初中物理伏安法测电阻的探究实验试题

如图甲是某小组用“伏安法测定值电阻R_x”的电路图，图乙为实物电路。

（1）在图乙中将缺失的两根导线补画完整。

（2）在某次测量中，电压表盘面如图丙，则读数为　　。

（3）当滑动变阻器的滑片P从目前位置滑至左端时，V的读数增量为△U，A的读数增量为△I，则R_x＝　　（用△U和△I表示）。

小峰想利用一块电流表和阻值已知的电阻R₀测量电阻R_X的阻值。小峰选择了满足实验要求的电源（电压保持不变）、电流表，并连接了实验电路，如图所示。小峰的实验步骤没有写完整，请你帮助小峰完成实验步骤，并写出电阻R_X的表达式。

（1）闭合开关S₂，断开S₁，读出电流表的示数I₁；
（2）                 ，读出电流表的示数I₂；则待测电阻的表达式为：R_X =           。

小明想利用一块电流表和一个电阻箱R′测量未知电阻R_x的阻值。他选择了满足实验要求的实验器材，并按照图所示的电路图连接好实验电路。以下是他设计的实验方案，请将实验步骤补充完整，并写出未知电阻R_x阻值的表达式：

（1）断开开关，调整电阻箱R′的阻值为R₁，闭合开关，记录电流表的示数I₁和电阻箱的阻值R₁；
（2）断开开关，______；
（3）根据测量得到的数据，可得电阻R_x阻值的表达式R_x=______。

实验室中要测量一只阻值约1kΩ的电阻。能提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为0~3V、0~15V）、学生用电流表（量程为0~0.6A、0~3A）、滑动变阻器（100Ω  2A）和电阻箱      （0~9999Ω  2A，）各一只、开关、导线若干。小明选择了适当器材，设计的电路如图16所示，

(1)请你按照小明的设计电路完成下面实物图的连接。(2分)

(2)小强认真研究了题中所给器材后，认为小明设计的电路不能测得待测电阻的阻值，请你分析小强作出判断的理由：______________________________________________
______________________________________________________________________。(2分)
（3）于是小强和小明一起重新制定的实验方案，他们选择了干电池两节、开关三只、待测电阻、___________、____________、_____________和若干导线，利用等效替代法设计了电路，顺利地完成了实验。
请你将他们未写出的器材名称填在空格处，并将电路图画在虚线框中。(5分)
（4）若根据虚线框中的电路图，已完成了实物的连接，请写出测得待测电阻的主要实验步骤：

__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________

在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示：

编号	材料	长度/m	横截面积/mm^2
A	镍铬合金	0.5	0.5
B	镍铬合金	1.0	0.5
C	镍铬合金	0.5	1.0
D	锰铜合金	0.5	0.5

 
（1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察                      来比较导体电阻的大小。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入图13电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟           有关。

某科学兴趣小组在测量额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们进行如下研究：

【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大；

②灯丝的温度升高导致电阻增大。

【实验器材】干电池2节，额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。

【实验方案】

次数	1	2	3	4	5
电压     $/V$
电流     $/A$
电阻     $/\Omega$

①按图连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变；

②闭合开关 $S$ ，读出电压表和电流表示数，记录在表格中；

③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。

连接电路时，电压表量程选择 $0~3V$ 而不是 $0~15V$ 的目的是 　　。

【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是 　　。

【交流反思】进一步探究发现，灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时，也常会带有一定假象，同学们要善于透过现象看本质。例如，用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠 　　。

在中考物理实验操作考试中，小红完成了伏安法测电阻实验，用到的器材有：电源（电压低于 $3V$ 且不变），电流表和电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只（约 $10\Omega )$ 、导线若干、开关1个。请完成以下问题：

