第93页

信息发布者：
C
9.5
B
8.3
不能
灯丝的电阻随温度的升高而增大
B
【分析】
我们可以结合伏安法测电阻的实验规则，逐个对选项进行判断：首先明确电路为定值电阻R和滑动变阻器串联，电流表测电路总电流，电压表测R两端电压。首先判断A选项：闭合开关前滑动变阻器要调至最大阻值处，观察滑动变阻器接线，滑片移到b端时接入电阻最大，移到a端电阻为0，直接排除A。接着判断B选项：根据欧姆定律算出电路最大电流，电源3V、R约10Ω，最大电流仅0.3A，不需要选0~3A量程，排除B。然后判断C选项：电源电压只有3V，电压表不可能选0~15V量程，只能用0~3V量程，对应分度值0.1V，读数为2.3V，该选项正确。最后判断D选项：测定值电阻实验多次测量求平均值是为了减小误差，不是为了得到普遍规律，排除D，最终得到正确选项。
【解析】
解：由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器$R_P$串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R两端的电压。
选项A：闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于接入电路阻值最大的位置，本电路中滑片移至b端时接入电阻最大，移至a端时接入电阻为0，因此A错误。
选项B：电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，电路的最大电流为$I=\frac{U}{R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$，因此电流表应选择0~0.6A量程，选择0~3A量程会导致测量误差过大，B错误。
选项C：电源电压仅为3V，因此电压表选择0~3V量程，该量程的分度值为0.1V，由图乙指针位置可得读数为2.3V，C正确。
选项D：本实验是测量定值电阻的阻值，定值电阻的阻值是固定的，多次测量求平均值的目的是减小实验误差，并非为了让结论更具普遍性，D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器使用，电压表读数，伏安法测电阻
【点评】
本题围绕伏安法测定值电阻的基础实验设置考点，覆盖了实验操作规范、电表量程选择、电表读数、多次测量的实验目的等核心内容，易错点在于混淆“多次测量减小误差”和“多次测量寻找普遍规律”的适用场景，同时需要结合电源电压判断电压表所选量程，避免误按大量程读数。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先识别电路连接方式：电流表与待测电阻Rx串联，电压表并联在电流表和Rx的整体两端，因此电压表的示数是电流表内阻与Rx的总电压，并非Rx单独的两端电压。解题思路如下：第一步，根据串联电路电流处处相等，确定通过Rx和电流表的电流都等于电流表的示数0.3A；第二步，结合欧姆定律，总电压等于电流乘以串联总电阻，对公式做变形后，扣除电流表内阻即可得到Rx的真实阻值。
【解析】
由电路结构可知，电流表内阻$R_A$和待测电阻$R_x$串联，电压表测量二者的总电压$U=3.0\ \mathrm{V}$，电路电流$I=0.3\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律可得：
$U = I(R_x + R_A)$
将公式变形求解$R_x$：
$R_x = \frac{U}{I} - R_A$
代入已知数值$U=3.0\ \mathrm{V}$，$I=0.3\ \mathrm{A}$，$R_A=0.5\ \Omega$：
先计算$\frac{U}{I} = \frac{3.0\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$
因此$R_x = 10\ \Omega - 0.5\ \Omega = 9.5\ \Omega$
【答案】
9.5
【知识点】
欧姆定律；串联电路规律；伏安法测电阻
【点评】
本题考查伏安法电流表内接法的误差处理，易错点是忽略电流表的分压作用，直接将$U/I$的结果当作$R_x$的阻值得到错误的10Ω，解题核心是明确电压表的测量范围，区分串联总电阻和待测电阻的差异。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们按小问逐步梳理解题思路：
1. 电路连接：本实验是伏安法测小灯泡正常发光的电阻，滑动变阻器需要按“一上一下”的规则串联接入电路，当前电路仅接了滑动变阻器的下接线柱，只需将滑动变阻器任意一个上接线柱和小灯泡右接线柱相连，就能让串联电路完整，匹配现有电流表、电压表的接线逻辑。
2. 故障排查：逐个验证选项对应的现象：小灯泡断路时电压表会串联入电路，电压表有示数，不符合两表都无示数的条件；滑动变阻器断路时整个电路完全断开，电流表、电压表都无法形成通路，两表均无示数、灯不亮，符合题意；小灯泡短路时电路是通路，电流表有示数，不符合条件；滑动变阻器短路时电路通路，两表都有示数、灯发光，不符合条件。
3. 电阻计算：电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，读出电流为0.3A，代入欧姆定律R=U/I即可算出小灯泡正常发光的电阻。
