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7. 如图甲所示,小明测量接线柱A、B间镍铬合金丝的电阻.
(1)如图甲所示,请指出小明在连接电路前,操作中的一处不妥之处:
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动时连入电路的电阻增大.
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表的示数逐渐变大但不超过量程,电压表始终无示数.经检查是电压表出现了故障,故障应是电压表发生了
(4)排除故障后,第一次实验中电压表的示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为
(5)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如表所示.请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像.
(6)请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表的示数最可能为
(1)如图甲所示,请指出小明在连接电路前,操作中的一处不妥之处:
连接电路前,开关闭合
.(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动时连入电路的电阻增大.
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表的示数逐渐变大但不超过量程,电压表始终无示数.经检查是电压表出现了故障,故障应是电压表发生了
断路
.(4)排除故障后,第一次实验中电压表的示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为
0.08
A,此时合金丝的电阻为6.25
$\Omega$.(5)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如表所示.请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像.
(6)请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表的示数最可能为
0.47A
(填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”).答案
(1)连接电路前,开关闭合
(2)如答图甲所示
(3)断路
(4)0.08 6.25
(5)如答图乙所示
(6)0.47A
解析
【分析】
这是一道伏安法测量镍铬合金丝电阻的常规实验题，我们可以按小问顺序逐步梳理思路：1. 首先回忆电路连接的基础操作规范，连接电路时开关必须断开，观察图甲的电路状态就能找到不妥之处。2. 滑动变阻器接线遵循“一上一下”规则，要求滑片右移接入电阻变大，说明接入的电阻丝长度要随滑片右移变长，因此需要选择左下接线柱接入电路。3. 电流表有正常变化的示数说明主电路是通路，电压表自身故障且无示数，排除短路的可能（电压表短路会导致待测电阻短路，电流会异常偏大不符合题意），即可判断故障类型。4. 第一次实验电压仅0.5V，电流表选用小量程，先确认分度值读出电流，再用欧姆定律R=U/I计算电阻。5. 按照表格的多组数据在坐标中描点，再用直线连接即可得到I-U图像。6. 金属的电阻随温度升高而增大，电压升高后合金丝发热变多电阻变大，因此实际电流会小于用初始低温电阻计算出的理论值，结合选项选出符合趋势的结果。
【解析】
(1) 电路连接的规范操作要求连接电路前开关必须断开，图甲中开关处于闭合状态，是明显的不妥操作。
(2) 要让滑动变阻器滑片向右移动时连入电路的电阻增大，需要将镍铬合金丝的右端接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连，满足“一上一下”的接线要求，此时滑片右移时接入的电阻丝长度变长，电阻变大。
(3) 电流表的示数逐渐变大且不超过量程，说明主电路始终处于通路状态；若电压表发生短路，待测合金丝会被短路，电路电流会异常偏大，不符合实验现象，因此电压表的故障是断路，此时电压表相当于开路，不影响主电路正常工作，自身无示数。
(4) 第一次实验电压为0.5V，电流表选用0~0.6A量程，该量程分度值为0.02A，指针对应示数为0.08A；根据欧姆定律计算合金丝电阻：$R=\frac{U}{I}=\frac{0.5V}{0.08A}=6.25\Omega$。
(5) 根据表格给出的多组电压、电流数据，在坐标图中依次描出对应的坐标点，再用平滑直线将所有点连接，即可得到镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。
