第4章 电路探秘 实验题综合复习（含解析）

第四章电路探秘实验题综合复习
1．图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
（1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 　 　安。
（2）为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组 　 　进行对比。
（3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造 　 　（写出一种），以减少能量损耗。
2．某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中，所用电源电压为3V，定值电阻R阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，各仪器均完好。请完成下列问题：
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，导线不交叉；
（2）检查电路时，发现电流表指针如图乙所示，接下来正确的操作是 　 　；
（3）闭合开关进行实验，移动滑片P到某一位置，电压表的示数如图丙所示，示数为 　 　V；
（4）一小组展示实验数据如表格所示，其他小组发现有一次实验数据是拼凑的，请你指出是第 　 　次实验数据，依据是：　 　；
（5）分析表格中有效实验数据，初步得出：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　。
3．在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5Ⅴ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”），导线若干。
（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整。
（2）小李实验时，在a、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向　 　（选填“C”或“D”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：　 　。
（3）小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是　 　。
4．小科同学为“探究电流与电阻的关系”，在实验室选取以下实验器材：学生电源（电压恒为4.5V），滑动变阻器“20Ω，1A”，电流表、电压表、开关各一只，阻值不同的定值电阻、导线若干。
（1）小科根据图甲电路图连接成图乙所示的实物图。检查电路连接时，发现有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线；
（2）纠正错误后，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均不动。小科断开开关S，将与电压表负接线柱相连的导线改接到电源负接线柱上（相当于将图甲中，电压表与c点相连的那根导线改接到d点），再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障，则故障的原因可能是 　 　。
A.电流表短路
B.电流表断路
C.定值电阻R断路
D.滑动变阻器断路
（3）小华先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S后，移动滑片P，控制定值电阻两端的电压为2V，记录数据；然后更换其它电阻，按前面操作步骤继续完成实验，测得数据记录在表中，其中第4和第5组数据未能完成收集。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.4 0.2 0.13
①分析第4和第5组未能完成数据收集的原因是 　 　。
②为了顺利收集第4和第5组数据，小华提出了一种解决办法：可以在图甲电路的 　 　（填“a”或“b”）点再串联一个定值电阻，即可完成实验。
5．某学习小组开展探究欧姆定律的实验，电源电压恒为8V，滑动变阻器规格为“25Ω 3A”，请你完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。（要求：向右移动滑片P时，电压表示数增大）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，滑片P滑动到某一位置时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 　 　A。
（3）某同学利用图甲按要求连接完成后的实物电路探究“电流与电阻的关系”，提供了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，由图丙可知，电压表保持 　 　V不变，当用20Ω电阻替换10Ω电阻时，应把滑动变阻器的滑片P向 　 　（填“左”或“右”）移动。才能使电压表的指针恢复到原来位置。
6．在研究电流与电阻的关系时，兴趣小组同学利用6伏的电源电压，滑动变阻器（20欧姆，1安培）、开关、电压表、电流表、导线和定值电阻设计如图电路进行实验。
实验组别 1 2 3
电阻R（欧） 5 10 20
电流I（安） 0.5 0.25 0.125
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电路中的电流变小。
（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表并联在变阻器两端时，两电表也均无示数；将电压表并联在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障可能是 　 　。
（3）小组同学用不同阻值的电阻实验后，记录相关数据如上表所示，小莲指出有一组数据是伪造的，请指出并说明理由 　 　。
（4）实验过程中，将5欧电阻更换为10欧电阻后，若没有将变阻器滑片移到阻值最大处就闭合开关，会产生的后果是 　 　。
7．小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积）。请你回答以下问题：
