初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

在“伏安法测电阻”实验中，某小组的实验电路如图1甲所示。

（1）本实验是根据　 　算出电阻R_x的阻值。

（2）由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是　　V。

（3）闭合开关前，应将变阻器滑片放在其最　 　（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认，接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是　 　（选填“电源”、“电阻R_x”或“变阻器”）。

（4）排除故障后，经过多次测量得到的实验数据如表所示

数据序号	1	2	3	4	5
电压U/V	0.75	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.09	0.14	0.22	0.28	0.32

①为减小实验误差，小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算

${\text{R}}_{\text{x}}=\frac{\frac{0.75\text{V}+1.0\text{V}+1.5\text{V}+2.0\text{V}+2.5\text{V}}{5}}{\frac{0.09\text{A}+0.14\text{A}+0.22\text{A}+0.28\text{A}+0.32\text{A}}{5}}\approx 7.38\text{Ω}$，由此得电阻R_x＝7.38Ω．这样的算法是　 　（选填“合理”或“不合理”）的。

②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线，得到各图乙所示的U﹣I图象。由图可得电阻R_x＝　 　Ω。

（5）由于没有电压表，小红设计了如图2甲所示的电路图，其中电阻R₀＝20Ω，电流表A₁、A₂为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均煸转了相同的角度，如图2乙所示，则通过电阻R_x′的电流是　 　A．R_x′＝　 Ω。

如图甲所示，是探究小组设计的测量额定电压为“3.8V”小灯泡电阻的部分实验电路。若电源电压为6V，小灯泡的电阻大约是10Ω，探究小组在连接实验电路的过程中发现电压表0～15V量程损坏，只有0～3V的量程可以使用：

（1）若探究小组想测小灯泡正常发光时的电阻，请用笔画线代替导线把电路连接完整。

（2）实验中有两个可供选择的滑动变阻器规格分别为“5Ω1A”“10Ω1A”，为了顺利完成实验，探究小组应选择　　的变阻器最为合适。

（3）探究小组在实验的过程中，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为　　A，小灯泡正常发光时的电阻为　　Ω（结果保留一位小数）

（4）探究小组还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，他们设计的电路图如图丙所示：

①若探究小组闭合开关后，发现电流表无示数，用电压表分别测R₁、R₂（R₁≠R₂）两端的电压，电压表并联在R₁两端时有示数，并联在R₂两端时无示数，则此电路发生故障的原因是　 　。

②排除故障后，探究小组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，他们能探究出“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　 。

在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。

（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，经过分析，同学们猜想了一些可能的原因，见表。请根据同学们的分析，将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整。

（3）故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端电压和对应的电流值，根据这些数据在坐标图上绘制出了I﹣U图象，如图乙所示，分析图象可知，小灯泡正常工作时电阻为　Ω。

（4）从图象还可看出，小灯泡灯丝的电阻随两端电压的变化而跟着变化了，从物理学角度分析，造成这一现象的原因是　　。

猜想	电压表示数情况	电流表示数情况
灯泡断路		示数接近零
灯泡短路	示数为零	有示数

利用图甲进行“测量未知电阻”的实验。

电压U/V	1.5	2.0
电流I/A	0.30	0.42	0.50
电阻Rx/Ω	5.0	4.8
电阻Rx的平均值/Ω

（1）连接电路时，应将开关　　。

（2）连接电路后，闭合开关，移动变阻器的测片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是　　（只填序号）

A．R_x断路      B．R_x短路      C．电流表断路

（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，第三次实验中电压表示数如图乙所示，电压表读数为　　V。

（4）将实验数据填入上表并进行处理，三次所测电阻Rx的平均值为　　Ω。

（5）将电阻R_X换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是　 　。

如图是“测量小灯泡电阻”的电路图：

（1）连接电流表时，应将电流表上标有“+”号的接线柱与导线　　相连（选填“a”或“b”）；

（2）连接完电路后，闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，而电压表有示数且接近电源电压，则电路出现的故障可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路”）；

（3）实验中测得的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
电流I/A	0.28	0.25	0.22	0.20	0.16
小灯泡的电阻R/Ω	8.9	8.0	6.8	5.0	3.1

分析实验数据，你认为导致同一个小灯泡在不同电压下电阻值不同的原因是灯丝的　　不同。

小青同学在家里发现了一个废弃的定值电阻，把它带到学校实验室，检查完好后，再对它进行电阻的测量。

（1）连接电路时，开关应处于　　（选填“断开”或“闭合”）状态。

（2）如图，完成电路连接后，闭合开关，发现电压表的指针反向偏转。请指出造成该现象的原因是　　。

（3）改接电路并检查无误后进行实验，如表是记录的实验数据。通过计算，该定值电阻的阻值约是　　Ω．（计算结果保留一位小数）

实验次数	1	2	3
电压（V）	1	1.5	2.0
电流（I）	0.20	0.28	0.36

（4）在上一小题的计算中，小青同学发现三次算得的电阻值并不相同，这种情况主要是因为持续通电电阻的　　（选填“长度”“横截面积”或“温度”）发生变化，影响了它的阻值大小。

