初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

小岩利用“伏安法”测量未知电阻xR的阻值。

（1）小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图所示，请你添加一条导线将实验电路补充完整；
（2）电路连接正确后，闭合开半S，滑动变阻器滑片P数如图甲所示，电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为              V，电流表的示数为              A，电阻xR的阻值为              。

图甲是测量小灯泡（U_额=2.5V）电阻的电路。电源电压恒为4V。
（1）请将图甲中的电路连接完整。（要求滑片P向右滑动时电灯变亮，导线不允许交叉）

（2）实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以                             。
（3）下表是记录的部分实验数据，图乙是第1次实验中电流表的示数，该示数为        A。这5次实验中，灯泡电阻的最大值为       Ω（结果保留两位小数）。为了完成这5次实验，应该选取最大阻值不小于       Ω的滑动变阻器。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	2．5	2．0	1．5	1．0	0．5
电流I/A		0．22	0．19	0．16	0．10

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和电阻箱R₂(0～9999Ω  5A)各一个，开关、导线若干．
(1)小明用伏安法测量该电阻，右图是小明连接的电路．连接电路时，小明注意到了开关应   ；接通电路前，小明还应将滑动变阻器的滑片滑至最   （左／右）端．接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V．请你判断：

①电路中哪一个元件有故障？答：   ；
②该元件发生了什么故障？答：   ．
(2)在排除故障换用新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是   ．所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．
(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．

(a)在虚线方框中画出实验电路图；
(b)简述实验步骤：   ；（用相应的字母表示各个测出的物理量）
(c)写出待测电阻R_x的表达式：   ．

图是小伟组测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的实物连线图。(已知滑动变阻器最大阻值为R₀)

(1)请用铅笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)小伟检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，立即举手要求老师更换灯泡。这种做法      (填“妥当”或“不妥当”)。经同组成员提示还发现电压表无示数电流表有示数．则灯泡不亮的原因可能是：            ；问题解决后，小伟调节滑动变阻器，使小灯泡正常工作，电流表示数如图所示，则小灯泡此时的电阻为    Ω。

(3)完成实验后，小伟想用原电路测某一定值电阻R_x的阻值，他用该电阻替换灯泡后，发现电压表损坏了，便将其拆除。请你在不改变其他元件连接的方式下，帮他完成实验。
实验步骤：A．                                                    ；B．                                                       ；
表达式：                                 (用所测物理量符号表示)。

有三个阻值不同的完好电阻、和，小华想利用图-1电路测量的阻值．
（1）测量电阻的实验原理是                 
（2）根据图-1，用笔画线替代导线，将图-2实物图连接完整．

图-1                            图-2
（3）正确连接实物电路图后，开关S闭合前应将滑片P置于                 ；
闭合开关S后，小华发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表都有示数且不变．经过检查各元件连接正确，故障应是滑动变阻器     （选填“断路”或“短路”）．
（4）为使的测量结果准确，需要获得多组两端电压值及通过的电流值．在不改变电源的情况下，小华利用、替代滑动变阻器获得了四组数据，如下表．她的具体做法是                          ．

（5）被测电阻的阻值为     ．

小明利用图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻。
    
图甲                       图乙
（1）请你根据电路图用笔画线代替导线，将图乙中的实物装置图连接完整。
（2）实验中，用U、I分别表示电压表、电流表的读数，则小灯泡的电阻R=       。
（3）若实验室只提供量程较小的电流表，小明设想将电流表与一个电阻箱R’（能读出电阻值的变阻器）并联，来减小通过电流表的电流，如图丙所示。老师肯定了他的想法，并指出电流表的内阻R_A不为零，可以看成一个小电阻。为了保护电流表，在接入电路前，电阻箱的阻值应该调到最        （选填“大”或“小”）。

图丙

现有两个电压表、一个电源、一个已知阻值为R₀的电阻、一个开关和一些导线，要用以上器材测出未知阻值的电阻R_x，要求：
⑴在下面线框内分别画出两种不同方法的电路图；
⑵如果实验中电压表V₁、V₂的读数分别为U₁、U₂，请在横线写上对应的电阻R_x的表达式。
 
方法一：                                       方法二：
方法一的Rx＝________________               方法二的Rx＝________________

小宇看到张明同学的实验报告，其中下表是张明在测定额定电压为4.5V的小灯泡电阻实验中，得到部分U和I的数据：

实验次数	1	2	3	4	5
U/V	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0
I/A	0.24	0.28	0.32	0.34	0.35

（1）从数据中可知，该小灯泡的额定电流为        A，正常发光时的电阻为    Ω；
（结果保留一位小数）
（2）小宇想通过实验验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是他设计了如图1所示的电路图，利用了张明同学的实验器材；标有4.5V字样的小灯泡、可在0—25Ω范围

内调节的滑动变阻器等，但电源上的电压值模糊不清．
①如图2甲是他未完成的实验电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；
② 正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到         的位置，闭合开关后，小宇看到如图2乙所示电流表的示数为           A，电压表示数的示数为      V，他马上用这些读数和滑动变阻器提供的信息算出电源电压为          V；
③继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白色后突然熄灭，他观察到电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是            
（3）小宇想通过这个实验得到与张明完全一致的实验数据，你认为小宇     （填“能”或“不能”）做到．

