初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

在测量定值电阻的实验中：

（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至       （选填“A”或“B”）端。小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，为       V，计算出的电阻值为     Q。
（3）小青仅把这一次实验测量所得的阻位作为最后的结果，你认为合适吗？       ，理由是                                                            。
（4）如图3所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图像，分析图像可知R_a       R_b（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
（5）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是                                                  。（写出一种即可）

我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为 ，其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想：
猜想1：电阻率与材料的长度有关；   
猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表：

实验序号	材料	长度L/m	横截面积S/mm^2	电阻R/Ω	电阻率ρ
1	铜	1.0	0.1	0.17	0.017
2	铜	2.0	0.1	0.34	0.017
3	铜	1.0	0.05	0.34	0.017
4	铁	1.0	0.1	1.0	0.1
5	镍铬合金	1.0	0.1	11.0	1.1

（1）你认为下面哪一个是电阻率的单位：（  ）
A. Ω·m        B. Ω/m        C. Ω/m²
（2）分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是___  __（选填“正确”或“错误”）的。
(3)分析比较实验序号_________的数据，可以初步确定猜想2是错误的。
（4）分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是                    。
（5）根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，应选用材料      作为电阻线圈，这是因为相同规格的这种材料做成的电阻较         （选填“大”或“小”），可以调节的阻值范围较大。
（6）根据表中的数据求出一段长10m，横截面积2mm²的铁导线的电阻是         Ω。
（7）我们知道导体的电阻还与温度有关，有的导体温度升高电阻增大，有的导体温度升高电阻反而减小。你认为，导体的电阻随温度变化，是因为（     ）
A、不成立    B、ρ发生变化      C、L发生变化      D、S发生变化

用一只电压表(无电流表)测量电阻R_x阻值的实验
【方案一】
器材：一只电压表、一个已知最大阻值为R₀的滑动变阻器，电源、开关和导线若干。
实验步骤：
步骤一：请你在答题卡的虚线框中画出实验时所需的电路图；
步骤二：将滑动变阻器调到阻值最大时，闭合开关，读出电压表的示数U₁；
步骤三：再将滑动变阻器                   时，读出电压表的示数U₂。
步骤四：根据已知量和实验所测得的物理量，写出R_x的表达式       (用符号表示)。
【方案二】
器材：一只电压表，一个阻值为R₀的定值电阻、电源、开关和导线若干。
实验要求：
请你在答题卡的虚线框中画出你设计的实验电路图。
评估交流：
(1)从实验操作角度看，以上两个方案中，方案     （一/二）更好．
(2)好在                        (只要求写出一条)。

实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，电阻箱（电路图符号   ）一个。已调零的电流表一块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R₁与R₂串联时，如果R₁的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂串联的等效电阻R跟电阻R₂的关系为：R=R₂+k（k为常量）”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
（1）下面是初中物理中的几个研究实例：①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时，让导体两端的电压保持不变；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；④研究电流时，把电流比作水流。其中，采用了相同研究方法的是（    ）
A．①和②                            B．①和③
C．②和④                            D．③和④
（2）下面的几幅图运用了          的方法说明分子也具有动能和势能。

（3）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想：
猜想1：电阻可能与导体的长度有关；
猜想2：电阻可能与导体的横截面积有关；
①根据你掌握的电学知识，你认为猜想3：电阻还与                            有关。

序号	材料	长度	横截面积
1	锰铜合金丝	L	S
2	镍铬合金丝	L	S
3	镍铬合金丝	L	2S
4	镍铬合金丝	2L	S

②小明设计了如图所示的电路图，在A、B间接入下表中待研究的电阻丝（电阻丝用电阻符号表示），电源电压U恒定。
   
若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想1，应该控制          和           不变；要探究猜想2，应该选用电阻丝       和电阻丝       （填电阻丝的序号）进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下：
实验：先在A、B间接入电阻丝2，闭合开关S，记录电流表的示数为I₁；然后在A、B间接入电阻丝4，闭合开关S，记录电流表的示数为I₂；发现：I₁≠I₂。
分析：由于电阻丝2和4的横截面积不变，而两种情况下电路中电流的大小不等，所以电阻与导体的横截面积无关。
结论：猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究，你认为他的实验方法是        （正确/错误）的，请具体指出他的错误是：                                           ，根据他的实验和他的分析思路还可得出：                                     的结论，这个结论是      （正确/错误）的。

用一只电压表(无电流表)测量电阻R_x阻值的实验
【方案一】
器材：一只电压表、一个已知最大阻值为R₀的滑动变阻器，电源、开关和导线若干。
实验步骤：
步骤一：请你在答题卡的虚线框中画出实验时所需的电路图；
步骤二：将滑动变阻器调到阻值最大时，闭合开关，读出电压表的示数U₁；
步骤三：再将滑动变阻器                   时，读出电压表的示数U₂。
步骤四：根据已知量和实验所测得的物理量，写出R_x的表达式       (用符号表示)。
【方案二】
器材：一只电压表，一个阻值为R₀的定值电阻、电源、开关和导线若干。
实验要求：
请你在答题卡的虚线框中画出你设计的实验电路图。
评估交流：
(1)从实验操作角度看，以上两个方案中，方案     （一/二）更好．
(2)好在                        (只要求写出一条)。

