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10.如图所示为一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻$R_0$均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变
小
。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则a、b之间应接入电压表
，c、d之间应接入定值电阻
。答案
10.小 电压表 定值电阻
解析
【分析】
首先判断滑动变阻器的阻值变化：滑动变阻器接入电路的电阻丝是金属片P到左端的部分，当P向左移动时，这段电阻丝长度变短，因此接入阻值变小。接着分析电路要求：握力F增大时，P左移，R阻值变小，需仪表（电压表或电流表）示数增大。若c、d间接定值电阻，定值电阻串联在电路中，当R变小时，电路总电阻减小，电流增大；此时a、b间接电压表，电压表测量定值电阻两端的电压，根据欧姆定律，定值电阻的电压随电流增大而增大，满足“握力增大时仪表示数增大”的要求。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值：金属片P向左移动，R接入电路的电阻丝长度缩短，因此接入阻值变小。
2. 元件选择：当握力F增大，P左移，R阻值减小，电路电流I=U/(R+R定)（R定为定值电阻），电流增大；此时a、b间接电压表，电压表测定值电阻两端电压，由U定=IR定，I增大则U定增大，符合要求。
【答案】
小；电压表；定值电阻
【知识点】
滑动变阻器；欧姆定律；电路元件选择
【点评】
本题结合握力计场景，考查滑动变阻器阻值判断和欧姆定律的应用，需结合电路动态变化分析元件选择，注重电路分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先判断滑动变阻器的阻值变化：滑动变阻器接入电路的电阻丝是金属片P到左端的部分，当P向左移动时，这段电阻丝长度变短，因此接入阻值变小。接着分析电路要求：握力F增大时，P左移，R阻值变小，需仪表（电压表或电流表）示数增大。若c、d间接定值电阻，定值电阻串联在电路中，当R变小时，电路总电阻减小，电流增大；此时a、b间接电压表，电压表测量定值电阻两端的电压，根据欧姆定律，定值电阻的电压随电流增大而增大，满足“握力增大时仪表示数增大”的要求。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值：金属片P向左移动，R接入电路的电阻丝长度缩短，因此接入阻值变小。
2. 元件选择：当握力F增大，P左移，R阻值减小，电路电流I=U/(R+R定)（R定为定值电阻），电流增大；此时a、b间接电压表，电压表测定值电阻两端电压，由U定=IR定，I增大则U定增大，符合要求。
【答案】
小；电压表；定值电阻
【知识点】
滑动变阻器；欧姆定律；电路元件选择
【点评】
本题结合握力计场景，考查滑动变阻器阻值判断和欧姆定律的应用，需结合电路动态变化分析元件选择，注重电路分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
11.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻$ R_1 $的阻值为20Ω，闭合开关S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A，电源电压$ U = $
6
V，现用电阻$ R_0 $替换电阻$R_2$
（填“$ R_1 $”或“$ R_2 $”），替换前后只有一个电流表的示数发生了变化且变化了0.1A，电阻$ R_0 $的阻值为10或15
Ω。答案
11.6 $R_2$ 10或15
解析
【分析】
首先明确电路结构：R₁与R₂并联，电流表A测干路总电流，电流表A₁测R₁支路的电流。第一步，根据并联电路电流规律判断各电流表对应的电流，结合欧姆定律计算电源电压；第二步，分析替换电阻的情况：若替换R₁，两个支路电流均会变化，导致两个电流表的示数都改变，不符合“只有一个电流表的示数发生变化”的条件；若替换R₂，仅R₂支路电流变化，A₁示数不变，干路电流变化量等于R₂支路电流的变化量，结合变化量和电源电压计算R₀的阻值。
【解析】
1. 确定电流对应关系：由并联电路特点可知，干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A₁的示数为R₁的电流I₁=0.3A，干路电流I=0.8A。
2. 计算电源电压：根据欧姆定律U=I₁R₁，代入I₁=0.3A、R₁=20Ω，得U=0.3A×20Ω=6V。
3. 分析替换电阻：若替换R₁，R₁支路和干路电流均变化，两个电流表的示数都改变，不符合题意；若替换R₂，仅R₂支路电流变化，A₁示数不变，干路电流变化量等于R₂支路电流的变化量。原来R₂的电流I₂=I-I₁=0.8A-0.3A=0.5A，替换后R₂的电流变化0.1A，故新电流为I₂'=0.5A±0.1A，即0.4A或0.6A。
4. 计算R₀阻值：根据欧姆定律R₀=U/I₂'，当I₂'=0.4A时，R₀=6V/0.4A=15Ω；当I₂'=0.6A时，R₀=6V/0.6A=10Ω。
【答案】
6；R₂；10或15
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题结合并联电路特点和欧姆定律考查电路分析，需明确电流表测量对象，替换电阻时要满足“仅一个电流表变化”的条件，是中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：R₁与R₂并联，电流表A测干路总电流，电流表A₁测R₁支路的电流。第一步，根据并联电路电流规律判断各电流表对应的电流，结合欧姆定律计算电源电压；第二步，分析替换电阻的情况：若替换R₁，两个支路电流均会变化，导致两个电流表的示数都改变，不符合“只有一个电流表的示数发生变化”的条件；若替换R₂，仅R₂支路电流变化，A₁示数不变，干路电流变化量等于R₂支路电流的变化量，结合变化量和电源电压计算R₀的阻值。
