初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现，各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，如图甲，这是为什么呢？他仔细观察灯泡的构造如图乙，查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质；取一只完好的彩灯，按图丙电路进行实验，电源电压为7.5V，数据及现象记录如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压（V）	0.3	1	2	4	6	7.5
电流（A）	0.06	0.10	0.12		0.20	0
彩灯亮度	不发红	弱光	较亮	亮	很亮	灯丝烧断

 
请依据上述信息完成以下问题：
（1）第4次实验，电流表示数如图丁，其读数为         A；
（2）从数据中发现，通过彩灯的电流与电压不成正比，其原因是                
                      ；
（3）能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是                 
                      ；
（4）请依据彩灯结构及实验现象，推测串联的彩灯中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是                                      。

小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻R_x的阻值，已知未知电阻R_x的阻值不小于5Ω，电源由两节干电池组成，除了开关、导线外，可供使用的实验器材有：电压表(量程0～15V，0～3V)，电流表(量程0～3A，0～0.6A)，滑动变阻器R(20Ω，1A)，阻值已知且大小不等的定值电阻R₁和R₂．

(1)为完成此实验，电压表的量程应选择_____    V，电流表的量程应选择_____    A．
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数是0.14A时，电压表的示数是2.1V，当电流表的示数是0.2A时，电压表的示数是1.8V，电路元件盒中电源电压是_____     V，未知电阻R_x的阻值是_____    Ω．此过程中小明                      （填“由左向右”或“由右向左”）移动滑片。
(3)小明的同学利用上述器材，还设计了测量未知电阻R_x的四种实验电路，其中无法测出未知电阻R_x的是_____     ．

在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图电路．

⑴在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是          。
⑵为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察                   。
⑶另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为         同学的改进更好一些，理由是                                       。

在“用电压表和电流表测电阻”的实验中。

（1）左图中甲表应是__________表，乙表应是___________表。
（2）右图中是电流表、电压表的读数，由此可知被测电阻的阻值为___________Ω。

在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：①为了减小误差；②是为了寻找规律。在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中，多次测量的目的是_______________（选填“①”或“②”）；在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中，多次测量的目的是_____________（选填“①”或“②”）。

如图甲所示是某实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中设计的电路图，所用小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）该实验的原理是            。
（2）该组同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮。导致上述现象的不规范操作是                             。
（3）若某次测量时电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为
         A，此时灯泡的电阻为        Ω。接着用这个电路测小灯泡正常工作（小灯泡两端电压为2.5伏）时的电阻，滑片应向       （选填“左”或“右”）移动。
（4）该组同学分别记录三组电压和电流值，通过计算发现灯丝电阻是不同的，他们还了解到其他组同学也得到类似的结果。出现这种结果的原因 是                         。

小明想利用一块电流表和一个电阻箱R′测量未知电阻R_x的阻值。他选择了满足实验要求的实验器材，并按照图所示的电路图连接好实验电路。以下是他设计的实验方案，请将实验步骤补充完整，并写出未知电阻R_x阻值的表达式：

（1）断开开关，调整电阻箱R′的阻值为R₁，闭合开关，记录电流表的示数I₁和电阻箱的阻值R₁；
（2）断开开关，______；
（3）根据测量得到的数据，可得电阻R_x阻值的表达式R_x=______。

现给你：电源（电压不变），定值电阻R₀，电流表，单刀双掷开关各一个，导线若干。（1）请设计一个测量未知电阻R_x的电路图，并画在虚线框内。

（2）将实验过程补充完整：
A.对照电路图连接好电路，将开关S与a接触，观察并记录电流表的示数为I₁；
B.将开关S与b接触，                           ；
C.断开开关，整理器材。
(3)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻R_x=             。

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                     。

如图所示电路，AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后，通过观察   ，可以比较出合金线电阻的大小，这种研究方法叫_  _（填“等效替代法”或“转换法”）。这个实验装置是研究电阻大小与导体    的关系。