（1）为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M，N之间应接入图乙中的 　 　（选填导体的代表字母）。该实验运用的科学方法有 　 　。
（2）若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 　 　的关系。
（3）实验中，如果接入M，N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是 　 　。
8．在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω 1.0A”，还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误，请指出错误之处 　 　。
（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/Ω 5 10 ★
电流表示数/A 0.40 0.20 0.10
表中“★”处所选用定值电阻的阻值是 　 　Ω。
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P安与其电阻值R变的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的 　 　。
9．为了研究导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体电阻的关系，小敏根据图甲所示的电路图，将实验器材连接成如图乙所示的实验电路。
（1）若按图乙进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将会出现的现象是 　 　。
（2）经检查，是实验电路中一根导线连接错误。请在乙图中画出正确的实物电路图。
（3）改正错误后，小敏继续实验。第一次实验用的定值电阻R的阻值为10Ω，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；第二次实验仅将电阻R换成20Ω的定值电阻，闭合开关后，记下电流表的示数为I2．根据这样的实验步骤，可以发现I2　 　（选填“＜”、“＝”或“＞”）因此，小敏认为导体两端电压一定的情况下，电流跟电阻不成反比。你认为他这样得出的结论是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，为什么 　 　。
10．在探究“电流与电阻的关系”的实验中，所用器材有：学生电源（4V），阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，“15Ω 1A”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关和导线若干。
（1）请在图中将电路连接完整。
（2）小金连好电路，闭合开关后发现电压表示数为电源电压、电流表示数为零，则发生故障的原因可能是 　 　。
A.R断路
B.R短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
（3）排除故障后，小金将不同阻值的定值电阻分别接入电路，调节滑动变阻器，测量电压为2伏时不同电阻的电流值。该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其作用主要是 　 　。
（4）实验中，将定值电阻换成20Ω，无法达到实验目的，其原因是 　 　。
11．在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，小明设计如图1所示的电路。
（1）在连接电路时发现还缺少一个元件，他应该在电路在接入的元件是 　 　。
（2）根据1、2可以得到的实验结论是 　 　。
（3）小明使用2、3、4来做实验，预计是接入 　 　号成灯泡会最亮。
12．小温用如图所示的电路探究通过导体的电流与其电阻的关系。已知电源电压恒为3伏，滑动变阻器的规格为“10欧、1安”，电路中分别接入阻值为5欧、10欧、15欧三个定值电阻，得到的电流与对应电阻的数据如表所示。
序号 定值电阻阻值 电压表示数 电流表示数
1 5欧 2伏 0.40安
2 10欧 2伏 0.20安
3 15欧 2伏 0.14安
（1）实验过程中，移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应注视：　 　。
（2）根据实验数据可得出结论：　 　。
（3）小温将阻值为30欧的定值电阻接入电路，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，都无法完成实验，请说明原因。
13．白云金丝鱼是一种著名的观赏鱼类，适宜在10℃～30℃的水温中饲养。为控制水温，研习小组探究了热敏电阻的电阻特性，并利用热敏电阻和电阻箱（可显示阻值的可变电阻）来设计温度报警器。
【任务一】探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律
步骤一：根据如图所示电路图连接好电路，将电阻箱R0调到阻值最大。
步骤二：将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S1、断开S2，记录电流表示数I0。
步骤三：（1）闭合S1、S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为 　 　，此时Rt＝R0。
步骤四：将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中，重复步骤二、三，多次实验测得Rt阻值如表：
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2800 1800 1200 800 600
步骤五：（2）分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而 　 　。
【任务二】设计鱼缸温度t≥30℃或t≤10℃都报警的温度报警器
