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9. 核心素养 科学探究「2026北京人大附中朝阳学校期中，★★☆」用如图所示电路“探究电流与电阻的关系”时，所用器材：学生电源，定值电阻$R_1$(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω各1个)，规格为“15 Ω 1 A”的滑动变阻器$R_2$。如表为实验数据记录表。关于该实验，下列说法正确的是（
A.实验过程中控制电压表示数为3 V
B.当$R_1$为20 Ω时，降低电源电压可以完成实验
C.将电阻$R_1$由10 Ω更换为15 Ω时，应向右适当移动滑动变阻器滑片
D.当$R_1$为30 Ω时，将电源电压设置为6 V可以完成实验
ABC
）A.实验过程中控制电压表示数为3 V
B.当$R_1$为20 Ω时，降低电源电压可以完成实验
C.将电阻$R_1$由10 Ω更换为15 Ω时，应向右适当移动滑动变阻器滑片
D.当$R_1$为30 Ω时，将电源电压设置为6 V可以完成实验
答案
由表中数据可知,实验过程中控制电压表的示数为$U_\mathrm{V}=IR_1=0.6\ \mathrm{A}×5\ \Omega=0.2\ \mathrm{A}×15\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,故A正确;定值电阻两端的电压始终保持$U_\mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,当接入20 Ω电阻时,根据串联电路的分压规律知,$\frac{U_\mathrm{V}}{U_\mathrm{滑}}=\frac{R_1'}{R_\mathrm{滑}}$,代入数值可得$\frac{3\ \mathrm{V}}{U-3\ \mathrm{V}}=\frac{20\ \Omega}{15\ \Omega}$,解得$U=5.25\ \mathrm{V}$,电源电压不能大于5.25 V,降低电源电压可完成实验,故B正确;实验中,当把10 Ω的电阻换成15 Ω的电阻后,根据串联电路的分压规律知,定值电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,则要增大滑动变阻器两端的电压,故应增大滑动变阻器接入电路的阻值,即应向右适当移动滑动变阻器滑片,故C正确;定值电阻两端的电压始终保持$U_\mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,当接入30 Ω电阻时,根据串联电路的分压规律知,$\frac{U_\mathrm{V}}{U_\mathrm{滑}}=\frac{R_1''}{R_\mathrm{滑}}$,代入数值可得$\frac{3\ \mathrm{V}}{U-3\ \mathrm{V}}=\frac{30\ \Omega}{15\ \Omega}$,解得$U=4.5\ \mathrm{V}$,电源电压不得大于4.5 V,故D错误。故选A、B、C。
解析
【分析】本题是探究电流与电阻关系的实验，核心要求是保持定值电阻两端电压不变，需结合串联电路分压规律（欧姆定律）分析各选项。首先根据实验数据确定控制的定值电阻两端电压，再针对每个选项，利用串联电路电压、电阻的关系，计算所需的电源电压或滑动变阻器阻值变化，判断选项正误。
【解析】探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变：
1. 确定控制电压：由实验数据，$U_V=IR_1=0.6\ \mathrm{A}×5\ \Omega=3\ \mathrm{V}$，即定值电阻两端电压控制为3V，故A正确。
2. 分析选项B：当$R_1=20\ \Omega$时，滑动变阻器最大阻值$R_滑=15\ \Omega$，根据串联分压规律$\frac{U_V}{U_滑}=\frac{R_1}{R_滑}$，代入得$\frac{3\ \mathrm{V}}{U-3\ \mathrm{V}}=\frac{20\ \Omega}{15\ \Omega}$，解得电源电压最大为$U=5.25\ \mathrm{V}$，因此降低电源电压可完成实验，B正确。
