初中物理伏安法测电阻的探究实验试题

小明用如图1的实验装置测量小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为 $4.5V$。

（1）连接电路时，开关应　 　。

（2）请在图1中用笔画线代替导线，完战剩余部分的电路连接（要求：滑片向左移动时，灯变亮）

（3）正确完成电路连接后，闭合开关时，电流表没有示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$

（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，此时电路中的电流为　　 $A$，小灯泡的电阻为　　 $\Omega$

（5）小明还设计了如图3所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为 $R_0$，小灯泡的额定电流为 $I_{额}$，请将以下实验步骤补充完整

①只闭合开关 $S$、 $S_1$，移动 $R_1$的滑片，使电流表示数为 $I_{额}$。

②接着　　。

③再将 $R_1$的滑片调至最左端，记下电流表的示数 $I_1$；将 $R_1$的滑片调至最右端，记下电流表的示数 $I_2$。

④写出小灯泡额定功率的表达式： $P=$　　。（用 $R_0$、 $I_{额}$、 $I_1$、 $I_2$表示）

用“伏安法”测未知电阻的阻值。

（1）请用笔画线表示导线，将图甲所示的实物连接成完整电路。要求：滑动变阻器的滑片 $P$向右移动时，电流表示数变小（请勿更改原有导线，导线不能交叉）。

（2）连接电路前，开关必须　 　。电路接通前，滑动变阻器的滑片 $P$应该移至图中　　处（选填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（3）小林闭合开关后，发现电流表示数为零，但电压表有示数，此时电路中的一处故障是待测电阻 $R_x$　　（选填“短路”或“断路” $)$。

（4）小林排除故障后，用滑动变阻器调节接入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示，其示数为　　 $A$；另一次测量电压表的指针如图丙所示，其示数为　　 $V$．小林根据几组实验数据计算出 $R_x$的值，为了进一步减小误差，绘制了 $R_x$的 $U-I$图象。

（5）另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的 $U-I$图象。小林发现小宇绘制的 $U-I$图象和自己绘制的 $U-I$图象不同，你认为其原因是小宇　　；小林根据小宇的 $U-I$图象也可计算出待测电阻 $R_x=$　　 $\Omega$（实验过程中电源电压保持不变）。

在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

（1）为了测量更精确。电压表应选择的量程是 $0~$　 （选填“3”或“15” $)V$。

（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 $2.5V$，此时电流表的示数如图乙所示，为　　 $A$。

（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
电压 $U/V$	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流 $I/A$		0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　　（选填“左”或“右“ $)$端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变　　（选填“大”或“小” $)$。

（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器 $R_1$的最大阻值为 $R_0$，小灯泡的额定电压为 $U_{额}$．请完成下列实验步骤：

①闭合开关 $S$， $S_1$，调节 $R_1$的滑片，使电压表的示数为 $U_{额}$；

②接着　　；

③调节 $R_1$的滑片调至最左端，记下电压表示数 $U_1$；将 $R_1$的滑片调至最右端，记下电压表示数为 $U_2$，小灯泡额定功率的表达式： $P=$　　（用 $R_0$、 $U_{额}$， $U_1$、 $U_2$表示）

小梅测量额定电压为 $2.5V$的小灯泡在不同电压下工作时的电阻，所用电源电压恒为 $4.5V$，她设计的电路如图甲所示。

（1）小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流，当小灯泡两端电压为　 　 $V$时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，读出电流为　　 $A$，此时小灯泡电阻为　　 $\Omega$（结果保留一位小数）。

（2）实验中小梅发现，不管怎么样移动滑动变阻器的滑片，都无法使小灯泡两端电压足够小。于是她向老师请教，老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可，如图丙中 $a$所示。请你用笔在图丁中将增加的导线 $a$补画上去。

（3）小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为　　 $V$到 $4.5V$，为保证电路安全，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于　　端（选填“左”或“右” $)$。

（4）小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流，并作出小灯泡的 $U-I$图线如图戊所示，由图可知小灯泡的电阻是　　（选填“变化”或“不变化” $)$。小刚注意到电压在 $0.5V~2.5V$变化时， $U-I$图线几乎是一条直线，他认为在这个电压范围内小灯泡的电阻是不变的。你赞同谁的观点？（请回答并说明理由）　　。

某同学测量额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡 $L$ 在不同电压下的电阻。

（1）他连接了如图1所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是： 　     　。

（2）改正（1）中的错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如表所示。

电压     $U/V$	0.9	1.3	1.7	2.1	2.5
电流     $I/A$	0.18	0.22	0.24	0.26	0.28

请完成下列问题：

①小灯泡 $L$ 正常发光时的电阻 $R_L=$ 　　 $\Omega$ ．（结果保一位小数）

②若将与上述小灯泡 $L$ 规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图2所示。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 $1.8V$ ，则电流表的示数为 　　 $A$ 。

小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻 $R_x$的阻值。闭合开关 $S$，调节滑动变阻器的滑片 $P$后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为　 　 $V$，电流表的示数为　　 $A$，待测电阻 $R_x$的阻值为　　 $\Omega$。

如图为"研究小灯泡灯丝的阻值变化特点"的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：（小灯泡额定电压 $3.8V$ ，额定电流 $0.32A)$ ；电压表（量程 $3V$ ，内阻 $3000\Omega )$ ；电流表（量程 $500\mathit{mA}$ ，内阻 $0.5\Omega )$ ，定值电阻 $R_0$ （限值 $1000\Omega )$ 。按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为 $2.7V$ ，电流表的示数为 $315\mathit{mA}$ ．求此时：

