初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

现有电流表（量程0.6A、3A），电压表（量程3V、15V），滑动变阻器（阻值范围0～20Ω），两节干电池（电压3V），开关，导线若干．请你利用这些器材测未知电阻R（阻值约为10Ω）．
要求：（1）在虚线框内画出实验电路图；

（2）在下图中，根据电路图用笔画线代替导线连接实物图．

小明在做“用伏安法测电阻”的实验中，所用的器材有3V的电源，最大阻值为10Ω的滑动变阻器R，待测电阻R_x，及如图1所示的其他器材．
（1）如图1，实验电路还未连接完整，请用笔画线代替导线将实验电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大．
（2）连接电路时，开关应处于________________状态．
（3）调节滑动变阻器进行多次测量，其中一次当电压表的示数为2.5V时，电流表对应的示数如图2所示，则本次测得的待测电阻R_x＝________Ω．（保留两位有效数字）
（4）做完以上实验后，小明还想用该实验装置来探究电流与电压的关系，计划测量当R_x两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流，但发现无论怎样调节滑动变阻器都不能使R_x两端电压达到1V，原因可能是________．
图1．
图2．

小王、小张分别做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全并完好，其中：电源电压相等保持不变，待用滑动变阻器有两种规格（分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 2A”的字样），待测电阻R_x规格相同．实验中，两位同学所用的变阻器不同，但他们在连接电路时都将滑片置于变阻器的一端．闭合开关，他们所观察到电流表、电压表的示数均为图（a）、（b）所示，接着在向变阻器另一端移动滑片的过程中，小王发现电路中两电表的示数均变小，而小张却发现电路中两电表的示数均变大．在思考并解决实验问题后，两位同学均完成实验，而其中一位同学将他所正确测得的两组实验数据记录在草稿纸上，如图（c）．

①两位同学实验所用的电源电压为________伏．
②为完成其中一位同学的记录和处理，请根据上图及相关信息，将下表填写完整．（计算电阻时，精确到0.1欧）

	电压Ux（伏）	电流Ix（安）	电阻Rx（欧）	电阻Rx平均值（欧）
1
2
3

 

在“测量小灯泡工作时的电阻”的实验中，图1是小王同学连接的实物电路图．
（1）观察实物电路的连接，是否有错误及不恰当之处，请具体写出．
如a．电流表的正负接线柱接反了．
b．________________________________________________________________________．
c．________________________________________________________________________．
（2）改正错误后，请画出实验电路图．

（3）调节滑动变阻器的滑片至某点，小灯泡正常发光，电压表、电流表如图2所示，电流表的读数为0.20A，电压表的读数为________V．
（4）根据读取的数据，小灯泡正常发光时的电阻为________Ω．
图1．
图2．

实验室有以下器材：电源电压未知的一块蓄电池，一块电压表，最大阻值为R₀的滑动变阻器一个，开关一个，导线若干．请你利用上述器材设计一个实验测量出未知电阻R_x的阻值．
（1）在方框中画出你设计的实验电路图．

（2）试将实验的主要步骤补充完整，并写出需要测量的物理量，实验的主要步骤有：
A．根据电路图按正确方法连接实物，检查无误后，闭合开关S．
B．_________________________________________________________________________．
C．_________________________________________________________________________．
D．整理实验器材．
（3）利用所测量的物理量和已知量R₀，推导出R_x的表达式为R_x＝________________．

同学利用电压表和电流表测量电阻R₁的阻值(约9Ω左右)，电源选用两节干电池。
（1）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3V不变，你认为发生故障的原因可能是_______________或_________________。
（2）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将________（填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，由此可知R₁=____Ω。你认为这个结果可靠吗？理由是 

要测量一个阻值约为几百欧的电阻R_x，实验室提供的器材有：电源（电压为3V），学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R₁（100Ω 2A）和电阻箱R₂（0～9999Ω 5A 电路符号为   ）各一个，开关、导线若干．
（1）小明用图甲所示电路测量该电阻．连好电路，检查无误，按照规范，他应将滑动变阻器滑片滑至最     （左/右）端．闭合开关，小明发现电压表示数为2V，电流表示数几乎不偏转，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，观察到电压表示数变大，但电流表的指针几乎不变，其原因是                       ．按小明所选的器材     （能/不能）测出该电阻的值．
（2）请你帮助小明在所提供的器材中选择合适的器材，在图乙所示虚线框中画出实验电路图（标明器材的符号及电表的量程），测出该电阻的值．

在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中：
（1）小玉正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表示数为0.2A，电压表示数如图甲所示，则定值电阻阻值为           Ω。
（2）小玉仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?         ，理由是          。

