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【应用1】在测量未知电阻$R_x$阻值的实验中，小明为了测出它的阻值，选择了如下实验器材：电压恒为3 V的电源、一个滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线。
(1)如图甲是小明连接的部分实验电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求：闭合开关，滑动变阻器的滑片向A端移动时，电流表示数变大，且电流表接小量程)
(2)小明刚连接完最后一根导线，发现两表的指针立即偏转，则他操作不合理的地方是
(3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，且接近电源电压，若电路中只有一处故障，则故障原因可能是
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表的示数为0.5 A，电压表的示数如图乙所示，读数为
(5)小华认为小明的测量结果可能不可靠，他仍利用图甲器材，连接电路，移动滑片得到多组数据如下表：
①由表格数据，小华计算出$R_x$的阻值为
②同学们认为小华的测量结果比小明的准确，原因是
特别提醒：定值电阻的阻值受温度影响不大，可粗略认为保持不变，为使测量结果精确，可以多次测量求平均值。
(1)如图甲是小明连接的部分实验电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求：闭合开关，滑动变阻器的滑片向A端移动时，电流表示数变大，且电流表接小量程)
(2)小明刚连接完最后一根导线，发现两表的指针立即偏转，则他操作不合理的地方是
连接电路时，没有断开开关
。(3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，且接近电源电压，若电路中只有一处故障，则故障原因可能是
$R_x$断路
。(4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表的示数为0.5 A，电压表的示数如图乙所示，读数为
2.4
V，计算得出$R_x$阻值为4.8
Ω。(5)小华认为小明的测量结果可能不可靠，他仍利用图甲器材，连接电路，移动滑片得到多组数据如下表：
①由表格数据，小华计算出$R_x$的阻值为
5.1
Ω。（计算结果保留1位小数）②同学们认为小华的测量结果比小明的准确，原因是
多次测量求平均值，可以减小测量误差
。特别提醒：定值电阻的阻值受温度影响不大，可粗略认为保持不变，为使测量结果精确，可以多次测量求平均值。
答案
1.
2. 连接电路时，没有断开开关
3. $R_x$断路
4. 2.4 4.8
5. ① 5.1
② 多次测量求平均值，可以减小测量误差
解析
【分析】
1. 补全电路时，需根据滑动变阻器变阻规律：滑片向A端移动电流变大，说明接入电阻变小，故滑动变阻器接A端下接线柱，电流表选0~0.6A小量程串联接入，完成连线。
2. 连接电路时，为保护电路开关应断开，若连接完导线电表偏转，说明开关未断开。
3. 电流表无示数提示电路断路，电压表有示数接近电源电压说明电压表与电源连通，故障为待测电阻断路。
4. 电压表用0~3V量程，分度值0.1V，读取电压值后，根据欧姆定律计算电阻。
5. 多次测量定值电阻阻值取平均值可减小误差，对多组电阻值求平均得到结果。
【解析】
1. 电路连接：滑动变阻器接A端下接线柱，电流表0.6接线柱与滑动变阻器A端连接（对应题图连线）。
2. 连接电路时，未断开开关，导致电路一接通就形成通路，电表指针偏转。
3. 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，故故障为$R_x$断路。
4. 电压表量程0~3V，读数为2.4V，电流0.5A，由$R=\frac{U}{I}$得$R_x=\frac{2.4V}{0.5A}=4.8Ω$。
5. ①对多次测量的电阻值求平均，结果为5.1Ω；②多次测量求平均值可减小测量误差。
【答案】
1.
2. 连接电路时，没有断开开关
3. $R_x$断路
4. 2.4；4.8
5. ①5.1；②多次测量求平均值，可以减小测量误差
【知识点】
伏安法测电阻，电路故障分析
【点评】
本题是伏安法测电阻的经典实验题，涵盖电路连接、故障判断、电阻计算、多次测量的意义等核心考点，考查学生对电学实验操作和原理的掌握，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
1. 补全电路时，需根据滑动变阻器变阻规律：滑片向A端移动电流变大，说明接入电阻变小，故滑动变阻器接A端下接线柱，电流表选0~0.6A小量程串联接入，完成连线。
2. 连接电路时，为保护电路开关应断开，若连接完导线电表偏转，说明开关未断开。
3. 电流表无示数提示电路断路，电压表有示数接近电源电压说明电压表与电源连通，故障为待测电阻断路。
4. 电压表用0~3V量程，分度值0.1V，读取电压值后，根据欧姆定律计算电阻。
5. 多次测量定值电阻阻值取平均值可减小误差，对多组电阻值求平均得到结果。
【解析】
1. 电路连接：滑动变阻器接A端下接线柱，电流表0.6接线柱与滑动变阻器A端连接（对应题图连线）。
2. 连接电路时，未断开开关，导致电路一接通就形成通路，电表指针偏转。
3. 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，故故障为$R_x$断路。
4. 电压表量程0~3V，读数为2.4V，电流0.5A，由$R=\frac{U}{I}$得$R_x=\frac{2.4V}{0.5A}=4.8Ω$。
5. ①对多次测量的电阻值求平均，结果为5.1Ω；②多次测量求平均值可减小测量误差。
【答案】
1.
