13. 图12-4-23甲是某科技小组制作的电子秤的原理示意图，$R_1$为定值电阻；托盘下方的电阻$R_2$为力敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体的质量$m$的关系如图12-4-23乙所示。已知电源电压为6 V。
(1)当托盘中不放任何物体时，$R_2$的阻值为。
(2)闭合开关，若托盘中不放任何物体，电流表的示数$I_1＝0.01\ \mathrm{A}$，求定值电阻$R_1$的阻值。
(3)若在托盘中放入某物体后，电流表的示数$I_2＝0.02\ \mathrm{A}$，求该物体的质量大小。

13. (1)500 Ω (2)100 Ω (3)600 g

【分析】
要解决这道题，需结合欧姆定律和串联电路的电阻规律，同时从R₂的阻值-质量图像中读取对应数据：
1. 第一问：不放物体时，托盘内质量m=0，直接从图乙读取R₂的阻值；
2. 第二问：不放物体时，R₁与R₂串联，已知电源电压和电流，先由欧姆定律算出总电阻，再减去R₂的阻值得到R₁；
3. 第三问：放入物体后电流变化，先由欧姆定律算出此时总电阻，减去R₁得到此时R₂的阻值，再从图乙中找到该R₂对应的质量，即为物体质量。
【解析】
(1) 当托盘中不放任何物体时，m=0，由图乙可知，R₂的阻值为500Ω；
(2) 闭合开关，不放物体时，R₁与R₂串联，电源电压U=6V，电流I₁=0.01A，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I_1}=\frac{6V}{0.01A}=600Ω$，
定值电阻R₁的阻值：
$R_1=R_{总}-R_2=600Ω-500Ω=100Ω$；
(3) 放入物体后，电流I₂=0.02A，此时总电阻：
$R_{总}'=\frac{U}{I_2}=\frac{6V}{0.02A}=300Ω$，
此时力敏电阻的阻值：
$R_2'=R_{总}'-R_1=300Ω-100Ω=200Ω$，
由图乙可知，当R₂'=200Ω时，对应的物体质量m=600g。
【答案】
(1)500 Ω (2)100 Ω (3)600 g
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律、图像读取
【点评】
本题结合电子秤原理，考查欧姆定律在串联电路中的应用，需准确从图像提取对应数据，步骤清晰，难度适中。
【难度系数】
0.6

1. 实验原理：。

1. $R=\frac{U}{I}$

【分析】本题考查电学实验的核心原理，结合常见的伏安法测电阻实验，该实验的设计依据是欧姆定律，即通过测量导体两端的电压和通过导体的电流，利用电压与电流的比值计算电阻，因此实验原理为$R=\frac{U}{I}$。
【解析】本题为电学基础实验题，伏安法测电阻实验的原理是欧姆定律，其数学表达式为$R=\frac{U}{I}$，其中U表示导体两端的电压，I表示通过导体的电流，R表示导体的电阻。
【答案】$R=\frac{U}{I}$
【知识点】欧姆定律、伏安法测电阻
【点评】本题考查初中电学实验的基础原理，属于必须掌握的核心知识点，难度较低，用于巩固学生对电学实验原理的理解。
【难度系数】0.5

2. 实验器材：电源、导线、开关、被测电阻、、、等。

2. 电压表 电流表 滑动变阻器

【分析】
本题考查伏安法测电阻实验的器材，解题思路：伏安法测电阻的原理是$R=\frac{U}{I}$，因此需要测量电压和电流的工具；同时为了多次测量减小误差，还需要滑动变阻器，据此确定缺少的器材。
【解析】
伏安法测电阻实验中，根据实验原理$R=\frac{U}{I}$，需测量被测电阻两端的电压，因此需要电压表；需测量通过被测电阻的电流，因此需要电流表；滑动变阻器可改变电路中的电流和被测电阻两端的电压，便于多次测量减小误差，所以实验还需要滑动变阻器。
【答案】
电压表 电流表 滑动变阻器
【知识点】
伏安法测电阻、电学实验器材
【点评】
本题是初中电学基础实验题，考查伏安法测电阻的必备器材，属于识记类基础题，难度较低。
【难度系数】
0.8

