【分析】
我们按照题目小问依次梳理思路:
1. 第(1)问连接实物图:伏安法测电阻的核心是用电压表测待测电阻两端电压、电流表测通过待测电阻的电流,因此只需将电压表并联在待测电阻两端,滑动变阻器按照“一上一下”的接线原则补全串联线路即可。
2. 第(2)问电路故障分析:题目给出“两电表均无示数”的条件,我们逐个代入选项验证:若滑动变阻器断路,全电路断开则两表都无示数;若待测电阻断路,电压表会串联接入电路,示数接近电源电压,不符合条件,逐一排除错误选项即可得到答案。
3. 第(3)问电流表读数:先确定电流表选用的量程,再明确对应分度值,根据指针位置读出电流数值。
4. 第(4)问电阻平均值计算:根据欧姆定律R=U/I分别算出三次实验对应的电阻值,再求三者的平均值,按要求保留一位小数即可。
【解析】
(1) 实物电路补全:将电压表并联在待测电阻Rx两端,根据电源电压选择对应量程(通常两节干电池选0~3V量程),滑动变阻器选择一个上接线柱接入电路,完成串联线路连接,最终连线效果见参考答案配图。
(2) 故障判断:
选项A:滑动变阻器断路时,整个电路处于断开状态,电路中无电流,电流表无示数,电压表两端无法连通电源两极,也无示数,符合题意;
选项B:Rx断路时,电流表无电流通过无示数,但电压表两端可通过滑动变阻器、电流表连通电源两极,电压表示数接近电源电压,不符合两表均无示数的条件;
选项C:Rx短路时,电压表被短路无示数,但电路为通路,移动滑动变阻器滑片时电流表示数会发生变化,不符合题意;
选项D:电流表短路时,电流表无示数,但电路仍为通路,移动滑片时电压表示数会随之改变,不符合题意。因此选A。
(3) 电流表选用0~0.6A量程,该量程下分度值为0.02A,指针对应示数为0.18A。
(4) 分别计算三次实验的电阻:R₁=U₁/I₁≈15.0Ω,R₂=U₂/I₂≈15.0Ω,R₃=U₃/0.18A≈15.6Ω,三次电阻平均值为(15.0Ω+15.0Ω+15.6Ω)/3≈15.2Ω。
【答案】
(1)

(2) A
(3) 0.18
(4) 15.2
【知识点】
伏安法测电阻,电路故障分析,欧姆定律应用
【点评】
本题是伏安法测电阻实验的经典题型,覆盖了实验连线、故障排查、电表读数、数据处理多个核心考点,重点考查学生对实验原理的理解和故障逐一排查的逻辑能力,易错点是容易误将Rx断路判定为两表均无示数,需要牢记电压表串联在断路电路中的示数特点。
【难度系数】
0.6