【解析】
1. 确定电流对应关系：由并联电路特点可知，干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A₁的示数为R₁的电流I₁=0.3A，干路电流I=0.8A。
2. 计算电源电压：根据欧姆定律U=I₁R₁，代入I₁=0.3A、R₁=20Ω，得U=0.3A×20Ω=6V。
3. 分析替换电阻：若替换R₁，R₁支路和干路电流均变化，两个电流表的示数都改变，不符合题意；若替换R₂，仅R₂支路电流变化，A₁示数不变，干路电流变化量等于R₂支路电流的变化量。原来R₂的电流I₂=I-I₁=0.8A-0.3A=0.5A，替换后R₂的电流变化0.1A，故新电流为I₂'=0.5A±0.1A，即0.4A或0.6A。
4. 计算R₀阻值：根据欧姆定律R₀=U/I₂'，当I₂'=0.4A时，R₀=6V/0.4A=15Ω；当I₂'=0.6A时，R₀=6V/0.6A=10Ω。
【答案】
6；R₂；10或15
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题结合并联电路特点和欧姆定律考查电路分析，需明确电流表测量对象，替换电阻时要满足“仅一个电流表变化”的条件，是中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
三、解答题
12. 用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系. 器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”“50Ω 1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至最
(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转.将与电压表“－”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是
(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系.闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A.移动滑片P,逐步增大R两端的电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I.以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示.依据图像,得到的结论是
(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为
12. 用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系. 器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”“50Ω 1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至最
左
(填“左”或“右”)端.(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转.将与电压表“－”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是
导线BC断路
.(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系.闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A.移动滑片P,逐步增大R两端的电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I.以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示.依据图像,得到的结论是
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
.实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1.5A”
字样,电源电压为4.2
V.(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为
0.4
A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为0.1
A.答案
12.(1)左
(2)导线BC断路
(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2
(4)0.4 0.1
(2)导线BC断路
(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50Ω 1.5A” 4.2
(4)0.4 0.1
解析
【分析】
本题为电学综合实验题，需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、欧姆定律及电流与电压/电阻的关系来解题。
(1)闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路，需判断滑片移至最大阻值端的位置；