（3）测出电阻后，小玉将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡，测量小灯泡的电功率，图乙是小玉重新连接的不完整的电路，请你用笔代替导线将实物电路连接完整。（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）
（4）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为        V时，小灯泡正常发光，如果此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是        W。
（5）另一实验小组同学，按正确方法完成实验后，分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U—I图像如丁图所示，则表示“定值电阻”的U—I图像的是          （填“甲”或“乙”），这样判断的依据是         。

图1是关于伏安法的实验电路图，利用这个实验，既可以测小灯泡的电阻，又可以测小灯泡的功率．在这两个实验中：

（1）测小灯泡电阻的实验原理是              ；测小灯泡功率的实验原理是       ．（用公式表示）
（2）将开关S闭合后，发现电流表和电压表指针偏转出现如图2的现象，这是由于电流表         ，电压表          ．
（3）将开关S闭合后，若发现电流表有示数，电压表无示数，这是由于      造成的（电路连接完好）．
（4）将开关S闭合后，若发现电压表有示数，电流表无示数，这是由于        造成的．

小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R₀测量未知电阻R_X的阻值。小萱选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）为了测量未知电阻R_X的阻值，请你只添加两根导线将实物电路图补充完整。
（2）请你将正确的操作步骤补充完整：连接好电路后，只闭合开关S₂，读出电流表的示数I₁；        ，读出电流表的示数I₂，并记录I₁、I₂的数据；
（3）请你用I₁、I₂和R₀表示未知电阻R_X。R_X =        ，并记录。

在做电学实验时，我们多次按照如图甲所示的电路图连接器材并进行实验。

（1）该实验电路图能够进行哪些电学实验?（写出三个实验名称）
（2）根据图乙所示的电流表、电压表的表盘示数，请你计算出相关物理量。
（3）根据图甲所示的电路图，把图丙中提供的器材用笔画线代替导线将它们连接起来。如果想利用该实物图研究电流与电阻的关系，请写出需要增加的器材。

（2014·赤峰）物理学习小组进行“伏安法测电阻”的实验：

（1）请你用笔画线代替导线，将图1实物电路连接完整，使滑动变阻器滑片P移动到A端时，变阻器连入电路阻值最大（要求导线不交叉）．
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图2甲所示．小红同学认为电流表正负接线柱接反了，小华同学认为电流表没调零，你认为   （填“小红”或“小华”）同学说法正确．
（3）全部检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表示数如图2乙所示，则被测电阻本次测量值为   Ω．
（4）本小组完成实验后，讨论该电路还能完成哪些实验，在列出的四个实验中，你认为正确的是   实验（填选项字母）．

A．探究电流产生热量与电阻的关系

B．探究电流磁场强弱与电流大小的关系

C．探究电流与电压的关系

D．探究电流与电阻关系．

（2012·南宁）如图甲是小明在测定灯泡正常发光时灯丝电阻的实验电路图．已知电源电压恒为6V，灯泡额定电压为3.6V，正常发光时，通过灯泡的电流约为0.32A．

（1）小明选择电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程应选   V；
（2）请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整．
（3）在图乙中，要使滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑片P向   （选填“左”或“右”）移动．
（4）正确连接电路后，闭合开关，小明移动滑片P，灯泡正常发光时，发现电压表指针偏转角度很小．根据测量时电表示数超过所用量程的一半可以减少误差的原则，小明在不增减实验器材的情况下，重新设计电路，顺利完成了实验．请在虚线框内画出他重新设计的电路图．

如图（甲）所示是测量定值电阻R_x阻值的实验电路。

（1）请将实验电路用笔划线代替导线连接完整。
（2）连好电路后闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，电路的故障可能是_______断路。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22（乙）所示，则通过电阻的电流为______A，阻值为_______Ω。
（3）实验结束后，老师向同学们提出：“如果不使用电压表，再提供一只已知阻值的定值电阻R₀，能否设计一个也能测量R_x阻值的实验”。如图是小明设计的实验电路图，他的做法是：将S接到a时，读出电流表的示数I₁；再将接到b，读出电流表的示数I₂；I₂R_x= I₁R₀由可得R_x=。试对小明的方案做出评价（必须简要说明理由）

（2013·哈尔滨）小明想用“伏安法”测量未知电阻R_x的阻值，所用器材如下：电源（电压恒为3V），电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个．

（1）连接如甲图所示的电路，闭合开关发现电流表无示数、电压表示数为3V，则可能是由于R_x所在支路        而造成的（填“短路”或“开路”）．排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数是1.6V时，电流表示数如乙图所示，则此时R_x的阻值是       ________Ω．
（2）小明找来若干已知适当阻值的定值电阻（R₁、R₂、R₃…），借助此电路继续实验，探究“串联电路的等效电阻”．
①小明要说明某两个电阻的串联电阻与电阻R_x是等效的，请你在第（1）问实验的基础上写出接下来的具体做法。
②请你设计探究“串联电路等效电阻”实验的表格．