初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

某实验小组的同学用额定电压是2.5V的灯泡做“测定小灯泡电阻”的实验，在实验过程中得到了如下表所示的一组U和I的数据：

实验次序	1	2	3	4	5	6
灯泡电压U（V）	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
灯泡电流I（A）	0.18	0.22	0.26	0.30	0.32	0.34
灯泡发光情况	微亮逐渐变亮

 
分析比较表格中的数据可以看出：
（1）该灯泡正常发光时的电阻是        Ω
（2）实验时通过                 来改变灯泡两端的电压。
（3）在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻    （选填“变大”“变小”或“不变”），其原因是：
                                                 。

在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用如图15所示的器材进行实验。

（1）用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即有较大示数。小亮认为在实验操作中有两处错误，其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置，还有一处是：                    。
（3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流，两次测得的电阻值分别为R₁=10.1Ω，R₂=10.2Ω，第三次测量时，电流表的示数为0.26A，电压表的示数如图乙所示．根据以上三次实验数据，小明最后得出Rx=        Ω．
（4）测量结束后，小亮提出利用这个电路还可以测量小灯泡的电功率，于是小明把定值电阻换成额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡进行实验。闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，使电压表的示数为2.5V时，此时灯泡的电功率       （填“大于”、“小于”或“等于”）它的额定功率。
（5）在测量小灯泡电功率时，小明还发现灯泡的电阻变化较大，这是因为                 。

在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明同学按如图1连接电路进行实验．电源电压为4.5伏且保持不变，所用滑动变阻器上标有“5Ω  2A”字样．

⑴在闭合电键S前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中         端（选填“A”或“B”）
⑵他正确连接电路且规范操作，实验中分别移动变阻器的滑片至其两个端点，图2所示的电表示数分别为滑片在不同端点时电流或电压的情况．请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值（计算电阻时，精确到0.1欧）．

实验序号	电压Ux（伏）	电流Ix（安）	电阻Rx（欧）	电阻的平均值（欧）
1
2	4	0.38
3

 

“用电流表、电压表测电阻”是教科书中唯一在两个教学内容中均安排的学生实验。
①教科书中第一次实验时，要求的实验电路图为图中的________。[填写字母]

②小王用电源（电压为6伏）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω  2A”字样）等器材，测定电阻R_X的值。闭合电键S，在移动变阻器滑片的过程中，电压表的示数变小，电流表的示数变大，当他观察到两电表的示数如图（a）、（b）所示时，停止实验。小王经过思考、分析后，重新进行正确的实验，当他把变阻器的滑片移到某一位置，电压表、电流表的示数分别为5.5伏、0.26安。在移动变阻器滑片P的过程中，他发现电流表的示数达最大值0.28安时，电压表的示数如图（a）所示。请将表格填写完整，并计算出电阻值。________（计算电阻时，精确到0.1欧）

物理量 实验序号	电压 （伏）	电流 （安）	电阻 （欧）	电阻平均值 （欧）
1
2	5.5	0.26
3		0.28

 

小华学习了“电阻是导体对电流的阻碍作用”后，认为在串联电路中，电流经过阻值较大的电阻前、后的电流减小量，大于经过阻值较小的电阻前、后电流的减小量。实验桌上有符合实验条件且输出电压稳定的电源、已调好的电流表、开关各一个，阻值不同的定值电阻两个、导线若干。请你利用上述器材设计实验证明小华的观点是错误的。要求画出实验电路图，并写出简要的实验步骤和实验现象。

为了测定额定电压为小灯泡正常发光时灯丝的电阻，小明同学设计了如图所示的实验电路，图中为已知阻值的定值电阻。

（1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，有示数，若电路中只有一处故障，则电路的故障可能是_______________。
（2）排除故障后，再闭合开关，看到小灯泡发光很暗，要想测出小灯泡正常发光时灯丝的电阻，应把滑动变阻器的滑片向_______端移动（填“左”或“右”），使电压表的示数，若此时电压表的示数为，则小灯泡正常发光时灯丝电阻的测量值 =_________（用测量量和已知量的符号表示）。

小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R₀测量电阻R_x的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示。小龙设计的实验电路的要求是：闭合开关S和S₁时，电压表测量的是电阻R_x两端的电压U₁；闭合开关S和S₂时，电压表测量的是电源两端的电压U₂。

（1）请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接；
（2）请你用U₁、U₂和R₀表示出R_x，R_x＝________。

