初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关．实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示．

（1）按照图甲所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察                      来比较导体电阻的大小．
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验．
（3）分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟           有关．

在“探究影响电阻大小的因素”实验中，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：导体电阻跟导体长度有关；猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；猜想三：导体电阻跟导体材料有关；同学们利用图所示的电路和表中导体验证上述猜想。

导体代号	长度/m	横截面积/mm^2	材料
A	1.0	0.2	锰铜合金丝
B	1.0	0.4	锰铜合金丝
C	1.0	0.6	锰铜合金丝
D	0.5	0.4	锰铜合金丝
E	1.5	0.4	锰铜合金丝
F	1.0	0.6	锰铜合金丝
G	1.0	0.6	铁丝

（1）请将猜想一的实验设计思路补充完整。选取         和           相同、         不同的导体，分别将其接入 A、B两点间，通过比较电路中         的大小，判断导体电阻的大小。
（2）验证猜想三时，若需对比两个实验数据，则应从上表中选取导体       （填写导体代号进行实验)

在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示：

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）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察                      来比较导体电阻的大小。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入图13电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟           有关。

在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，同学们作了如下的猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关．

如图所示是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c三条长度均为lm，d的长度是0.5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同．
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟      的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小．
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟      的关系，其具体结论是：                   。
（3）一般说来，所有物体都有电阻．探究过程中，又有同学提出猜想4：电阻还可能跟温度有关．请用一个废灯泡的灯芯（如图2所示）设计一个实验来研究这个问题，要求：
①说出方法                                       ．
②画出电路图．（金属线用电阻的符号代替）

小丽同学在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．

（1）请你帮她用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整．要求：当滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障的原因为：      ．
（3）小丽同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象．根据图象，可知灯泡的电阻是      （选填“变化”或“不变”）；你认为出现这样现象的原因是：      ．
（4）假如实验过程发现电流表坏了，小丽向老师要了一个已知阻值为R₀的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路图，测出了小灯泡的正常发光时的电阻，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S₁，将开关S₂拨到触点      （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为      V．
②保持滑片位置不动，再次将开关S₂拨到触点      （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U．
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为：R_灯=R₀（用已知量和测量量表示）．

为探究影响导体电阻因素，小明根据如图连接好实物，并找到了不同规格的导线，如下表所示：

导线	材料	长度	横截面积
A	镍铬	l0	S0
B	镍铬	2l0	S0
C	镍铬	2S0
D	锰铜	l0	S0

（1）实验中，为验证猜想，可通过观察      来判断接入电路中导体的电阻的大小，这种研究问题的方法叫做      （选择“等效替代法”或“转换法”）．
（2）要探究电阻大小与导体长度的关系，应选择      两根导线进行实验；
（3）要探究电阻大小与导体材料的关系，应选择      两根导线进行实验；
（4）小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系，则导线C的长度应为      ．

小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定。

（1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是 R=        。
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整，
（3）图乙是实验电路图，图上的圆圈表示电表，请在圆圈内填入相应的字母。（选填“A、V”）
（4）连接电路时，开关要       ，（选填“断开”、“闭合”）滑动变阻器划片应置于最          阻值处（选填“大”、“小”）。
（5）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数 ，其故障原因是               。
（6）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表接的       示数如图丙所示，示数为          A，小灯泡正常工作时的电阻是         Ω。

小明、小红两同学学习了电流、电压和电阻知识后，发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似，小明同学提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似，随后小红同学便提出：导体的电阻可能跟导体的长度、横截面积有关。
为了研究导体的电阻与哪些因素有关，他们设计了如图所示的 电路，且在常温下选用手头拥有的长度、横截面积不同的铝丝接入电路的MN两点间，利用电流表和电压表测量后计算出阻值，将数据记录在表一、表二中。


⑴分析比较实验序号1与4或2与5可得出的定性结论是：常温下，铝丝长度相同，铝丝的横截面积越小，电阻越______。
⑵分析比较_________（选填“表一”或“表二”）的相关数据可得出的定量结论是：常温下，铝丝横截面积相同时，铝丝的电阻与长度成______比（选填“正”或“反”）。
⑶请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论。
（a）分析比较（1与5）、（2与4）或（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的____     __相同，电阻相同。
（b）进一步分析比较（1与5）、（2与4）和（3与6）的数据及相关条件，可得出的结论是：常温下，___________________________________________。
⑷他们继续分析表一和表二的数据及相关条件，发现无法得到导体的电阻与材料的关系。为了进一步探究导体的电阻与材料的关系，需添加的器材为________（选填“导体甲”、“导体乙”、“导体丙”）。
器材：导体甲   长度为0.2 米、横截面积为0.4毫米²的镍铬合金丝
导体乙   长度为0.2 米、横截面积为0.2毫米²的铝丝
导体丙   长度为0.45米、横截面积为0.3毫米²的康铜丝

