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A
电流表示数
AB
12
3
D
【分析】
要实现滑动变阻器调节灯泡亮度，核心逻辑是通过滑动变阻器改变接入电路的总电阻，从而改变电路电流，最终改变灯泡的实际功率，以此调节亮度。解题时需要逐个排查电路连接：首先确认滑动变阻器能否正常改变接入电阻，同时排除灯泡被短路、灯泡两端电压始终等于电源电压无法变化、电源短路的错误情况。逐一分析四个选项：A中滑动变阻器和灯泡串联，移动滑片可改变接入电阻，能调节亮度；B中灯泡直接并联在电源两端，电流固定亮度不变，还可能出现电源短路；C中灯泡被导线短路，始终不发光；D中电路连接无法让灯泡获得可连续变化的工作电流，不能正常调光，最终可确定正确选项。
【解析】
解：逐一分析各电路的工作特性：
1. 对选项A：滑动变阻器与灯泡串联在电路中，移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度改变，总电阻随之变化，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知，电路电流会同步改变，灯泡的实际功率$P=I^2R_L$也随之变化，可以正常调节灯泡亮度，符合设计要求。
2. 对选项B：灯泡直接并联在电源两端，其两端电压始终等于电源电压U，通过灯泡的电流固定不变，亮度无法调节，且滑片移动到最上端时，滑动变阻器接入电阻为0，会直接造成电源短路，电路错误。
3. 对选项C：灯泡被滑片引出的导线短路，没有电流流过灯泡，无论滑片如何移动，灯泡都不会发光，无法实现调光，电路错误。
4. 对选项D：该电路的连接方式无法让灯泡获得连续变化的工作电流，不能正常调节亮度，电路错误。
综上，只有A选项的方案正确。
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的使用，欧姆定律应用
【点评】本题结合调光台灯的实际场景考查滑动变阻器的工作原理，易错点是误判并联类电路的工作特性，要明确滑动变阻器调节用电器亮度时，需要和被调节的用电器串联，同时要规避用电器短路、电源短路的错误连接。
【难度系数】0.7
【分析】
我们逐问梳理解题思路：
1. 第一问：本实验电源电压恒定，根据欧姆定律I=U/R，电路中总电阻越大，对应电流越小，因此可以通过电流表示数的大小间接反映导体电阻的大小，这是物理实验常用的转换法。
2. 第二问：只有一根电阻丝，其材料是固定的，无法更换不同材料的导体，因此不能探究电阻与材料的关系；可以通过移动金属夹改变接入电路的电阻丝长度，探究电阻和长度的关系；还可以将电阻丝对折并联接入，改变接入的横截面积，控制长度、材料相同探究电阻和横截面积的关系，因此可选对应选项。
3. 第三问：结合欧姆定律推导1/I和L的函数关系：设电阻丝单位长度的阻值为r，接入长度L时电阻丝阻值为rL，电路总电阻为R0 + rL，由U=IR总整理得到1/I关于L的一次函数，结合图乙的截距和已知点代入计算，即可求出R0和对应长度电阻丝的阻值。
【解析】
(1) 电源电压不变时，导体电阻越大，电路电流越小，因此本实验通过电流表示数的大小来比较导体电阻的大小，利用了转换法。
(2) 仅有一根电阻丝，材料无法改变：
① 移动金属夹P可以改变接入电阻丝的长度，控制横截面积、材料不变，探究电阻与长度的关系；
② 将电阻丝对折接入电路，可改变接入的横截面积，控制长度、材料不变，探究电阻与横截面积的关系；
③ 没有不同材料的电阻丝，无法探究电阻与材料的关系，因此选AB。
(3) 根据欧姆定律，电源电压U=1.5V，电路总电阻$R_总=R_0 + R_丝$，设电阻丝单位长度电阻为r，接入长度L时$R_丝=rL$，因此：
$U = I(R_0 + rL)$
整理得：$\frac{1}{I} = \frac{r}{U} · L + \frac{R_0}{U}$
从图乙可知，当L=0时，$\frac{1}{I}=8\ \mathrm{A}^{-1}$，代入上式得：
$\frac{R_0}{U}=8\ \mathrm{A}^{-1}$，因此$R_0=8\ \mathrm{A}^{-1} × 1.5\ \mathrm{V}=12\ \Omega$
当L=10cm时，$\frac{1}{I}=12\ \mathrm{A}^{-1}$，代入公式：
$12\ \mathrm{A}^{-1} = \frac{r}{1.5\ \mathrm{V}} × 10\ \mathrm{cm} + 8\ \mathrm{A}^{-1}$
解得单位长度电阻$r=0.6\ \Omega/\mathrm{cm}$
因此长度为5cm的电阻丝阻值为$R=0.6\ \Omega/\mathrm{cm} × 5\ \mathrm{cm}=3\ \Omega$
【答案】
(1) 电流表示数 (2) AB (3) 12 3
【知识点】
转换法应用，影响电阻的因素，欧姆定律应用
【点评】
本题围绕探究影响导体电阻大小的实验展开，既考察了基础的实验方法，又结合一次函数图像推导未知物理量，需要学生灵活将欧姆定律和图像信息结合，对数理结合的能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
【分析】
解题时我们可以按以下思路逐步推导：
1. 先根据电阻的影响因素判断a、b的电阻大小：两个导体材料、横截面积完全相同，已知长度La＜Lb，因此长度更长的b电阻更大，即Ra＜Rb。
