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4. ★★ [扬州中考改编] 用电压表和电流表测量定值电阻R的阻值。
(1)如图甲,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表示数始终为零、电流表示数有变化,则故障是
(3)排除故障,闭合开关前,小明观察到电流表示数为0.04 A,由于没有螺丝刀,无法调零。继续实验,电流表示数为0.28 A时,电压表示数如图乙,读数为
(4)(科学推理)小明画出了如图丙的图像,发现图线与纵轴交点的纵坐标为0.04 A,此数值恰与电流表未调零时的示数相同,他认为这是一种巧合。他的观点是否正确?
(1)如图甲,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表示数始终为零、电流表示数有变化,则故障是
电阻R短路
(写出一种可能的情况)。(3)排除故障,闭合开关前,小明观察到电流表示数为0.04 A,由于没有螺丝刀,无法调零。继续实验,电流表示数为0.28 A时,电压表示数如图乙,读数为
2.4
V,电阻R的阻值为10
Ω。多次测量后,为了画出通过电阻R的电流随它两端电压变化的图像,应注意什么?尽可能让更多的点落在直线上
。(4)(科学推理)小明画出了如图丙的图像,发现图线与纵轴交点的纵坐标为0.04 A,此数值恰与电流表未调零时的示数相同,他认为这是一种巧合。他的观点是否正确?
不正确
,请说明理由:电流表未调零导致测量值比实际电流大0.04 A,图像整体向上移动,与纵轴交点的纵坐标一定是0.04 A
。答案
4.(1)
(2)电阻R短路 (3)2.4;10;尽可能让更多的点落在直线上 (4)不正确;电流表未调零导致测量值比实际电流大0.04 A,图像整体向上移动,与纵轴交点的纵坐标一定是0.04 A解析
【分析】
本题围绕伏安法测定值电阻阻值的实验展开，分四小问梳理思路：
1. 电路连接：测电阻时电压表需并联在待测电阻R两端，结合图甲接线，将电压表“3”接线柱接至R右端即可完成连接。
2. 故障分析：电流表有变化说明电路是通路，电压表示数为零说明电压表并联部分短路，故障为R短路。
3. 电阻计算与图像绘制：电压表量程0~3V，分度值0.1V，读数为2.4V；电流表未调零，实际电流为测量值减初始0.04A，再由欧姆定律算阻值；绘制I-U图像需保证点的分布符合线性关系。
4. 误差分析：电流表未调零导致测量电流整体偏大0.04A，电压为0时测量电流为0.04A，图像交点是必然结果，并非巧合。
【解析】
(1) 电压表需并联在定值电阻R两端，将电压表的“3”接线柱与R的右端接线柱连接，完成电路连接。
(2) 闭合开关后电流表示数有变化，说明电路为通路；电压表示数为零，说明电压表并联的部分短路，故故障为电阻R短路（合理即可）。
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，图乙示数为2.4V；电流表初始示数为0.04A，因此通过R的实际电流I=0.28A - 0.04A=0.24A，由欧姆定律得R=U/I=2.4V/0.24A=10Ω；绘制I-U图像时，应尽可能让更多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，舍去偏差较大的点。
(4) 观点不正确；理由：电流表未调零，测量的电流值比实际通过电阻的电流大0.04A，当电阻两端电压为0时，实际电流为0，测量的电流为0.04A，因此I-U图像与纵轴交点的纵坐标一定是0.04A，并非巧合。
【答案】
(1) (2) 电阻R短路 (3) 2.4；10；尽可能让更多的点落在直线上 (4) 不正确；电流表未调零导致测量值比实际电流大0.04 A,图像整体向上移动,与纵轴交点的纵坐标一定是0.04 A
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、I-U图像
【点评】
本题考查伏安法测电阻实验的核心内容，涵盖电路连接、故障判断、电阻计算、图像绘制及误差分析，综合性较强，是中考电学实验的常考题型，需学生掌握实验原理与操作细节。
【难度系数】
0.5
本题围绕伏安法测定值电阻阻值的实验展开，分四小问梳理思路：
1. 电路连接：测电阻时电压表需并联在待测电阻R两端，结合图甲接线，将电压表“3”接线柱接至R右端即可完成连接。
2. 故障分析：电流表有变化说明电路是通路，电压表示数为零说明电压表并联部分短路，故障为R短路。
3. 电阻计算与图像绘制：电压表量程0~3V，分度值0.1V，读数为2.4V；电流表未调零，实际电流为测量值减初始0.04A，再由欧姆定律算阻值；绘制I-U图像需保证点的分布符合线性关系。
4. 误差分析：电流表未调零导致测量电流整体偏大0.04A，电压为0时测量电流为0.04A，图像交点是必然结果，并非巧合。
【解析】
(1) 电压表需并联在定值电阻R两端，将电压表的“3”接线柱与R的右端接线柱连接，完成电路连接。
(2) 闭合开关后电流表示数有变化，说明电路为通路；电压表示数为零，说明电压表并联的部分短路，故故障为电阻R短路（合理即可）。