在“探究影响导体电阻大小的因素”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．
同学们想利用如图的电路和表中的导体验证上述猜想．

(1)请将猜想一的实验设计思维路补充完整．选取        相同、  不同的导体，分别将其接入如图电路中．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，若需对比三个实验数据，则应从上表中选取导体    （填写导体代号来进行实验）
(3)“科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比”用如图所示电路，你认为能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释？                                   
                                                                                        

在“用电压表和电流表测电阻的实验”中，
（1）实验的原理是：____________________________________。
（2）下图是某次用电压表和电流表测量小灯泡电阻的实物图，请用笔画线代替导线，按照实验的要求完成电路的连接。（要求：滑动变阻器的滑片向右移时电流表示数变大）
（3）若用其它的方法测量电阻，老师提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知），定值电阻R₀一个（阻值已知），待测电阻R_x一个，滑动变阻器一个，量程合适的电流表（或电压表）一个，单刀开关两个，导线若干。请在给出的器材中选用一些进行组合，完成实验。
①画出实验电路图。
②写出实验的主要步骤。
③写出R_x的表达式。

小明要测量某未知电阻的阻值（整个实验过程中电源电压保持不变）．

（1）按照图甲电路图正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表无示数，但电压表示数很大．电路中出现的故障原因是                ．排除故障后，电流表和电压表的示数如图乙所示，则       ．接下来小明调整变阻器的滑片继续测量，这样做的目的是              ．
（2）小明想利用这些器材测量另一个未知电阻的阻值，但发现电流表已经损坏．小华帮他设计另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关、，记下电压表的示数，再断开，记下电压表示数．则=           （表达式用测得的量与已知量表示）．
（3）利用甲的电路还可以探究“电流跟电压、电阻的关系”．在探究“电流跟电阻的关系”时，滑动变阻器除了具有保护电路的作用外，主要是为了             ．

（1）如图(甲)所示是小川“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图。

（2）按图(甲)所示的电路图，改正其中一处错误并接好电路。（在错误连线上画X并连接好正确线路）
实验步骤：
A．连线时开关应断开，滑片P应置于      端。
B．将滑片P移到适当位置，用电压表测出定值电阻R₀两端的电压U₁。
C．                                                。
D．保持滑片P不动，用电压表测出a、b两点之间的电压U。
E．移动滑片P的位置，重复步骤B、C、D两次。
(3)讨论交流
小川用电阻相同的灯泡和定值电阻R₀做实验，得到结论：串联电路中各部分电路两端的电压相等，总电压等于各部分电路两端电压之和。
另一小组的小军用阻值不同的灯泡和定值电阻R₀做实验，得到结论：串联电路中各部分电路两端的电压不相等，总电压等于各部分电路两端电压之和。
分析小川和小军两人的结论，你认为串联电路中电压关系是：                           。
(4)小川测电阻R₀两端的电压时，电压表示数如图(乙)所示，则此时R₀两端的电压为      V。
(5)小川按图(甲)所示接好电路，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电压表有读数，经检查：除灯L和定值电阻R₀外，其余都没有问题，不考虑灯L和电阻R同时出现故障的情况，则电路中存在的故障可能是          或            。
(6)为进一步确定故障，小鹏同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况：
若电流表有示数，说明故障是：_________________________________；
若电流表无示数，说明故障是：__________________________________。

在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中，某老师引导学生作了如下的猜想：
猜想A：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想B：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想C：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三条长度均是1 m，d的长度是0.5 m；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)在探究电阻跟材料的关系时，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。
(3)依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，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，其结论是：_________________。
(4)以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。以下没有采用控制变量法的是（   ）

A．物体吸收热量的多少与哪些因素有关

B．液体蒸发的快慢与哪些因素有关

C．滑动摩擦力的的大小与哪些因素有关

D．探究串联电路中的电流关系