如图（甲）所示是测量定值电阻R_x阻值的实验电路。
（1）连好电路后闭合开关，发现电流表无示数、电压表有示数，那么电路的故障可能是            。
（2）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图（乙）所示，则通过电阻R_x的电流为      A，R_x的阻值为      Ω。
（3）另有同学们设计了下列二种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R₀。
①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V₁和V₂的读数分别为U₁和U₂，则电阻R_x的阻值表达式为R_x=       ；
②方案二的电路中，将S接到a时，读出电流表的示数I₁；再将S接到b，读出电流
表的示数I₂；由I₂R_x=I₁R₀可得R_x=。试对方案二做出评价      。（必须简要说明理由）

小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案，并选择了合适的器材，测量电路如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值未知，在A、B两点之间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx。
（1）请你帮他完成相关实验内容：
①将电阻Rx接入A、B两点之间；
②闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下     ；
③断开开关，取下A、B间的元件，将电阻箱接在A、B两点之间；
④闭合开关     ；
⑤读出     ，即可知道R_x的阻值。
（2）小明测量电阻Rx的方法，在科学研究中经常用到，下面四个研究实例中，采用这种研究方法的是     
A.力是看不见，可以通过力的作用效果认识他
B.根据电路中灯泡的亮度判定电路中电流的强弱
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
D.探究影响导体电阻大小的因素

小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10Ω)，设计了如图所示的电路图。
已知电源电压为6V，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。

（1）如图是小明根据电路图连接的实物图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡               ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

⑵若电压表0～15V的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在下面的虚线框内。

⑶根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为          V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电阻是 　　 Ω。

导体的电阻与哪些因素有关？实验小组用如图所示的装置进行探究．实验记录数据如表：
（1）连接电路时，开关应       ；
（2）比较步骤          ，得出结论：导体的电阻与材料有关；
（3）比较步骤1和2，得出结论：                                                   ；
（4）比较步骤1和3，得出结论：                                                   ；
（5）王刚同学在完成上述实验后，将M同时接到c、d，N同时接到c′、d′，此时小灯泡的亮度比步骤4的小灯泡还亮，是因为                                                               ．
 

现准备用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，实验室能提供的实验器材有：
A．待测小灯泡L（其正常工作时的电阻值约为10Ω）；
B．二节新的干电池串联（每节干电池的电压为1.5V）；
C．电压表一个（量程为0～3V，0～15V，电阻为5KΩ）；
D．电流表一个（量程为0～0.6A，0～3A，电阻为5Ω）；
E．滑动变阻器R₀（阻值为0～50Ω，额定电流为1A）；
F．开关S一个,导线若干.则：
（1）如果使用上述器材来测量小灯泡的电阻，那么，当小灯泡正常工作时，该电路中的电流约为__________A，因此，电流表的量程应选0～__________A。
（2）由于电流表和电压表都有一定的电阻，严格来说将它们接入电路后，对电路都要产生一定的影响。那么，为了减少误差，在甲、乙所示的电路图（未画完）中，最好选__________（选填“甲”或“乙”）。

（3）根据以上选择的电路图，在丙图中用铅笔画线代替导线进行连线，使之成为能比较精确地测量出小灯泡电阻的电路（其中，部分导线已连接）。
（4）在实验中，某同学设计的实验报告及实验记录数据如下表所示。

实验名称	用“伏安法”测量小灯泡的电阻
实验目的	练习使用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
实验步骤	a、按照电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片P，使电路中的__________最小。
b、闭合开关，调节滑片P，使小灯泡两端的电压达到__________V，然后，测量从额定电压开始逐次__________（选填“降低”或“升高”），获得几组数据。
c、根据测出的电压值和电流值，求出小灯泡的电阻。
实验记录	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω
2.5	0.26	9.6
2.0	0.24	8.3
1.5	0.2	7.5
1.0	0.15	6.7

①将实验步骤中的空格填写完整。
②从实验记录中可以看出，存在明显错误的记录数字是__________。
③分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这是因为_____________________________。

在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，小明同学按图连接电路进行实验。电源电压为4.5伏且保持不变，所用滑动变阻器上标有“5Ω  2A”字样。
①在闭合电键S前，他应将滑动变阻器的滑片置于图中      端（选填“A”或“B”）。
②他正确连接电路且规范操作，实验中分别移动变阻器的滑片至其两个端点，下图所示的电表示数分别为滑片在不同端点时电流或电压的情况。请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出电阻值_____________（计算电阻时，精确到0.1欧）。

实验 序号	电压Ux （伏）	电流Ix （安）	电阻Rx （欧）	电阻的平均值（欧）
1
2	4	0.38
3

 

在探究影响导体电阻大小的因素时，小强、小丽两位同学的猜想如下：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关．
实验室提供了4根电阻丝（规格、材料如表）．为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路．

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）为了验证上述猜想①，应该选用编号为　_________　两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想________（填序号）．分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，　_________　．
（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况．老师指出：此实验中这种方法不可取．这是因为　_________　．
（3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样是为了_______输电线的电阻（选填“增大”或“减小”）．

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．