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D

A
4
①、③
电流表的示数$I$和电阻箱$R$的阻值$R_A$
电阻箱
电流表的示数$I$
电阻箱$R$的阻值为$R_B$
$R_A-R_B$

【分析】
（1）①伏安法测电阻时，电压表应并联在待测电阻$R_1$两端，原电路中电压表接线错误，需将电压表负接线柱改接至$R_1$的右接线柱，修正电路且导线不交叉。
②两电表均无示数，说明电路存在断路故障：若$R_1$断路，电压表会测电源电压有示数，不符合；若$R_1$短路，电流表有示数，不符合；滑动变阻器断路时，整个电路断开，两表均无示数，故对应选项A。
③先确定电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读出电流为0.3A，再根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算$R_1$的阻值。
④结合滑动变阻器最大阻值和$R_1$的阻值，计算电路中$R_1$的最小电压约为0.84V，因此①中0.2V的电压不可能实现；当滑动变阻器阻值为0时，$R_1$两端电压为3V，对应电流应为0.75A，故③中0.3A的电流不可能，因此①、③组数据无法获得。
（2）利用等效替代法测$R_2$：保持电路电流和滑动变阻器阻值不变，开关接a时记录电流和电阻箱阻值；开关接b时调节电阻箱使电流不变，记录新的电阻箱阻值，根据串联电路总电阻相等的关系推导$R_2$的表达式。
【解析】
（1）① 如图所示：在电压表与滑动变阻器左下端连接的导线上画“×”，将电压表负接线柱与$R_1$的右接线柱用实线连接（导线不交叉）。
② 逐一分析故障：
A. 滑动变阻器断路，整个电路断开，两电表均无示数，符合题意；
B. $R_1$断路时，电压表测电源电压有示数，电流表无示数，不符合题意；
C. $R_1$短路时，电流表有示数，电压表无示数，不符合题意；
故选A。
③ 电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据欧姆定律：
$R_1 = \frac{U}{I} = \frac{1.2\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega$
④ 滑动变阻器最大阻值为10Ω，$R_1=4\Omega$，电路最小电流$I_{\mathrm{min}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{4\ \Omega+10\ \Omega}\approx0.21\ \mathrm{A}$，$R_1$最小电压$U_{\mathrm{min}}=I_{\mathrm{min}}R_1\approx0.84\ \mathrm{V}$，故①中0.2V的电压不可能；当滑动变阻器阻值为0时，$R_1$两端电压为3V，电流$I=\frac{3\ \mathrm{V}}{4\ \Omega}=0.75\ \mathrm{A}$，故③中0.3A的电流不可能，因此不可能获得的数据是①、③。
（2）① 将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下电流表的示数$I$和电阻箱$R$的阻值$R_A$；
② 将开关接b，调节电阻箱，保持电流表的示数$I$不变，记下电阻箱$R$的阻值为$R_B$；
③ 由于两次电路电流相同，滑动变阻器阻值不变，电源电压不变，故总电阻相等：$R_{\mathrm{滑}} + R_A = R_{\mathrm{滑}} + R_2 + R_B$，整理得$R_2 = R_A - R_B$。
【答案】
（1）① 如图所示（在错误导线上画“×”，改正后连接电压表负接线柱与$R_1$右接线柱）；② A；③ 4；④ ①、③；
（2）① 电流表的示数$I$和电阻箱$R$的阻值$R_A$；② 电阻箱；电流表的示数$I$；电阻箱$R$的阻值为$R_B$；③ $R_A - R_B$
【知识点】
伏安法测电阻；电路故障分析；等效替代法测电阻
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的实验操作、故障判断、数据计算，以及等效替代法测未知电阻，涉及欧姆定律、电路规律的应用，对实验技能和逻辑分析能力要求较高，需熟练掌握实验细节和电路分析方法。
【难度系数】
0.5
【分析】
1. 第(1)问：连接电路时为保护电路，开关必须处于断开状态，观察图中操作可知开关未断开，这是明显的不妥之处。
2. 第(2)问：本实验核心是测量灯泡电功率，探究亮度与电功率的关系，因此表格中需要记录计算得出的灯泡电功率，同时要观察记录灯泡的亮度，以此对应实验探究的内容。
3. 第(3)问：当前灯泡电压2.0V小于额定电压2.5V，根据串联电路分压规律，要增大灯泡两端电压，需减小滑动变阻器的接入电阻，故滑片应向右移动；电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读数为0.32A，利用公式$P=UI$可计算出灯泡的额定功率。
4. 第(4)问：灯丝电阻随温度升高而增大，灯泡正常发光时温度最高、电阻最大，若表格数据计算出的电阻比正常发光时的电阻还大，不符合电阻的温度特性，因此数据不真实，小明的观点正确。
【解析】
(1) 在连接电路的过程中，为避免电路短路损坏器材，开关应处于断开状态，图中器材操作的不妥之处是：开关没有处于断开状态。
(2) 本实验目的是测量灯泡的电功率，探究灯泡亮度与电功率的关系，所以表格中A处需要记录计算得到的灯泡电功率，B处需要记录观察到的灯泡亮度，即A为灯泡的电功率$P/\mathrm{W}$，B为灯泡的亮度。
(3) 实验中灯泡电压为2.0V，小于额定电压2.5V，要使灯泡两端电压达到额定电压，需减小滑动变阻器接入电路的电阻，因此滑片应向右移动；由图(b)可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，灯泡的额定功率$P_{\mathrm{额}}=U_{\mathrm{额}}I_{\mathrm{额}}=2.5\,\mathrm{V} × 0.32\,\mathrm{A}=0.8\,\mathrm{W}$。
(4) 灯丝的电阻随温度升高而增大，灯泡正常发光时温度最高，电阻最大。若利用表格中的数据计算出灯丝电阻值为10Ω，此阻值比灯泡正常发光时的电阻要大，不符合电阻的温度特性，所以表格内数据不真实，小明的观点正确，理由是：利用表格中的数据计算出灯丝电阻值为10Ω，此阻值比灯泡正常发光时的电阻要大。
【答案】
(1) 开关没有处于断开状态
(2) 灯泡的电功率$P/\mathrm{W}$；灯泡的亮度
(3) 右；0.8
(4) 正确；利用表格中的数据计算出灯丝电阻值为10Ω，此阻值比灯泡正常发光时的电阻要大
【知识点】
测量小灯泡的电功率；串联电路分压规律；灯丝电阻随温度变化
【点评】
本题围绕“测量灯泡的电功率”实验展开，涵盖电路连接规范、实验表格设计、额定功率计算及实验数据合理性判断等内容，需结合串联电路规律和灯丝电阻的温度特性分析问题，对实验操作细节和数据分析能力有一定考查。
【难度系数】
0.6
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