初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

图是小伟组测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的实物连线图。(已知滑动变阻器最大阻值为R₀)

(1)请用铅笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)小伟检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，立即举手要求老师更换灯泡。这种做法      (填“妥当”或“不妥当”)。经同组成员提示还发现电压表无示数电流表有示数．则灯泡不亮的原因可能是：            ；问题解决后，小伟调节滑动变阻器，使小灯泡正常工作，电流表示数如图所示，则小灯泡此时的电阻为    Ω。

(3)完成实验后，小伟想用原电路测某一定值电阻R_x的阻值，他用该电阻替换灯泡后，发现电压表损坏了，便将其拆除。请你在不改变其他元件连接的方式下，帮他完成实验。
实验步骤：A．                                                    ；B．                                                       ；
表达式：                                 (用所测物理量符号表示)。

有三个阻值不同的完好电阻、和，小华想利用图-1电路测量的阻值．
（1）测量电阻的实验原理是                 
（2）根据图-1，用笔画线替代导线，将图-2实物图连接完整．

图-1                            图-2
（3）正确连接实物电路图后，开关S闭合前应将滑片P置于                 ；
闭合开关S后，小华发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表都有示数且不变．经过检查各元件连接正确，故障应是滑动变阻器     （选填“断路”或“短路”）．
（4）为使的测量结果准确，需要获得多组两端电压值及通过的电流值．在不改变电源的情况下，小华利用、替代滑动变阻器获得了四组数据，如下表．她的具体做法是                          ．

（5）被测电阻的阻值为     ．

现有两个电压表、一个电源、一个已知阻值为R₀的电阻、一个开关和一些导线，要用以上器材测出未知阻值的电阻R_x，要求：
⑴在下面线框内分别画出两种不同方法的电路图；
⑵如果实验中电压表V₁、V₂的读数分别为U₁、U₂，请在横线写上对应的电阻R_x的表达式。
 
方法一：                                       方法二：
方法一的Rx＝________________               方法二的Rx＝________________

小宇看到张明同学的实验报告，其中下表是张明在测定额定电压为4.5V的小灯泡电阻实验中，得到部分U和I的数据：

实验次数	1	2	3	4	5
U/V	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0
I/A	0.24	0.28	0.32	0.34	0.35

（1）从数据中可知，该小灯泡的额定电流为        A，正常发光时的电阻为    Ω；
（结果保留一位小数）
（2）小宇想通过实验验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是他设计了如图1所示的电路图，利用了张明同学的实验器材；标有4.5V字样的小灯泡、可在0—25Ω范围

内调节的滑动变阻器等，但电源上的电压值模糊不清．
①如图2甲是他未完成的实验电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；
② 正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到         的位置，闭合开关后，小宇看到如图2乙所示电流表的示数为           A，电压表示数的示数为      V，他马上用这些读数和滑动变阻器提供的信息算出电源电压为          V；
③继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白色后突然熄灭，他观察到电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是            
（3）小宇想通过这个实验得到与张明完全一致的实验数据，你认为小宇     （填“能”或“不能”）做到．

用伏安法测电阻的实验中，某同学连接了如图所示的电路

（1）在未检查电路连线是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电压表示数将___（选填“发生变化”或“保持不变”）
（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是 ________（选填“a”“b”“c”“d”）．
（3）某同学纠正错误后，闭合开关，观察到电流表的示数变大时,电压表的示数减小,其原因可能是_______________________________.
（4）接下来将定值电阻换成小灯泡接入电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是__________________
（5）某组测量中，发现电压表的接线柱无法使用，于是这组同学用剩下的器材（滑动变阻器最大阻值R已知）仍然测出了未知电阻的阻值．请你也动动脑筋完成电阻的测量

①在上图的虚线框内画出你设计的电路图
②测得的物理量：______________________________________________________
③R_x的数学表达式为：R_x="_____________________"

在测定值电阻Rx的阻值实验中，滑动变阻器的最大阻值已知为R₀。

（a） 
（1）连线图（a）中有一处错误，只需改动一根线就可以使电路正确连接，请你在要改动的线上打“×”，并用笔画线画出正确的接法。
（2）电路连接正确后闭合开关，移动滑片过程中发现：电流表有示数且示数随滑动变阻器滑片的移动而改变，电压表始终无示数，则故障可能是                            。（待测电阻Rx完好）

