初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

如图所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均相等的金属丝。AB是镍铬合金丝，CD是锰铜丝。这个实验装置可以探究导体的电阻与__________是否有关。如果将金属丝CD换为镍铬合金丝，其长度等于金属丝AB的二分之一，横截面积与金属丝AB相等，那么这个实验装置可探究导体电阻与__________是否有关。

(7分)在伏安法测电阻的实验中，所用实验器材如下：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关、待测电阻R_X、滑动变阻器（最大阻值20Ω）各一个，导线若干。
（1）小丽连接完实验电路后，闭合开关，通过调节滑动变阻器测得几组数据，并由此计算出待测电阻的阻值，有关记录和计算如下表所示。

实验次数	1	2	3
电压/V	3.6	2.5	1.0
电流/A	0.24	0.34	0.48
电阻/Ω	15.0	7.4	2.1

 
小华认为一个电阻三次测量的结果不可能相差这么大，分析应该是在连接电路时出现了问题，产生错误的原因是_______。
（2）找出错误的原因后，小丽准备重新连接电路进行测量，但小华认为不必重测，利用表中记录的错误数据就能算出应该记录的正确数据。表格中错误的数据是_______（填“电压”或“电流”），其中第一次正确的记录应是_______，此次测量计算出的待测电阻应是_______Ω。
（3）实验中三次测量R_X的目的是_______。
（4）完成上述测量后，小华还想用伏安法测量一段电阻丝Rx′（约200Ω）的阻值。她把Rx′接入电路中，但发现电路中的电流过小，电流表不能准确读数。为了较准确地测量出待测电阻Rx′，小华又向老师借了一个阻值为R₀＝100Ω的定值电阻和两个开关，重新设计了一种可行的实验方案，请在虚线框内画出小华完成实验的电路图。（要求：①能够进行多次测量；②实验中电表的位置不动）

物理兴趣小组的同学在鲁老师的指导下做“探究热敏电阻的电阻值与温度的关系”的实验，热敏电阻是由半导体材料制成的，它的电阻值随温度的变化而变化，热敏电阻的这一特点在许多报警系统和控制电路中起到了重要的作用，为了探究热敏电阻随温度的变化规律，他们准备了如下实验器材，设计了实验装置如图数据记录表格等，问：

物理量 次数	温度t/℃	电流I/A	电压U/V	电阻R/Ω	平均电阻 R/Ω
1
2
3

（1）为了使实验正常进行并记录到充分的有效数据寻找实验规律，本实验_________（选填：“能”或“不能”）用酒精灯直接加热热敏电阻．
（2）实验是三个同学合作，每30秒记录一组实验数据，在收集测量数据时要注意_______________．
（3）设计的数据记录表格中有一项不合适，请指出是__________项，不合适的原因是：________________．
（4）宜在烧杯中注入适量的_______________（选填“自来水”、“煤油”），因为它具有__________的特点，所以适合本实验的设计。

某同学利用图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同．实验中，根据_____________________判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的两根电阻丝是_________。

小张、小王两同学学习了电流、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，小张同学提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似，随后小王同学便提出：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。

表一 铝丝                                  表二 铝丝

（1）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______。
（2）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”）。
（3）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）分析比较(1与5）、（2与4）和（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，__________________________________________________。
（4）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0.2毫米²的铝丝
导体乙长度为0.2米、横截面积为0.4毫米²的镍铬合金丝
导体丙长度为0.45米、横截面积为0.3毫米²的康铜丝

小李同学用电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω  2A”字样）等完好器材，测定电阻R_X的值。他按图的电路图连接电路，并将变阻器的滑片放置于一端，然后闭合电键，发现无论怎样移动滑片P，电流表和电压表示数都为零。接着他将电路中的电压表先后并联到滑动变阻器两端b、c上，观察到电压表的示数变为9伏、电流表示数仍为零。经思考，小李排除故障，再次按图电路图正确连接电路，操作步骤正确。闭合电键，他在将滑片P从滑动变阻器一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数从0.30安增大到0.9安；当滑片P在中点附近某个位置时，电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示，请根据小李同学实验过程中观察到的现象填写实验表格（注意：请填写在答题纸上的表格中，电阻计算精确到0.1欧）。

为了测定额定电压为2.5V小灯泡发光时的电阻，小明同学设计了如图甲所示的的实验电路，图中R₀为已知电阻。

（1）请按照电路图将实物电路图连接完整（导线不能交叉）。
（2）连接电路时，开关处于断开状态的目的：                             。
（3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表V₁无示数，V₂有示数，则电路出现故障的原因可能是                                     。 
（4）排除故障后，再闭合开关，看到小灯泡发光很暗，要想测出小灯泡正常发光时灯丝的电阻，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表V₁的示数U₁＝   V。若此时电压表V₂的示数如图乙所示，则U₂＝    V，写出小灯泡正常发光时的电阻R_l的表达式＝           。
（5）实验结束后，小明发现灯泡正常发光时的电阻比发光较暗时的电阻大，原因是：         
                 。