（1）图甲是老师预接的部分实验电路，请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小）。

（2）连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端的位置；

（3）闭合开关，发现电流表指针如图乙所示，造成这一现象的原因可能是 　　。

A．	$A$ ．滑动变阻器阻值过小
B．	$B$ ．电阻 $R$ 短路
C．	$C$ ．电池电压过低
D．	$D$ ．电流表正负接线柱接反

（4）排除故障，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置时，两表示数如图丙所示，则该次测得阻值为 　　 $\Omega$ 。为了测量结果更准确，应改变电流电压多次测量求平均值。

（5）如果实验中电压表损坏，小红观察了滑动变阻器铭牌后，认为用余下的器材也能完成测量，设计电路如图丁，主要操作步骤如下：

①连接电路，将滑片移到 $B$ 端，闭合开关，电流表示数为 $I_1$ ；

②再将滑片移到 $A$ 端，电流表示数为 $I_2$ ；

③若滑动变阻器最大阻值为 $R_0$ ，则待测电阻 $R=$ 　　（用字母表示）。

某电学实验小组设计了以下几组实验：

（1）实验一：利用图1电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为U ₀不变。

①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最 　 　（选填"左"或"右"）端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于 　 　被短路而造成的；

②排除故障后，调节电阻箱阻值R，进行多次实验，得到 $I$ 与 $\frac{1}{R}$ 关系如图2所示，U ₀＝ 　 　V。

（2）实验二：将图1中电阻箱换成标有"2.5V"字样的小灯泡，实验得到图3所示I﹣U图象，则小灯泡的额定功率为 　 　W；当通过小灯泡的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为 　 　Ω。

（3）实验三：利用图4所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为10V，定值电阻R ₀＝5Ω。调节变阻器滑片，使电流表A ₂的示数为 　 　A时，读出电流表A ₁的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选R ₁"10Ω 1.2A"和R ₂"50Ω 0.8A"两种规格中的 　 　（选填"R ₁"或"R ₂"）。

小科连接好如图1所示电路，闭合开关，按一定操作来测量“小灯泡的电阻”，获得实验数据如表：

实验次数	1	2	3	4
电压 $U/$伏	2.5	2.0	1.5	1.0
电流 $I/$安	0.22	0.20	0.17	0.13
电阻 $R/$欧	11.36	？	8.82	7.69

（1）表中第2次实验时，小灯泡电阻为　　欧；

（2）将表中电流、电压数据转换为 $I-U$图象（图 $2)$，正确的是　　；

（3）小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光，出现这种现象的原因是　　；

（4）小君按小科的方法连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表指针不偏转，电压表指针偏转。若此电路只有一处故障，你认为该故障是　　。

如图所示，小强和小冬设计了用“伏安法”测量未知电阻 $R_x$的实验。

（1）图甲是实物电路图，请用笔画线代替导线将其连接完整。（要求滑片向右滑，电压表示数减小）

（2）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到　 端（填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（3）闭合开关，当滑片移动到某位置时；电压表、电流表示数如图乙所示，则未知电阻 $R_x=$　　 $\Omega$．实验中，为了减小误差，还需进行的操作是　　。

（4）小强和小冬还设计了如图丙所示的测量电路：图（a）所示电路中电源电压为 $1.5V$，将 $M$、 $N$两个线头相接，调节滑动变阻器，使电流表指针指在 $0.6A$处；保持滑动变阻器滑片位置不变，若在 $M$、 $N$之间接入另一未知电阻 $R_y$，电流表示数如图（b）所示，则未知电阻 $R_y=$　　 $\Omega$．若把此电流表 $A$上各电流值改成对应的电阻值，你就可以把它改装成能测　　的仪表。

在测量“小灯泡的电阻”的实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为 $3V$的电源、标有“ $2.5V$”的小灯泡、滑动变阻器及导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，把图中的实物电路连接完整；（导线不能交叉）

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 $P$应处于图中最　　端（填“左”或“右）；

（3）连好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是　　

$A$．小灯泡断路 $B$．小灯泡短路 $C$．滑动变阻器断路

（4）排除故障后，按正确的操作测得实验数据记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
电压 $\left(V\right)$	①2.5	③2.0	⑤1.5
电流（A）	②0.30	④0.25	⑥1.0
电阻 $\left(\Omega \right)$