3. 分析选项C：将$R_1$由10Ω换为15Ω，定值电阻分压变大，为保持其两端电压为3V，需增大滑动变阻器接入电阻，若滑动变阻器向右移动时接入电阻增大，则应向右移动滑片，C正确。
4. 分析选项D：当$R_1=30\ \Omega$时，同理$\frac{3\ \mathrm{V}}{U-3\ \mathrm{V}}=\frac{30\ \Omega}{15\ \Omega}$，解得电源电压最大为$U=4.5\ \mathrm{V}$，设置电源电压为6V无法完成实验，D错误。综上，正确选项为A、B、C。
【答案】A、B、C
【知识点】探究电流与电阻的关系、串联电路分压规律、欧姆定律
【点评】本题考查探究电流与电阻关系的实验，重点考查实验控制变量的要求及串联电路规律的应用，需学生结合欧姆定律进行定量分析，逻辑推导能力要求较高。
【难度系数】0.6
【解析】探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变：
1. 确定控制电压：由实验数据，$U_V=IR_1=0.6\ \mathrm{A}×5\ \Omega=3\ \mathrm{V}$，即定值电阻两端电压控制为3V，故A正确。
2. 分析选项B：当$R_1=20\ \Omega$时，滑动变阻器最大阻值$R_滑=15\ \Omega$，根据串联分压规律$\frac{U_V}{U_滑}=\frac{R_1}{R_滑}$，代入得$\frac{3\ \mathrm{V}}{U-3\ \mathrm{V}}=\frac{20\ \Omega}{15\ \Omega}$，解得电源电压最大为$U=5.25\ \mathrm{V}$，因此降低电源电压可完成实验，B正确。
3. 分析选项C：将$R_1$由10Ω换为15Ω，定值电阻分压变大，为保持其两端电压为3V，需增大滑动变阻器接入电阻，若滑动变阻器向右移动时接入电阻增大，则应向右移动滑片，C正确。
4. 分析选项D：当$R_1=30\ \Omega$时，同理$\frac{3\ \mathrm{V}}{U-3\ \mathrm{V}}=\frac{30\ \Omega}{15\ \Omega}$，解得电源电压最大为$U=4.5\ \mathrm{V}$，设置电源电压为6V无法完成实验，D错误。综上，正确选项为A、B、C。
【答案】A、B、C
【知识点】探究电流与电阻的关系、串联电路分压规律、欧姆定律
【点评】本题考查探究电流与电阻关系的实验，重点考查实验控制变量的要求及串联电路规律的应用，需学生结合欧姆定律进行定量分析，逻辑推导能力要求较高。
【难度系数】0.6
10. 情境素材 安全与健康 「2026天津河北区期中，★★」噪声污染是当代社会四大污染之一，若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱，同学们找来定值电阻$R_0$、声敏电阻$R$（阻值会随声音强弱发生变化）、电流表、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置，其中$R$的阻值随声音强弱变化的关系如图甲所示，该装置电路如图乙所示。在某次测试中，当噪声为80 dB时，电流表示数为0.4 A；当噪声为50 dB时，电流表示数为0.2 A。下列说法正确的是（
A.电路中的电流随声音强度增大而减小
B.$R_0$阻值是5 Ω
C.电源电压为6 V
D.当电流表示数为0.3 A时，噪声强度为60 dB
BCD
）A.电路中的电流随声音强度增大而减小
B.$R_0$阻值是5 Ω
C.电源电压为6 V
D.当电流表示数为0.3 A时，噪声强度为60 dB
答案