实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻Rt、电阻箱（0—9999Ω）、数字电压表（U≥7.2V时报警）、数字电流表（I≥6mA时报警）、开关一个、导线若干。
电路设计：虚线框中的电路图是研习小组设计的温度报警器电路，但它还没有完善。
（3）请你根据设计要求将电压表接在电路中合适的位置，完善报警电路；
（4）设计的电路中，电阻箱R0应调整为 　 　。
14．小妍用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器R'的规格是“50Ω 1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。
（1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。
（2）小妍连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，发现电压表示数一直是15V，电流表示数一直为零，则发生这种故障的原因可能是 　 　。
（3）故障排除后，小妍先将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中；断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值增大，他这样操作的目的是：　 　。
15．小东同学为“探究电流与电阻的关系”，在实验室选取以下实验器材：学生电源（电压恒为4.5V），滑动变阻器“20Ω，1A“，电流表，电压表，开关各一只，阻值不同的定值电阻、导线若干。
（1）小东根据图甲电路图连接成图乙所示的实物图。检查电路连接时，发现有一根导线连接错误，请你在答题卷的实物图中对该导线上打“×”，并画出正确的连线。
（2）纠正错误后，闭合开关s，发现电流表和电压表的指针均不动。小东断开开关S，将与电压表负接线柱相连的导线改接到电源负接线柱上（相当于将图甲中，电压表与c点相连的那根导线改接到d点），再次闭合开关s时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障，则故障的原因可能是 　 　。
A.电流表短路
B.电流表断路
C.定值电阻R断路
D.滑动变阻器断路
（3）小东先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S后，移动滑片P，控制定值电阻两端的电压为2V，记录数据：然后更换其它电阻，按前面操作步骤继续完成实验，测得数据记录在表中，其中第4和第5组数据未能完成收集。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.4 0.2 0.13
①分析第4和第5组未能完成数据收集的原因是 　 　。
②为了顺利收集第4和第5组数据，请你提出一种解决办法 　 　。
第四章电路探秘实验题综合复习
参考答案与试题解析
1．【解答】解：（1）根据图2可知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A；
（2）为了研究导体电阻大小与横截面积的关系，即应该选择导体材料、长度相同，但横截面积不同的电阻丝，故选2和3进行对比；
（3）①根据图3图象可知，该金属降温过程中，电阻随温度降低而减小，在﹣268.95℃时，电阻变成了0；
②若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造输电线，以减少能量损耗。
故答案为：（1）0.32；（2）2、3；（3）①该金属的电阻随温度降低而减小，在﹣268.95℃时，电阻变成了0；②输电线。
2．【解答】解：（1）滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）检查电路时，发现电流表指针如图乙所示，即电流表指针没有与零刻度线对齐，故接下来正确的操作是调零；
（3）闭合开关进行实验，移动滑片P到某一位置，电压表的示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.6V；
（4）由表中第1组数据可知，当电阻R两端电压为0.5V时，电路中的电流为0.1A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑25Ω＞20Ω，故第1次实验数据是拼凑的；
（5）由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）见解答图；（2）调零；（3）1.6；（4）1；滑动变阻器最大阻值太小；（5）正比。
3．【解答】解：（1）电流表与电阻串联，根据实际，电路中的电流未超过0.6A，可用0～0.6A的量程；如图所示：
（2）将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大；要探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向D移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数达到1.5V时，读取电流表示数。因此小李移动变阻器滑片P的目的保持定值电阻两端电压为1.5V不变。
（3）当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表的示数为1.5V，滑动变阻器两端的电压为3V，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值是40Ω，因此需要选择“50Ω 1A”的滑动变阻器。
故答案为：（1）见上图；（2）D；保持定值电阻两端电压为1.5V不变；（3）“50Ω 1A”。
4．【解答】解：（1）分析图乙可知，电流表与电压表串联，滑动变阻器与定值电阻并联，与甲图不对应，这是错误的，应改为：将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联，将电压表与定值电阻并联，如图所示：
；
（2）由题意可知，电路连接正确，闭合开关S后，电流表和电压表无示数，则电压表并联以外的部分电路断路；把电压表与b点相连的那根导线改接到c点后，电流表无示数，电压表有示数，则此时电压表并联部分断路，综上可知，若电路中只有一处故障，则故障是bc间断路，故选：BD；