小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，连接的电路如图所示。
 
（1）请在图中添加一根导线，把滑动变阻器正确连入电路，要求滑片P向右移动时，电阻变大。

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.20	0.24	0.25

（2）连接好电路后，测得的数据如上表，根据表中的测量数据，可知该小灯泡正常发光时的电阻约为
       Ω（结果保留一位小数）。
（3）仔细分析三次测量得到的电阻值，发现电阻值逐渐变大，这是因为                           
                               。

实验室要测量一只阻值约为数百欧的电阻R_X.能提供的器材有:干电池两节、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、滑动变阻器R（100Ω  2A）和电阻箱R₀（0～9999Ω、5A）各一只、开关和导线若干.各组同学都提出了自己的设计方案,下面是其中三组同学的设计方案(电路图):
 
甲组:              乙组:             丙组:
(1)你认为三种设计方案中不可行的是_______，原因是:________________________.
(2)在可行的方案中,你认为_______组的设计方案可以让测量结果更准确。理由是:________。

在测定“小灯泡的电阻”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样．图是关越同学没有连接完的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）实验中，关越同学连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是                  ；
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图甲所示，读数为      V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向    端滑动（选填“左”或“右”）；
（4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是Ω。（保留1位小数）

（5）在电学实验的设计中，滑动变阻器起着非常重要的作用，实验不同，实验者利用滑动变阻器来达到的目的也有所不同。本实验中的滑动变阻器除了能保护电路外，你认为它的另外一个目的是                             。

某同学利用如图电路，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，选用的电阻丝是　   　．

某同学要用伏安法测定一只未知电阻的阻值，现有器材：电池组（6V）、电流表、电压表、待测电阻、开关各一只及导线若干．
（1）为使测量结果更准确，还需要一只　       　，用于改变待测电阻两端的　  　，读取几组电压值和电流值．
（2）本实验的原理是　      　
（3）在如图1圆圈中填上两表符号，并标出正负接线柱．
（4）根据实验电路图（图1）连接实物图（图2）．

（5）实验中记录的部分数据如下表：

实验次数	电压U/V	电流I/A
1	4.0	0.42
2	4.5	0.46
3	5.5	0.52

根据表格中数据可知：实验中电压表选用了　0～15V　量程；待测电阻的阻值为　10.0Ω　
（6）若某同学连完电路后，用开关试触时发现电流表、电压表分别出现如图3所示情况，则电流表产生此现象的原因是　                       　，电压表产生此现象的原因是　                     　．
（7）若将待测电阻换成小灯泡，实验中测量电流、电压值后，通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是：　                                　．

为了研究导体的电阻大小跟哪些因素有关，需要通过实验来探索，现有下表所示的五种电阻线供实验时选用．

电阻线	材料	长度（米）	横截面积（毫米2）	电流（A）
1	铜	1	0.2	0.2
2	铁	1	0.2	0.15
3	镍铬合金	1	0.06	0.03
4	镍铬合金	1	0.2	0.1
5	镍铬合金	0.5	0.06	0.06

（1）如果研究导体的电阻跟长度的关系应选导线　       　；
（2）如果比较1和2两次实验结果，可得结论　                       　；
（3）本次实验采用的物理实验方法是　           　．

阅读下列一段文字，回答问题：
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为R=ρL/S，其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想： 
猜想1：电阻率与材料的长度有关；猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关。于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表：

实验序号	材料	长度L/m	横截面积S/m^2	电阻R/Ω	电阻率ρ
1	铜	1.0	1.0×10^-7	0.17	1.7×10^-8
2	铜	2.0	1.0×10^-7	0.34	1.7×10^-8
3	铜	1.0	0.5×10^-7	0.34	1.7×10^-8
4	铁	1.0	1.0×10^-7	1.0	1.0×10^-7
	镍铬合金	1.0	1.0×10^-7	11.0	1.1×10^-6

（1）写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是              。
（2）分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是       （正确/错误）的。
（3）分析比较实验序号         的数据，可以初步确定猜想2是错误的。
（4）分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是            。
（5）根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，应选用           材料作为电阻线圈，这是因为相同规格的这种材料电阻较          （大/小）。
（6）根据表中的数据求出一段长10m，横截面积2mm²的铁导线的电阻   Ω。

如图甲所示是探究小灯泡电阻时连接的实验电路图，选用的小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）某同学连接的电路如图所示，请指出其中的两处错误或不妥：
①___________   __________；②____________   ________________。
（2）将上述错误或不妥改正后，闭合开关，如果发现灯泡发出特别耀眼的光，且此时电流表、电压表都有示数，则出现该现象的原因可能是____   _。
（3）某同学在实验过程中，在电流表、电压表均有示数的情况下，将小灯泡从灯座中取走，则此时电压表  _     示数（选填“有”或“没有”）。
（4）该同学将测得的数据及计算结果填在下面的表格中：

实验次数 物理量	1	2	3	4
电压U/V	2.5	2.0	1.5	1.0
电流I/A	0.30	0.26	0.22	0.20
电阻R/Ω		7.7	6.8	5.0

 小灯泡正常发光时的电阻为___   ____Ω(保留一位小数)。
(5)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说明____       __。这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝_   烧断(选填“容易”或“不容易”)。

在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中。

（1）在图甲中，请你将电压表正确连入电路，完成电路的连接。
（2）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在最   端。（填“左”或“右”）
（3）若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为          _________V，灯泡的电阻R_L=        Ω
（4）小明同学在做实验时，电路连接无误。闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零。该故障的原因可能是         ____________。
（5）这个电路除了可以测小灯泡的电阻外，还可以用来测量小灯泡的功率。由图乙两表示数可求出小灯泡的功率P=         W。