在伏安法测电阻的实验中，小明选取了两节干电池、一个开关、一个阻值约为10Ω的定值电阻、一个滑动变阻器、一个电压表和一个电流表进行实验。

（1）小明连接的电路如图1所示，请你帮他用笔画线代替导线将电压表正确接入电路中；

（2）闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片P滑到　　端（选填“A”或“B”）；

（3）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，说明电压表的　　；

（4）正确连接电路后，电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，待测电阻的阻值为　　Ω。

小明在做测量小灯泡的电阻实验中，电路图如图所示。小灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压为6V。

（1）小明连接好电路，闭合开关，发现灯泡立即发出明亮耀眼的强光，并很快熄灭，则原因可能是　　；

A．电流表短路                     B．小灯泡短路

C．滑动变阻器接入电路的阻值过小     D．电压表断路

（2）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的划片，让电压表示数逐渐变大，灯泡逐渐变亮，灯丝温度不断升高，测量数据如表：

实验次数	1	2	3	4
电压（V）	2.0	2.5	3.0	3.8
电流（A）	0.33	0.34	0.35	0.40
电阻（Ω）	6.1	7.4	8.6

表中空缺的数据应为　　，小灯泡正常发光的功率是　　W。

（3）分析如表数据，你发现小灯泡的电阻与灯丝的温度有什么关系？

如图甲是某小组用“伏安法测定值电阻R_x”的电路图，图乙为实物电路。

（1）在图乙中将缺失的两根导线补画完整。

（2）在某次测量中，电压表盘面如图丙，则读数为　　。

（3）当滑动变阻器的滑片P从目前位置滑至左端时，V的读数增量为△U，A的读数增量为△I，则R_x＝　　（用△U和△I表示）。

在“测定小灯泡的电功率”的实验中（小灯泡标有“3.8V”字样），电源电压恒定。

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮。

（2）在检查电路连接时，变阻器滑片P应移到　　端（选填“A”或“B”），目的是为了保护电路。

（3）实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为　　时，电流表示数如图乙所示，通过灯泡的电流为　　A，灯泡的额定功率为　　W。

（4）做完实验后，小明看到实验台上有一个定值电阻R，上边的数字模糊不清，想测出它的阻值，可是发现电压表损坏，经过小组讨论设计了如图丙和丁两个电路图，小明认为利用前面的数据和这两个电路图，都能测出R的阻值。你认为能测出R阻值的电路图是　　。

在伏安法测电阻的实验中，老师为同学们提供的实验器材有：几节干电池、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、一个开关、一个阻值约为10Ω的定值电阻和若干导线。

（1）为了减少实验误差，要改变定值电阻两端的电压，多次测量电压和电流的值。小明采用了调节滑动变阻器的方法，小红采用了改变电池个数的方法，如图甲、乙所示。请说出其中一种方法的一条优点：　　。

（2）如图丙，是小明的实验电路。

①请用笔画线代替导线，连接好电路，连接电路时，开关应该　　，滑动变阻器的滑片移动到　 端。

②闭合开关，小明发现电流表几乎没有示数，而电压表的示数接近于电源电压。电路中的故障可能是　　。

③排除故障后，闭合开关，接下来小明的操作是：　　。

④记下几组数据，算出每次的电阻值，求出平均值。

某同学测量额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡 $L$ 在不同电压下的电阻。

（1）他连接了如图1所示的实验电路，其中有一个元件与导线连接有误，这个元件是： 　     　。

（2）改正（1）中的错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如表所示。

电压     $U/V$	0.9	1.3	1.7	2.1	2.5
电流     $I/A$	0.18	0.22	0.24	0.26	0.28

请完成下列问题：

①小灯泡 $L$ 正常发光时的电阻 $R_L=$ 　　 $\Omega$ ．（结果保一位小数）

②若将与上述小灯泡 $L$ 规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图2所示。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 $1.8V$ ，则电流表的示数为 　　 $A$ 。

图甲为伏安法测电阻的实验电路图。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 $P$ 应置于 　　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端；

（2）小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路，"试触"时，发现电流表的指针偏转很小；移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是： 　　；

（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙，则此时被测电阻两端的电压为 　　 $V$ ，该电阻的阻值为 　　 $\Omega$ 。

小明同学在"测量小灯泡的电功率"的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5V$ ，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有" $20\Omega 1A$ "字样。

（1）实验电路如图甲所示，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路。

（2）小明将电路连好后，闭合开关，发现小灯泡发光很微弱，电流表、电压表均有示数，左右移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，小灯泡亮度和两表示数均不变，其原因可能是 　　。

（3）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为 $2V$ ，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片 $P$ 向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定电功率为 　　 $W$ 。

（4）小明依次测出了六组实验数据，如表所示。请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的 $I-U$ 图象。

电压 $U/V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.9
电流 $I/A$	0.10	0.16	0.20	0.22		0.26
电功率 $P/W$
亮度变化	暗 $\to$ 亮

（5）通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现： 　　。（写出一条即可）

小华做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。

表一

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	2.6	0.18
2	2.3	0.20

表二

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
3	2.2	0.20
4	2.6	0.24

①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在 　　的两端；

②实验中小华所用的电源电压为 　　伏；

③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为 　　欧；（精确到0.1欧）

④根据实验数据，计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为"10欧 2安"。 　 　（需写出计算过程）