4. 实验评估：探究电流与电压的关系需要控制导体电阻不变，而灯丝电阻会随温度升高而变化，无法保持电阻恒定，因此不能完成该探究。
【解析】
（1）按照滑动变阻器“一上一下”串联的接线要求，将滑动变阻器上方任意一个接线柱与小灯泡右侧接线柱相连，完成电路连接。
（2）逐一分析选项：
A选项：小灯泡断路，电流表无示数，但电压表两端可连通到电源两极，电压表有示数，不符合题意；
B选项：滑动变阻器断路，整个电路无电流，电流表、电压表都无法接通电源，两表均无示数，小灯泡不发光，符合题意；
C选项：小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，电压表测短路的小灯泡示数为0，不符合题意；
D选项：滑动变阻器短路，电路为通路，电流表有示数，电压表测电源电压，小灯泡发光，不符合题意；因此选B。
（3）电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据欧姆定律计算：
$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}\approx8.3\ \Omega$
（4）探究“通过导体的电流与电压的关系”的核心要求是控制导体电阻保持不变，本实验中灯丝的电阻随温度升高而增大，无法控制电阻恒定，因此不能完成该探究。
【答案】
(1) 如图所示
(2) B
(3) 8.3
(4) 不能；灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】
伏安法测电阻，电路故障分析，欧姆定律应用
【点评】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻的核心实验展开，覆盖了电路连线、故障排查、数值计算、实验评估多个考点，易错点是容易误判小灯泡断路的电表示数特征，以及忽略灯丝电阻随温度变化的特性对探究电流与电压关系实验的限制，需要学生熟练掌握电学实验的基础原理和常见问题的分析逻辑。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们按小问逐步梳理解题思路：
1. 电路连接：本实验是伏安法测小灯泡正常发光的电阻，滑动变阻器需要按“一上一下”的规则串联接入电路，当前电路仅接了滑动变阻器的下接线柱，只需将滑动变阻器任意一个上接线柱和小灯泡右接线柱相连，就能让串联电路完整，匹配现有电流表、电压表的接线逻辑。
2. 故障排查：逐个验证选项对应的现象：小灯泡断路时电压表会串联入电路，电压表有示数，不符合两表都无示数的条件；滑动变阻器断路时整个电路完全断开，电流表、电压表都无法形成通路，两表均无示数、灯不亮，符合题意；小灯泡短路时电路是通路，电流表有示数，不符合条件；滑动变阻器短路时电路通路，两表都有示数、灯发光，不符合条件。
3. 电阻计算：电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，读出电流为0.3A，代入欧姆定律R=U/I即可算出小灯泡正常发光的电阻。
4. 实验评估：探究电流与电压的关系需要控制导体电阻不变，而灯丝电阻会随温度升高而变化，无法保持电阻恒定，因此不能完成该探究。
【解析】
（1）按照滑动变阻器“一上一下”串联的接线要求，将滑动变阻器上方任意一个接线柱与小灯泡右侧接线柱相连，完成电路连接。
（2）逐一分析选项：
A选项：小灯泡断路，电流表无示数，但电压表两端可连通到电源两极，电压表有示数，不符合题意；
B选项：滑动变阻器断路，整个电路无电流，电流表、电压表都无法接通电源，两表均无示数，小灯泡不发光，符合题意；
C选项：小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，电压表测短路的小灯泡示数为0，不符合题意；
D选项：滑动变阻器短路，电路为通路，电流表有示数，电压表测电源电压，小灯泡发光，不符合题意；因此选B。
（3）电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据欧姆定律计算：
$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}\approx8.3\ \Omega$
（4）探究“通过导体的电流与电压的关系”的核心要求是控制导体电阻保持不变，本实验中灯丝的电阻随温度升高而增大，无法控制电阻恒定，因此不能完成该探究。
【答案】
(1) 如图所示
(2) B
(3) 8.3
(4) 不能；灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】
伏安法测电阻，电路故障分析，欧姆定律应用
【点评】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻的核心实验展开，覆盖了电路连线、故障排查、数值计算、实验评估多个考点，易错点是容易误判小灯泡断路的电表示数特征，以及忽略灯丝电阻随温度变化的特性对探究电流与电压关系实验的限制，需要学生熟练掌握电学实验的基础原理和常见问题的分析逻辑。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们可以按照“先明确测量对象，再推导变化规律，最后匹配特征排除错误选项”的思路解题：首先逐个判断四个选项中电路的串并联关系，确定电压表的测量目标；接着结合串联电路电压规律和欧姆定律，分析电路电流变化时对应电压表示数的变化趋势；最后将推导得到的各电路的电表示数变化特征，和实验中记录多组不同电流、电压的变化规律比对，逐一排除不符合的选项，就能得到正确答案。
