初中物理伏安法测电阻的探究实验试题

为了测量一个小灯泡的额定功率和电阻，现提供的器材如下：

$A$ 小灯泡一个（额定电压为 $2.5V$，阻值约几欧）； $B$电流表 $(0~0.6A~3A)$； $C$电压表 $(0~3V~15V)$； $D$滑动变阻器 $\left(20\Omega 1A\right)$； $E$滑动变阻器 $(50\Omega 0.3A)$； $F$滑动变阻器 $(500\Omega 0.1A)$； $G$电源 $\left(3V\right)$， $H$导线若干。

（1）滑动变阻器应选　　（填器材前的序号）。

（2）选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处连接错误，错误的地方是　　。

（3）改正错误后，移动滑片，读取多组电压表的示数 $U$、电流表示数 $I$的值，记录在列表中，然后在坐标纸上描点作出 $I-U$关系图，如图丙所示。

（4）通过丙图可得小灯泡的额定功率为　　 $W$，此时电阻为　　 $\Omega$。

一小灯泡额定电压为 $2.5V$ ，图 $a$ 是测量其电阻的实验电路图。

（1）请按照图 $a$ ，将图 $b$ 中的实物电路连接完整；

（2）闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为 $2.50V$ 时，小灯泡正常发光，电流表示数如图 $c$ 所示，则此时通过小灯泡的电流为 　    $A$ ；

（3）调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐减小，会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度 　　（选填"升高"、"不变"或"降低" $)$ ；

（4）测量数据如下表所示。

电压     $U/V$	2.50	2.10	1.70	1.30	0.90	0.50
电流     $I/A$		0.26	0.24	0.21	0.19	0.16

分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，其灯丝的电阻越 　　。

实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为 $2.5V$（阻值约为 $10\Omega )$，滑动变阻器规格为“ $20\Omega 1A$”。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）。

（2）滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有　　作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是　　。

（3）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片 $P$，观察到　　，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为　　 $\Omega$．继续向左移动滑片，则可能出现的现象有　　（写出一条即可）。

（4）实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得出结论：　　。

现有一个电压约为 $36V$的电源（电压保持不变），一个量程为 $0~1A$的电流表，三个阻值已知的电阻 $R_1\left(20\Omega \right)$、 $R_2\left(30\Omega \right)$、 $R_3\left(10\mathit{k\Omega }\right)$，开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为 $10\Omega$的未知电阻 $R_x$的阻值。要求：

（1）画出实验电路图；

（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；

（3）写出待测电阻 $R_x$的数学表达式（用已知量和测量量表示）。

现有一个阻值为 $20\Omega$的定值电阻 $R_0$，一个电压约为 $15V$的电源，一个量程为 $0~1A$的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为 $10\Omega$的未知电阻 $R_x$的阻值。要求：

（1）画出实验电路图；

（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；

（3）写出待测电阻 $R_x$的数学表达式（用已知量和测量量表示）。

小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，设计了如图甲的电路。

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。

（2）闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是　　处断路。

（3）小华排除电路故障后，先将 $5\Omega$的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，记下此时的电流值。取下 $5\Omega$的电阻，再分别接入 $10\Omega$、 $15\Omega$的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为　　 $V$，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成　　。

在测量标有电压为 $2.5V$的小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于 $2.5V$，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下降，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如表所示。

数据序号	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 $I/A$	0.28	0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

（1）根据题目要求，请用笔画代替导线将电压表接入电路中。

（2）从数据可以看出，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　　（选填“ $a$”或“ $b$” $)$端滑动。

（3）小灯泡正常发光时电阻为　　 $\Omega$，小灯泡不接入电路时，其电阻最接近　　 $\Omega$。

（4）对比不同电压下的小灯泡电阻值，我们得出结论：随着小灯泡灯丝温度不断降低，小灯泡的电阻逐渐　　。

如图所示，是电学中常见的电路图，在 $A$、 $B$两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是 $($　　 $)$

A．探究电流与电压的关系 $--$改变定值电阻两端电压

B．探究电流与电阻的关系 $--$调节电阻两端电压成倍数变化

C．测量定值电阻的阻值 $--$多次测量求平均值，减小误差

D．测量小灯泡的电功率 $--$改变小灯泡两端电压，求平均电功率

【实验名称】用电流表和电压表测电阻

【实验器材】电压恒为 $3V$的电源、电压表、电流表、标有“ $20\Omega 2A$”字样的滑动变阻器，待测电阻 $R_x$、开关、导线若干。

【实验原理】　 $R=\frac{U}{I}$　

【实验步骤】

（1）小明按如图甲所示的电路图连接电路；

（2）闭合开关，发现电流表示数如图乙所示，则下一步的实验操作是：先　　，然后　　。

（3）小明测出待测电阻的阻值后，向老师汇报，老师指出他实验设计中存在着不足，其不足是　　。

（4）改进后，小明继续实验并将数据记录在表中，分析数据可知待测电阻的阻值为　　 $\Omega$；还可以初步得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　　；

实验次数	电压 $U/V$	电流 $I/A$
1	2.4	0.24
2	2.0	0.20
3	1.5	0.15

（5）实验过程中，若小明将滑片 $P$移到了如图丙所示位置，闭合开关，此时电流表的示数为　　。

某实验小组设计了图甲所示的电路，测量一个阻值约为 $100\Omega$的电阻 $R_x$的阻值，实验室中提供的器材有：两节完全相同的旧干电池，两个开关 $S_1$、 $S_2$，导线若干。另外还有可供选择的器材：

