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1. 小明用图甲所示的可变电阻制作了调光灯。
(1) 在图甲中用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:当滑片顺时针转动时,灯变亮,连线不得交叉。
(2) 图乙中假设电源电压为3 V不变,电位器的A、B间总电阻为12.1 Ω,电流表$\mathrm{A}_{1}$的量程是0~3 A,电流表$\mathrm{A}_{2}$的量程是0~0.6 A,此时闭合开关,两个电流表均有示数且未超量程,若滑片顺时针转动,电流表
(1) 在图甲中用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:当滑片顺时针转动时,灯变亮,连线不得交叉。
(2) 图乙中假设电源电压为3 V不变,电位器的A、B间总电阻为12.1 Ω,电流表$\mathrm{A}_{1}$的量程是0~3 A,电流表$\mathrm{A}_{2}$的量程是0~0.6 A,此时闭合开关,两个电流表均有示数且未超量程,若滑片顺时针转动,电流表
A₁
先超量程损坏,若滑片逆时针转动,电流表A₂
先超量程损坏,为了保证两个电流表的安全,P、A段电阻接入的阻值范围是5
Ω到11
Ω。答案
1. (1) 如图所示
(2) A₁ A₂ 5 11
提示:(2) 图乙中闭合开关,滑片顺时针转动时,R_AP变大,R_BP变小,电流表A₂示数变小,R总= (R_AP R_BP)/(R_AP+R_BP) = R_AP(12.1 Ω-R_AP)/12.1 Ω = -R_AP²/12.1 Ω + R_AP,故R总先变大,后变小,当R总=U/I大=3 V/3 A=1 Ω,即R_AP=1.1 Ω或11 Ω时,电流表A₁达到最大量程,故当R_AP＞11 Ω时,电流表A₁先损坏;滑片逆时针转动时,R_AP变小,R_BP变大,R总先变大,后变小,电流表A₂示数变大,R_AP小=U/I'大=3 V/0.6 A=5 Ω,故R_AP＜5 Ω时,电流表A₂损坏,当R_AP＜1.1 Ω时,R总＞I大=3 A,电流表A₁损坏,故电流表A₂先损坏;为保证两个电表安全,R_AP范围为5~11 Ω。
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问需根据灯变亮的要求连接电路，核心是明确电位器接入电阻与滑片转动的关系；第(2)问需结合并联电路特点和欧姆定律，分析滑片转动时的电流变化，结合电流表量程确定电阻范围。
第(1)问：灯变亮说明电路电流变大，电位器接入电阻需减小，因此需选择合适接线柱接入电路，保证滑片顺时针转动时接入电阻变小。
第(2)问：电位器A、B间总电阻固定，R_AP与R_BP并联，两个电流表分别测支路和干路电流，需根据滑片转动时电阻的变化，结合欧姆定律和电流表量程分析电流是否超量程，进而确定电阻范围。
【解析】
(1) 连接电路：要求滑片顺时针转动时灯变亮，即接入电阻减小，因此将灯泡右端导线连接到电位器的B接线柱，此时接入电路的电阻为PB段，滑片顺时针转动时PB段电阻丝长度变短，电阻减小，电流增大，灯变亮，连线不交叉。
(2) 电位器A、B间总电阻为12.1Ω，故R_AP + R_BP = 12.1Ω，R_AP与R_BP并联，电源电压U=3V。
① 滑片顺时针转动时：R_AP变大，R_BP变小。电流表A₂测R_AP支路电流，I_AP=U/R_AP，R_AP变大则I_AP变小；干路电流I=I_AP+I_BP，当R_AP＞11Ω时，干路电流超过A₁的量程0~3A，因此电流表A₁先超量程损坏。
② 滑片逆时针转动时：R_AP变小，R_BP变大。电流表A₂测R_AP支路电流，I_AP=U/R_AP，当R_AP=5Ω时，I_AP=3V/5Ω=0.6A（A₂量程上限），若R_AP＜5Ω，I_AP超过0.6A，因此电流表A₂先超量程损坏。
③ 保证安全的电阻范围：
对A₂：I_AP≤0.6A → R_AP≥U/I_A2大=3V/0.6A=5Ω；