在分析实验数据时，发现了一个数据有明显错误，这个数据是　　（选填上表中数据前面的序号）。这个数据的正确值是　　；

（5）根据实验数可知小灯泡正常发光时的电阻是　　 $\Omega$．（保留一位小数）

小明在做测量小灯泡的电阻实验中，电路图如图所示。小灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压为6V。

（1）小明连接好电路，闭合开关，发现灯泡立即发出明亮耀眼的强光，并很快熄灭，则原因可能是　　；

A．电流表短路                     B．小灯泡短路

C．滑动变阻器接入电路的阻值过小     D．电压表断路

（2）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的划片，让电压表示数逐渐变大，灯泡逐渐变亮，灯丝温度不断升高，测量数据如表：

实验次数	1	2	3	4
电压（V）	2.0	2.5	3.0	3.8
电流（A）	0.33	0.34	0.35	0.40
电阻（Ω）	6.1	7.4	8.6

表中空缺的数据应为　　，小灯泡正常发光的功率是　　W。

（3）分析如表数据，你发现小灯泡的电阻与灯丝的温度有什么关系？

如图所示，选取一个自动铅笔芯，使铅笔芯一端的a夹子固定，当来回移动另一端的b夹子时，灯泡的亮度发生了变化，这说明了铅笔芯是______（填“导体”或“绝缘体”），还能说明导体的电阻大小与______有关．下列电器中_________（填“电水壶”、“可调光台灯”或“电动机”）应用了而此原理。

小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻R_x的阻值，已知未知电阻R_x的阻值不小于5Ω，电源由两节干电池组成，除了开关、导线外，可供使用的实验器材有：电压表(量程0～15V，0～3V)，电流表(量程0～3A，0～0.6A)，滑动变阻器R(20Ω，1A)，阻值已知且大小不等的定值电阻R₁和R₂．

(1)为完成此实验，电压表的量程应选择_____    V，电流表的量程应选择_____    A．
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数是0.14A时，电压表的示数是2.1V，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1.8V，电路元件盒中电源电压是_____     V，未知电阻R_x的阻值是_____    Ω．此过程中小明                      （填“由左向右”或“由右向左”）移动滑片。
(3)小明的同学利用上述器材，还设计了测量未知电阻R_x的四种实验电路，其中无法测出未知电阻R_x的是_____     ．

为了研究影响导体电阻大小的因素，甲、乙两组同学在常温下做了如下实验：他们分别选用材料不同的若干合金导体研究导体的电阻与长度、横截面积的关系。实验中他们将这些导体分别接在某一恒定电压的两端，用电流表测量通过导体的电流来了解导体对电流的阻碍作用的大小，然后将相关实验数据整理后，填入下表中。

小组	实验序号	导体的材料	导体的长度（米）	导体的横截面积 （×10^-6米^2）	通过导体的电流 (安)
甲	1	镍铬合金	0.1	2	0.3
2	0.3	6	0.3
3	0.1	3	0.45
4	0.2	6	0.45
乙	5	铁镍铝 合金	0.25	5	0.2
6	0.45	9	0.2
7	0.5	5	0.1
8	0.9	9	0.1

 

 
①甲组同学分析比较实验序号1与3中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
    （15）      。乙组同学分析本组记录的实验数据  （16） （选填“能”或“不能”）得出同样的结论。
②甲、乙两组同学分析比较了实验序号 （17）      中的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，导体的材料和横截面积相同时，长度越长，导体的电阻越大。
③乙组同学进一步综合8次实验中所记录的导体长度及横截面积的大小，并结合相关条件初步得出结论：
（a）分析比较实验序号1与2或3与4或5与6或7与8中的数据及相关条件，可初步得出的结论是：常温下，             （18）                        。
（b）分析比较实验序号1与2和3与4或5与6和7与8中的数据及相关条件，可初步得出的结论是：常温下，             （19）                        。
（c）分析比较实验序号1与2和5与6中的数据及相关条件，可初步得出的结论是：常温下，                             （20）                        。