用伏安法测电阻的实验中，某同学连接了如图所示的电路

（1）在未检查电路连线是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电压表示数将___（选填“发生变化”或“保持不变”）
（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是 ________（选填“a”“b”“c”“d”）．
（3）某同学纠正错误后，闭合开关，观察到电流表的示数变大时,电压表的示数减小,其原因可能是_______________________________.
（4）接下来将定值电阻换成小灯泡接入电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因可能是__________________
（5）某组测量中，发现电压表的接线柱无法使用，于是这组同学用剩下的器材（滑动变阻器最大阻值R已知）仍然测出了未知电阻的阻值．请你也动动脑筋完成电阻的测量

①在上图的虚线框内画出你设计的电路图
②测得的物理量：______________________________________________________
③R_x的数学表达式为：R_x="_____________________"

在测定值电阻Rx的阻值实验中，滑动变阻器的最大阻值已知为R₀。

（a） 
（1）连线图（a）中有一处错误，只需改动一根线就可以使电路正确连接，请你在要改动的线上打“×”，并用笔画线画出正确的接法。
（2）电路连接正确后闭合开关，移动滑片过程中发现：电流表有示数且示数随滑动变阻器滑片的移动而改变，电压表始终无示数，则故障可能是                            。（待测电阻Rx完好）

（b）
（3）由于发生（2）中故障，需重新设计实验测Rx的阻值（不增加实验器材）。①在下面方框中（b）画出你设计的电路图；②写出主要步骤并记下测量的物理量（符号）：步骤一                   
            ，步骤二                ；③电阻Rx=             。

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。

小明和小亮利用下图所示的电路测量未知电阻的阻值。

（1）根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是       表。
（2）实验中他们检查电路无误后闭合开关,观察两电表的示数（如图）,计算出被测电阻
R=  Ω。

（3）完成了上步计算后小明认为实验就完成了,小亮则认为,仅这样就得出电阻的阻值不够可靠,其原因是               。
（4）为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是：__________________.

阅读短文，回答问题：
热 敏 电 阻
热敏电阻器对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。热敏电阻器通常有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。

热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小，而当电路出现过大电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过一定值（转变点）时，电阻瞬间剧增，电流迅速减小到安全值而起保护作用。故障排除后，热敏电阻还可正常使用，所以其又称为自动恢复保险丝。当温度超过转变点温度时，电阻随温度变化更大的更适宜制作自动恢复保险丝。
热敏电阻还用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器（如图丙）就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的，它的工作原理如图丁。航天器进入地球阴影时温度会急剧降低，航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小，而当太阳直射时温度又会升得很高，阻值会增大。这对需要精确工作的航天器而言，是致命的伤害。为防止这一现象的发生，可串联一热敏电阻对其进行补偿。

（1）图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_______（ PTC/NTC）效应。图乙中的有机材料热敏电阻属于__________（ PTC/NTC）热敏电阻。
（2）航天器在太空工作，需给金属电阻元件串联一个________（有机材料/NTC）热敏电阻对温度进行补偿。
（3）在电路正常时，自动恢复保险丝消耗的电功率很_______。
（4）制作自动恢复保险丝适宜选择______（陶瓷/有机材料/NTC）热敏电阻。

（5）将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后，其功率随时间变化的图象最可能的是   。

某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究。

⑴断开S₃，闭合S₁、S₂，调节滑动变阻器，由电压表和电流表的测量数据绘制成如图乙的U-I关系图像。根据图像分析，电阻R=______Ω，还可归纳得出的规律是：       。
⑵断开S₂，闭合S₁、S₃，调节滑动变阻器，测量灯泡L两端的电压和通过的电流，根据测量数据绘制成如图丙的U-I关系图像。若灯泡L的额定电压为2.5V，灯泡的额定电功率为________W。测好灯泡L的额定功率后，将灯泡L换成另一个规格为“2．5V　 1W”灯L₁，为了测L₁的额定功率，闭合开关后，应将变阻器滑片向      移动。
（3）在“测定小灯泡电阻”的实验中，小明同学连接线路闭合开关后，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，把下图中的实物电路按小明的连接方式连接完整．

某科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时，其电阻与长度的关系。同学们选取一段可拉伸的乳胶管（乳胶管是绝缘体），灌满某种导电液体，两端用金属塞堵住管口，形成一段长为10cm的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接如图所示电路，电源电压保持12V不变。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在    端（选填“A”或“B”）。

实验次数	1	2	3	4
液柱长度L/cm	10	15	20	25
液柱电阻R/Ω	300	670	1204	1870

（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9V时，记录第1次电流表示数并计算出液柱的电阻。将乳胶管均匀拉长，重复上述实验，数据记录如右表。实验中第1次电流表的示数应是                    安。
（3）查阅资料得知：当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来2倍时，其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释：                                               。