（b）
（3）由于发生（2）中故障，需重新设计实验测Rx的阻值（不增加实验器材）。①在下面方框中（b）画出你设计的电路图；②写出主要步骤并记下测量的物理量（符号）：步骤一                   
            ，步骤二                ；③电阻Rx=             。

小明和小红各自进行“测定小灯泡正常发光时的功率和电阻”的实验。实验中使用的小灯泡均标有“2.5V”字样，所用电源和滑动变阻器相同。
(1)小明按图（a）正确连接电路，并将变阻器的滑片移至最右端。闭合开关后，三个电表的示数如图（b）、（c）、（d）所示，则他们所用的电源电压为        V。滑动变阻器的最大阻值是        Ω。

(2)接着小明移动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，观察到滑片恰好在变阻器的中点上，则小灯泡额定功率为多少？，正常发光时的电阻约为多少？（写出计算过程，保留一位小数）
(3)小红连接电路时只用了图（a）中的V₁，没有使用V₂，连接的实物图如右图所示。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。请你在实物图中将连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

小明和小亮利用下图所示的电路测量未知电阻的阻值。

（1）根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是       表。
（2）实验中他们检查电路无误后闭合开关,观察两电表的示数（如图）,计算出被测电阻
R=  Ω。

（3）完成了上步计算后小明认为实验就完成了,小亮则认为,仅这样就得出电阻的阻值不够可靠,其原因是               。
（4）为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是：__________________.

阅读短文，回答问题：
热 敏 电 阻
热敏电阻器对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。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。热敏电阻器通常有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、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，电流迅速减小到安全值而起保护作用。故障排除后，热敏电阻还可正常使用，所以其又称为自动恢复保险丝。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动恢复保险丝。
热敏电阻还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。航天器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，阻值会增大。这对需要精确工作的航天器而言，是致命的伤害。为防止这一现象的发生，可串联一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_______（ PTC/NTC）效应。图乙中的有机材料热敏电阻属于__________（ 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________（有机材料/NTC）热敏电阻对温度进行补偿。
（3）在电路正常时，自动恢复保险丝消耗的电功率很_______。
（4）制作自动恢复保险丝适宜选择______（陶瓷/有机材料/NTC）热敏电阻。

（5）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   。

某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究。

⑴断开S₃，闭合S₁、S₂，调节滑动变阻器，由电压表和电流表的测量数据绘制成如图乙的U-I关系图像。根据图像分析，电阻R=______Ω，还可归纳得出的规律是：       。
⑵断开S₂，闭合S₁、S₃，调节滑动变阻器，测量灯泡L两端的电压和通过的电流，根据测量数据绘制成如图丙的U-I关系图像。若灯泡L的额定电压为2.5V，灯泡的额定电功率为________W。测好灯泡L的额定功率后，将灯泡L换成另一个规格为“2．5V　 1W”灯L₁，为了测L₁的额定功率，闭合开关后，应将变阻器滑片向      移动。
（3）在“测定小灯泡电阻”的实验中，小明同学连接线路闭合开关后，将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗，而电压表的示数增大．请你用笔画线代替导线，把下图中的实物电路按小明的连接方式连接完整．

某科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时，其电阻与长度的关系。同学们选取一段可拉伸的乳胶管（乳胶管是绝缘体），灌满某种导电液体，两端用金属塞堵住管口，形成一段长为10cm的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接如图所示电路，电源电压保持12V不变。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在    端（选填“A”或“B”）。

实验次数	1	2	3	4
液柱长度L/cm	10	15	20	25
液柱电阻R/Ω	300	670	1204	1870

（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9V时，记录第1次电流表示数并计算出液柱的电阻。将乳胶管均匀拉长，重复上述实验，数据记录如右表。实验中第1次电流表的示数应是                    安。
（3）查阅资料得知：当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来2倍时，其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释：                                               。

关于“用电压表和电流表测量定值电阻R_x的阻值”的实验。
（1）请你用笔画线代替导线完成图甲中的电路连接；

（2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电压表、电流表的示数如图乙所示，则定值电阻R_x的阻值为______Ω；
（3）在此电路中，滑动变阻器的作用是______（正确选项多于一个）。