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，图乙示数为2.4V；电流表初始示数为0.04A，因此通过R的实际电流I=0.28A - 0.04A=0.24A，由欧姆定律得R=U/I=2.4V/0.24A=10Ω；绘制I-U图像时，应尽可能让更多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，舍去偏差较大的点。
(4) 观点不正确；理由：电流表未调零，测量的电流值比实际通过电阻的电流大0.04A，当电阻两端电压为0时，实际电流为0，测量的电流为0.04A，因此I-U图像与纵轴交点的纵坐标一定是0.04A，并非巧合。
【答案】
(1)
(2) 电阻R短路 (3) 2.4；10；尽可能让更多的点落在直线上 (4) 不正确；电流表未调零导致测量值比实际电流大0.04 A,图像整体向上移动,与纵轴交点的纵坐标一定是0.04 A【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、I-U图像
【点评】
本题考查伏安法测电阻实验的核心内容，涵盖电路连接、故障判断、电阻计算、图像绘制及误差分析，综合性较强，是中考电学实验的常考题型，需学生掌握实验原理与操作细节。
【难度系数】
0.5
5. （科学推理）小强在学完伏安法测电阻后，进行了细致的思考，他觉得电压表和电流表接入电路中，由于它们自身也有一定的电阻，所以在实验过程中就会对测算的定值电阻的阻值精确程度有影响，请结合图中的两个测算方案的电路图进行分析，甲实验电路测算出的电阻值将会
偏大
，乙实验电路测算出的电阻值将会偏小
（均填“偏大”“偏小”或“不变”）。答案
5.偏大;偏小
【点拨】图甲中,电流表内接,电流测量准确,电压表测量的是电流表和$R_x$两端的电压之和,所以所测电压偏大,由$R=\frac{U}{I}$可知,此电路测算出的电阻值将会偏大。图乙中,电流表外接,电压测量准确,此时电流表测量的是通过$R_x$和电压表的电流之和,所以所测电流偏大,由$R=\frac{U}{I}$可知,此电路测算出的电阻值将会偏小。
【点拨】图甲中,电流表内接,电流测量准确,电压表测量的是电流表和$R_x$两端的电压之和,所以所测电压偏大,由$R=\frac{U}{I}$可知,此电路测算出的电阻值将会偏大。图乙中,电流表外接,电压测量准确,此时电流表测量的是通过$R_x$和电压表的电流之和,所以所测电流偏大,由$R=\frac{U}{I}$可知,此电路测算出的电阻值将会偏小。
解析
【分析】
要判断两种电路测量电阻的偏差，需明确甲为电流表内接法、乙为电流表外接法。甲中电流表与待测电阻$R_x$串联，电压表测电流表和$R_x$的总电压，电流测量准确但电压偏大；乙中电压表测$R_x$两端电压，电流表测$R_x$和电压表的总电流，电压测量准确但电流偏大。结合欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，分析测量值与真实值的差异即可得出结论。
【解析】
1. 甲电路（电流表内接法）：
电流表与$R_x$串联，因此电流测量值等于通过$R_x$的真实电流，电流测量准确；电压表并联在电流表和$R_x$两端，测量的电压为电流表两端电压与$R_x$两端真实电压之和，电压测量值偏大。根据$R=\frac{U}{I}$，电流$I$准确、电压$U$偏大，故计算出的电阻测量值偏大。
2. 乙电路（电流表外接法）：
电压表并联在$R_x$两端，测量的电压等于$R_x$两端的真实电压，电压测量准确；电流表在干路，测量的电流为通过$R_x$的电流与通过电压表的电流之和，电流测量值偏大。根据$R=\frac{U}{I}$，电压$U$准确、电流$I$偏大，故计算出的电阻测量值偏小。
【答案】
偏大；偏小
【知识点】
伏安法测电阻、电路误差分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻两种接法的误差分析，需理解电流表和电压表内阻对测量结果的影响，结合欧姆定律分析测量偏差，是中等难度的电路应用题目。
【难度系数】
0.5
要判断两种电路测量电阻的偏差，需明确甲为电流表内接法、乙为电流表外接法。甲中电流表与待测电阻$R_x$串联，电压表测电流表和$R_x$的总电压，电流测量准确但电压偏大；乙中电压表测$R_x$两端电压，电流表测$R_x$和电压表的总电流，电压测量准确但电流偏大。结合欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，分析测量值与真实值的差异即可得出结论。
【解析】
1. 甲电路（电流表内接法）：
电流表与$R_x$串联，因此电流测量值等于通过$R_x$的真实电流，电流测量准确；电压表并联在电流表和$R_x$两端，测量的电压为电流表两端电压与$R_x$两端真实电压之和，电压测量值偏大。根据$R=\frac{U}{I}$，电流$I$准确、电压$U$偏大，故计算出的电阻测量值偏大。
2. 乙电路（电流表外接法）：
电压表并联在$R_x$两端，测量的电压等于$R_x$两端的真实电压，电压测量准确；电流表在干路，测量的电流为通过$R_x$的电流与通过电压表的电流之和，电流测量值偏大。根据$R=\frac{U}{I}$，电压$U$准确、电流$I$偏大，故计算出的电阻测量值偏小。
【答案】
偏大；偏小
【知识点】
伏安法测电阻、电路误差分析
【点评】
本题考查伏安法测电阻两种接法的误差分析，需理解电流表和电压表内阻对测量结果的影响，结合欧姆定律分析测量偏差，是中等难度的电路应用题目。
【难度系数】
0.5