(6) 镍铬合金丝的电阻随温度升高而增大，当两端加4V电压时，合金丝功率变大温度升高，实际电阻大于低温下的6.25Ω，若电阻不变电流为$I=\frac{4V}{6.25\Omega}=0.64A$，实际电阻随温度上升电流会小于该理论值，结合实验数据的变化趋势，0.52A偏大、0.45A偏小，最可能的电流是0.47A。
【答案】
(1) 连接电路前,开关闭合
(2)
(3) 断路
(4) 0.08 6.25
(5)
(6) 0.47A
【知识点】
伏安法测电阻，滑动变阻器使用，欧姆定律应用
【点评】
本题完整覆盖了伏安法测电阻实验的核心考点，从电路连接规范、故障排查、电表读数、图像绘制到金属电阻的温度特性应用，考察维度全面。易错点是最后一问容易忽略温度对金属电阻的影响，直接用初始电阻计算得到偏大的错误结果，需要学生结合金属电阻的特性分析电流的变化趋势。
【难度系数】
0.6
这是一道伏安法测量镍铬合金丝电阻的常规实验题，我们可以按小问顺序逐步梳理思路：1. 首先回忆电路连接的基础操作规范，连接电路时开关必须断开，观察图甲的电路状态就能找到不妥之处。2. 滑动变阻器接线遵循“一上一下”规则，要求滑片右移接入电阻变大，说明接入的电阻丝长度要随滑片右移变长，因此需要选择左下接线柱接入电路。3. 电流表有正常变化的示数说明主电路是通路，电压表自身故障且无示数，排除短路的可能（电压表短路会导致待测电阻短路，电流会异常偏大不符合题意），即可判断故障类型。4. 第一次实验电压仅0.5V，电流表选用小量程，先确认分度值读出电流，再用欧姆定律R=U/I计算电阻。5. 按照表格的多组数据在坐标中描点，再用直线连接即可得到I-U图像。6. 金属的电阻随温度升高而增大，电压升高后合金丝发热变多电阻变大，因此实际电流会小于用初始低温电阻计算出的理论值，结合选项选出符合趋势的结果。
【解析】
(1) 电路连接的规范操作要求连接电路前开关必须断开，图甲中开关处于闭合状态，是明显的不妥操作。
(2) 要让滑动变阻器滑片向右移动时连入电路的电阻增大，需要将镍铬合金丝的右端接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连，满足“一上一下”的接线要求，此时滑片右移时接入的电阻丝长度变长，电阻变大。
(3) 电流表的示数逐渐变大且不超过量程，说明主电路始终处于通路状态；若电压表发生短路，待测合金丝会被短路，电路电流会异常偏大，不符合实验现象，因此电压表的故障是断路，此时电压表相当于开路，不影响主电路正常工作，自身无示数。
(4) 第一次实验电压为0.5V，电流表选用0~0.6A量程，该量程分度值为0.02A，指针对应示数为0.08A；根据欧姆定律计算合金丝电阻：$R=\frac{U}{I}=\frac{0.5V}{0.08A}=6.25\Omega$。
(5) 根据表格给出的多组电压、电流数据，在坐标图中依次描出对应的坐标点，再用平滑直线将所有点连接，即可得到镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。
(6) 镍铬合金丝的电阻随温度升高而增大，当两端加4V电压时，合金丝功率变大温度升高，实际电阻大于低温下的6.25Ω，若电阻不变电流为$I=\frac{4V}{6.25\Omega}=0.64A$，实际电阻随温度上升电流会小于该理论值，结合实验数据的变化趋势，0.52A偏大、0.45A偏小，最可能的电流是0.47A。
【答案】
(1) 连接电路前,开关闭合
(2)
(3) 断路
(4) 0.08 6.25
(5)
(6) 0.47A
【知识点】
伏安法测电阻，滑动变阻器使用，欧姆定律应用
【点评】
本题完整覆盖了伏安法测电阻实验的核心考点，从电路连接规范、故障排查、电表读数、图像绘制到金属电阻的温度特性应用，考察维度全面。易错点是最后一问容易忽略温度对金属电阻的影响，直接用初始电阻计算得到偏大的错误结果，需要学生结合金属电阻的特性分析电流的变化趋势。
【难度系数】
0.6
8. 用电流表和电压表测量电阻$R$阻值的部分电路如图所示,关于测得的电阻值大小和误差原因分析正确的是（
A.$R$偏小,因为电流表测量值比通过电阻$R$的实际电流大一点
B.$R$偏大,因为电流表测量值比通过电阻$R$的实际电流小一点
C.$R$偏大,因为电压表测量值比电阻$R$两端的实际电压大一点
D.$R$偏小,因为电压表测量值比电阻$R$两端的实际电压小一点
A
）A.$R$偏小,因为电流表测量值比通过电阻$R$的实际电流大一点
B.$R$偏大,因为电流表测量值比通过电阻$R$的实际电流小一点
C.$R$偏大,因为电压表测量值比电阻$R$两端的实际电压大一点
D.$R$偏小,因为电压表测量值比电阻$R$两端的实际电压小一点
答案
8.A
【点拨】电压表中也有一定的电流通过,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过电阻R的实际电流,根据R=$\dfrac{U}{I}$,可知R偏小.
【点拨】电压表中也有一定的电流通过,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过电阻R的实际电流,根据R=$\dfrac{U}{I}$,可知R偏小.