（3）①分析表2中数据可知，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，滑动变阻器分得的电压是定值电阻分得的电压的1.25倍，由题意可知，要能够顺利完成表2中第4和第5次实验探究，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻应为：R滑＝1.25×25Ω＝31.25Ω，而现有滑动变阻器最大电阻20Ω，因此第4和第5组不能完成数据收集；
②为了完成整个实验，小华应在图乙电路的b点串联一个定值电阻，至少应串联电阻的阻值：R串小＝31.25Ω﹣20Ω＝11.25Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）BD；（3）①滑动变阻器的最大阻值太小；②b。
5．【解答】（1）电阻和滑动变阻器串联，电压表示数增大，滑动变阻器阻值减小，所以连接d和电压表负接线柱或者电阻R的左侧接线柱；
（2）所选电流表量程是0～0.6A，因此指针所指示数是0.4A；
（3）由丙图得U＝IR＝0.1A×25Ω＝2.5V，R和R'串联，根据串联分压，R变小，应控制R两端电压不变，减小R'的阻值，滑片P向右端移动。
故答案为（1）（2）0.4；（3）2.5，右。
6．【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时电路中的电流变小，因此导线连接电源正极和点B，答案如图
（2）电压表有示数电流表无示数时，说明电压表和电源构成闭合回路，故开关断路；
（3）电阻和滑动变阻器串联，根据欧姆定律，电阻最大时，此时滑动变阻器的阻值为RP20Ω，所以3组数据伪造；
（4）UR＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，RP7Ω，更换为10Ω后，电压的示数是U'R3.5V＞3V，超过了电压表示量程，所以损坏电压表。
故答案为：（1）（2）开关断路；（3）3组数据伪造，理由是此时滑动变阻器的阻值为RP20Ω；（4）损坏电压表
7．【解答】解：（1）探究导体的电阻与导体长度的关系，应该控制材料、横截面积相同，长度不同，故应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响，这种探究方法是控制变量法；M、N之间的电阻越大，电路中的电流越小，灯泡亮度越小（暗），故可以通过灯泡的亮度来判断M、N之间接入的导体的电阻大小，这是转换法的应用；
（2）A、B的长度、横截面积相同，材料不同，故可以探究导体的材料对电阻的影响。
（3）当M、N之间接入的导体电阻比较接近，人眼无法分辨灯泡的亮暗，可以增加一个电流表串联接入到电路中，通过电流表读数大小来判断。
故答案为：（1）B、D；控制变量法、转换法；（2）材料；（3）在电路中串联一个电流表。
8．【解答】解：（1）由图可知，电流表正负接线柱接反了；
（2）由表中第一、第二次实验数据可知，定值电阻两端电压为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝2V，
在“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验中，应控制定值电阻两端电压不变，故第三次实验的电阻为：
R320Ω；
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，实验中控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压保持不变，根据P可知，当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，功率会变小，故A符合题意。
故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）20；（3）A。
9．【解答】解：（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器并联，且电压表串联在电路中，由于电压表的内阻很大，则相当于断路现象，
所以无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压。
（2）经分析，滑动变阻器与定值电阻并联错误：
如果电流从电流表出来，先经过定值电阻，再经过滑动变阻器，到电源的负极；只移动一根导线的情况下，会造成电压表测滑动变阻器两端电压，不符合题意；
如果电流从电流表出来，先经过滑动变阻器，再经定值电阻，到电源的负极，只改变一根导线，电压表测定值电阻两端的电压，符合题意，改正的实物电路图如图所示：
（3）由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，
当定值电阻R的阻值为10Ω时，总电阻R总＝R+R滑＝10Ω+R滑，
根据欧姆定律I可得，
此时电路中的电流I1，
则，
定值电阻R的阻值为20Ω时，总电阻R总′＝R+R滑＝20Ω+R滑，
根据欧姆定律I可得，
此时电路中的电流I2，
故1，即I2。
该同学研究电流与电阻的关系，在更换定值电阻后，第一步操作应该控制电压一定，即调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数与没有更换定值电阻时相等，
而该同学没有进行这一步操作，直接读电流表示数了，这样没有控制好变量，数据是不能说明规律的。
故答案为：（1）电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压（或电流表、电压表示数没有明显变化）；
（2）见上图；
（3）＞；错误；没有通过调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变。
10．【解答】解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中，如图所示：
；
（2）小金连好电路，闭合开关后发现电流表示数为零，说明电路可能断路，电压表示数为电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即发生故障的原因可能是.R断路，故选：A；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有一个作用是控制定值电阻两端的电压不变；
