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31.「2026山东临沂期末，★★☆」(7分)小智同学设计了“用伏安法测电阻”的实验，如图甲所示。
(1)同组的小莉发现小智的电路连接中有一处错误，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线；
(2)电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到最
(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小智利用另一只完好的电压表进行检测，她把电压表分别接在电源两端、滑动变阻器两端，电压表均有示数；将电压表接在待测电阻R两端，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障可能是
A. 待测电阻R断路 B. 滑动变阻器断路
C. 待测电阻R短路 D. 电池组电压太低
(4)排除故障后，小智正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时，电流表的示数如图乙所示，为
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.16 9.4
2 2.0
3 2.5 0.24 10.4
(5)在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是
A. 用刻度尺测量物理课本的长度
B. 探究电流与电阻的关系
C. 测量小灯泡的电功率
(6)在图甲所示实验器材保持不变的情况下，该实验装置
(1)同组的小莉发现小智的电路连接中有一处错误，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线；
(2)电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到最
右
（选填“左”或“右”）端；(3)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小智利用另一只完好的电压表进行检测，她把电压表分别接在电源两端、滑动变阻器两端，电压表均有示数；将电压表接在待测电阻R两端，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障可能是
B
（选填字母）；A. 待测电阻R断路 B. 滑动变阻器断路
C. 待测电阻R短路 D. 电池组电压太低
(4)排除故障后，小智正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时，电流表的示数如图乙所示，为
0.2
A；根据3次实验数据可得，定值电阻R=9.9
Ω（结果保留一位小数）；实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.16 9.4
2 2.0
3 2.5 0.24 10.4
(5)在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是
A
（选填字母）；A. 用刻度尺测量物理课本的长度
B. 探究电流与电阻的关系
C. 测量小灯泡的电功率
(6)在图甲所示实验器材保持不变的情况下，该实验装置
能
（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。答案
31.答案 (1)如图所示
(2)右
(3)B
(4)0.2 9.9
(5)A
(6)能
解析 (1)由图可知,电压表测滑动变阻器和定值电阻两端的电压,实验中电压表应测定值电阻两端的电压,应将电压表的正接线柱改接到定值电阻的右端。
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大处,即最右端。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,说明电路中无电流,电路处于断路状态;将一只完好的电压表接在电源两端,电压表有示数,说明电源完好;电压表接在待测电阻 R 两端,电压表无示数,接在滑动变阻器两端,电压表有示数,说明滑动变阻器断路。故选 B。
(4)由图乙可知,电流表的测量范围为 0~0.6 A,示数为 0.2 A。第 2 次实验中,待测电阻的阻值为 $R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{2.0\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,则定值电阻为 $R=\frac{R_1+R_2+R_3}{3}=\frac{9.4\ \Omega+10\ \Omega+10.4\ \Omega}{3}\approx9.9\ \Omega$。
(5)本次实验进行多次测量的目的是取平均值减小误差。用刻度尺测量物理课本的长度,需要多次测量,是为了取平均值减小误差,故 A 符合题意;探究电流与电阻的关系,多次测量是为了寻找普遍规律,故 B 不符合题意;测量小灯泡的电功率,多次测量是为了探究灯泡实际功率与灯泡两端电压的关系,故 C 不符合题意。
(6)探究电流与电压的关系的实验中,需要控制定值电阻的阻值不变,通过改变滑动变阻器的阻值改变电流和电压,故图甲实验装置能用来探究电流与电压的关系。
解析
【分析】