(2)根据电流表、电压表无示数判断电路断路，通过试触时电压表的偏转情况确定断路位置；
(3)探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，分析I-U图像得出结论；结合实验最小电流时滑动变阻器的阻值确定其规格，再利用串联电路规律和欧姆定律计算电源电压；
(4)根据电流表量程和分度值读数，探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变，结合欧姆定律计算换接电阻后的电流。
【解析】
(1)闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，由图甲可知，滑动变阻器接入的是左上端B和右下端A，滑片P在左端时接入电阻丝最长，电阻最大，故应移至左端。
(2)闭合开关后电流表、电压表示数均为0，说明电路断路；试触C点时电压表不偏转，试触B点时电压表指针偏转，说明电压表通过B点与电源连通，故障为导线BC断路。
(3)探究电流与电压的关系时，定值电阻阻值不变，由图乙的I-U图像可知，电流随电压变化呈正比关系，故结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
当电压为0.7V、电流为0.07A时，定值电阻R=U/I=0.7V/0.07A=10Ω；此时滑动变阻器两端电压U滑=U总-0.7V，电流I=0.07A，滑动变阻器接入电阻R滑=(U总-0.7V)/0.07A。结合电源为3节干电池（总电压略小于4.5V），代入电源电压4.2V，得R滑=(4.2V-0.7V)/0.07A=50Ω，故滑动变阻器规格为“50Ω 1.5A”，电源电压为4.2V。
(4)电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，图丙示数为0.4A；探究电流与电阻关系时控制定值电阻两端电压不变，换接5Ω电阻时，电压U=IR=0.4A×5Ω=2V；未使用的电阻为20Ω，此时电流I'=U/R'=2V/20Ω=0.1A。
【答案】
(1)左
(2)导线BC断路
(3)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50Ω 1.5A”；4.2
(4)0.4；0.1
【知识点】
欧姆定律；电流与电压、电阻的关系；电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验核心知识点，涵盖滑动变阻器使用、故障判断、欧姆定律应用及探究电流与电压/电阻关系的实验，需学生熟练掌握实验原理与操作细节，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.3
本题为电学综合实验题，需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、欧姆定律及电流与电压/电阻的关系来解题。
(1)闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路，需判断滑片移至最大阻值端的位置；
(2)根据电流表、电压表无示数判断电路断路，通过试触时电压表的偏转情况确定断路位置；
(3)探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，分析I-U图像得出结论；结合实验最小电流时滑动变阻器的阻值确定其规格，再利用串联电路规律和欧姆定律计算电源电压；
(4)根据电流表量程和分度值读数，探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变，结合欧姆定律计算换接电阻后的电流。
【解析】
(1)闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，由图甲可知，滑动变阻器接入的是左上端B和右下端A，滑片P在左端时接入电阻丝最长，电阻最大，故应移至左端。
(2)闭合开关后电流表、电压表示数均为0，说明电路断路；试触C点时电压表不偏转，试触B点时电压表指针偏转，说明电压表通过B点与电源连通，故障为导线BC断路。
(3)探究电流与电压的关系时，定值电阻阻值不变，由图乙的I-U图像可知，电流随电压变化呈正比关系，故结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
当电压为0.7V、电流为0.07A时，定值电阻R=U/I=0.7V/0.07A=10Ω；此时滑动变阻器两端电压U滑=U总-0.7V，电流I=0.07A，滑动变阻器接入电阻R滑=(U总-0.7V)/0.07A。结合电源为3节干电池（总电压略小于4.5V），代入电源电压4.2V，得R滑=(4.2V-0.7V)/0.07A=50Ω，故滑动变阻器规格为“50Ω 1.5A”，电源电压为4.2V。
(4)电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，图丙示数为0.4A；探究电流与电阻关系时控制定值电阻两端电压不变，换接5Ω电阻时，电压U=IR=0.4A×5Ω=2V；未使用的电阻为20Ω，此时电流I'=U/R'=2V/20Ω=0.1A。
【答案】
(1)左
(2)导线BC断路
(3)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50Ω 1.5A”；4.2
(4)0.4；0.1
【知识点】
欧姆定律；电流与电压、电阻的关系；电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验核心知识点，涵盖滑动变阻器使用、故障判断、欧姆定律应用及探究电流与电压/电阻关系的实验，需学生熟练掌握实验原理与操作细节，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.3
