不变
.(5)通过实验数据,可得出结论:
电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
.答案
11.(1)如图所示
(2)右 (3)定值电阻R断路 (4)电压表 右 保持电压表示数不变 (5)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比解析
【分析】
本题是探究“导体电流与电阻关系”的电学实验，需结合电路连接、滑动变阻器使用、电路故障分析及实验结论等知识点解题。
（1）连接电路时，电压表需并联在定值电阻两端，且根据实验控制的定值电阻电压（由图乙得U=IR=0.4A×5Ω=2V），选0~3V量程；
（2）闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处，保护电路；
（3）电流表无示数说明电路断路，电压表等于电源电压说明电压表与电源连通，据此判断故障；
（4）探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变，更换大电阻后分压变化，需调节滑动变阻器使电压不变；
（5）根据实验数据中电流与电阻的乘积为定值，得出实验结论。
【解析】
（1）电路连接：将电压表的“3”接线柱与定值电阻R的右接线柱连接，使电压表并联在R两端，如图所示；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值端，由图甲滑动变阻器接线可知，滑片在右端时接入电阻最大，故填“右”；
（3）电流表无示数说明电路断路，电压表等于电源电压说明电压表两端接电源两极，故障为定值电阻R断路；
（4）实验中需控制定值电阻两端电压不变，因此移动滑片时眼睛注视电压表；将5Ω换为10Ω电阻，定值电阻分压增大，需增大滑动变阻器接入电阻以减小定值电阻分压，故滑片向右移动，目的是保持定值电阻两端电压不变；
（5）由实验数据可知，定值电阻两端电压一定时，电流随电阻增大而减小，且乘积不变，故结论为：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
【答案】
11.(1)如图所示 (2)右 (3)定值电阻R断路 (4)电压表 右 保持电压表示数不变 (5)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题考查电学核心实验，重点考查控制变量法的应用、滑动变阻器操作及故障分析，是中考常考题型，需掌握实验的核心要点。
【难度系数】
0.5
本题是探究“导体电流与电阻关系”的电学实验，需结合电路连接、滑动变阻器使用、电路故障分析及实验结论等知识点解题。
（1）连接电路时，电压表需并联在定值电阻两端，且根据实验控制的定值电阻电压（由图乙得U=IR=0.4A×5Ω=2V），选0~3V量程；
（2）闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处，保护电路；
（3）电流表无示数说明电路断路，电压表等于电源电压说明电压表与电源连通，据此判断故障；
（4）探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变，更换大电阻后分压变化，需调节滑动变阻器使电压不变；
（5）根据实验数据中电流与电阻的乘积为定值，得出实验结论。
【解析】
（1）电路连接：将电压表的“3”接线柱与定值电阻R的右接线柱连接，使电压表并联在R两端，如图所示；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值端，由图甲滑动变阻器接线可知，滑片在右端时接入电阻最大，故填“右”；
（3）电流表无示数说明电路断路，电压表等于电源电压说明电压表两端接电源两极，故障为定值电阻R断路；
（4）实验中需控制定值电阻两端电压不变，因此移动滑片时眼睛注视电压表；将5Ω换为10Ω电阻，定值电阻分压增大，需增大滑动变阻器接入电阻以减小定值电阻分压，故滑片向右移动，目的是保持定值电阻两端电压不变；
（5）由实验数据可知，定值电阻两端电压一定时，电流随电阻增大而减小，且乘积不变，故结论为：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
【答案】
11.(1)如图所示
(2)右 (3)定值电阻R断路 (4)电压表 右 保持电压表示数不变 (5)电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题考查电学核心实验，重点考查控制变量法的应用、滑动变阻器操作及故障分析，是中考常考题型，需掌握实验的核心要点。
【难度系数】
0.5
12（8分）如图甲所示是小曾进行“伏安法测电阻”实验的部分电路.
(1)用笔画线代替导线将图甲连接完整(要求滑片向右移动时电流表示数变小).
(2)表格中是测量时几组电压和电流的数据,测得该电阻为
(3)小曾在完成图甲实验后,对伏安法测电阻知识进行拓展:不用电流表,增加一个定值电阻$R_0$和开关$S_2$按图乙所示方法连接来测量电阻$R_1$.以下为实验步骤:
第一步:先闭合$S_1$,读出此时电压表的示数为$U_1$;
第二步:再闭合$S_2$,读出此时电压表的示数为$U_2$;
第三步:请利用所给字母写出$R_1$的表达式:$R_1=$
(4)若把图乙实验中的$R_0$换成几千欧的电阻,$R_1$约几十欧,
(1)用笔画线代替导线将图甲连接完整(要求滑片向右移动时电流表示数变小).