解析
【分析】
首先识别电路结构，判断该电路属于伏安法测电阻的电流表外接接法：第一步先确定两个电表的测量对象，电压表直接并联在待测电阻R两端，因此电压表的示数就是R两端的实际电压；第二步分析电流表的测量值，由于电压表本身存在内阻，有微小电流通过电压表，电流表测的是电阻R和电压表的总电流，因此电流表的读数比通过R的真实电流更大。最后根据电阻的计算式R=U/I，对比测量值和真实值的大小，就能得到误差的结果，再匹配对应选项即可。
【解析】
1. 电路属性判断：该测量电路为伏安法的电流表外接电路，电压表并联在待测电阻R的两端，因此电压表的测量值U与电阻R两端的实际电压完全相等。
2. 电流测量误差分析：由于电压表不是理想电表，存在内阻，会有微小电流$I_V$通过电压表，根据并联电路的电流规律，电流表的测量值$I = I_R + I_V$，其中$I_R$是通过电阻R的实际电流，因此电流表的测量值比通过R的实际电流偏大。
3. 电阻测量值推导：计算待测电阻时使用$R_{\mathrm{测}} = \frac{U}{I}$，而电阻的真实值$R_{\mathrm{真}} = \frac{U}{I_R}$，由于$I ＞ I_R$、U相等，因此$R_{\mathrm{测}} ＜ R_{\mathrm{真}}$，即测得的电阻值偏小。
4. 选项判断：
A选项：R偏小，电流表测量值比通过R的实际电流大一点，符合推导结论，正确；
B选项：认为R偏大、电流表测量电流偏小，不符合推导，错误；
C选项：认为R偏大、电压表测量值大于R实际电压，电压表测量值与R实际电压相等，结论错误；
D选项：认为电压表测量值比R实际电压小，不符合电路分析，错误。
【答案】A
【知识点】伏安法测电阻，电流表外接法
【点评】本题考查伏安法外接法的误差分析，核心是理解非理想电表的分流作用，不需要死记误差结论，从欧姆定律定义出发对比测量值和真实值的U、I差异，就可以快速推导得到结果，注意不要和电流表内接法的分压误差混淆。
【难度系数】0.7
首先识别电路结构，判断该电路属于伏安法测电阻的电流表外接接法：第一步先确定两个电表的测量对象，电压表直接并联在待测电阻R两端，因此电压表的示数就是R两端的实际电压；第二步分析电流表的测量值，由于电压表本身存在内阻，有微小电流通过电压表，电流表测的是电阻R和电压表的总电流，因此电流表的读数比通过R的真实电流更大。最后根据电阻的计算式R=U/I，对比测量值和真实值的大小，就能得到误差的结果，再匹配对应选项即可。
【解析】
1. 电路属性判断：该测量电路为伏安法的电流表外接电路，电压表并联在待测电阻R的两端，因此电压表的测量值U与电阻R两端的实际电压完全相等。
2. 电流测量误差分析：由于电压表不是理想电表，存在内阻，会有微小电流$I_V$通过电压表，根据并联电路的电流规律，电流表的测量值$I = I_R + I_V$，其中$I_R$是通过电阻R的实际电流，因此电流表的测量值比通过R的实际电流偏大。
3. 电阻测量值推导：计算待测电阻时使用$R_{\mathrm{测}} = \frac{U}{I}$，而电阻的真实值$R_{\mathrm{真}} = \frac{U}{I_R}$，由于$I ＞ I_R$、U相等，因此$R_{\mathrm{测}} ＜ R_{\mathrm{真}}$，即测得的电阻值偏小。
4. 选项判断：
A选项：R偏小，电流表测量值比通过R的实际电流大一点，符合推导结论，正确；
B选项：认为R偏大、电流表测量电流偏小，不符合推导，错误；
C选项：认为R偏大、电压表测量值大于R实际电压，电压表测量值与R实际电压相等，结论错误；
D选项：认为电压表测量值比R实际电压小，不符合电路分析，错误。
【答案】A
【知识点】伏安法测电阻，电流表外接法
【点评】本题考查伏安法外接法的误差分析，核心是理解非理想电表的分流作用，不需要死记误差结论，从欧姆定律定义出发对比测量值和真实值的U、I差异，就可以快速推导得到结果，注意不要和电流表内接法的分压误差混淆。
【难度系数】0.7
