初中物理伏安法测电阻的探究实验试题

问题解决——测量电阻：
小雨想要知道未知电阻Rx的阻值，现有—个电压恒定的电源（电压值未知）、—个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R₁和R₂的定值电阻与若干导线，其中R₁和R₂的阻值都较小，均不能单独与电流表串联接在电源两端，否则会损坏电流表。
（1）请在方框内画出实验电路圈（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成测量步骤：
①按照电路图连接实物电路；

②………… ……………………
………………………………
（2）推导出测量电阻R_x的数学表达式。

如图所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图。

（1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
（2）如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为0的现象，其故障可能是（ ）

A．电流表的正、负接线柱接反

B．电压表的量程选小了

C．电阻R发生了短路

D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路

（3）电路连接正确后，闭合开关，若将滑片P向左移动时，电压表示数____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）实验过程中，电流表和电压表的示数如图所示，此时测得的Rx=____Ω。

（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是____。

某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时，设计了如图甲所示的原理图，实验中提供的器材有：电压为6V的蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω  1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约5Ω）、开关一个、导线若干。

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.3	0.7	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.19	0.30		0.41	0.44	0.48

（1）实验中电流表应选择     的量程，电压表应选择    的量程，闭合开关前，滑动变阻器应调到     （选择“a”或“b”）端。
（2）闭合开关后，通过改变滑动变阻器的阻值，测得如图乙所示的六组数据，根据实验数据描绘出如图丙所示的U﹣I图象。由于数据记录失误，第三次操作中电流没有记录，通过U﹣I图象估测该数据可能为  A（小数点后保留两位）。通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而  （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）若将这个小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为   W（小数点后保留三位）。

如图所示，小明同学在“测未知电阻R_x”的实验中。

（1）连接电路时，开关应     。请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于    （填“A”或“B”） 端。
（3）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数约为电源电压，故障原因是_________（选填“R_x短路”或“ R_x断路”）。
（4）排除故障后，小明通过实验得到数据如下表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，为      A，则所测电阻R_x的值是     Ω。

（5）若在实验中，电压表不能使用，滑动变阻器最大阻值为R₀，当滑片P置于最左端时，电流表示数为I₁，滑片P置于最右端时，电流表示数为I₂，则未知电阻的表达式为                。

雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应地发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图-1所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图-2所示模拟电路进行探究。

（1）小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”）。小华通过观察电路中____________的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。
（2）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据：

检测网浸入雨水中部分	未浸入	1/3浸入	2/3浸入	全部浸入
电流表的示数/A	________	0.16	0.20	0.32

①结合上述实验将表格中的数据补充完整。
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的_____________变化引起的。
（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题。
加装的元件是：_____________
简述你的做法：____________________________________________________________
_________________________________________________________

康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时，他已连接好了部分电路，如图所示．已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你接着完成下列步骤：

（1）电路中只缺少一根导线，请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，电压表的示数变大）；
（2）实验前，连接电路时开关S应当处于_____状态；实验中，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向   端移动（选填“左”或“右”）；
（3）当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流大小为   A，此时小灯泡的电阻是____Ω．

图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I=         A ,则未知电阻R=          Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整
①闭合S、断开S₁，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U₁
②                          ，用电压表测出电源的电压U
③请写出用测量值U、U₁及R₀来表示Rx的表达式：Rx=                 

小明在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电功率，图甲为他所连的实验电路，电源由三节干电池串联构成。
(1)经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
(2)电路连接正确后好，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是        。
(3)排除故障后继续实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V 时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡的额定电流为       A，正常发光时的功率为        W。

(4)在此实验的基础上，老师又出示了数百欧的电阻R_x，提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值．同学们分析得出上述方案不行，原因是：                                                 。
接着，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱R（0～9999W，5A）、定值电阻R₀（200W，2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了如图丙所示的方案，实验按下列步骤进行，请将有关步骤填写完整，并回答相关问题。

①第一步：按电路图正确连接电路；
②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U₀；
③第三步：将开关S拨到b，调节        ，使得电压表示数为        ，读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是R_x的大小。
④该方案测电阻有不足之处，你认为不足之处是：
                                                                        。