4.（1）在“测量定值电阻的阻值”实验中，滑动变阻器的作用是：①；②。
（2）在“测量小灯泡的电阻”实验中，发现电压表、电流表的示数变化时，灯泡的电阻也明显变化，其原因是。

4.（1）① 保护电路 ② 改变电阻两端的电压，进行多次测量，计算电阻并取平均值从而减小实验误差
（2） 灯泡的电阻受到温度的影响

【分析】
首先，针对（1），回忆滑动变阻器在电学实验的核心作用：一是通用的保护电路功能，二是在测量定值电阻阻值时，需多次测量求平均值减小误差，因此滑动变阻器可改变定值电阻两端电压以实现多次测量；针对（2），定值电阻阻值固定，而小灯泡灯丝为金属材料，金属电阻受温度影响，当电压、电流变化时，灯泡功率改变，灯丝温度变化，导致电阻变化，据此分析原因。
【解析】
（1）在“测量定值电阻的阻值”实验中，滑动变阻器的作用：①闭合开关前，将滑动变阻器调至最大阻值，减小电路电流，防止元件损坏，起到保护电路的作用；②移动滑片可改变定值电阻两端的电压和通过的电流，从而进行多次测量，计算电阻并取平均值，减小实验误差。
（2）小灯泡的灯丝由金属制成，金属电阻随温度升高而增大。当电压表、电流表示数变化时，灯泡实际功率改变，灯丝温度随之变化，因此灯泡电阻明显变化，原因是灯泡的电阻受到温度的影响。
【答案】
4.（1）① 保护电路 ② 改变电阻两端的电压，进行多次测量，计算电阻并取平均值从而减小实验误差；（2）灯泡的电阻受到温度的影响
【知识点】
滑动变阻器的作用；测量定值电阻的阻值；影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查电学基础实验的核心知识点，区分了定值电阻与小灯泡电阻的特性，属于实验基础考点，需学生掌握实验原理与滑动变阻器的功能。
【难度系数】
0.3

1. 在“伏安法测电阻”实验中，某同学连接了如图12-5-2所示的电路(电路元件完好，接线柱接线牢固)。

(1)在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器的滑动头，电流表的示数将，电压表的示数将。(均选填“发生变化”或“保持不变”)
(2)检查电路，发现有一处导线连接错误，连接错误的导线是(选填“a”“b”“c”或“d”)。
(3)纠正错误后，闭合开关，测得的几组数据如下表所示。第3次实验时电流表的示数如图12-5-3所示，为A。由实验可得待测电阻的阻值为(结果保留一位小数)Ω。


(4)某次实验中，闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是。

1. (1) 发生变化 保持不变
(2) d
(3) 0.18 15.2
(4) 待测电阻处发生断路

【分析】
要解决这道伏安法测电阻的实验题，需逐步分析电路连接、电表测量对象、读数规则及故障判断：
1. 第(1)问：先明确滑动变阻器滑片移动对电路电流的影响，再判断电压表的测量对象，进而确定电表示数变化；
2. 第(2)问：回忆伏安法测电阻的正确电路要求，对比题图找出连接错误的导线；
3. 第(3)问：根据电流表量程和分度值读数，再通过实验数据计算待测电阻的平均值；
4. 第(4)问：结合电流表、电压表的示数特征，判断电路断路故障的位置。
【解析】
(1) 闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，电路总电阻改变，根据欧姆定律，电路电流会发生变化，因此电流表示数发生变化；由于电压表并联在电源两端（电路连接错误导致），电源电压不变，所以电压表示数保持不变。
(2) 伏安法测电阻时，电压表应并联在待测电阻两端，题图中导线d的连接使电压表并联在滑动变阻器两端，属于错误连接，故错误导线为d。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针示数为0.18A；对实验数据计算待测电阻的平均值，结果保留一位小数为15.2Ω。
(4) 电流表无示数说明电路断路，电压表示数接近电源电压说明电压表两端与电源连通，故障原因是待测电阻处发生断路。
【答案】
(1) 发生变化；保持不变
(2) d
(3) 0.18；15.2
(4) 待测电阻处发生断路
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、电流表读数
【点评】
本题为伏安法测电阻的基础实验题，考查电路连接正误判断、电表读数、故障分析等核心知识点，侧重实验操作的基础应用，难度适中。
【难度系数】
0.6