某同学按如图1所示的电路图进行实验：R1为定值电阻，闭合开关S，通过改变滑动变阻器R2滑片的位置，使电压表V1的示数分别为2V，4V，6V，电压表V2和V及电流表A的示数如表所示：项目第一次第二次第三次电压表V1的示数U/V 2 4 6 电压表V2的示数U/V 6 4 2 电压表V的示数U/V 8 8 8 电流表A的示数I/A 0.2 0.4 0.6

1. 某同学按如图1所示的电路图进行实验：R₁为定值电阻，闭合开关S，通过改变滑动变阻器R₂滑片的位置，使电压表V₁的示数分别为2V，4V，6V，电压表V₂和V及电流表A的示数如表所示：

项目	第一次	第二次	第三次
电压表V₁的示数U/V	2	4	6
电压表V₂的示数U/V	6	4	2
电压表V的示数U/V	8	8	8
电流表A的示数I/A	0.2	0.4	0.6

(1) 对表格中三只电压表的数据分析，可归纳得出U与U₁、U₂的关系式是；

(2) 对表格中电压表V₁和电流表A的数据分析，可归纳得出的结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成（选填“正比”或“反比”）；

(3) 从表中数据可知，电源电压为V，R₁的阻值为Ω；

(4) 若将上面实验中的定值电阻R₁换成额定电压为2.5V的小灯泡，在多次测量小灯泡电阻的过程中，发现当电压表V₁示数增大时，电压表V₁示数与电流表A示数比值将逐渐增大，造成这一现象的原因是：；调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表A的示数如图2所示，为A，小灯泡的额定功率是W。

【考点】

串联电路的电压规律; 欧姆定律及其应用; 电功率的计算;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小红同学利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R₁=20Ω、R₂=10Ω、R₃=8Ω、R₄=4Ω，电源电压可调。

(1) 请根据图甲所示电路图用笔画线，代替导线将图乙所示实物图补充完整（此时电源电压为3V）；

(2) 电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数；小红同学又将电压表并联在R₂两端闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数。则电路中可能存在的故障是_________（选填字母）； A. R₁处断路 B. R₂处短路 C. 电流表处短路

(3) 排除故障后，继续实验。实验中，小红同学调节了电源电压，换用了不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC、AC两端，收集的数据如表，表格中第2次实验空格处的数据为。在误差范围内，探究串联电路中总电压与各部分电压关系时，分析表中数据可得到结论是；探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得到结论是。

		I/A	U_AB/V	U_BC/V	U_AC/V
1	R₁与R₂串联	0.1	2	1	3
2	R₂与R₃串联		2	1.6	3.6
3	R₃与R₄串联	0.4	3.2	1.6	4.8
4	R₁与R₄串联	0.3	6	1.2	7.2

实验探究题普通

2. “天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的电路图，电源两端电压恒为12V， $\text{[math]}$ 是定值电阻，R是热敏电阻，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~15V。

(1) 同学们按电路图连接实物后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能

热敏电阻R处发生（选填“短路”或“断路”）；

(2) 排除故障后，闭合开关S，他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值，并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知，热敏电阻的阻值R随温度t增大而；（选填“增大”“不变”或“减小”）

(3) 某次测量中，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则此时热敏电阻R的温度为℃；

(4) 探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为0~100℃，则电压表示数的变化范围为。

实验探究题普通

3. “遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃，并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源（使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”），完全相同的防水热敏电阻 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的阻值随温度的变化规律如图乙所示。

(1) 小组将“预先设定的电流”设置为 $\text{[math]}$ 后进行报警触发设置。

温度报警触发设置：30℃时 $\text{[math]}$ 两端电压为 $\text{[math]}$ ，将该电压设为温度报警触发值U，当 $\text{[math]}$ 两端实际电压 $\text{[math]}$ 时，触发温度报警。

湿度报警触发设置：用一端浸在水中的湿纱布敷在 $\text{[math]}$ 上。由于湿纱布中的水，使 $\text{[math]}$ 温度降低，导致 $\text{[math]}$ 两端电压与 $\text{[math]}$ 两端电压产生电压差 $\text{[math]}$ 。环境越干燥， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的温差 $\text{[math]}$ 越大， $\text{[math]}$ 也越大，因此可用 $\text{[math]}$ 表示湿度状况。当 $\text{[math]}$ 时需要湿度报警，将 $\text{[math]}$ 时的电压差 $\text{[math]}$ 设为湿度报警触发值，记为 $\text{[math]}$ 。请计算 $\text{[math]}$ （写出必要的文字说明、表达式及最后结果）；

(2) 现根据实际需要改变“预先设定的电流”，使装置在 $\text{[math]}$ 且湿度报警触发值比 $\text{[math]}$ 增大 $\text{[math]}$ 时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为 $\text{[math]}$ 。

实验探究题困难