《2026年河北中考必备卷物理》

18. (7分)小明设计了如图13甲所示的电路图“探究电流与电压的关系”。电源电压为6V且保持不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”，R₁的阻值为5Ω，R₀为滑动变阻器。

(1)根据图13甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图13乙所示的实物电路图补充完整；
(2)连接好电路，将滑片调到阻值最大处。闭合开关，电压表V₁和电流表的指针都不偏转，电压表V₂的指针偏转超过了最大刻度。若电路中只存在一处故障，其可能是B(填选项字母)。
A. 灯泡L处短路
B. 灯泡L处断路
C. 电阻R₁处断路
(3)排除故障后，继续实验。闭合开关，调节滑片，记录的实验数据如下表所示。第5次实验时，电压表V₁的示数如图14所示，示数为1.5V。

(4)小明利用表中的数据画出了甲、乙两条图线，如图15所示，其中乙是由电流表的示数和电压表V₂的示数画出的。
(5)根据图线甲可初步得出结论：当电阻一定时，电流与电压成正比。而根据图线乙则不能得到这样的结论，这是因为灯泡的电阻随温度的升高而增大。

(6)小明在实验中选用的滑动变阻器R₀的规格应为B(填选项字母)。
A. 50Ω 1.5A
B. 100Ω 1A
C. 500Ω 0.2A
【拓展】小明选用实验中的部分器材以及两个开关S₁、S₂，连成如图16所示的电路，用来测量Rₓ的阻值。闭合S、S₁，调节滑片至电压表的示数为1V；断开S₁，闭合S₂，保持滑片的位置不动，此时电压表的示数为3.5V。则Rₓ的阻值为35Ω。

答案：
18.
(1)如图所示

(2)B
(3)1.5
(4)乙
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大
(6)B
【拓展】35
【解析】
(1)由题图13甲可知，滑片向左移动时，滑动变阻器阻值变小，电压表并联在用电器两端，如图所示；
(2)电流表的指针不发生偏，转则电路中电流为0，说明电路断路，电压表$V_{1}$不偏转但电压表$V_{2}$的指针偏转超过了最大刻度，则电路中的故障可能是与电压表$V_{2}$并联的灯泡L断路，故选B。
(3)由题图13乙知电压表$V_{1}$选用小量程，分度值为0.1 V，则电压表$V_{1}$的示数为1.5 V。
(4)观察表格中电流与$V_{2}$示数可知，电流增大时，$V_{2}$示数从0.3 V增至2.5 V，呈正相关，且图线乙不是直线，符合灯泡电阻随温度变化的特性。图线甲为直线，对应$R_{1}($定值电阻)的电流与电压关系$(V_{1}$示数)，所以图线乙由$V_{2}$示数和电流画出。
(6)当电路中电流最小时(I = 0.1 A)，总电阻$R_{总} = \frac{U}{I} = \frac{6 V}{0.1 A} = 60 Ω，$此时滑动变阻器接入电阻$R_{0} = R_{总} - R_{1} - R_{L}，$灯泡最小电阻$R_{L} = \frac{U_{R_{L}}}{I} = \frac{0.3 V}{0.1 A} = 3 Ω，$故$R_{0} = 60 Ω - 5 Ω - 3 Ω = 52 Ω，$需选最大阻值 ≥ 52 Ω的变阻器，电路最大电流为0.3 A，变阻器允许电流需 ≥ 0.3 A。故选B。
【拓展】闭合S、$S_{1}$时，电压表测灯L两端电压$U_{L} = 1 V，$由
(3)表格知，此时电路的电流为0.2 A，电路为灯L、$R_{0}$串联，此时滑动变阻器两端电压$U_{R0} = U - U_{L} = 6 V - 1 V = 5 V，$滑动变阻器接入的电阻的阻值$R_{0}' = \frac{U_{R0}}{I} = \frac{5 V}{0.2 A} = 25 Ω，$断开$S_{1}、$闭合$S_{2}$时，电压表测$R_{x}$两端电压U = 3.5 V，此时滑动变阻器两端电压$U_{R0}' = U - U_{Rx} = 6 V - 3.5 V = 2.5 V，$又因为保持滑片的位置不动，所以滑动变阻器接入的电阻仍为25 Ω，此时电路电流$I'' = \frac{U_{R0}'}{R_{0}} = \frac{2.5 V}{25 Ω} = 0.1 A，$则$R_{x}$的阻值$R_{x} = \frac{U_{Rx}}{I''} = \frac{3.5 V}{0.1 A} = 35 Ω。$