4.在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，画出定值电阻和小灯泡的U-I图像，分别如图甲、乙所示。关于图像的分析，以下说法错误的是 （）


A.由甲图可知，定值电阻的阻值为$1\ \Omega$
B.由甲图可知，定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻

4.D

【分析】
本题需判断关于定值电阻（甲图）和小灯泡（乙图）U-I图像的错误说法，解题思路：①定值电阻的U-I图像为直线，根据欧姆定律可计算其阻值，且电阻是导体本身属性，不随电压、电流改变；②小灯泡的U-I图像为曲线，说明其电阻随温度变化；③逐一分析选项，找出错误结论。
【解析】
1. 分析甲图（定值电阻）：当U=3V时，I=3A，根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I}=\frac{3V}{3A}=1\Omega $，故A正确；定值电阻的阻值是导体本身的性质，不随两端电压和通过的电流改变，故B正确。
2. 分析乙图（小灯泡）：小灯泡的U-I图像是曲线，说明 $ R=\frac{U}{I} $ 随电流（灯丝温度）变化，即小灯泡的电阻跟灯丝温度有关，故C正确。
3. 分析D选项：测定值电阻时，多次测量取平均值可减小误差；但小灯泡的电阻随温度变化，多次测量是为了探究电阻随温度的变化规律，不能用多次测量取平均值来减小误差，故D错误。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电阻特性、U-I图像分析
【点评】
本题考查定值电阻与小灯泡的U-I图像特点，需明确两者电阻的影响因素差异，易错点是区分测定值电阻和小灯泡电阻时多次测量的不同目的，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

5.(淄博期中)兴趣小组进行伏安法测电阻的实验,如图1为实验电路图.

(1)实验过程中,闭合开关后,发现电流表指针向左偏转到无刻度处,则在电路连接时出现的问题是.
(2)第3次实验示数如图2所示,完善表格数据,$U=$ V,$R_x=$ Ω.

实验次序 电压$U/V$ 电流$I/A$ 电阻$R/Ω$
1 1.5 0.32 4.7
2 2 0.4 5
3 ? 0.5
$R_x=?$ Ω
(3)另一组同学用小灯泡进行实验时,根据自己所记录的实验数据绘制了如图3所示的$I-U$图像;结果发现与定值电阻的图像不同,你认为其原因是.

(4)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为$R_0$的定值电阻,小明设计了如图4所示的电路,测量未知电阻$R_x$的阻值,请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S、断开开关$S_1$,用电压表测出待测电阻$R_x$两端的电压为$U_1$;
②,记下此时电压表示数为$U$;
③请写出未知电阻$R_x$的阻值表达式:$R_x=$(用$U、U_1$和$R_0$表示).
3 拓展在线 学科素养提升练

(1)电流表正、负接线柱接反
(2)2.5 4.9
(3)灯丝电阻随温度的升高而增大
(4)②再闭合开关$S_1$ ③$\dfrac{U_1 R_0}{U-U_1}$

【分析】
1. 电流表指针反向偏转的原因：电流表使用时需电流从正接线柱流入、负接线柱流出，若接线柱接反，指针会反向偏转，据此判断故障。
2. 第3次实验数据处理：根据电流示数，结合电压表读数得到电压，再通过欧姆定律计算电阻，最后取三次电阻的平均值得到待测电阻。
3. 小灯泡I-U图像差异的原因：灯丝电阻随温度变化，而定值电阻阻值几乎不变，导致图像不同。
4. 缺电流表测Rx的实验设计：利用串联电路电流相等，通过电压表分别测Rx电压和电源电压，推导Rx的阻值表达式。
【解析】
(1) 电流表的正确使用要求电流从正接线柱流入、负接线柱流出，闭合开关后指针反向偏转，说明电路连接时电流表正、负接线柱接反。
(2) 第3次实验电流I=0.5A，电压表读数U=2.5V；三次实验电阻分别为4.7Ω、5Ω、5Ω，平均值为$\frac{4.7+5+5}{3}≈4.9Ω$，故U=2.5V，Rx=4.9Ω。
(3) 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，而定值电阻阻值不随温度明显变化，因此小灯泡的I-U图像与定值电阻不同。
(4) 实验步骤补充：②闭合开关S、S₁，此时电压表测电源电压U；③串联电路中电流相等，$I=\frac{U_1}{R_x}=\frac{U-U_1}{R_0}$，解得$R_x=\frac{U_1 R_0}{U-U_1}$。
【答案】
(1)电流表正、负接线柱接反；(2)2.5；4.9；(3)灯丝电阻随温度的升高而增大；(4)②闭合开关S、S₁；③$\dfrac{U_1 R_0}{U-U_1}$
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、影响电阻的因素
【点评】
本题围绕伏安法测电阻核心考点，涵盖实验故障分析、数据处理、拓展实验设计，考查基础知识点的应用，题型常规，难度适中。
【难度系数】
0.6

6.如图为小明做“伏安法测电阻”的实验电路图，图中有电流表(测量范围0～0.6 A,0～3 A)、电压表(测量范围0～3 V,0～15 V)、滑动变阻器(阻值变化范围0～12 Ω)、被测电阻$R_x$(约6 Ω,按6 Ω计算)及由三节新干电池串联组成的电源.若实验要求电表指针不超过其测量范围,且几次测量指针都偏转过电表刻度盘的中央刻度线,则滑动变阻器连入电路的阻值至少为 ()

A.1.5 Ω
B.2 Ω
C.2.5 Ω
D.3 Ω

6.D

【分析】
首先明确电源电压：三节新干电池串联，总电压为4.5V；电路中Rx与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测Rx两端电压。题目要求电表指针偏转过中央刻度线，即电流表电流I＞0.3A（电流表量程0~0.6A，中央刻度为0.3A），电压表电压Ux＞1.5V（电压表量程0~3V，中央刻度为1.5V），同时电表不能超量程。要找滑动变阻器的最小阻值，需结合欧姆定律，先确定电路的最大允许电流（由电压表量程限制），再计算滑动变阻器的最小阻值，同时验证电流是否满足超过中央刻度的要求。
【解析】
1. 计算电源电压：一节新干电池电压为1.5V，三节串联后总电压U=3×1.5V=4.5V。
2. 确定电路最大电流：电压表最大量程为3V，当Rx两端电压Ux=3V时，电路电流I=Ux/Rx=3V/6Ω=0.5A，该电流小于电流表最大量程0.6A，因此电路最大电流为0.5A。
3. 计算滑动变阻器最小阻值：此时滑动变阻器两端电压U滑=U-Ux=4.5V-3V=1.5V，根据欧姆定律，滑动变阻器最小阻值R=U滑/I=1.5V/0.5A=3Ω。
4. 验证：当R=3Ω时，电流I=0.5A＞0.3A，Ux=3V＞1.5V，满足电表指针超过中央刻度且不超量程的要求；若R更小，总电流会增大，Rx两端电压超过3V，电压表超量程，不符合要求。因此滑动变阻器连入的阻值至少为3Ω。
【答案】
D
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、串联电路规律
【点评】
本题结合伏安法测电阻实验，考查串联电路特点与欧姆定律的应用，关键是根据电表量程和指针偏转要求确定电路最大电流，进而求出滑动变阻器的最小阻值，需注意电表量程的限制，避免超量程。
【难度系数】
0.5