小明用如图甲所示的电路图，测量未知定值电阻Rx的阻值．

（1）实验开始前，滑动变阻器的滑片P应置于_______（填“A”或“B”）端．
（2）小明闭合开关后，电流表和电压表都有示数，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表和电压表的示数都保持不变，可能的原因是_______．
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片P到不同位置时，分别测出通过电阻Rx的电流和对应的电压值，作出了如图乙所示的“U－I ”图像，由图像可得Rx＝_______Ω．
（4）同组的小华将定值电阻Rx换成额定电压为3.8 V的小灯泡来“测小灯泡的额定功率”．于是他调节滑动变阻器的滑片P使灯泡两端的电压为3.8 V时，电流表示数如图丙所示，则电路电流是_______A，小灯泡的额定功率是_______W．
（5）小华在实验过程中还发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，这说明灯泡的亮度取决于它的_______．
（6）完成实验后，小华还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，他选用两个电阻R₁、R₂（R₁ ≠ R₂），设计的电路图如图所示．小华分别用电压表测出了R₁、R₂两端的电压．请你判断：通过以上操作，他能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗？___________（填“能”或“不能”）， 你判断的依据是：_______．

根据表格中的数据，下列说法正确的是

物质	铝	铁	铜	水	煤油
密度/（kg•m^-3）	2.7×10^3	7.9×10^3	8.9×10^3	1.0×10^3	0.8×10^3
比热容/[J/（kg•℃）]	0.88×10^3	0.46×10^3	0.39×10^3	4.2×10^3	2.1×10^3
长1m、横截面积1mm^2的导线在20℃时的电阻值/Ω	0.027	0.096	0.017	/	/

A．用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量比较多
B．装有煤油和水的两个容器底部受到的液体压强与液体深度的关系可用图象表示（如图所示），其中图线b表示的是煤油

C．将质量相等的铜块和铝块分别拉成粗细相同的铜线和铝线，将它们串联接入电路中，则通过铜线的电流较大
D．用力分别匀速提升体积相同的铁块和铝块，提升的高度之比为3：2，所用的时间之比为5：9，则两次拉力的功率之比为10：79

某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3 V）、滑动变阻器（20 Ω  2 A）、刻度尺、开关和导线若干．

（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，连接电路时，开关应_______．
（2）某次实验中测得电压表的读数为2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I= _______A，此时金属丝的电阻R= _______Ω．
（3）实验中移动金属夹P，分别测出AP段的长度和对应的电压电流值，并计算出电阻值R，其中l和R的数据如下表：

/cm	30	40	50	60	70	80
R/Ω	2.1	2.8	3.5	4.2	4.9	5.6

分析表中数据，可知_______．
（4）小军同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置．你认为他的想法是_______（填“正确”或“错误”）的，理由是：_______．

一根粗细均匀，用同种材料制成的电阻丝，阻值为R₁=20。若将其对折多次后，其长度变为原来的，其阻值为R₂; 若将其均匀拉长为原来的5倍，其阻值为R₃。（已知电阻丝的阻值和它的长度成正比，和它的横截面积成反比）求：
（1）R₂和R₃阻值大小；
（2）若将R₁、R₂和R₃这样的三个电阻串联接在电路中，三个电阻的电功率之比；
（3）若将R₁、R₂和R₃这样的三个电阻并联接在电路中，三个电阻的电功率之比。

小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R₀测量未知电阻R_X的阻值。小萱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）为了测量未知电阻R_X的阻值，请你只添加两根导线将实物电路图补充完整。
（2）请你将正确的操作步骤补充完整：连接好电路后，只闭合开关S₂，读出电流表的示数I₁；       ，读出电流表的示数I₂，并记录I₁、I₂的数据；
（3）请你用I₁、I₂和R₀表示未知电阻R_X。R_X =       ，并记录。

图1是关于伏安法的实验电路图，利用这个实验，既可以测小灯泡的电阻，又可以测小灯泡的功率．在这两个实验中：

（1）测小灯泡电阻的实验原理是             ；测小灯泡功率的实验原理是      ．（用公式表示）
（2）将开关S闭合后，发现电流表和电压表指针偏转出现如图2的现象，这是由于电流表        ，电压表         ．
（3）将开关S闭合后，若发现电流表有示数，电压表无示数，这是由于     造成的（电路连接完好）．
（4）将开关S闭合后，若发现电压表有示数，电流表无示数，这是由于       造成的．

小名在做“伏安法测电阻”的实验时，设计的电路如图所示．

（1）在按照电路连接实物时，开关应当处于____________状态，滑片P移到_______位置。（选填“A”或“B”）
（2）如果在实验中，发现移动滑片P时，电流表示数不变而且很小，电压表示数也不变，则原因可能是   ______________________________________________．
（3）改正电路正确无误后开始实验．前两次的实验数据已填在下面的表格内，第三次实验时电流表的示数如右图所示，为_______A，这时的电阻为_____Ω。

第26题图

第25题图

第24题图

（4）本实验中做了三次实验，目的是为了________________；最后求得未知电阻R=_______Ω。（保留一位小数）