初中物理伏安法测电阻的探究实验试题

在“测定小灯泡电阻”的实验中，小林设计了如图所示的电路。
（1）请在下面左图的“”内填入合适的“灯泡”和“电表”符号。
（2）小林按电路图连接电路，进行实验，测得数据如右表所示，灯泡两端的电压是V，灯泡的电阻是Ω。
（3）接着小红在连接电路时发现，无论怎么调节滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电流表几乎没有示数。电压表有示数，小林一下子就发现了问题。

小明学习知道：导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关．他想进一步研究电阻与长度和横截面积的定量关系，于是他利用镍铬合金丝进行实验，得到数据填入表格：

（1）在长度一定时，图线（选填“a”或“b”）能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系．
（2）由数据推断：导体电阻与长度、横截面积的关系为：R＝k（k为常数），对于镍铬合金丝来说，k＝（写上数值和单位）．
（3）请将空格填上．

在测量定值电阻R_x阻值的实验中．

（1）连接电路时开关应．
（2）请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整,要求滑片向左滑电流表示数变小．
（3）实验时，若只有R_x断路，开关闭合后，电路中可能出现的一种现象是．
（4）在实验过程中，发现电压表不能使用。小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R₀使用（R₀值已知），设计了如图乙所示的电路测量R_x阻值．测量时，只闭合S ₁电流表示数为I ₁，只闭合S ₂电流表示数为I ₂，则电阻R_x两端的电压为，电阻R_x=（以上两空都用I ₁、I ₂ 和R₀表示）．
（5）因图乙的方案未能进行多次测量减小实验误差，于是小明向老师借了一只定值电阻R₀（R₀值已知），设计了如图丙所示的实验电路，仍按照（4）中的测量和计算方法，移动滑动变阻器的滑片，多次测量求出了电阻R_x的阻值．请你分析小明测得R_x阻值的方法是否正确，并说出判断理由．

小杨想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻R_x；1个电阻箱R₁，（用表示）；1个滑动变阻器R₂；1个电流表；2个开关，S₁和S₂；电源一个（其电压略大于R_x允许的最大电压）；导线若干．
（1）请根据下面的操作情况，在虚线框中替小杨画出正确的实验电路图；
（2）小杨按正确的电路图连接好实物后，进行了以下主要实验操作：

A．S1断开S2闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为Im

B．读出电阻箱R1的示数

C．S1闭合S2断开，读出电流表的示数为Ik

D．将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大

E．改变R₂的滑片P的位置，再测两组I_m、I_k和R₁的数值
上述步骤的合理顺序是　　．（只需填写序号）
（3）小杨认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证I_m　I_k（选填“＞”、“＜”或“=”），R₁的示数即为待测电阻R_x的阻值．

当水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高。某小组同学想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。同学们的猜想是：
a．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b．食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c．食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小组同学利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图14的装置，进行了探究实验。他记录的实验表格如下：

实验次数	加入食 盐量	两金属片AB间 距离/ 厘米	灯泡 亮度
1	1/4勺	2	微亮
2	1/2勺	2	较亮
3	1/4勺	1	较亮
4	1/2勺	1	很亮

① 你认为该小组同学通过比较__________________来判断食盐水溶液的导电性能。
② 为了验证猜想a，应该分析比较实验次数_____________________________。
③ 利用现有的装置和器材，请你对猜想c进行探究验证，请你写出简要实验步骤及判断方法 __________________________________。

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：________________ ．

某同学用下列器材测量定值电阻的阻值：

干电池2节，电流表A，电压表V，滑动变阻器（规格"30Ω，2A"），开关及导线。

（1）他连接了如图所示的电路，接错了一根导线，请你在这根导线上打"×"，并补画出正确的那根导线。

（2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器 　 　。

（3）他按正确步骤进行了3次实验，记录数据如表所示，此定值电阻的阻值为 　 　Ω（结果保留一位小数）。

数据序号	1	2	3
电压U/V	1.2	1.8	2.5
电流I/A	0.10	0.15	0.20

（4）为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V，在不增加器材的情况下，可以采取的措施是 　 　。

（5）他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为 　 　（填"0.20A""0.25A""0.28A"或"0.30A"）。

小明在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中，猜想：

①电阻可能跟导体的材料有关
②电阻可能跟导体的温度有关
③电阻可能跟导体的长度有关
④电阻可能跟导体的横截面积有关
右面表中是他在实验中所用的导体的相关记录：
（1）要探究猜想①，应该选用导体A和（填导体编号）进行对比试验。
（2）要探究猜想③，应该选用导体C和（填导体编号）进行对比试验。
（3）要探究猜想④，应该选用导体A和（填导体编号）进行对比试验。
（4）以上实验用到了的实验方法。
（5）小明发现实验器材中金属丝只有一根，其他器材足够，下面实验探究活动中他不可能完成的是：

A．探究导体电阻与长度的关系

B．探究导体电阻与横截面积的关系

C．探究导体电阻与材料的关系

D．探究导体电阻与温度的关系

在“用电压表和电流表测电阻”的实验中，
（1）连接电路时，开关应，滑动变阻器的滑片应放在。
（2）实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外，另外还有。
（3）请仔细检查电路，在错误处打×，并在图中改正。(只允许改动一条导线)
（4）在虚线框内画出正确的电路图

（5）改正电路后，闭合开关，把滑片向左移动，电压表的示数将，当滑片滑到某一位置时，发现电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A，由此得出待测电阻电阻为Ω。你认为这个理由可靠么？；理由是。

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）

如图所示的四个电路中，R₀为已知阻值的定值电阻，可以测出未知电阻R_x的电路是（）

A．

B．

C．

D．

做测定电阻阻值的实验．

（1）小明根据图1所示的电路图，将图2中的实验器材连接成实验电路．同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接．
①请你在接错的那根线上打“×”；
②另画一根导线，使电路连接正确；
③如果不改接这根导线，对实验的影响是： ．
（2）小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图3所示，则电压表的读数是 V，电流表的读数是 A，被测电阻R_x的阻值是 Ω．
（3）小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验．你认为他们的实验真的结束了吗？你会给他们提出什么建议呢？
①写出你的建议： ；
②你提出这个建议的目的是： ．

现提供下列器材：定值电阻、学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干．请画出利用这些器材测量定值电阻阻值的电路图．

如图为"研究小灯泡灯丝的阻值变化特点"的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：（小灯泡额定电压 $3.8V$ ，额定电流 $0.32A)$ ；电压表（量程 $3V$ ，内阻 $3000\Omega )$ ；电流表（量程 $500\mathit{mA}$ ，内阻 $0.5\Omega )$ ，定值电阻 $R_0$ （限值 $1000\Omega )$ 。按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为 $2.7V$ ，电流表的示数为 $315\mathit{mA}$ ．求此时：

（1）小灯泡两端的电压；

（2）通过小灯泡的电流；

（3）小灯泡灯丝的阻值。