初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

用伏安法测电阻，实验电路图如图1所示，电源电压保持U₀不变。

图1                             图2           图3
（1）该实验的原理是       。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于    端。
（3）假如小珍同学用完好的器材按如图17所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：①        ；②          。
（4）小珍在张芳同学已连好的电路上操作，当闭合开关S，把P向a端移动时，发现电流表示数增大，电压表示数减小。发生此现象的原因是张芳同学把                           。
（5）小珍同学按图1所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图2所示，电流表示数如图3所示，则此时被测电阻R_x两端电压为  V，通过R_x的电流为    A，被测电阻R_x＝    Ω。
（6）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为R_x，实验过程中电流表突然烧坏，请你用剩下的器材测出R_x。先在右边方框内画出此时的实验电路图；再简要写出实验步骤和计算R_x的表达式。
a．实验步骤：                                                   。
b．R_x的表达式：R_x＝         。

在“伏安法”测电阻的实验中，电源电压是3V。

（1）在连接电路的过程中，开关应该           ；
（2）实验过程中，无论怎样移动滑片，电流表和电压表的示数都很小且无变化，原因可能是                ；
（3）排除故障后的电路连接如图甲所示。当电压表示数是2.5V时，电流表的示数如图乙所示是     A，被测电阻的阻值是        Ω；
（4）实验过程中，改变滑片位置并进行多次测量，这样做可以达到       的目的。

小明与小青想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R (阻值约为1k)。实验室所提供的器材有：电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100 2A)、电流表(量程为0～0.6A、分度值为0.02A)、电压表(量程为0～3V、分度值为0.1V)各一个，开关S₁、S₂两只，导线若干。

⑴小明设计了如图甲所示的电路进行测量，通过改变R的阻值改 变电路中电流，但小青同学觉得他不能准确测出未知电阻R，其主要理由是因为   。
⑵小青又设计了如图乙所示的电路进行测量。具体方案是：
①将滑动变阻器调到最大值；②闭合S₁、S₂，测得电流I₁；
③断开S₂，再用电压表测得  两端的电压U；④求出未知电阻R，其表达式为：R=   (用已知量和测得量表示)。
⑶小明觉得小青在第③步中没必要把电压表接入测电压，而是直接再次测得电流I₂，求得未知电阻R=（－1）R即可，你觉得小明与小青的方案中，是   方案更科学合理。

在做决定电阻大小的因素实验时，提供的导线见下表

导线代号	A	B	C	D	E
长度（m）	1.5	1.5	1.5	1.0
横截面积（mm^2）	1.2	2.4	1.2	1.2
材料	锰铜	镍铬丝	镍铬丝	镍铬丝

（1）为了研究电阻与导体横截面积有关，应选用的两根导线是       。
（2）若选用的两根导线是A和C， 是为了研究电阻与     有关。
（3）小明想再增加一根导线E，利用D和E研究电阻与导体长度有关，请在表中填上适当的内容。
（4）本实验采用了                法。

(7分)某同学利用电压表和电流表测量电阻R的阻值(约9Ω左右)，电源选用两节干电池。

（1）将图甲中的元件正确连入电路（注意选择量程）
（2）根据你连的电路，闭合开关前，变阻器的滑片应处于_______（(选填“A”或“B”）端
的位置。
（3）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，电流表示数为0，电压表示数总为3v不变，则故障的原因是_________________。
（4）当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，由此可知R=_______Ω。你认为这个结果可靠吗? ____________（选填“可靠”或“不可靠”），理由是________________________。

在温度一定的条件下，做“研究影响电阻大小的因素”的实验，采用了控制变量的方法。下表给出了实验中所用到的导体的情况，回答下列问题。

导体代号	A	B	C	D	E	F
长度（m）	1.0	0.5	1.5	1.0	1.5	1.5
横截面积（mm^2）	1.2	0.8	1.0	0.6	0.8	1.0
材料	锰铜	钨	镍铬	锰铜	钨	锰铜