2. 连接电路时，没有断开开关
3. $R_x$断路
4. 2.4；4.8
5. ①5.1；②多次测量求平均值，可以减小测量误差
【知识点】
伏安法测电阻，电路故障分析
【点评】
本题是伏安法测电阻的经典实验题，涵盖电路连接、故障判断、电阻计算、多次测量的意义等核心考点，考查学生对电学实验操作和原理的掌握，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
任务二 电压—电流图像
实验数据的呈现方式有多种，常见的是将数据记录在表格中，也可以用图像的方式表示数据。小强想知道某一段电炉丝的电阻值，于是他用伏安法测定该电炉丝的电阻值。改变滑动变阻器的阻值，通过电流表、电压表读出相应的数值，并将数据记录在下表中。请回答
下列问题。
问题1:请你根据表格中的实验数据在图中画出电炉丝的U-I图像。
问题2:根据表格中的数据可得,电炉丝的电阻是
问题3:由图像可得出结论:
实验数据的呈现方式有多种，常见的是将数据记录在表格中，也可以用图像的方式表示数据。小强想知道某一段电炉丝的电阻值，于是他用伏安法测定该电炉丝的电阻值。改变滑动变阻器的阻值，通过电流表、电压表读出相应的数值，并将数据记录在下表中。请回答
下列问题。
问题1:请你根据表格中的实验数据在图中画出电炉丝的U-I图像。
问题2:根据表格中的数据可得,电炉丝的电阻是
11.25
Ω。问题3:由图像可得出结论:
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
。答案
问题1
问题2 11.25
问题3 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
解析
【分析】首先，问题1需根据实验数据对应的坐标点，在U-I坐标系中描点连线得到图像；问题2利用欧姆定律R=U/I，选取图像上任意一组电压和电流值计算电阻，多次计算结果一致；问题3观察U-I图像的形状，结合电阻的特性分析得出电流与电压的关系。
【解析】问题1：根据实验数据，对应的坐标点为(0.4A,4.5V)、(0.8A,9.0V)、(1.2A,13.5V)、(1.6A,18.0V)，在给定的U-I图像坐标系中准确描出各点，再用直线将各点依次连接，即可得到电炉丝的U-I图像。问题2：根据欧姆定律R=U/I，选取图像中任意一组数据，如U=4.5V、I=0.4A，计算得R=4.5V/0.4A=11.25Ω；再选取另一组数据验证，如U=9.0V、I=0.8A，R=9.0V/0.8A=11.25Ω，结果一致，故电炉丝的电阻为11.25Ω。问题3：由绘制的U-I图像可知，图像是一条过原点的倾斜直线，说明在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【答案】
11.25
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【知识点】欧姆定律、U-I图像、电流与电压的关系
【点评】本题围绕伏安法测电阻展开，考查U-I图像的绘制、电阻计算及电流与电压的关系，属于电学基础题型，需掌握欧姆定律的应用和图像分析的基本方法。
【难度系数】0.3
【解析】问题1：根据实验数据，对应的坐标点为(0.4A,4.5V)、(0.8A,9.0V)、(1.2A,13.5V)、(1.6A,18.0V)，在给定的U-I图像坐标系中准确描出各点，再用直线将各点依次连接，即可得到电炉丝的U-I图像。问题2：根据欧姆定律R=U/I，选取图像中任意一组数据，如U=4.5V、I=0.4A，计算得R=4.5V/0.4A=11.25Ω；再选取另一组数据验证，如U=9.0V、I=0.8A，R=9.0V/0.8A=11.25Ω，结果一致，故电炉丝的电阻为11.25Ω。问题3：由绘制的U-I图像可知，图像是一条过原点的倾斜直线，说明在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【答案】
11.25
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【知识点】欧姆定律、U-I图像、电流与电压的关系
【点评】本题围绕伏安法测电阻展开，考查U-I图像的绘制、电阻计算及电流与电压的关系，属于电学基础题型，需掌握欧姆定律的应用和图像分析的基本方法。
【难度系数】0.3
