初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

在“测量小灯泡的电阻”的实验中，小辰选用的小灯泡上标有“2.5V  0.3A”的字样。如图所示，是他连接的电路。

实验次数	U/V	I/A	R/Ω
1	2.5	0.30	8.3
2	2.0	0.28	7.1
3	1.5	0.26	5.8

（1）小辰实验采用的测量方法是        。
（2）小辰在闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到      端，以保护电路。滑动变阻器在电路中还有一个作用是                              。
（3）闭合开关，小辰调节滑片，使电压表示数为2.5V，从该电压开始逐次降低，这样操作的好处是                                              。
（4）小辰在实验中记录的数据如表格所示，分析比较表格中的数据，可以看出，灯丝中的电流随       的变化而变化。在电流变化的过程中，灯丝的电阻也在         ，产生这一现象的原因是                        。

阅读下列一段文字，回答问题：
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为R=ρL/S，其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想： 
猜想1：电阻率与材料的长度有关；猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关。于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表：

（1）写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是          。
（2）分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是      （正确/错误）的。
（3）分析比较实验序号       的数据，可以初步确定猜想2是错误的。
（4）分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是          。
（5）根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，应选用         材料作为电阻线圈，这是因为相同规格的这种材料电阻较         （大/小）。
（6）根据表中的数据求出一段长10m，横截面积2mm²的铁导线的电阻       Ω。

在“测定小灯泡的电阻”实验中，小雨同学用一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω、1.5A”的滑动变阻器。

（1）如果小灯泡的最小电阻约为5欧,电流表的量程应选      A为宜。
（2）请用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整（连线不得交叉）。要求当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数减小。
（3）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在阻值      处．闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表和电压表都有示数，小灯泡不发光的原因是                    。
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和他两端的电压，根据记录的数据，小雨画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像（如图乙），根据图像提供的信息，计算出小灯泡的正常工作的电阻为     Ω，流过小灯泡的电流跟电压不成正比的原因是                      。
（5）另一组的同学在做实验时，电路连接无误． 闭合开关后，灯泡发光，发现电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零． 该故障的原因可能是          ．
（6）这个电路除了可以测小灯泡的电阻外，还可以用来测量小灯泡的      。

某同学想测量手电筒上小灯泡正常工作时的电阻，在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，图中甲为他所连的实验电路．
（1）电池盒中至少有__________节干电池；
（2）经检查发现电路接线有错误，请在他接错的导线上打上“×”，并改正；

（3）按正确的操作测得的数据如下表：
由上表数据可以得出小灯泡正常工作时的电阻为     Ω；而表中计算出三个电压下小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是                                  ．

同学们在做教材上的电学实验时，发现2B、HB铅笔芯的软硬不同，其实验效果亦不同.他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关.于是同学们做实验来检验其猜想是否正确.

(1)林清同学的设计思路如图所示，请指出她设计中的错误
和不足.
(2)伟鹏同学说：“不如直接用‘伏安法’测量它们的电阻进行比较”.请你写出他的实验方案.要求：
①画出电路图；(铅笔芯用“   ”表示)
②写出实验步骤；
③进行分析论证.

小阳想利用两块电流表和阻值已知的电阻R₀测量电阻R_x的阻值。他选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图18所示。闭合开关S₁、S₂时，电流表A₁和电流表A₂的示数分别为I₁、I₂；

（1）请你添加一根导线完成图所示的实验电路的连接；
（2）请你用I₁、I₂和R₀表示出R_x，R_x=      。

（1）如图1是一个封闭的电路盒，盒面上有两个灯泡和一个开关，拨动开关，两个灯泡或一齐亮、或一齐灭．
①有同学说，这两个灯泡是串联的你的看法是　 　；简述理由：　         　．
②不打开盒子，也无任何辅助器材，如何证明你的上述看法．简要说明你的操作方法及结论：　                  　．
（2）用如图2所示电路可以估测灯泡的阻值，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：断开开关S₂，闭合开关S₁、S₃，适当调节滑动变阻器•观察到电流表示数为0.3A．
③第三步：断开开关　 　，闭合　 　，调节　 　连人电路的阻值，使电流表的示数仍然为0.3A．
④问题﹣﹣某同学在第三步操作中发现：当电阻箱（参见图3）的阻值调为19Ω时，电流表示数略大于0 3A，当电阻箱的阻值调为20Ω时，电流表示数略小于0.3A．在这种情况下，　  　（选填“应该”或“不应该”）调节滑动变阻器，以便电流表的示数恰好为0.3A．由该同学的实验，可判断所测灯泡的阻值约为　  　Ω．
（3）在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少．如图4是进行该探究的电路之一．
①提供“2.5V”和“3 8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是　   　．
②由图4所示电路，可探究电流做功多少与　  　的关系．
③对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必需通过实验探究来发现？简要说明你的观点　                     ．

在测量定值电阻的实验中：

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至       （选填“A”或“B”）端。小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，为       V，计算出的电阻值为     Q。
（3）小青仅把这一次实验测量所得的阻位作为最后的结果，你认为合适吗？       ，理由是                                                            。
（4）如图3所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图像，分析图像可知R_a       R_b（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
（5）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是                                                  。（写出一种即可）

人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
（1）下面是初中物理中的几个研究实例：①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时，让导体两端的电压保持不变；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；④研究电流时，把电流比作水流。其中，采用了相同研究方法的是（    ）
A．①和②                            B．①和③
C．②和④                            D．③和④
（2）下面的几幅图运用了          的方法说明分子也具有动能和势能。

