初中物理伏安法测电阻的探究实验试题

小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中，所用小灯泡上标有“2.5V“字样．
（1）右图是小亮未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整：

（2）电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值．记录在表格中．

实验次数	1	2	3
U/N	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω

②小亮从数据中发现，灯泡的电阻是变化的，你认为影响其变化的主要因素是　 　．
（3）完成上述实验后，小亮看到滑动动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量变阻器的最大阴值R_x．他从实验室找来一个阻值已知为R₀的定值电阻替换了灯泡．同时撤去了发生故障的电流表，并利用余下器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个．导线），在不改动电压表位置及其连线的情况下，很快测出了R_x的大小．
①请把你设计的电路电路图在虚线框内．
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示：
（i）　                          　；
（ii）　                          　；
③R_x=　     　（用已知量和测量量表示）．

根据要求完成测小灯泡电阻的实验．
器材：电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、开关个一个、导线若干．
（1）请在虚线框内画出电路图，用笔划线代替导线完成图1电路连接．

（2）实验中，电流表和电压表的示数如图2所示，电流表的示数为　 　A，灯泡的电阻为　 　Ω．

小明利用电压表和阻值为R₀的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻R_L。他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）为了测量出R_L的阻值，请只添加两条导线完成图15所示的实验电路的连接；
（2）请把小明的实验步骤补充完整：
①断开开关S₂、闭合开关S₁、S₃，移动滑动变阻器的滑片P，使       ；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S₃、闭合开关S₂，记录电压表的示数为U；
②请用R₀及实验数据表示出R_L。R_L=       。

小陆做“电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为6伏且保持不变）、待测电阻RX、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路进行实验，闭合电键后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安，电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏，当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的十数分别如图13（a）、（b）所示。

请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）  （9） 

物理量 实验序号	电压Ux  （伏）	电流Ix （安）	电阻Rx （欧）	电阻Rx平均值 （欧）
1		0.20
2
3	6.0	0.58

 

如图是某同学在做电学实验时所连接电路的一部分．请分析：
（1）该同学不可能在做什么实验？　　
A．伏安法测小灯泡的电阻
B．测小灯泡的电功率
C．研究串、并联电路电流的特点
（2）若要研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，除了图示器材外还需要：电源（恒压）、开关、导线、　　，同时应将小灯泡换成定值电阻，理由是　　．

小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R_x的阻值（约为500Ω）。实验室所提供的器材有：电源（两端输出电压约为14V，且保持不变）、滑动变阻器R（标有“100Ω 2A”的字样）、电流表（量程为0～0.6A）、电压表（量程为0～15V）各一块，开关S₁、S₂两只，导线若干。图是小明进行实验时的部分电路连接，主要实验步骤如下：

①闭合开关S₁、S₂，将滑动变阻器的滑片P置于某一适当位置；
②观察并记录电压表和电流表的示数分别为U₁和I₁；
③保持滑动变阻器接入电路中的电阻值不变，断开S₂，观察并记录电压表此时的示数U₂（U₂<U₁），此时的电流表指针偏转极小，因而无法准确读出此时电路中的电流值。
（1）请将实验电路连接完整。 
（2）写出R_x测量结果的表达式：R_x=              。（要求用测得的物理量表示）

在温度一定时，比较两根镍铬合金导线电阻的大小，则

A．短导线比长导线的电阻小

B．横截面积大的导线电阻大

C．长度相等时，细导线的电阻小

D．横截面积相等时，长导线的电阻大

小明和同学们用如图所示的器材测量未知电阻R_x的阻值（约15Ω），电源电压约3V，电流表（量程为0～0.6A和0～3A），定值电阻R₀有三种规格可选（1Ω、10Ω、1000Ω）．
⑴ 小明设计的电路如图甲所示，如图乙是根据电路图连接的实物图，其中有部分导线还未连接好，请你用笔画线帮他连好．

⑵ 为尽量减小误差，定值电阻R₀应选     Ω．
⑶ 测量时，先闭合开关S₁，电流表示数为I₁，再闭合S₂，电流表示数为I₂，请用测得的物理量推导出未知电阻R_x的表达式，并写出推导过程．

在做“探究决定电阻大小的因素”的实验时，需要在电压相同的条件下比较通过不同导线的电流，发现决定电阻大小的因素．右表是几种实验用导线的参数：

导线代号	A	B	C	D	E	F	G
长度/m	1.0	0.5	1.5	1.0	1.2	1.5	0.5
横截面积/m^2	3.2	0.8	1.2	0.8	1.2	1.2	1.2
材料	锰铜	钨	镍铬	锰铜	钨	锰铜	镍铬

（1）为了研究电阻与导体材料有关，应选用导线C和导线           ；
（2）为了研究电阻与导体的长度有关，应选用导线C和导线           ；
（3）为了研究电阻与导体横截面积有关，应选用导线A和导线        ；
（4）上述研究方法在物理学里叫         法。

用电压表和电流表可以测量未知导体R的电阻值(即伏安法测电阻)，图(a)为一种测量方案的原理图(不考虑多次测量，图中用“电源”表示电路的其它部分)。
 
(1)某次实验时电压表和电流表的读数如图(b)所示，电压表的读数为        V，电流表的读数为       A，则电阻的测量值R=          Ω；
(2)考虑到电压表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差，那么用这种方案测量出来的电阻值      (选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值，其原因是：                    .