2. 再结合I-U图像，利用欧姆定律R=U/I计算甲、乙对应的电阻：取相同电压对比电流，电流越大电阻越小，算出R甲、R乙的具体数值，对应判断甲、乙分别对应哪个导体。
3. 最后结合串并联电路的电流、电压规律，逐一验证四个选项的正误，选出正确答案。
【解析】
第一步：判断导体a、b的电阻关系
导体电阻由材料、长度、横截面积决定，当材料、横截面积相同时，导体长度越大电阻越大。已知La＜Lb，因此Ra ＜ Rb。
第二步：计算I-U图像中甲、乙的电阻
从图2取U=3V的点，可得甲的电流I甲=0.6A，乙的电流I乙=0.3A，根据欧姆定律R=U/I：
$R_甲 = \frac{U}{I_甲} = \frac{3V}{0.6A} = 5\Omega$
$R_乙 = \frac{U}{I_乙} = \frac{3V}{0.3A} = 10\Omega$
因此R甲 ＜ R乙，对应可得：甲是电阻更小的导体a的图像，乙是电阻更大的导体b的图像。
第三步：逐一分析选项
选项A：由计算得R甲=5Ω，R乙=10Ω，R甲＜R乙，A错误。
选项B：甲对应电阻更小的导体a，不是b导体，B错误。
选项C：将a、b并联接到2V电路，并联电路各支路电压等于电源电压，两个导体电压均为2V。从图像可得U=2V时，通过a的电流为0.4A，通过b的电流为0.2A，总电流I=0.4A+0.2A=0.6A，不是0.5A，C错误。
选项D：将a、b串联接入电路，串联电路电流处处相等，当通过b的电流为0.3A时，通过a的电流也为0.3A。从图像可得I=0.3A时，a两端电压为1.5V，b两端电压为3V，总电压U=1.5V+3V=4.5V，D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律应用，I-U图像分析，串并联电路规律
【点评】
本题综合考查了电阻的影响因素、欧姆定律和串并联电路的特点，解题的关键是先通过电阻大小关系将两个导体和I-U图像对应起来，后续计算可以直接从图像读取对应电压、电流数值，避免计算错误，属于电学基础综合题，容易出错的点是混淆甲乙图像对应的导体。
【难度系数】
0.6
【分析】
这道题是电学探究类实验题，我们可以按小问逐个梳理思路：
1. 第(1)问连接实物图：先对照甲图的串联逻辑，明确定值电阻、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，结合后续实验电流不超过0.6A的特点选择对应量程接线即可。
2. 第(2)问故障判断：两表都无示数说明电路大概率是断路故障，用外接电压表逐段检测，若电压表有示数说明电压表两端到电源两极是通路，无示数说明对应段外存在断路，逐步推导就能锁定断路位置。
3. 第(3)问电流表读数：先确定量程是0~0.6A，明确分度值为0.02A，对应指针位置读数即可。
4. 第(4)问实验操作：更换更大的定值电阻后，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会升高，本实验要控制定值电阻两端电压不变，所以需要调大滑动变阻器接入的阻值，让定值电阻电压回落至设定值2V。
5. 第(5)问绘制图像：先把每组电阻值换算为1/R，对应描出所有数据点，再用直线拟合得到过原点的图像即可。
6. 第(6)问结论推导：过原点的I-1/R直线说明两个量成正比，反向推导就能得到电流和电阻的反比例关系。
【解析】
(1) 按照电路图的串联关系，将滑动变阻器左下接线柱接入电路，电流表选择0~0.6A量程串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，完成实物连线。
(2) 闭合开关后电流表、电压表均无示数，说明电路存在断路故障；外接电压表接M、N示数为0，说明M到电源负极、N到电源正极至少一处断路；接N、O示数为0，说明N到电源负极、O到电源正极至少一处断路；接O、P示数为3V等于电源电压，说明O到电源正极、P到电源负极均为通路，因此断路位置为导线PM断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针对应读数为0.52A。
(4) 用5Ω电阻替换4Ω电阻后，定值电阻阻值变大，根据串联分压规律，定值电阻两端电压大于2V，为控制定值电阻两端电压保持2V不变，需要向左移动变阻器的滑片，增大滑动变阻器接入阻值，使电压表的示数回到2.0V。
(5) 先根据表格数据计算每组R对应的1/R值，将(I,1/R)对应坐标点逐一描在坐标系中，用平滑直线拟合所有点，得到过原点的I-1/R图像。
(6) I-1/R图像是过原点的直线，说明电压一定时，通过导体的电流与电阻的倒数成正比，即电流与电阻成反比。
【答案】
(1) 如图1所示 (2) 导线PM断路 (3) 0.52 A (4) 向左移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.0 V (5) 如图2所示 (6) $\dfrac{1}{R}$ 电阻
【知识点】
探究电流与电阻关系，电路故障分析，串联分压规律
【点评】
本题是电学核心探究实验的经典考题，覆盖了实物连线、故障排查、电表读数、实验操作、图像处理多个考点，重点考察控制变量法在本实验中的应用，通过I-1/R图像的设计引导学生理解反比例关系的线性转化，是中考电学实验的高频题型，需要学生熟练掌握实验全流程的细节逻辑。
【难度系数】
0.6
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