（1）小灯泡两端的电压；

（2）通过小灯泡的电流；

（3）小灯泡灯丝的阻值。

图甲为伏安法测电阻的实验电路图。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 $P$ 应置于 　　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端；

（2）小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路，"试触"时，发现电流表的指针偏转很小；移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是： 　　；

（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙，则此时被测电阻两端的电压为 　　 $V$ ，该电阻的阻值为 　　 $\Omega$ 。

小明同学在"测量小灯泡的电功率"的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$ ，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有" $20\Omega 1A$ "字样。

（1）实验电路如图甲所示，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路。

（2）小明将电路连好后，闭合开关，发现小灯泡发光很微弱，电流表、电压表均有示数，左右移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，小灯泡亮度和两表示数均不变，其原因可能是 　　。

（3）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为 $2V$ ，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片 $P$ 向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定电功率为 　　 $W$ 。

（4）小明依次测出了六组实验数据，如表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的 $I-U$ 图象。

电压 $U/V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.9
电流 $I/A$	0.10	0.16	0.20	0.22		0.26
电功率 $P/W$
亮度变化	暗 $\to$ 亮

（5）通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现： 　　。（写出一条即可）

小华做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。

表一

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	2.6	0.18
2	2.3	0.20

表二

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
3	2.2	0.20
4	2.6	0.24

①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在 　　的两端；

②实验中小华所用的电源电压为 　　伏；

③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为 　　欧；（精确到0.1欧）

④根据实验数据，计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为"10欧 2安"。 　 　（需写出计算过程）

现有器材：电源（电压有2、4、6、8、10和12伏六档）、电流表、电压表和电键各两个，滑动变阻器（标有"20欧 2安"字样）、待测小灯泡（标有"2.2伏"字样）和待测电阻 $R_x$ 各一个，以及导线若干、小华要做"用电流表、电压表测电阻"实验，小红同时要做"测定小灯泡的电功率"实验，但由于变阻器只有一个，两位同学讨论后，设计实验方案并分配器材，然后使用各自分得的器材进行实验，实验中，小华发现电路中电流表的最小示数为0.2安；小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3安

（1）根据小华实验的相关信息

（a）画出小华实验的电路图； （在答题纸的相应位置作图）

（b）电流最小时测得的电阻值 $R_x$ 为 　　欧

（2）根据小红实验的相关信息

（a）计算小灯泡的额定功率 $P_{额}=$ 　　

（b）计算说明实验中小红选择的电源电压档位 　　

小亮同学用伏安法测量一个定值电阻 $R_0$ 的阻值。实验器材有：待测定值电阻 $R_0$ （约 $10\Omega )$ 、电压表、电流表、滑动变阻器 $\left(20\Omega 1A\right)$ 、开关、电源（电压恒定）各一个，导线若干。

（1）该实验的原理是 　　

（2）如图甲所示，是小亮连接的部分电路，请用笔画线代替导线，在图中将电路连接完整。要求：当滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变大。

（3）请你为实验需要测量和计算的物理量，设计一个实验数据记录表格。

（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数无明显变化，电流表示数为零，造成该故障的可能原因是 　　。

（5）排除故障，通过实验测出了两组数据后，电压表突然坏了。请你利用现有器材，帮助他设计电路，再测一次该定值电阻的阻值，并在图乙虚线框内画出你设计的电路图。

如图所示，小明进行"伏安法测量电阻"的实验：

（1）请帮助小明根据电路图甲将实物电路乙连接完整（导线不能交叉）

（2）电路连接好后，当小明准备闭合开关开始实验时，滑动变阻器的滑片应该滑到 　　（选填" $\mathit{A}$ "或" $\mathit{B}$ "）端。

（3）小明闭合开关，并调节滑动变阻器，发现电流表没有示数，但电压表有示数且无变化，则电路原因可能是 　　。

（4）小明排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表读数为 $\mathbf{2}\mathbf{.}\mathbf{6}\mathit{V}$ 时，电流表的示数如图丙所示，则该定值电阻的阻值是 　　。

（5）小明还想探究电流与电阻的关系，请你帮助小明设计数据记录表格。

小军利用图1电路探究电流与电阻的关系，所用器材规格已在图中标明。

（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片 $P$ 向左移动时，滑动图变阻器接入电路的阻值增大；

（2）完成连接后进行实验。闭合开关前，滑片 $P$ 应置于最 　　（选填"左"或"右" $)$ 端；

（3）实验中，若无论如何调节滑动变阻器，电流表的示数为零，电压表示数始终为 $3V$ ．经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是 　　（选填导线编号）；

（4）测量结束后，应先 　　，拆除 　　两端导线后，再拆除其他导线并整理好器材；

（5）将电流表示数记为 $I$ ，电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为 $R_1$ 和 $R_2$ ．小军根据实验数据绘制的 $I$ 与 $\frac{1}{R_1}$ 之间关系的图线如图2所示。

①根据图2可得出"在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　　"的实验结论；

②在图3的选项中，能正确反映 $I$ 与 $\frac{1}{R_2}$ 之间关系的是 　　，你的理由是： 　　。

小明和小华分别用"伏安法"测量定值电阻的阻值。

（1）小明实验的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整。

（2）小明第1次测量时，电压表示数如图乙所示，则电压为 　　 $V$ 。

（3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为 　　 $\Omega$ 。

表一

实验次数	1	2	3
电压 $U/V$		2.0	2.5
电流 $I/A$	0.30	0.41	0.52

表二

实验次数	1	2	3
电压 $U/V$	1.5	2.0	2.5
电流 $I/A$	0.30	0.20	0.10

（4）小华测量的数据如表二所示，则小华实验中存在的问题可能是： 　　。