初中物理伏安法测电阻的探究实验试题

小明要分别测量如图甲所示的三个定值电阻和规格为“3.8V”小灯泡的阻值，电源电压均为4.5N．

（1）请参照测定值电阻阻值的电路图原理（图乙），用笔画线代替导线，在图丙中连接测量小灯泡电阻的实物电路．
（2）正确连接电路后，则测量过程汇总，灯丝熔断，此时电流表     示数，电压表     示数．（均填“有”或“无”）．
（3）小明根据实验数据分布作出了a、b、c、d四条I﹣U图象，如图丁所示．
①表示5Ω电阻I﹣U图象的是     ，表示10Ω电阻I﹣U图象的是     （选填字母序号）；
②表示小灯泡灯丝电阻的I﹣U图象的是     （选填字母序号），你判断的依据是     ．
（4）观察、比较图甲汇总三个定值电阻上标注的物理量参数，说出标注电流随标称电阻的变化关系．

在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小宇设计了如图甲所示的电路图，用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究，滑动变阻器有A（5Ω 1A）和B（10Ω 1A）两种规格可供选择。

（1）请在图乙所示的实物图中用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不能交叉）；

（2）连接电路过程中，开关应该是　 　的，滑动变阻器的滑片应调到最　    　（选填“左”或“右”）端；

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.36	0.18	0.12

（3）探究得到的实验数据如表所示：分析表中数据：可以得到的结论是：　                                                                    　；

（4）根据他的探究过程，可以判断它选择的滑动变阻器是　     　（选填“A”或“B”）

（5）当用5Ω、10Ω的电阻探究时，保持电压表示数均为1.8V，滑动变阻器连入阻值分别为R₁、R₂，则R₁　    　R₂（选填“＞”、“＝”或“＜”）；

（6）这个电路图还可以完成的实验有：　                       　（说出一个即可）

某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R₀，测量未知电阻R_x阻值，下图中不能测出R_x阻值的电路图是

A．

B．

C．

D．

小乐想用电源、一个电流表、两只开关和阻值己知的电阻R₀测量电阻Rx的阻值。并连接了如图甲所示电路进行实验。只闭合开关S₁时测得电流表的示数为I₁；闭合开关S₁和S₂时测得电流表的示数为I₂，则电阻Rx中的电流为         ，Rx＝       （用I₁、I₂和R₀表示）。小明认为此电路不妥，缺少了滑动变阻器，他设计了另外一种电路，如图乙所示，他认为只闭合开关S₁电流表测得的是R₀中的电流，只闭合开关S₂电流表测得的是Rx中的电流，这样也可以测量电阻Rx的阻值。请你帮助说明一下，在测量电阻的电路中加了滑动变阻器的好处是                                                ，但是小明的这种测法        （选填“正确”或“不正确”），理由是                                   。

某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R₀，测量未知电阻R_x阻值，图中不能实现测量R_x阻值的电路图是

实验小组要得到R_x的值，但是手边只有两个开关，一个未知电压的电源，一个阻值为10欧的定值电阻R₀和一只电流表及导线若干，他们设计了如图所示电路。

（1）根据电路图进行连接时，开关应处于    状态。
（2）当S₁闭合、S₂断开时，电流表示数为0.2A。
（3）当开关S₁、S₂都闭合时，电流表指针超过了0.6A的量程，改接大量程后，电流表指针恰与第（2）步读数时指针所指的位置相同。此时电流表示数为   A.
（4）若电源电压不变，根据上述数据计算出R_x=      Ω.
（5）张国提出将电路中R换成一个0-10Ω的变阻器，电路设计如图所示的情况时，也可以测出Rx的值，此时，若S₁、S₂都闭合，变阻器滑片置于b端时，会发生     的结果。

阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”．
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”．组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时．用R₀表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R₀之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示．1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息．

（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是      ．

A．铜、银

B．铁、铜

C．铜、铝

D．铁、镍

（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻      （选填“具
有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”．
（3）“新型读出磁头”可将微弱的        信息转化为电信息．
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R₀         （选填
“大”或“小”）得多．
（5）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域．将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的       ．

同学利用电压表和电流表测量电阻R₁的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池。
（1）按图甲所示的电路，将图9乙中电流表正确连入电路

（2）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，电压表示数总为3v不变，你认为发生故障的原因可能是___________。
（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将________（填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R=        Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是_______________________________            。