（3）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想：
猜想1：电阻可能与导体的长度有关；
猜想2：电阻可能与导体的横截面积有关；
①根据你掌握的电学知识，你认为猜想3：电阻还与                            有关。

序号	材料	长度	横截面积
1	锰铜合金丝	L	S
2	镍铬合金丝	L	S
3	镍铬合金丝	L	2S
4	镍铬合金丝	2L	S

②小明设计了如图所示的电路图，在A、B间接入下表中待研究的电阻丝（电阻丝用电阻符号表示），电源电压U恒定。
   
若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想1，应该控制          和           不变；要探究猜想2，应该选用电阻丝       和电阻丝       （填电阻丝的序号）进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下：
实验：先在A、B间接入电阻丝2，闭合开关S，记录电流表的示数为I₁；然后在A、B间接入电阻丝4，闭合开关S，记录电流表的示数为I₂；发现：I₁≠I₂。
分析：由于电阻丝2和4的横截面积不变，而两种情况下电路中电流的大小不等，所以电阻与导体的横截面积无关。
结论：猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究，你认为他的实验方法是        （正确/错误）的，请具体指出他的错误是：                                           ，根据他的实验和他的分析思路还可得出：                                     的结论，这个结论是      （正确/错误）的。

用一只电压表(无电流表)测量电阻R_x阻值的实验
【方案一】
器材：一只电压表、一个已知最大阻值为R₀的滑动变阻器，电源、开关和导线若干。
实验步骤：
步骤一：请你在答题卡的虚线框中画出实验时所需的电路图；
步骤二：将滑动变阻器调到阻值最大时，闭合开关，读出电压表的示数U₁；
步骤三：再将滑动变阻器                   时，读出电压表的示数U₂。
步骤四：根据已知量和实验所测得的物理量，写出R_x的表达式       (用符号表示)。
【方案二】
器材：一只电压表，一个阻值为R₀的定值电阻、电源、开关和导线若干。
实验要求：
请你在答题卡的虚线框中画出你设计的实验电路图。
评估交流：
(1)从实验操作角度看，以上两个方案中，方案     （一/二）更好．
(2)好在                        (只要求写出一条)。

小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，连接的电路如图所示。
 
（1）请在图中添加一根导线，把滑动变阻器正确连入电路，要求滑片P向右移动时，电阻变大。

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.20	0.24	0.25

（2）连接好电路后，测得的数据如上表，根据表中的测量数据，可知该小灯泡正常发光时的电阻约为
       Ω（结果保留一位小数）。
（3）仔细分析三次测量得到的电阻值，发现电阻值逐渐变大，这是因为                           
                               。

实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻R_X.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R（100Ω  2A）和电阻箱R₀（0～9999Ω、5A）各一只、开关和导线若干.各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中三组同学的设计方案(电路图):
 
甲组:              乙组:             丙组:
(1)你认为三种设计方案中不可行的是_______，原因是:________________________.
(2)在可行的方案中,你认为_______组的设计方案可以让测量结果更准确。理由是:________。

某同学要用伏安法测定一只未知电阻的阻值，现有器材：电池组（6V）、电流表、电压表、待测电阻、开关各一只及导线若干．
（1）为使测量结果更准确，还需要一只　       　，用于改变待测电阻两端的　  　，读取几组电压值和电流值．
（2）本实验的原理是　      　
（3）在如图1圆圈中填上两表符号，并标出正负接线柱．
（4）根据实验电路图（图1）连接实物图（图2）．

（5）实验中记录的部分数据如下表：

实验次数	电压U/V	电流I/A
1	4.0	0.42
2	4.5	0.46
3	5.5	0.52

根据表格中数据可知：实验中电压表选用了　0～15V　量程；待测电阻的阻值为　10.0Ω　
（6）若某同学连完电路后，用开关试触时发现电流表、电压表分别出现如图3所示情况，则电流表产生此现象的原因是　                       　，电压表产生此现象的原因是　                     　．
（7）若将待测电阻换成小灯泡，实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是：　                                　．

为了研究导体的电阻大小跟哪些因素有关，需要通过实验来探索，现有下表所示的五种电阻线供实验时选用．

电阻线	材料	长度（米）	横截面积（毫米2）	电流（A）
1	铜	1	0.2	0.2
2	铁	1	0.2	0.15
3	镍铬合金	1	0.06	0.03
4	镍铬合金	1	0.2	0.1
5	镍铬合金	0.5	0.06	0.06

（1）如果研究导体的电阻跟长度的关系应选导线　       　；
（2）如果比较1和2两次实验结果，可得结论　                       　；
（3）本次实验采用的物理实验方法是　           　．

阅读下列一段文字，回答问题：
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为R=ρL/S，其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想： 
猜想1：电阻率与材料的长度有关；猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关。于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表：

实验序号	材料	长度L/m	横截面积S/m^2	电阻R/Ω	电阻率ρ
1	铜	1.0	1.0×10^-7	0.17	1.7×10^-8
2	铜	2.0	1.0×10^-7	0.34	1.7×10^-8
3	铜	1.0	0.5×10^-7	0.34	1.7×10^-8
4	铁	1.0	1.0×10^-7	1.0	1.0×10^-7
	镍铬合金	1.0	1.0×10^-7	11.0	1.1×10^-6

（1）写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是              。
（2）分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是       （正确/错误）的。
（3）分析比较实验序号         的数据，可以初步确定猜想2是错误的。
（4）分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是            。
（5）根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，应选用           材料作为电阻线圈，这是因为相同规格的这种材料电阻较          （大/小）。
（6）根据表中的数据求出一段长10m，横截面积2mm²的铁导线的电阻   Ω。