对A₁：干路电流I≤3A → U(R_AP+R_BP)/(R_AP R_BP) ≤3A，代入R_AP+R_BP=12.1Ω，解得R_AP≤11Ω，结合A₂要求R_AP≥5Ω，故R_AP范围为5Ω~11Ω。
【答案】
1. (1) 如图所示
(2) A₁；A₂；5；11
【知识点】
滑动变阻器的使用；并联电路电流规律；欧姆定律
【点评】
本题结合电位器考查电路连接和电学计算，需明确电位器结构、并联电路特点，分析滑片转动时电阻与电流的变化关系，结合电流表量程推导电阻范围，综合性较强，需理清各物理量间的逻辑关系。
【难度系数】
0.5
本题分为两小问，第(1)问需根据灯变亮的要求连接电路，核心是明确电位器接入电阻与滑片转动的关系；第(2)问需结合并联电路特点和欧姆定律，分析滑片转动时的电流变化，结合电流表量程确定电阻范围。
第(1)问：灯变亮说明电路电流变大，电位器接入电阻需减小，因此需选择合适接线柱接入电路，保证滑片顺时针转动时接入电阻变小。
第(2)问：电位器A、B间总电阻固定，R_AP与R_BP并联，两个电流表分别测支路和干路电流，需根据滑片转动时电阻的变化，结合欧姆定律和电流表量程分析电流是否超量程，进而确定电阻范围。
【解析】
(1) 连接电路：要求滑片顺时针转动时灯变亮，即接入电阻减小，因此将灯泡右端导线连接到电位器的B接线柱，此时接入电路的电阻为PB段，滑片顺时针转动时PB段电阻丝长度变短，电阻减小，电流增大，灯变亮，连线不交叉。
(2) 电位器A、B间总电阻为12.1Ω，故R_AP + R_BP = 12.1Ω，R_AP与R_BP并联，电源电压U=3V。
① 滑片顺时针转动时：R_AP变大，R_BP变小。电流表A₂测R_AP支路电流，I_AP=U/R_AP，R_AP变大则I_AP变小；干路电流I=I_AP+I_BP，当R_AP＞11Ω时，干路电流超过A₁的量程0~3A，因此电流表A₁先超量程损坏。
② 滑片逆时针转动时：R_AP变小，R_BP变大。电流表A₂测R_AP支路电流，I_AP=U/R_AP，当R_AP=5Ω时，I_AP=3V/5Ω=0.6A（A₂量程上限），若R_AP＜5Ω，I_AP超过0.6A，因此电流表A₂先超量程损坏。
③ 保证安全的电阻范围：
对A₂：I_AP≤0.6A → R_AP≥U/I_A2大=3V/0.6A=5Ω；
对A₁：干路电流I≤3A → U(R_AP+R_BP)/(R_AP R_BP) ≤3A，代入R_AP+R_BP=12.1Ω，解得R_AP≤11Ω，结合A₂要求R_AP≥5Ω，故R_AP范围为5Ω~11Ω。
【答案】
1. (1) 如图所示
(2) A₁；A₂；5；11
【知识点】
滑动变阻器的使用；并联电路电流规律；欧姆定律
【点评】
本题结合电位器考查电路连接和电学计算，需明确电位器结构、并联电路特点，分析滑片转动时电阻与电流的变化关系，结合电流表量程推导电阻范围，综合性较强，需理清各物理量间的逻辑关系。
【难度系数】
0.5
2.（2025·盐城亭湖期末）如图甲是小明探究串联电路特点的实验电路图。
(1) 小明为了使探究得出的结论具有普遍意义，$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$ 应该选择
(2) 小明根据图甲连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，$\mathrm{L}_{2}$ 就亮了，但 $\mathrm{L}_{1}$ 没亮。他在实验操作中不当之处是
A. 通过灯泡 $\mathrm{L}_{1}$ 的电流比 $\mathrm{L}_{2}$ 中的电流小
B. 该灯泡的灯丝断了
C. 该灯泡灯座处可能短路了
D. 该灯泡靠近电源负极
(3) 小明连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，
