1.如图是小江同学为测量小灯泡电阻而连接的电路,有关该实验,以下说法错误的是 ()


A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮

1.D

【分析】
本题是测量小灯泡电阻的实验电路分析题，需结合滑动变阻器的使用规则、电表量程选择、灯泡电阻特性及电路动态变化规律，逐一分析各选项的正误，从而得出答案。
【解析】
逐个分析选项：
选项A：闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值以保护电路。由实物图可知，滑动变阻器接入的是右半段电阻丝，滑片滑到最左端时，接入电阻丝长度最长、阻值最大，故A说法正确。
选项B：实验中，小灯泡两端电压可能小于额定电压，若电表选大量程，测量时指针偏转角度小、误差大，因此两电表都有可能换接较小量程，故B说法正确。
选项C：小灯泡的电阻随温度变化，电压表的示数不同时，小灯泡的功率不同、温度不同，电阻也不同，故所测电阻可能随电压变化，C说法正确。
选项D：向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律，电路电流变小，小灯泡的实际功率变小，因此小灯泡变暗，而非变亮，故D说法错误。
【答案】
D
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器的使用、影响电阻的因素
【点评】
本题考查伏安法测电阻实验的基础知识点，涉及滑动变阻器操作、电表选择、电路动态分析，需掌握实验基本原理和规则，难度适中。
【难度系数】
0.6

2.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，在将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（）


A.电压表V的示数与电流表A₁的示数的比值不变
B.电压表V的示数与电流表A₂的示数的比值变大
C.电流表A₁的示数不变，电压表V的示数变小
D.电流表A₂的示数变小，电压表V的示数不变

2.A

【分析】首先理清电路结构：滑动变阻器R₁与定值电阻R₂并联，电压表V并联在电源两端，测量电源电压；电流表A₁与R₂串联，测量R₂支路的电流；电流表A₂在干路，测量电路的总电流。电源电压保持不变，因此电压表V的示数始终等于电源电压，不会变化。当滑动变阻器滑片P向左移动时，R₁接入电路的阻值变小，结合欧姆定律分析各支路电流和干路电流的变化，再逐一判断选项。
【解析】1. 电路分析：R₁与R₂并联，电源电压U不变，故电压表V的示数始终为U，保持不变；A₁测R₂支路电流，A₂测干路总电流。
2. 电流变化推导：
R₂支路：R₂为定值电阻，两端电压等于电源电压U，根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $，R₂支路电流 $ I_2=\frac{U}{R_2} $，U和R₂均不变，因此I₂不变，即A₁的示数不变。
R₁支路：滑片左移，R₁接入阻值变小，两端电压U不变，故R₁支路电流 $ I_1=\frac{U}{R_1} $，R₁变小则I₁变大。
干路电流：总电流 $ I=I_1+I_2 $，I₁变大、I₂不变，因此总电流变大，即A₂的示数变大。
3. 选项判断：
A选项：V的示数U与A₁的示数I₂的比值为 $ \frac{U}{I_2}=R_2 $，R₂是定值，故比值不变，A正确。
B选项：V的示数U与A₂的示数I的比值为 $ \frac{U}{I}=R_{\mathrm{并}} $（并联总电阻），I变大、U不变，故比值变小，B错误。
C选项：V的示数不变，A₁的示数不变，C错误。
D选项：A₂的示数变大，V的示数不变，D错误。
【答案】A
【知识点】并联电路特点；欧姆定律；电表测量对象判断
【点评】本题考查并联电路的规律和欧姆定律的应用，核心是正确分析电路结构，明确各电表的测量对象，结合滑动变阻器的阻值变化分析电流、电压的变化，属于中等难度的电路动态分析题。
【难度系数】0.5

3.(双选)在“伏安法”测电阻实验中，小雪和小红分别把定值电阻和小灯泡作为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了它们的U-I图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法正确的是 ()


A.由图甲可知，定值电阻的阻值为$1\ \Omega$
B.由图甲可知，电阻与其两端的电压成正比，与导体中的电流成反比
C.由图乙及实验现象可知，小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
D.为了减小误差，应该测量不同电压下小灯泡的阻值并计算其平均值