小华想利用电流表和阻值已知的电阻R₀测量电阻Rx的电阻值。他选择了满足实验要求的电源、电流表，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）请你添加两根导线帮助小华完成实验电路的连接。
（2）当开关S₁闭合、S₂断开时，电流表的示数为I₁，当开关S₁、S₂均闭合时，电流
表的示数为I₂，请用I₁、I₂和R₀表示R_X。R_X＝________。

在“测量未知电阻R的阻值”实验中：
（1）请先画出电路图，然后用笔画线代替导线把图中的器材连接成实验电路。

（2）第二次测量时电表示数如图所示，请将示数填入表中相应的空格中。

（3）处理表中所记录的各次实验数据得出待测电阻R的阻值为_____Ω。

次数	1	2	3
电压／V	1.1		2.3
电流／A	0.22		0.46

 

阅读短文，回答问题：
热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。
目前普遍使用的热敏电阻器中有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图27甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。

热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小，而当电路因短路或过载故障而出现过大电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过一定值（转变点）时，电阻瞬间剧增，回路中的电流迅速减小到安全值而起保护作用。当故障排除后，热敏电阻还可正常使用，所以其又经常被人们称为自恢复保险丝。当温度超过转变点温度时，电阻随温度变化更大的更适宜制作自恢复保险丝。
热敏电阻还可用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器（如图丙）就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的。它的工作原理如图丁，当把电蚊香片放入后，接上电源即可对其加热驱蚊、灭蚊。航天器在太空工作，当进入地球阴影时温度会急剧降低，航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小，而当太阳直射时温度又会升得很高，它们的阻值会增大。这一问题对于需要精确工作的航天器而言，常常是致命的伤害。为了防止这一现象的发生，可以串联一个热敏电阻对其进行补偿。

（1）图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_________(选填“PTC”、“NTC”)效应。
图乙中的有机材料热敏电阻属于____________(选填“PTC”、“NTC”)热敏电阻。
（2）航天器在太空工作，需给金属电阻元件串联一个_________(选填“陶瓷”、“有机材料”或“NTC”)热敏电阻对其进行补偿。
（3）在电路正常时，自恢复保险丝消耗的电功率很________。
（4）制作自恢复保险丝适宜选择____________(选填“陶瓷”、“有机材料”或“NTC”)热敏电阻。
（5）当将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后，其功率随时间变化的图象最可能的是       。

在用电压表、电流表测小灯泡电阻的实验中：

（1）小华刚将实验器材连成图示情况，同组的小明就发现了出了错，这个错误是：     
_________________________。
（2）纠正错误后，小华继续实验，请你用笔画线代替导线画出小华继续连接的正确接线。
（3）小华按步骤正确操作后闭合开关，发现小灯泡没有发光，此时她应该______。

A．立即更换灯泡	B．立即检查线路
C．先观察两电表示数情况再决定	D．立即移动滑动变阻器滑片

（4）实验进行时，邻组小强挂在裤后的一大串钥匙一不小心碰碎了正在发光的小灯泡的玻璃，这时小华惊奇地发现两电表仍有示数，但电流表示数__________，电压表示数_________。（选填“变大”“变小”或“不变”）

某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验，所用的器材有：电压为3V的电源，待测电阻R_x ，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关。图（甲）是没有连接完整的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
（2）连接电路时，开关必须是＿＿＿＿，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P置于_________端（选填“最左”或“最右”）。滑动变阻器在本实验中的作用是                 。
（3）实验中，闭合开关，移动滑片．电流表、电压表均无示数。为了检查电路故障，他们借助一根检测导线进行检测，当该导线两端分别接不同点时．对应的现象如下表所示。由此可以判断电路发生的故障是________________________。
（4）排除故障后进行实验，当电压表示数为2.4V时电流表的示数如图（乙）所示，这时电流为_____A，他们利用此组数据即得出该待测电阻R_x的阻值，结束了实验。你认为他们这种做法有何不妥？答                       。
（5）第1小组测量的是小灯泡的电阻，第2小组测量的是定值电阻的电阻，两个小组都作出了I－U图像。你认为在图10中，属于第1小组的图像是     图，理由是        ；属于第2小组的图像的是＿＿＿＿图，理由是           。