A．保护电路

B．控制待测电阻Rx两端的电压不变

C．改变电压和电流的数值，多次测量取平均值，减小误差

D．改变电压和电流的数值，探究电流与电压的规律

请完成下列内容．
（1）如图是假想的恐怖分子在飞机上安放的定时爆炸装置设计的部分电路．A、B和C、D两点间：一处连接的是阻值为十几欧的定值电阻R2，另一处连接的是一个起爆器，起爆器内有一个由电阻率很大的电阻丝绕成的电阻较大的线圈，当线圈中有电流通过时，由于电流的热效应，线圈发热引爆炸药爆炸，起爆器可由定时开关控制是否引爆（S表示定时开关），请你根据起爆器的工作要求，在图中A、B和C、D间分别画出起爆器（用电阻R1表示）和定值电阻R2．

（2）某反恐小组的拆弹专家要拆除这个定时爆炸装置，为使爆炸装置停止工作，应剪断电线         （选填“a”或“b”）．
（3）小明解答上述两问后对“电阻率”一词产生了兴趣，上网查得，在温度不变时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟横截面积成反比，计算公式为R=ρ×L/S，式中R表示导体的电阻，L表示导体的长度，S表示导体的横截面积，ρ表示材料的电阻率，它是指长1m，横截面积1mm²的导线的电阻值．
下表是一些材料在20℃时的电阻率，如果起爆器内的线圈也是由表中某种材料制作，你认为选用   较好，若线圈中电阻丝的横截面积为0.1mm2，阻值为200Ω，则电阻丝长为    m．
几种长1m，横截面积1mm2的金属导线在20℃时的电阻值

材料	银	铜	铝	铁	镍铬合金
电阻R/Ω	0.016	0.017	0．027	0.096	1.0

小东同学利用如图甲所示的电路图，测量了小灯泡的电阻和电功率。他选用了下列器材：额定电压为2.5V的小灯泡、电压表（量程有“0-3V”和“0-15V”）、电流表（量程有“0-0.6A”和“0-3A”）、滑动变阻器（规格分别为甲“10Ω  1A”、乙“20Ω  0.5A”、丙“50Ω  0.2A”）、开关、电压4.5V的电源和若干条导线。

次数	U/V	I/A
1	1.5	0.17
2		0.18
3	2.5	0.2
4	3.0	0.23

（1）根据电路图和器材的规格，请用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接。
（2）小东同学实验记录的数据如右表所示。其中第2次实验的电压表示数如图丙所示，则灯泡两端的电压是       V。
（3）小东在得到了第1次实验数据后，应向         （根据图甲回答，选填“左”或“右”）移动滑片才能得到第2、3、4次的实验数据。
（4）分析实验数据知：小灯泡的额定功率是        W，正常发光时的电阻是        Ω；他发现，同一个灯泡计算出的四组电阻值差异较大，其原因是灯丝的电阻随          升高而增大。
（5）在实验过程中他还发现，第4次灯泡最亮，第3次比第2次亮，第1次最暗，则说明灯泡的实际功率越            （选填“大”或“小”），灯泡越亮。
（6）从实验数据来看，小东所选的滑动变阻器应当是          （选填“甲”、“乙”或“丙”）。

在“探究电流跟电阻的关系”、“伏安法测小灯泡电阻”的实验中。
（1）某同学实验中电流表和电压表的指针偏转情况如图所示，则出现的问题是      。

（2）下列关于这两个实验的一些说法中，你认为正确的是        。
A．两个实验都采取了控制变量法；
B．两实验采用的原理是相同的；
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系；
D．后者多次测量的目的是取多组的平均值以减小误差
（3）在“伏安法测灯泡电阻”实验中，小章同学发现当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，测量的小灯泡电阻也相应减小，造成这一变化的合理解释是         。
A．导体电阻与导体两端的电压有关；
B．根据欧姆定律，电流一定时，导体的电阻与电压成正比；
C．电压减小时，通过小灯泡的电流不变，电阻减小；
D．电压减小时，小灯泡亮度变暗，温度变低，电阻变小