（1）选择C和F两根导体是为了研究导体电阻与               的关系；
（2）为了研究导体电阻与长度的关系，应选择的两根导体是________和_______；
（3）为了研究导体电阻与横截面积的关系，应选择的两根导体是________和_______，
结论是：                                                             。

小明和小红各自进行“测定小灯泡正常发光时的功率和电阻”的实验。实验中使用的小灯泡均标有“2.5V”字样，所用电源和滑动变阻器相同。
(1)小明按图（a）正确连接电路，并将变阻器的滑片移至最右端。闭合开关后，三个电表的示数如图（b）、（c）、（d）所示，则他们所用的电源电压为       V。滑动变阻器的最大阻值是       Ω。

(2)接着小明移动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，观察到滑片恰好在变阻器的中点上，则小灯泡额定功率为多少？，正常发光时的电阻约为多少？（写出计算过程，保留一位小数）
(3)小红连接电路时只用了图（a）中的V₁，没有使用V₂，连接的实物图如右图所示。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡     ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中将连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

学习了欧姆定律之后，老师请同学设计一个测未知电阻Rx的电路，其中一个同学设计的电路如图所示，R₀为已知阻值的电阻，当S闭合，S₁断开时，电流表读数为I；当S、S₁都闭合时，电流表读数为I₁

（1）请写出Rx的表达式。
（2）请任选器材，设计一种不同于该组同学设计的测量电路，画出电路图。
（3）比较两个电路图，说一说你设计的电路图的优缺点。

物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中：
（1）根据实物图在答案卷的虚线框中画出对应的电路图。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到  端（选填“A”或“B”）。
（3）小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是                 。纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V时，电流表的示数如上图，则该定值电阻阻值为    Ω。他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，你认为合理吗?       ，理由是             。
（4）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为5V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：　        。

在“测定小灯泡电阻”的实验中，提供如下实验器材：
A．待测小灯泡（2.5V  0.7W）      B．电源（电压恒为3V） 
C．电流表（量程0~0.6A或0~3A）  D．电压表（量程0~3V或0~15V）  
E．滑动变阻器（20Ω 1A）          F．开关、导线
（1）小明同学连接线路后闭合开关，将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗，而电压表的示数增大。请你用笔画线代替导线，把下图甲中的实物电路按小明的连接方式连接完整。

（2）电路连接好后，当电压表的示数为     V时，小灯泡将正常发光。
（3）小灯泡正常发光时，电流表和电压表均有示数。突然，电路发生故障，小灯泡熄灭，而电流表和电压表的示数均变大，则故障的原因是                          。
(4）利用上述实验器材，不能完成下述实验中的               （选填选项前的字母）B
A．测量小灯泡的额定功率                   B．探究电流与电压的关系
C．探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系    D．探究串联电路电压的特点
（５）小红同学想利用上述器材测量一未知电阻R（定值）的阻值，但实验过程中不慎将电流表损坏，在不另外添加器材的情况下：
①为了测出R的阻值，请你在图乙的虚线框中画出你所设计的实验电路图。
②闭合开关后，测得你所设计的电路图中电压表的示数为U，则R=               。

小红准备测一只未知电阻（R_x=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、电流表、开关、R₀=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线．当她准备实验时，发现电流表已经损坏，但一时又找不到新的电流表替代，小红顿时犯了愁，请你利用现有器材设计一个实验方案，帮他完成实验．
（1）在方框内画出你设计的实验电路图．

（2）简述实验主要步骤，要求写出需要测量或记录的物理量．
（3）R_x的表达式是　　．

小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻R_x的阻值（其阻值约几百欧）。
在图甲中完成实验电路的连接。
 
（2）设计的实验表格为右上表，表格中
①处应填写         。
（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为      V。
（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片—，电压表指针偏转正常，但电流表指针都几乎不偏转，无法读数，原因可能是                                          。
（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻R_x的阻值。请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）。
①                                                                    ；
②                                                                    ；
③写出待测电阻的表达是R_x=                   。