由图乙得,声敏电阻$R$和定值电阻$R_0$串联,电流表测电路电流。由图甲得,声音强度越强,声敏电阻$R$的阻值越小,电路的总电阻越小,电路电流越大,即电路中的电流随声音强度增大而增大,故A错误;由图甲得,当噪声为80 dB时,声敏电阻$R$的阻值为10 Ω,电流表示数为0.4 A,则电源电压$U=0.4\ \mathrm{A}×(10\ \Omega+R_0)$①;当噪声为50 dB时,声敏电阻$R$的阻值为25 Ω,电流表示数为0.2 A,电源电压$U=0.2\ \mathrm{A}×(25\ \Omega+R_0)$②;由①②得$R_0=5\ \Omega$,$U=6\ \mathrm{V}$,故B、C正确;由欧姆定律得,当电流表示数为0.3 A时,电路总电阻$R_\mathrm{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,此时声敏电阻阻值$R'=R_\mathrm{总}-R_0=20\ \Omega-5\ \Omega=15\ \Omega$,噪声强度为60 dB,故D正确。故选B、C、D。
解析
【分析】
首先明确电路为R与R₀串联，电流表测电路电流；从图甲可知，声音越强，声敏电阻R的阻值越小。解题时需先根据图甲提取不同噪声强度对应的R阻值，再利用串联电路规律和欧姆定律，结合已知的两次电流值，列方程求出定值电阻R₀和电源电压，最后逐一分析各选项的正确性。
【解析】
由图乙可知，声敏电阻R与定值电阻R₀串联，电流表测电路中的电流；由图甲可知，噪声强度越大，声敏电阻R的阻值越小。
根据欧姆定律，电源电压U = I(R + R₀)：
当噪声为80 dB时，R₁=10 Ω，电流I₁=0.4 A，故U = 0.4 A × (10 Ω + R₀) ①；
当噪声为50 dB时，R₂=25 Ω，电流I₂=0.2 A，故U = 0.2 A × (25 Ω + R₀) ②；
联立①②，解得：R₀=5 Ω，电源电压U=6 V。
逐一分析选项：
A选项：声音强度增大，R阻值减小，总电阻减小，由I=U/R总可知，电路电流增大，故A错误；
B选项：由上述计算得R₀=5 Ω，故B正确；
C选项：由上述计算得电源电压U=6 V，故C正确；
D选项：当电流I₃=0.3 A时，电路总电阻R总=U/I₃=6 V / 0.3 A=20 Ω，此时声敏电阻阻值R'=R总 - R₀=20 Ω -5 Ω=15 Ω，对应图甲中噪声强度为60 dB，故D正确。
综上，正确选项为B、C、D。
【答案】
B、C、D
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电阻变化
【点评】
本题结合声敏电阻的阻值变化图像，考查串联电路的欧姆定律应用，需要学生能从图像中提取关键数据，利用方程法求解未知量，再分析各选项，属于中等难度的电路应用题，能较好考查学生的综合分析能力。
【难度系数】
0.6
首先明确电路为R与R₀串联，电流表测电路电流；从图甲可知，声音越强，声敏电阻R的阻值越小。解题时需先根据图甲提取不同噪声强度对应的R阻值，再利用串联电路规律和欧姆定律，结合已知的两次电流值，列方程求出定值电阻R₀和电源电压，最后逐一分析各选项的正确性。
【解析】
由图乙可知，声敏电阻R与定值电阻R₀串联，电流表测电路中的电流；由图甲可知，噪声强度越大，声敏电阻R的阻值越小。
根据欧姆定律，电源电压U = I(R + R₀)：
当噪声为80 dB时，R₁=10 Ω，电流I₁=0.4 A，故U = 0.4 A × (10 Ω + R₀) ①；
当噪声为50 dB时，R₂=25 Ω，电流I₂=0.2 A，故U = 0.2 A × (25 Ω + R₀) ②；
联立①②，解得：R₀=5 Ω，电源电压U=6 V。
逐一分析选项：
A选项：声音强度增大，R阻值减小，总电阻减小，由I=U/R总可知，电路电流增大，故A错误；
B选项：由上述计算得R₀=5 Ω，故B正确；
C选项：由上述计算得电源电压U=6 V，故C正确；
D选项：当电流I₃=0.3 A时，电路总电阻R总=U/I₃=6 V / 0.3 A=20 Ω，此时声敏电阻阻值R'=R总 - R₀=20 Ω -5 Ω=15 Ω，对应图甲中噪声强度为60 dB，故D正确。
综上，正确选项为B、C、D。
【答案】
B、C、D
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电阻变化
【点评】
本题结合声敏电阻的阻值变化图像，考查串联电路的欧姆定律应用，需要学生能从图像中提取关键数据，利用方程法求解未知量，再分析各选项，属于中等难度的电路应用题，能较好考查学生的综合分析能力。
【难度系数】
0.6