【解析】
我们分三步逐一排查选项：
1. 排查C、D选项：两个电路中电压表均直接测量电源电压，由于电源电压恒定，无论滑动变阻器阻值如何变化、电路电流如何改变，电压表示数都不会发生变化，和实验中记录多组不同电流、电压示数的特征矛盾，直接排除C、D。
2. 排查A选项：该电路中$R_1$、$R_2$串联，电压表测滑动变阻器$R_2$两端电压，根据串联电路总电压等于各部分电压之和，可得$U_2=U_总-IR_1$，其中电源电压$U_总$、定值电阻$R_1$均为定值，当电路电流I增大时，$R_2$两端的电压$U_2$会随之减小，电流和电压变化趋势相反，不符合实验数据的变化规律，排除A。
3. 验证B选项：该电路中$R_1$、$R_2$串联，电压表测定值电阻$R_1$两端电压，由欧姆定律可得$U_1=IR_1$，$R_1$为定值电阻，当电路电流I增大时，$R_1$两端的电压$U_1$会同步增大，电流和电压变化趋势一致，完全符合实验记录的特征，因此B为正确电路。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律，串联电路电压规律
【点评】
本题是电路动态分析的基础题型，核心考查对不同测量场景下电表示数变化规律的推导能力，解题的关键是先锁定电压表的测量对象，再结合欧姆定律快速判断电流、电压的联动变化关系，就能高效排除错误选项。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题围绕伏安法测量定值电阻的实验展开，我们可以按小问逐个梳理思路：
1. 第一问电路连接：伏安法测电阻的核心是用电压表测定值电阻两端电压、电流表测通过电阻的电流，因此只需要把电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器按一上一下的要求串联接入电路即可完成连线。
2. 第二问故障判断：电流表示数有变化说明电路始终是通路，不存在断路，电压表示数为零，说明电压表并联的部分没有分压，最常见的情况就是被测的定值电阻R短路，此时电压表相当于接在导线上，示数为0。
3. 第三问电表读数与计算：首先确定电压表量程为0~3V，分度值0.1V即可读出电压值；注意电流表没有提前调零，初始示数0.04A是系统误差，真实电流要减去这个初始值，再用欧姆定律计算电阻；绘制I-U图像时，要先修正所有电流的系统误差，再按描点连线的规范操作。
4. 第四问判断巧合是否成立：结合欧姆定律把未调零的初始电流代入公式推导，就能得到电压为0时电流表读数必然等于初始未调零的示数，因此不是巧合。
【解析】
(1) 伏安法测定值电阻阻值，需将电压表并联在定值电阻R两端，滑动变阻器按照“一上一下”的接线原则串联接入电路，完成连线即可。
(2) 电流表有示数且随滑片移动发生变化，说明电路始终为通路，电压表示数始终为0，说明与电压表并联的部分短路，即定值电阻R短路，此时电压表测量导线两端电压，示数为0，符合实验现象。
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，读数为2.4V；电流表未调零，初始示数为0.04A，因此通过R的真实电流为0.28A - 0.04A = 0.24A，由欧姆定律可得$R=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}=10\Omega$；绘制电流随电压变化的图像时，需要先将每一次记录的电流值减去电流表初始的0.04A得到真实电流，描点后连线时尽可能让多数点落在直线上，舍去偏离过大的误差点。
(4) 该观点不正确，推导过程：设电流表未调零的初始示数为$I_0=0.04A$，某次实验电流表的读数为$I_读$，定值电阻两端的真实电压为$U_R$，通过R的真实电流为$I_R=I_读-I_0$，由欧姆定律得$U_R=I_R R=(I_读-I_0)R$，整理可得$I_读=\frac{U_R}{R}+I_0$，当$U_R=0$时，$I_读=I_0=0.04A$，因此图线与纵轴交点的数值必然等于电流表未调零的初始示数，不是巧合。
【答案】
(1)
(2) 电阻$R$短路
(3) 2.4 10 记录电流表示数时要减去 0.04 A，并去掉误差较大的点，尽可能让更多的点落在直线上
(4) 不正确 设没有调零时电流表示数为$I_0$，电流表在电路中的读数为$I_读$，则电阻$R$的阻值$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{U_R}{I_读-I_0}$，解得$I_读=\frac{U_R}{R}+I_0$，可知$U_R=0$时，$I_读=I_0$，所以并不是巧合
【知识点】
伏安法测电阻，电路故障分析，欧姆定律应用
【点评】
本题是伏安法测电阻的经典实验题，既覆盖了电路连接、故障排查、电表读数等基础实验考点，又通过电流表未调零的特殊情境，考察学生对实验原理的深度理解，避免机械记忆，对学生的逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
上一页 下一页