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8[2025河北中考节选,中]在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了图1所示的实验电路。电源电压为6 V不变,R为定值电阻,AD间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N)一起组成变阻器,A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图1中的实物电路补充完整。
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6 V,电路的故障(仅有一处)是。
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的测量范围进行实验,收集数据并记录在表格中。
[图]
表格中①处的数据如图2所示,为A。
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下,。
【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6 A的测量范围,把另一电压表V₁接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R₀替换R,使电压表V₁和图中的电压表示数之比总是2:3。则满足上述条件的R₀的取值范围是Ω。
(1)根据实验要求,请用笔画线代替导线将图1中的实物电路补充完整。
(2)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6 V,电路的故障(仅有一处)是。
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的测量范围进行实验,收集数据并记录在表格中。
[图]
表格中①处的数据如图2所示,为A。
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下,。
【拓展】在上面的实验电路中,电流表接0~0.6 A的测量范围,把另一电压表V₁接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R₀替换R,使电压表V₁和图中的电压表示数之比总是2:3。则满足上述条件的R₀的取值范围是Ω。
答案
解：
(1) 用导线将开关的右接线柱与电流表的负接线柱连接，使电路形成完整串联回路，保证电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出。
(2) 保护电路，使闭合开关瞬间电路中电流最小，避免电流过大损坏电路元件
(3) 定值电阻R断路（或R接触不良）
(4) 0.4
(5) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【拓展】6~22.5
(1) 用导线将开关的右接线柱与电流表的负接线柱连接，使电路形成完整串联回路，保证电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出。
(2) 保护电路，使闭合开关瞬间电路中电流最小，避免电流过大损坏电路元件
(3) 定值电阻R断路（或R接触不良）
(4) 0.4
(5) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【拓展】6~22.5
9[2025湖北武汉中考,中]某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30 Ω 1.0 A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24 A,电压表示数始终为零,原因可能是(填序号)。
①定值电阻被短路
②电压表测量范围选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线开路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为Ω,选用的电源电压约为V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为A,电压表示数为零,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发现电流表示数增加了0.24 A,电压表示数始终为零,原因可能是(填序号)。
①定值电阻被短路
②电压表测量范围选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线开路
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的阻值约为Ω,选用的电源电压约为V。
答案
(2) $\boldsymbol{0.1}$；$\boldsymbol{③}$
(3) $\boldsymbol{12.5}$（或约12）；$\boldsymbol{4.5}$（或约4.2）
(3) $\boldsymbol{12.5}$（或约12）；$\boldsymbol{4.5}$（或约4.2）
解析
解：
(1) 将电压表负接线柱与电流表“0.6”接线柱相连的导线打“×”，把电压表负接线柱改接到定值电阻的左接线柱上，使电压表并联在定值电阻两端，电流表串联接入电路。
(2) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为$\boldsymbol{0.1}$A；
故障分析：①若定值电阻被短路，滑动变阻器阻值为0时电源短路，电流会远大于0.34A，不符合现象；②若电压表测量范围选大了，电压表会有示数，只是指针偏转角度小，不符合电压表示数始终为零的现象；③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线开路，电路通路，电流可正常变化，电压表无示数，符合现象，故选$\boldsymbol{③}$。
(3) 设电源电压为$U$，定值电阻阻值为$R$：
滑片在阻值最大处时，滑动变阻器接入电阻$R_{\mathrm{滑大}}=30\ \Omega$，由欧姆定律得：
$U=I_1(R_{\mathrm{滑大}}+R)=0.1\ \mathrm{A}×(30\ \Omega+R)$
滑片移到阻值最小处时，滑动变阻器接入电阻为0，此时电流$I_2=0.1\ \mathrm{A}+0.24\ \mathrm{A}=0.34\ \mathrm{A}$，得：
$U=I_2 R=0.34\ \mathrm{A}× R$
联立两式解得：$R=12.5\ \Omega\approx12\ \Omega$，$U=4.25\ \mathrm{V}\approx4.5\ \mathrm{V}$。
(1) 将电压表负接线柱与电流表“0.6”接线柱相连的导线打“×”，把电压表负接线柱改接到定值电阻的左接线柱上，使电压表并联在定值电阻两端，电流表串联接入电路。
(2) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为$\boldsymbol{0.1}$A；
故障分析：①若定值电阻被短路，滑动变阻器阻值为0时电源短路，电流会远大于0.34A，不符合现象；②若电压表测量范围选大了，电压表会有示数，只是指针偏转角度小，不符合电压表示数始终为零的现象；③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线开路，电路通路，电流可正常变化，电压表无示数，符合现象，故选$\boldsymbol{③}$。
(3) 设电源电压为$U$，定值电阻阻值为$R$：
滑片在阻值最大处时，滑动变阻器接入电阻$R_{\mathrm{滑大}}=30\ \Omega$，由欧姆定律得：
$U=I_1(R_{\mathrm{滑大}}+R)=0.1\ \mathrm{A}×(30\ \Omega+R)$
滑片移到阻值最小处时，滑动变阻器接入电阻为0，此时电流$I_2=0.1\ \mathrm{A}+0.24\ \mathrm{A}=0.34\ \mathrm{A}$，得：
$U=I_2 R=0.34\ \mathrm{A}× R$
联立两式解得：$R=12.5\ \Omega\approx12\ \Omega$，$U=4.25\ \mathrm{V}\approx4.5\ \mathrm{V}$。