(2)表格中是测量时几组电压和电流的数据,测得该电阻为
10.4
Ω.(答案保留一位小数)(3)小曾在完成图甲实验后,对伏安法测电阻知识进行拓展:不用电流表,增加一个定值电阻$R_0$和开关$S_2$按图乙所示方法连接来测量电阻$R_1$.以下为实验步骤:
第一步:先闭合$S_1$,读出此时电压表的示数为$U_1$;
第二步:再闭合$S_2$,读出此时电压表的示数为$U_2$;
第三步:请利用所给字母写出$R_1$的表达式:$R_1=$
$\frac{U_1-U_2}{U_2}R_0$
.(4)若把图乙实验中的$R_0$换成几千欧的电阻,$R_1$约几十欧,
不能
(填“能”或“不能”)测出$R_1$阻值.答案
12.(1)如图所示
(2)10.4 (3)$\frac{U_1-U_2}{U_2}R_0$ (4)不能[解析](1)要求滑片向右移动时电流表示数变小,可知电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中.(2)为减小误差,取平均值作为测量结果,故测得该电阻为$R=\frac{10.0\ \Omega+10.4\ \Omega+10.7\ \Omega}{3}\approx10.4\ \Omega$.(3)先闭合$S_1$,读出此时电压表的示数为$U_1$,电压表与电源连通测电源电压,再闭合$S_2$,两电阻串联,电压表测$R_0$的电压,读出此时电压表的示数为$U_2$.根据串联电路电压的规律,$R_1$两端的电压为$U_{11}=U_1-U_2$;由串联电路分压原理可知,$\frac{U_1-U_2}{U_2}=\frac{R_1}{R_0}$;$R_1$的表达式为$R_1=\frac{U_1-U_2}{U_2}R_0$.(4)若把图乙实验中的$R_0$换成几千欧的电阻,$R_1$约几十欧,$R_1$比$R_0$小得多,当两电阻串联时,由串联电路分压原理可知,$R_1$两端的电压几乎为0,根据上面的分析,不能测出$R_1$阻值.
解析
【分析】
本题围绕伏安法测电阻展开，分四小问逐步分析：
1. 连接滑动变阻器时，要求滑片右移电流变小，需使滑动变阻器接入电路的电阻变大，因此应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，滑片右移时接入电阻丝长度增加，电阻变大，电流减小。
2. 伏安法测电阻需多次测量取平均值以减小误差，将多次测量的电阻值求平均即可得到结果。
3. 缺电流表测电阻时，利用串联电路电流相等的特点，先测电源电压，再测定值电阻两端电压，结合欧姆定律和串联电压规律推导待测电阻表达式。
4. 当两电阻阻值相差过大时，串联分压导致待测电阻两端电压差值过小，电压表无法准确测量，因此不能测出阻值。
【解析】
(1) 要求滑片向右移动时电流表示数变小，说明电路总电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻需变大，故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，连接后如图所示：
(2) 为减小实验误差，对多次测量的电阻值取平均值，计算得待测电阻$R=\frac{10.0\ \Omega+10.4\ \Omega+10.7\ \Omega}{3}\approx10.4\ \Omega$。
(3) 第一步闭合$S_1$，电压表测电源电压，示数为$U_1$；第二步闭合$S_2$，$R_0$与$R_1$串联，电压表测$R_0$两端电压，示数为$U_2$。此时电路电流$I=\frac{U_2}{R_0}$，$R_1$两端电压$U_{R1}=U_1-U_2$，根据欧姆定律$R_1=\frac{U_{R1}}{I}=\frac{U_1-U_2}{\frac{U_2}{R_0}}=\frac{U_1-U_2}{U_2}R_0$。
(4) 若$R_0$为几千欧，$R_1$为几十欧，$R_1$远小于$R_0$，串联时根据分压原理，$R_1$两端电压差值极小，电压表无法准确测量，因此不能测出$R_1$阻值。
【答案】
12.(1) (2)10.4 (3)$\frac{U_1-U_2}{U_2}R_0$ (4)不能
【知识点】
伏安法测电阻、串联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的操作、误差分析，以及缺电流表时测电阻的方法，需掌握滑动变阻器连接规则、串联电路特点和欧姆定律的应用，同时能分析电阻阻值差异对测量的影响。
【难度系数】
0.6
本题围绕伏安法测电阻展开，分四小问逐步分析：
1. 连接滑动变阻器时，要求滑片右移电流变小，需使滑动变阻器接入电路的电阻变大，因此应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，滑片右移时接入电阻丝长度增加，电阻变大，电流减小。
2. 伏安法测电阻需多次测量取平均值以减小误差，将多次测量的电阻值求平均即可得到结果。
3. 缺电流表测电阻时，利用串联电路电流相等的特点，先测电源电压，再测定值电阻两端电压，结合欧姆定律和串联电压规律推导待测电阻表达式。
4. 当两电阻阻值相差过大时，串联分压导致待测电阻两端电压差值过小，电压表无法准确测量，因此不能测出阻值。
【解析】
(1) 要求滑片向右移动时电流表示数变小，说明电路总电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻需变大，故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，连接后如图所示：
(2) 为减小实验误差，对多次测量的电阻值取平均值，计算得待测电阻$R=\frac{10.0\ \Omega+10.4\ \Omega+10.7\ \Omega}{3}\approx10.4\ \Omega$。
(3) 第一步闭合$S_1$，电压表测电源电压，示数为$U_1$；第二步闭合$S_2$，$R_0$与$R_1$串联，电压表测$R_0$两端电压，示数为$U_2$。此时电路电流$I=\frac{U_2}{R_0}$，$R_1$两端电压$U_{R1}=U_1-U_2$，根据欧姆定律$R_1=\frac{U_{R1}}{I}=\frac{U_1-U_2}{\frac{U_2}{R_0}}=\frac{U_1-U_2}{U_2}R_0$。
(4) 若$R_0$为几千欧，$R_1$为几十欧，$R_1$远小于$R_0$，串联时根据分压原理，$R_1$两端电压差值极小，电压表无法准确测量，因此不能测出$R_1$阻值。
【答案】
12.(1)
(2)10.4 (3)$\frac{U_1-U_2}{U_2}R_0$ (4)不能【知识点】
伏安法测电阻、串联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的操作、误差分析，以及缺电流表时测电阻的方法，需掌握滑动变阻器连接规则、串联电路特点和欧姆定律的应用，同时能分析电阻阻值差异对测量的影响。
【难度系数】
0.6