(4) 测出 $\mathrm{L}_{1}$ 两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在 $B$、$C$ 之间。小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与 $A$ 点相连的导线改接到 $C$ 点即可。小聪的办法是否正确？答：
(5) 测量完成后，进行小组交流讨论，选录了四个小组的数据记录在表格中，你认为这些数据是否合理？答：
(1) 小明为了使探究得出的结论具有普遍意义，$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$ 应该选择
不相同
（填“相同”或“不相同”）的小灯泡。(2) 小明根据图甲连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后，刚将线路两端接到电源两极，$\mathrm{L}_{2}$ 就亮了，但 $\mathrm{L}_{1}$ 没亮。他在实验操作中不当之处是
连接电路时开关未断开
。实验时 $\mathrm{L}_{1}$ 没亮的原因可能是C
（填字母）。A. 通过灯泡 $\mathrm{L}_{1}$ 的电流比 $\mathrm{L}_{2}$ 中的电流小
B. 该灯泡的灯丝断了
C. 该灯泡灯座处可能短路了
D. 该灯泡靠近电源负极
(3) 小明连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，
电压表选用0~3 V的量程进行实验
。(4) 测出 $\mathrm{L}_{1}$ 两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在 $B$、$C$ 之间。小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与 $A$ 点相连的导线改接到 $C$ 点即可。小聪的办法是否正确？答：
否
。为什么？答：电压表的正负接线柱接反
。(5) 测量完成后，进行小组交流讨论，选录了四个小组的数据记录在表格中，你认为这些数据是否合理？答：
合理
，请说明理由：测量结果允许有误差
。答案
2. (1) 不相同 (2) 连接电路时开关未断开 C (3) 电压表选用0~3 V的量程进行实验 (4) 否 电压表的正负接线柱接反 (5) 合理 测量结果允许有误差
提示:(1) 为了使探究得出的结论具有普遍意义,应选用不同的规格的灯泡进行实验。(2) 刚将线路两端接到电源两极,L₂就亮了,说明连接电路时,开关没有断开,L₂亮说明电路中有电流,L₁没亮,可能是L₁短路。(3) 电压表选用0~15 V的量程,测量时指针偏转角度很小,示数为2 V,应选用0~3 V的量程进行实验。(4) 若将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电压表的正负接线柱接反,可能会损坏电压表。(5) 四组数据虽然存在差异,在每一组的电源不同的情况下,依照每一组的测量数据,仍可得出串联电路两端的电压等于各部分电压之和的规律。
提示:(1) 为了使探究得出的结论具有普遍意义,应选用不同的规格的灯泡进行实验。(2) 刚将线路两端接到电源两极,L₂就亮了,说明连接电路时,开关没有断开,L₂亮说明电路中有电流,L₁没亮,可能是L₁短路。(3) 电压表选用0~15 V的量程,测量时指针偏转角度很小,示数为2 V,应选用0~3 V的量程进行实验。(4) 若将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电压表的正负接线柱接反,可能会损坏电压表。(5) 四组数据虽然存在差异,在每一组的电源不同的情况下,依照每一组的测量数据,仍可得出串联电路两端的电压等于各部分电压之和的规律。
解析
【分析】
本题围绕串联电路特点的探究实验展开，需结合实验操作规范、电压表使用规则、误差分析等知识逐一分析各小问：
1. 探究结论的普遍性：为避免特殊情况，需选择不同规格的灯泡，使结论适用于更多情况；
2. 电路连接的操作与故障：连接电路时开关应断开，若未断开，接电源后电路导通；串联电路电流处处相等，结合故障现象分析L₁不亮的原因；