问题解决——测量电阻：
小雨想要知道未知电阻Rx的阻值，现有—个电压恒定的电源（电压值未知）、—个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R₁和R₂的定值电阻与若干导线，其中R₁和R₂的阻值都较小，均不能单独与电流表串联接在电源两端，否则会损坏电流表。
（1）请在方框内画出实验电路圈（电路连接好后实验中不能拆卸），并完成测量步骤：
①按照电路图连接实物电路；

②………… ……………………
………………………………
（2）推导出测量电阻R_x的数学表达式。

小明设计了如右图所示的电路，利用它可完成电学的两个重要实验（小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约5Ω，电源电压用二节干电池组成）

（1）利用这电路图可完成本学期的两个重要的测量实验是：
①           ；实验原理是：              ；
②           ；实验原理是：              。
（2）在完成上两个实验时，为了使测量更准确，你认为电压表的量程用     ；电流表的量程用           。
（3） 实验开始时，变阻器滑片P应放在       处。其目的是           。
（4）实验电路接好后，合上开关时，一些小组的同学发现了电路故障，主要是有下表列的几种情况，请你根据现象和检测结果批出故障的可能原因：

	故障现象	故障原因
①	灯较暗，两表示数较小，移动变阻器滑片，现象不变
②	灯不亮，电流表有示数，电压表无示数
③	电流表指针向左边偏转
④	调节变阻器，发现灯变亮时，电流表示数增大，电压表示数减小

（5）小组同学在实验中共得到下表中的ABC三组数据：

实验次数	1	2	3
U/N	2.0	2.5	2.8
I/A	0.22	0.25	0.26
R/Ω
P/W

 
①小施同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗？请说明理由                  。
②小电灯的额定功率为________Ｗ。

小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电路。

（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是　                　。并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡　     　（选填“发光”或“不发光”），电压表　     　（选填“有示数”或“无示数”）。请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确。

（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正确发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是　   　Ω。

（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而　   　。在这个图象中，横轴应该表示的是　   　（选填“电压”或“电流”）

（4）上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：

①闭合开关S、S₂，断开S₁，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。

②　               　（填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　    　V，这时小灯泡正常发光。

③闭合开关S、S₂，断开S₁，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。

④小灯泡的额定功率P_额＝　    　W。

如图所示，是利用电压表和电流表（伏安法）测量电阻的实验装置．

（1）连接电路时开关应处于_______状态，变阻器的滑片应处于           端（选填a或b）．
（2）小明根据如图A所示的电路图，将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图B上有一根导线连接错了，建议小明改接．①请你在图B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：                     （具体说明是什么影响）．
（3）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C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．
（4）若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将         （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是                      ．

(8分)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）若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，灯泡的电阻R_L=    Ω．

（3）小明同学在做实验时，电路连接无误，接触良好． 闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，灯泡不亮，而电压表的示数为零． 该故障的原因可能是        ．
（4）小明测量三次后，准备求出小灯泡电阻的平均值，对他求平均值的做法，你的看法是：　　　　　　　。

如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路。

（1）检查无误后，闭合开关。他将滑片P向左滑动时，电压表示数将　      　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，由此可知电阻R＝　      　Ω．你认为这个结果可靠吗？　      　，理由是　                                                　。

（2）做完测电阻实验后，阳阳发现桌上还有一个标有额定电流I_额的小灯泡和两个开关，一个已知阻值为R₀的定值电阻，他想：能否在不用电流表的情况下测定小灯泡的额定功率呢？通过与同学讨论，他设计出了如图丙所示的电路图，并完成了小灯泡额定功率的测量。具体操作是：

①闭合开关　      　，断开开关　     　，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　        　；

②保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关　    　，闭合开关　       　，读出此时电压表示数为U；

③小灯泡的额定功率P_额＝　              　（用已知量和所测物理量符号表示结果）。

如图所示，电源电压为6V，图甲为伏安法测电阻的电路图；图乙为连接不完整的实物图。

（1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
（2）如果实验操作中出现：电流表有示数，电压表示数为0的现象，其故障可能是（ ）

A．电流表的正、负接线柱接反

B．电压表的量程选小了

C．电阻R发生了短路

D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路

（3）电路连接正确后，闭合开关，若将滑片P向左移动时，电压表示数____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）实验过程中，电流表和电压表的示数如图所示，此时测得的Rx=____Ω。

（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是____。