$A$．电压表 $V_1$（量程 $0~3V)B$．电压表 $V_2$（量程 $0~15V)$

$C$．定值电阻 $R_1$（阻值 $5\Omega )D$．定值电阻 $R_2$（阻值 $160\Omega )$

（1）为了准确测出 $R_x$的阻值，实验时，在图甲中的电压表应选用　        　，定值电阻 $R$应选用　       　。（均填字母序号）

（2）将实验器材按照电路图连接好电路，先闭合　       　，电压表示数如图乙所示，是　        　 $V$，再闭合　         　，电压表的示数为 $2.8V$。

（3）根据实验的数据，可计算出 $R_x=$　         　 $\Omega$

（4）实验中使用的干电池每节电压是　         　 $V$。

为了测出未知电阻 $R_x$的阻值，某同学利用阻值已知的电阻 $R_0$和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电源电压未知且不变） $($　　 $)$

A．（2）（4）B．（2）（3）C．（1）（3）D．（3）（4）

用如图甲所示的实验装置来测量电阻 $R$的电阻值，请你完成下列各题。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接成正确的测量电路。

（2）电路中的滑动变阻器对电路起保护作用，因此开关闭合前，其滑片应移到最　   　（选填“左”或“右”），实验过程中滑动变阻器还有另一作用，是　            　。

（3）如果电路中的电流表、电压表的示数如图乙所示，可知电流表的示数为　     　 $A$，电压表的示数为　     　 $V$，则被测量电阻 $R$的阻值为　      　 $\Omega$，电阻 $R$消耗的电功率是　     　 $W$。

小红家有一支电子体温计，查阅说明书得知，电子体温计的探测器是热敏电阻，其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻，准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值，按照图甲所示连接了实验电路。 $R_T$为热敏电阻，实验时， $R_T$置于温控箱（图中虚线区域）中电源电压保持不变， $R_1$为定值电阻， $R_2$为电阻箱 $(0~9999\Omega )$， $S_2$单刀双掷开关，开关 $S_1$和 $S_2$闭合前，小红将电阻箱 $R_2$的阻值调到最大。

（1）小红首先调节温控箱的温度，使 $R_T$温度为 ${42.0}^{°}\text{C}$，闭合 $S_1$，将 $S_2$接2，读出电压表的示数为 $3V$。

①为测量此时 $R_T$的阻值，接下来的操作是：将 $S_2$接　　（选填“1”或“2” $)$，调节电阻箱 $R_2$的阻值，使电压表示数为　　 $V$，读出此时 $R_2$的阻值即为 ${42.0}^{°}\text{C}$时 $R_T$的阻值。

②逐渐降低温控箱的温度，根据上述方法测量出 $R_T$在不同温度时的阻值，若依据小红所测数据画出的 $R_T$阻值随温度变化的图象如图乙所示，且当 $R_T$的温度降至 ${32.0}^{°}\text{C}$时，闭合 $S_1$，将 $S_2$接2，电压表示数为 $2.4V$．求电阻 $R_1$的阻值。

（2）在获得如图乙所示的 $R_T$阻值随温度变化的关系后，为了自制模拟电子体温计，小红将 $S_2$始终接2，闭合 $S_1$后，通过电压表的示数大小来显示温度高低，如果将 $R_T$用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央，保持腋窝合拢，闭合 $S_1$，当电压表示数稳定后，电压表示数最接近　　。

$A.2.25\mathit{VB}.2.45\mathit{VC}.2.65\mathit{VD}.2.85V$

小明要测量定值电阻 $\mathit{Rx}$的阻值（约十几欧）现有器材：电源 $\left(6V\right)$、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。

（1）他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整；

（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最　　端闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时 $R_x$两端的电压为　　 $V$。

（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0．他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到 $a$、 $d$接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到 $c$、 $f$接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍为0；则由此可以判断故障是：　　；

（4）排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为 $20.0\mathit{cm}$、总阻值为 $10\Omega$的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示）。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路 $(\mathit{AB}$为电阻丝， $C$为鳄鱼夹），继续进行实验。

①根据已知条件判断，电压表量程应选用　　 $V$；

②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示

次数	1	2	3
$\mathit{AC}$长度 $\left(\mathit{cm}\right)$	4.0	14.0	20.0
电压表示数 $\left(V\right)$	0.8	2.0	2.4

求出第1次实验时电路中的电流 $I_1=$　　 $A$；利用表中所有数据求出待测电阻 $R_x=$　　 $\Omega$。

有两只阻值未知的定值电阻 $R_1$、 $R_2$。

（1）图甲是用伏安法测 $R_1$阻值的实物电路，电源电压恒为 $3V$，滑动变阻器最大阻值为 $10\Omega$。

①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“ $\times$”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）。

②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是　　（填字母）。

$A$．滑动变阻器断路 $B$． $R_1$断路     $C$． $R_1$短路

③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为 $1.2V$时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻 $R_1=$　　 $\Omega$。

④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有　　（填序号）。

实验序号	$U/V$	$I/A$	$R_1/\Omega$
1	0.8	0.2
2	1.6	0.4
3	1.9	0.475

（2）图丙是能巧测 $R_2$阻值的实验电路图。图中 $R$为电阻箱， $R_0$为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达 $R_2$的阻值请在空白处填上适当内容。

①将开关接 $a$，调节电阻箱和滑动变阻器滑片 $P$至适当位置，记下　　；

②将开关接 $b$，调节　　，保持　　不变，记下　　；

③则 $R_2=$　　。