1. 第(1)问：伏安法测电阻实验中，电压表应并联在待测电阻两端，原电路中电压表测电源总电压，需调整导线使电压表并联到定值电阻两端；
2. 第(2)问：闭合开关前，滑动变阻器滑片需调至阻值最大处，保护电路，根据滑动变阻器接线判断滑片位置；
3. 第(3)问：电流表、电压表均无示数说明电路断路，通过电压表在各元件两端的示数判断断路位置；
4. 第(4)问：先确定电流表量程和分度值读数，再根据欧姆定律计算电阻，最后取多次测量的平均值；
5. 第(5)问：明确本次实验多次测量的目的（减小误差），对比各选项实验的多次测量目的；
6. 第(6)问：探究电流与电压关系需控制电阻不变，改变定值电阻两端电压，判断装置是否满足要求。
【解析】
(1) 原电路中电压表并联在电源两端，应改接为并联在定值电阻R两端：将电压表接滑动变阻器左端的导线打“×”，改接到定值电阻R的右接线柱，如图所示：
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，图中滑动变阻器接左下端和右上端，滑片滑到最右端时阻值最大，故填“右”；
(3) 电流表、电压表均无示数说明电路断路；电源两端电压表有示数，电源正常；接R两端电压表无示数，接滑动变阻器两端电压表有示数，说明滑动变阻器断路，故障选B；
(4) 电流表用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.2A；第2次电阻$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{2.0\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，三次电阻平均值$R=\frac{9.4\ \Omega+10\ \Omega+10.4\ \Omega}{3}\approx9.9\ \Omega$；
(5) 本次实验多次测量目的是取平均值减小误差：A选项刻度尺测长度多次测量是减小误差，B选项探究电流与电阻关系是找普遍规律，C选项测小灯泡电功率是探究规律，故选A；
(6) 探究电流与电压关系需控制电阻不变，通过滑动变阻器可改变定值电阻两端电压，故装置能完成实验，填“能”。
【答案】
(1)
(2) 右
(3) B
(4) 0.2；9.9
(5) A
(6) 能
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、滑动变阻器使用
【点评】
本题为伏安法测电阻的综合实验题，涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障判断、数据处理、实验目的等核心考点，注重基础实验能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：伏安法测电阻实验中，电压表应并联在待测电阻两端，原电路中电压表测电源总电压，需调整导线使电压表并联到定值电阻两端；
2. 第(2)问：闭合开关前，滑动变阻器滑片需调至阻值最大处，保护电路，根据滑动变阻器接线判断滑片位置；
3. 第(3)问：电流表、电压表均无示数说明电路断路，通过电压表在各元件两端的示数判断断路位置；
4. 第(4)问：先确定电流表量程和分度值读数，再根据欧姆定律计算电阻，最后取多次测量的平均值；
5. 第(5)问：明确本次实验多次测量的目的（减小误差），对比各选项实验的多次测量目的；
6. 第(6)问：探究电流与电压关系需控制电阻不变，改变定值电阻两端电压，判断装置是否满足要求。
【解析】
(1) 原电路中电压表并联在电源两端，应改接为并联在定值电阻R两端：将电压表接滑动变阻器左端的导线打“×”，改接到定值电阻R的右接线柱，如图所示：
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，图中滑动变阻器接左下端和右上端，滑片滑到最右端时阻值最大，故填“右”；
(3) 电流表、电压表均无示数说明电路断路；电源两端电压表有示数，电源正常；接R两端电压表无示数，接滑动变阻器两端电压表有示数，说明滑动变阻器断路，故障选B；
(4) 电流表用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.2A；第2次电阻$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{2.0\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，三次电阻平均值$R=\frac{9.4\ \Omega+10\ \Omega+10.4\ \Omega}{3}\approx9.9\ \Omega$；
(5) 本次实验多次测量目的是取平均值减小误差：A选项刻度尺测长度多次测量是减小误差，B选项探究电流与电阻关系是找普遍规律，C选项测小灯泡电功率是探究规律，故选A；
(6) 探究电流与电压关系需控制电阻不变，通过滑动变阻器可改变定值电阻两端电压，故装置能完成实验，填“能”。
【答案】
(1)
(2) 右
(3) B
(4) 0.2；9.9
(5) A
(6) 能
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、滑动变阻器使用
【点评】
本题为伏安法测电阻的综合实验题，涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障判断、数据处理、实验目的等核心考点，注重基础实验能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6