（4）电阻两端的电压始终保持2V不变，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝4V﹣2V＝2V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1×20Ω＝20Ω＞15Ω，故实验中，将定值电阻换成20Ω，无法达到实验目的，其原因是滑动变阻器最大阻值太小。
故答案为：（1）见解答图：（2）A；（3）控制定值电阻两端的电压不变；（4）滑动变阻器最大阻值太小。
11．【解答】解：（1）缺少电路的基本组成元件：开关；
（2）使用1、2来做实验，1、2的长度、横截面积相同，材料不同，1、2接入时灯泡亮度不同，说明此时电路中的电流大小不同，ab接入的电阻不同，可以得到的实验结论是：在导体的长度、横截面积相同时，材料不同，电阻不同；
（3）使用2、3、4来做实验，导体的横截面积就越大，长度越短，电阻越小，电路中的电流越大，灯泡就越亮，故应接入3号灯泡会最亮。
故答案为：（1）开关；（2）在导体的长度、横截面积相同时，材料不同，电阻不同；（3）3。
12．【解答】解：（1）探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，故在移动滑片的同时，眼睛观察电压表的示数；
（2）分析表格数据知电压表的示数始终为2V，即I与R的关系是：在电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比；
（3）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，
根据分压原理，2，当接入阻值为30Ω的定值电阻时得出滑动变阻器接入电路的阻值大小，即，R滑＝15Ω＞10Ω，由此可知无论怎么移动滑片都无法使电压表示数为2V，其原因可能是滑动变阻器的最大阻值太小，无法分得相应电压值。
故答案为：（1）电压表；（2）在电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比；（3）滑动变阻器的最大阻值过小。
13．【解答】解：（1）将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S1、断开S2，记录电流表示数I0。
闭合S1、S2，两个电阻并联，调节电阻箱的阻值，若Rt＝R0，两个支路的电压和电阻相等，电流相等，根据并联电路特点知，此时电流表的示数为2I0。
（2）根据表格数据，温度升高，热敏电阻的阻值减小；
（3）温度t≥30℃时，热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知此时电路的电阻电流增大，会引起数字电流表mA的报警，当t≤10℃时热敏电阻阻值的增大，由串联电路的分压原理可知，热敏电阻两端的电压变大，为了让另一个电表报警，应将电压表并联在热敏电阻两端，如图所示：
；
②由表中数据可知，温度t＝30℃和t＝10℃时热敏电阻的阻值分别为800Ω和1800Ω，
由题意可知，当温度t＝30℃时，数字电流表mA刚好报警时，电路中的电流为I＝6mA＝6×10﹣3A，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总2000Ω，
由串联电路的电阻特点可知，电阻箱R0接入电路的阻值：R0＝R总﹣Rt30＝2000Ω﹣800Ω＝1200Ω，
当温度降低到10℃时，电路中的总电阻：R总'＝R0+Rt10＝1200Ω+1800Ω＝3000Ω，
此时电路中的电流：IA4×10﹣3A＝4mA，
由欧姆定律可知，此时热敏电阻两端的电压：UV＝IARt10＝4×10﹣3A×1800Ω＝7.2V，
数字电压表报警，符合题意，
故当温度降低到10℃时电路报警，此时电流表的示数为4mA。
故答案为：（1）2I0；（2）减小；（3）见解答；（4）1200Ω。
14．【解答】解：（1）电压表与电阻并联，滑片P向左移动时电流表示数变大，即电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：
；
（2）小妍连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，发现电压表示数一直是15V，电流表示数一直为零，则发生这种故障的原因可能是定值电阻发生断路；
（3）断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值增大，他这样操作的目的是：控制定值电阻两端电压相等。
故答案为：（1）；（2）定值电阻发生短路；（3）控制定值电阻两端电压相等。
15．【解答】解：（1）分析图乙可知，电流表与电压表串联，滑动变阻器与定值电阻并联，与甲图不对应，这是错误的，应改为：将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联，将电压表与定值电阻并联，如图所示：
；
（2）由题意可知，电路连接正确，闭合开关S后，电流表和电压表无示数，则电压表并联以外的部分电路断路；把电压表与b点相连的那根导线改接到c点后，电流表无示数，电压表有示数，则此时电压表并联部分断路，综上可知，若电路中只有一处故障，则故障是bc间断路，故选：BD；
（3）①分析表格中数据可知，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，滑动变阻器分得的电压是定值电阻分得的电压的1.25倍，由题意可知，要能够顺利完成表2中第4和第5次实验探究，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻应为：R滑＝1.25×25Ω＝31.25Ω，而现有滑动变阻器最大电阻20Ω，因此第4和第5组不能完成数据收集；
②为了完成整个实验，应在图乙电路的b点串联一个定值电阻。
故答案为：（1）见解答图；（2）BD；（3）①滑动变阻器的最大阻值太小；②在图乙电路的b点串联一个定值电阻。
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