3. 电压表量程选择：根据指针偏转角度判断量程是否合适，偏转小说明量程选大，需换小量程提高精度；
4. 电压表接线规则：电流需从正接线柱进、负接线柱出，改接线时若直接换端点会导致正负接反；
5. 实验数据合理性：实验存在误差，数据有差异是合理的，不影响规律总结。
【解析】
(1) 探究串联电路特点时，若选用相同规格的灯泡，结论可能具有特殊性，为使结论普遍适用，应选择不相同的小灯泡；
(2) 连接电路时，刚接电源两极L₂就亮，说明连接电路时开关未断开，这是操作不当之处；串联电路中电流处处相等，A选项错误；若L₁灯丝断了，整个电路断路，L₂也不会亮，B选项错误；若L₁灯座短路，L₁不工作，L₂通路发光，C选项正确；灯泡亮灭与靠近电源正负极无关，D选项错误，故选C；
(3) 由图乙可知，电压表选用0~15V量程，指针偏转角度很小，示数约为2V，为使测量更准确，应断开开关，换用0~3V的量程进行实验；
(4) 电压表使用时，电流需从正接线柱流入、负接线柱流出。将与A点相连的导线改接到C点，会导致电压表正负接线柱接反，无法正确测量电压，还可能损坏电压表，因此小聪的办法不正确；
(5) 实验过程中存在误差，测量数据允许有合理的差异，四组数据虽有不同，但仍能总结出串联电路的电压规律，因此数据合理。
【答案】
(1) 不相同
(2) 连接电路时开关未断开；C
(3) 换用0~3V的量程进行实验
(4) 否；电压表的正负接线柱接反
(5) 合理；测量结果允许有误差
【知识点】
串联电路特点、电压表的使用、实验误差分析
【点评】
本题是串联电路特点的探究实验题，考查实验操作规范、电压表使用规则、实验数据的误差分析等核心知识点，注重对实验细节和原理的理解，是电学实验的基础考查题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕串联电路特点的探究实验展开，需结合实验操作规范、电压表使用规则、误差分析等知识逐一分析各小问：
1. 探究结论的普遍性：为避免特殊情况，需选择不同规格的灯泡，使结论适用于更多情况；
2. 电路连接的操作与故障：连接电路时开关应断开，若未断开，接电源后电路导通；串联电路电流处处相等，结合故障现象分析L₁不亮的原因；
3. 电压表量程选择：根据指针偏转角度判断量程是否合适，偏转小说明量程选大，需换小量程提高精度；
4. 电压表接线规则：电流需从正接线柱进、负接线柱出，改接线时若直接换端点会导致正负接反；
5. 实验数据合理性：实验存在误差，数据有差异是合理的，不影响规律总结。
【解析】
(1) 探究串联电路特点时，若选用相同规格的灯泡，结论可能具有特殊性，为使结论普遍适用，应选择不相同的小灯泡；
(2) 连接电路时，刚接电源两极L₂就亮，说明连接电路时开关未断开，这是操作不当之处；串联电路中电流处处相等，A选项错误；若L₁灯丝断了，整个电路断路，L₂也不会亮，B选项错误；若L₁灯座短路，L₁不工作，L₂通路发光，C选项正确；灯泡亮灭与靠近电源正负极无关，D选项错误，故选C；
(3) 由图乙可知，电压表选用0~15V量程，指针偏转角度很小，示数约为2V，为使测量更准确，应断开开关，换用0~3V的量程进行实验；
(4) 电压表使用时，电流需从正接线柱流入、负接线柱流出。将与A点相连的导线改接到C点，会导致电压表正负接线柱接反，无法正确测量电压，还可能损坏电压表，因此小聪的办法不正确；
(5) 实验过程中存在误差，测量数据允许有合理的差异，四组数据虽有不同，但仍能总结出串联电路的电压规律，因此数据合理。
【答案】
(1) 不相同
(2) 连接电路时开关未断开；C
(3) 换用0~3V的量程进行实验
(4) 否；电压表的正负接线柱接反
(5) 合理；测量结果允许有误差
【知识点】
串联电路特点、电压表的使用、实验误差分析
【点评】
本题是串联电路特点的探究实验题，考查实验操作规范、电压表使用规则、实验数据的误差分析等核心知识点，注重对实验细节和原理的理解，是电学实验的基础考查题型。
【难度系数】
0.6