某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素，猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关，于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝，丙设计了如图甲所示的电路．

（1）正确连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于　  （选填“a”或“b”端）；
（2）请你根据电路图，用笔划线代替导线，把乙图所示电路中未连接部分连接好（请勿更改现有导线）；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.0V，此时电流表的示数如图丙所示，其大小
为　  　A，此时金属丝的阻值大小为A，此时金属丝的阻值大小为　　  　Ω（结果保留小数点后两位）；
（4）经过测量他们得到了下表所示的数据

表一
序号 物理量	1	2	3	4
长度L/cm	20.00	40.00	60.00	80.00
横截面积S/mm^2	1.0	1.0	1.0	1.0
电阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	8.0

 

表二
序号 物理量	1	2	3	4
长度L/cm	30.00	20.00	20.00	20.00
横截面积S/mm^2	1.0	2.0	3.0	4.0
电阻R/Ω	2.0	2.0	0.0	0.5

比较表一中数据，保持其他物理量不变时，电阻与长度成　  　关系；比较表2中数据保持其他物理量不变时，电阻跟横截面积成　　  　关系．

电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流的热效应．常见的白炽灯就是利用这一原理工作的．图甲所示为小丽、小军、小梅三位同学与老师讨论这一现象时的情景．

（1）图甲中，小军发表的观点应用到的物理知识是________________ ．
根据小梅同学的猜想，他们讨论形成了一个问题：电流一定时，导体在一定时间内产生的热量与它的电阻有什么关系？
于是，小丽和小梅从实验室找来了煤油、两只规格相同（有密封塞）的烧瓶、两根两端开口的细玻璃管、两根阻值不同的镍铬金丝等器材，并组装出图乙所示的实验装置．
（2）在小丽和小梅的实验装置中，是通过________________ 来反映电流在一定时间内产生热量的多少的．
（3）在物理学中，有些物理量的大小不易直接观察或测量，但它变化时引起的其他物理量的变化却易于直接观察或测量，就可以像小丽和小梅这样用易于观测的量来反映不易直接观测的量．在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是________________ ．

A．在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小

B．在研究影响动能的因素时，通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能大小

C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因

D．在研究电磁铁磁性时，通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱

（4）小军看了小丽和小梅的实验装置后认为，用温度计代替两端开口的细玻璃管，实验效果会更好．于是，他们拆除了密封塞和玻璃管，将合适的温度计悬挂在适当的位置，然后开始实验．在上述改进中，他们遗漏的一个重要操作是：________________ ．

在“探究金属丝电阻大小的因素”的实验中，需要：
（1）测量金属丝的长度：把金属丝拉直，用米尺测量金属丝的长度三次，然后求出平均值，这样做的目的是：         。
（2）测量金属丝的直径：将金属丝紧密的并排绕制成一个线圈，由图可知，该刻度尺的分度值为
    m，金属丝的直径为     m，进而算出它的横截面积。
（3）测量金属丝的电阻：在实验室提供了一下器材：
A.待测金属丝阻值约20Ω)；
B.电流表A₁（量程0~150mA，内阻为10Ω）；
C.电流表A₂ (量程0~20mA，内阻30Ω )；
D.电压表V（量程0~3V，内阻10kΩ）；
E.定值电阻R₀，阻值100Ω；
F.滑动变阻器R₁，（阻值0~100Ω，额定电流0.2A）；
G.滑动变阻器R₂（阻值0~5Ω，额定电流1.0A）；
H.学生电源的电压U=6V；
I.单刀单掷开关S一个，导线若干。
①为了尽可能使测量结果精确，测量时电表的示数不得小于其量程的1/3。那么，实验中应选用的电流表是     ，滑动变阻器是    。
②根据所选择的实验器材，在虚线方框内，画出该实验的最佳电路图，并标明元件符号。
③根据所画的电路图，将实物图连接起来（没有选用的器材就不要连接）。