3.AC

【分析】
首先明确甲是定值电阻的U-I图像，乙是小灯泡的U-I图像。定值电阻的U-I图像为过原点的直线，阻值不变，可通过欧姆定律计算；电阻是导体本身的属性，与电压、电流无关；小灯泡的电阻随温度变化，U-I图像的斜率表示电阻，斜率越大电阻越大；测量小灯泡电阻时，因电阻随温度改变，求平均值无意义，目的是探究电阻随温度的变化规律。
【解析】
选项A：甲图为定值电阻的U-I图像，当电流I=3A时，电压U=3V，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{3V}{3A}=1\ \Omega$，故A正确。
选项B：电阻是导体本身的性质，仅与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端电压、通过的电流无关，不能说电阻与电压成正比、与电流成反比，故B错误。
选项C：乙图为小灯泡的U-I图像，图像斜率表示电阻，随着电流（电压）增大，小灯泡功率变大，灯丝温度升高，斜率变大，说明电阻增大，即小灯泡的电阻随灯丝温度升高而增大，故C正确。
选项D：小灯泡的电阻随温度变化，不是定值，测量不同电压下小灯泡的阻值求平均值无意义，是为了探究电阻随温度的变化规律，故D错误。
【答案】
AC
【知识点】
欧姆定律、电阻的影响因素、U-I图像分析
【点评】
本题结合U-I图像考查定值电阻与小灯泡电阻的特点，需明确定值电阻阻值不变、小灯泡电阻随温度变化的核心区别，同时要理解电阻的本质，避免混淆电阻与电压、电流的关系，以及区分不同电阻测量的目的。
【难度系数】
0.5

4.如图甲所示,高铁列车通过车顶受电弓上的碳滑板与接触网滑动接触获取电能。碳滑板在使用中会磨损,影响获取电能,需定期检测更换。小明想:是不是碳滑板变薄引起电阻变化导致的呢?于是他购置了碳板,测量碳板在不同磨损程度下的电阻。

实验思路:根据“伏安法”测量电阻的原理设计电路。将同一块碳板先后磨成不同的厚度,分别测量碳板在1.5 V电压下通过的电流,利用欧姆定律算出电阻。
实验过程:
(1)用笔画线表示导线将图乙电路连接完整。
(2)闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,则故障原因可能是。
(3)排除故障后,测量厚度为10 mm的碳板电阻时,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为1.5 V,电流表示数如图丙所示,算出电阻R=Ω。继续将长度、宽度一定的碳板磨成不同厚度,重复上述实验,得到数据如下表所示。

厚度 d/mm 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω
10 1.5
8 1.5 0.4 3.75
6 1.5 0.3 5
4 1.5 0.2 7.5
2 1.5 0.1 15
实验拓展:
(4)根据实验数据在图丁中作出碳板电阻与厚度的关系图像。分析图像和数据得出结论:长度、宽度和材料一定时,碳板的电阻与厚度成比。根据结论可以建议检修人员定期测量碳滑板的来判断是否需要更换。

4.(1) (2)碳板断路 (3)3 (4)反 厚度(或电阻)

【分析】
本题围绕伏安法测碳板电阻展开，需依次解决电路连接、故障分析、电阻计算、实验结论推导等问题。解题思路：(1)根据伏安法电路要求，滑动变阻器“一上一下”接线完成电路连接；(2)电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端通电源，据此判断故障；(3)读取电流表示数，用欧姆定律计算电阻；(4)分析数据中电阻与厚度的变化规律，得出结论并应用。
【解析】
(1) 伏安法测电阻时，滑动变阻器应串联接入电路，遵循“一上一下”接线原则，图中滑动变阻器已接左下接线柱，需将其上方任一接线柱与电路连接，使滑动变阻器正确接入电路。
(2) 闭合开关，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端与电源连通，因此故障为碳板断路（此时电压表串联在电路中，测电源电压，电流表几乎无电流）。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.5A；根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $，代入 $ U=1.5V $、$ I=0.5A $，得 $ R=\frac{1.5V}{0.5A}=3Ω $。
(4) 分析数据：厚度10mm对应电阻3Ω，8mm对应3.75Ω，6mm对应5Ω…，电阻与厚度的乘积为定值（均为30），故长度、宽度和材料一定时，碳板电阻与厚度成反比；因碳板磨损时厚度减小、电阻增大，所以可定期测量碳滑板的厚度（或电阻）判断是否更换。
【答案】
(1) （按滑动变阻器“一上一下”补充接线，图略）；(2) 碳板断路；(3) 3；(4) 反；厚度(或电阻)
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电阻与厚度的关系
【点评】
本题考查伏安法测电阻的实验操作、故障分析、数据处理及结论应用，是电学实验的常规考查题型，注重基础知识点的掌握与实验探究能力的结合。
【难度系数】
0.6