小方同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电。现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如图表所示：

请你帮助小方同学完成下面的实验方案。
（1）请在答案题卡上画出实验电路图（用“”表示金属丝）。
（2）根据实验电路，实验器材除金属丝、干电池、电流表、导线外，还必须选用的器材是         ？（3）为达到实验目的，写出实验应选取的金属丝是      （只需填字母代号）。
（4）通过实验，写出你是如何判断哪种金属材料更容易导电？                            。

（1）如图甲是正在使用的电流表表盘，此时电流表所选量程对应的分度值是        ，读数是        ；图乙是正在使用的电压表表盘，如果选择的是0～3Ⅴ的量程，读数为       Ⅴ，若选0～15Ⅴ的量程，分度值为       Ⅴ。

（2）在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，扬扬利用两个电流表和一个已知阻值为5Ω的电阻R₀，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示。扬扬读出电流表       的示数为0.5A，而电
流表          的示数如图乙所示（选填“A₂”或“ A₂”），则小灯泡L两端的电压为      V，小灯泡L的电阻为     Ω。

实验室购买了一捆标注长度为 100m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 1.0mm²，查出导线每 1m 的电阻为 1.7×10 ^-2Ω再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻 Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表（0～0.6A）,电压表（0～3V）,滑动变阻器R₁（“5Ω，1A”）、R₂（“25Ω，1A”）,电源（电压6V）,开关导线若干。

回答下列问题：
（1）实验滑动变阻器应选       （填 R₁或R₂）。
（2）请在答题纸上图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接。
（3）调节滑动变阻器， 当电流表的读数为 0.50A 时， 电压表示数如图乙所示， 读数为       V。
（4）导线实际长度为     m（保留一位小数）。

小王做探究导体电阻大小与那些因素有关的实验，下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录：

导体编号	A	B	C	D
长度（m）	1.0	1.0	1.0	0.5
横截面积（mm^2）	1.2	1.2	2.4	1.2
材料	镍铬丝	锰铜丝	镍铬丝	镍铬丝

（1）要探究导体电阻大小与材料是否有关，应选用_________ 、___________两根导体。
（2）要探究导体电阻大小与横截面积是否有关，应选用______、_______两根导体。
（3）如选用了A、D两根导线进行实验,则要探究导体电阻大小与___________是否有关，
（4）通过表格中数据的分析,可以得出的结论是导体的电阻与导体的________、________、_________有关。
（5）这个实验中涉及到的主要研究方法，和下列哪个实验的研究方法是一样的(     )
A．用水流的形成来类比电流的形成
B．用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向
C．研究压力作用效果与压力、受力面积的关系
D．用刻度尺直接测量一张纸的厚度测不出来，可以测出100张纸的厚度，然后除以100求出。

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．
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．

错误：     
不足：      ．

做测定电阻阻值的实验．

（1）伏安法测电阻的原理是      ．
（2）小明根据图1所示的电路图，将图2中的实验器材连接成实验电路，同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接：①请你在接错的那根线上打“×”②另画一根导线，使电路连接正确；③如果不改接这根导线，对实验的影响是：      ．（具体说明是什么影响）
（3）小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图3所示，则电压表的读数是      V，电流表的读数是      A，被测电阻R_x的阻值是      Ω．
（4）小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验．你认为他们的实验真的结束了吗？你会给他们提出什么建议呢？①写出你的建议：      ；
②你提出这个建议的目的是：      ．

在测量阻值约为5Ω的定值电阻R_x的实验中，电源电压保持3V不变，小明和小亮用图甲所示的器材进行实验．
（1）用笔画线代替导线完成实物图甲的连接；
（2）小明在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最      （“左”或“右”）端；
（3）实验时，小明调节滑动变阻器，改变R_x两端的电压和电流，得到三组电压和电流值，根据公式 R=  得到三次实验的电阻值，分别为R₁=5.1Ω，R₂=5.3Ω，R₃=5.2Ω，则实验测得值应为R_x=      Ω．
（4）在某次实验时，电压表因出现故障而不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添一个定值电阻R₀和一个单刀双掷开关，设计了如图乙所示的电路：
测量时，闭合S₁，将S₂拨到l，记下电流表的示数为I₁；再将S₂拨到2，记下电流表的示数为I₂，小亮说待测电阻R_X=，小明认真分析电路后发现，小亮的方法不合理，原因是：      ．