小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，实验器材如图中所示，请完成下列要求。

①小明连接的电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中按规范的实验操作要求连线      。
②小明正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，移动滑动变阻器滑片过程中，发现电流表始终无示数，电压表示数始终为6伏，产生这种现象的原因是           。
③小明排除故障后按正确的步骤继续实验。闭合电键，观察到电压表、电流表示数如图所示。将滑片移到中点时，电流表示数为0.58安，在移动滑片过程中，观察到电流表示数的最大值为1.2安。请将实验数据记录表填写完整       。（计算电阻时，精确到0.1欧）

物理量 实验序号	电压Ux  (伏)	电流Ix (安)	电阻Rx (欧)	电阻Rx 平均值(欧)
1
2
3

 

某物理兴趣小组按照练习册的“课题与实践”，用如图所示的电路探究人体的电阻和人体的安全电压。他们先用如图（a）所示电路测出电源电压，再用图（b）所示电路测出人体的电流，并计算人体的电阻，并将测量结果记录在下表中。


（1）从表一和表二中所测得人体干燥时电阻初步可知：_______。
（2）当通过人体的电流为1毫安时，人体就会有麻刺感，若将此电流作为安全电流，通过计算（写出过程）说明小张同学的安全电压大约为：_______。
（3）测量仅供参考，绝不允许人体直接接触算出的“安全电压”电路，请对图8（c）设置警示语：      _______。

小林用电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω  1A”字样）、电键、导线等器材来测定电阻R_X的值。闭合电键S，无论怎么移动变阻器滑片，电压表的示数始终为1.0伏，电流表示数始终为0.10安。产生这种现象的原因可能是___________________。
接着，小林经过思考、分析后，重新进行正确的实验。若电源电压保持不变，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，他发现电流表的示数最大示数为0.28安。当他把变阻器的滑片移到某一位置，电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示，此时它们的读数分别为_______________、________________ 。
根据实验过程中记录的数据，则待测电阻的电阻平均值是____________欧。（计算电阻时，精确到0.1欧）

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        。

下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。
（1）在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号。
（2）某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U₁ ＝2.4V，I₁ ＝0.20A；U₂ ＝4.5V，I₂ ＝0.38A；U₃ ＝6.0V，I₃＝0.50A。请你设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。

（3）根据表格中数据，请你算出待测电阻R_x≈__________Ω（保留一位小数）

某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中，设计了如图甲所示的电路图。小灯泡上标有“2.5V ”字样（电阻约为10Ω），电源电压为4.5V。请完成下列回答。

（1)连接电路时开关应___________。
（2）请你用笔画线代替导线，将实物甲图连接完整。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到___________（选填“A”或“B”）端。
（4）在连接好电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是___________。
（5）排除故障后，继续实验，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了U-I图像如图乙所示。根据U-I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_____W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是______Ω。
（6）另一位同学将上图中的灯泡换成不同阻值的电阻，并换用了另一电源去探究通过导体的电流与导体电阻的关系。得到如表的实验数据，根据数据可知：电流与电阻______（成/不成）反比，其原因是___________________。

（7）实验结束后，该同学整理实验器材时，发现滑动变阻器的BP部分比PC部分热，这是因为_____________________________。

如图甲所示，是某兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中分别作出R₁、R₂的U—I图象。

（1)小明利用R₁、R₂两个电阻设计了如图乙所示的实验电路，若电流表示数为0.6A，则此时R₁的阻值为________Ω，R₂的功率为_____W。
（2）小红利用R₁、R₂两个电阻设计了如图丙所示的实验电路，若此时电源电压为4V，则该电路1min消耗的电能为______J。

用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱，s为单刀双掷开关，R₀为定值电阻．小明同学用该电路进行实验，主要步骤有：

A．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
B．读出电阻箱的示数R
C．把开关S接a点，读出电流表的示数为I
D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大
(1)上述步骤的合理顺序是_____        _____ (只需填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为____ ___Ω．若已知R₀的阻值为10Ω，则待测电阻的阻值为 _        Ω。
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为_______         _______(控制变量法/转换法/等效替代法)。
(4)测某未知电阻R_x的阻值，小明又设计了如图丙所示电路（R₀为已知阻值的定值电阻，电源电压恒定），并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出R_x的表达式。
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路
B．断开S₂、闭合S₁记录电流表示数为I₁
C．_______________________________                       
（5）表达式：R_x=_____________               （用已知和测量的物理量的符号表示）