高中物理伏安法测电阻试题

一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计

B．电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1

C．电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4

D．电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1

E. 电流表A₂：量程为0~0.6A，内阻约为0.6
F. 滑动变阻器R₁：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A
G. 滑动变阻器R₂：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A
H. 开关S，导线若干
① 实验中使用的电压表应选用　　　　　；电流表应选用　　　　　；滑动变阻器应选用　　　　　（请填写选项前对应的字母）．
② 实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最    （填“左”或“右”）端．

③.实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U-I图线．并简述该图线不是直线的主要原因                                        

理科综合试卷第8页（共16页）

④.若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为              W（保留两位有效数字）．

如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻R_x的说法正确的是：

A．Rx的测量值比真实值小

B．Rx的真实值为100Ω

C．Rx的真实值为100.2Ω

D．Rx的真实值为99.8Ω

为了测量一个量程0～3V、内阻约3 kΩ的电压表的内电阻， 提供的实验器材有：
A．待测电压表V₁；
B．电流表A₁（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
C．电压表V₂（量程0～10 V，内电阻约10kΩ）；
D．滑动变阻器R₁（0～50Ω，额定电流0.5A）；
E．定值电阻R="5" kΩ；
F．电源E（电动势8V，内阻较小）；
G．开关一个、导线若干。
⑴.在虚线框内画出正确的实验电路图   。（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）

⑵.实验时需要测得的物理量有   。（用符号表示并说明其物理意义）
⑶.待测电压表内电阻表达式为=   。〔用⑵.中符号表示〕

2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的2B铅笔芯中就含有石墨，能够导电。某同学设计了探究2B铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U分别表示通过2B铅笔芯的电流和其两端的电压)。

U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

实验室提供如下器材：
A．电流表A₁(量程0．6A，内阻约为1．0)
B．电流表A₂(量程3A，内阻约为0．1)
C．电压表V₁(量程3V，内阻3k)
D．电压表V₂(量程l5V，内阻15k)
E．滑动变阻器R₁(阻值0～10，额定电流2A)
F．滑动变阻器R₂(阻值0～2k，额定电流0．5A)
①除长约l4cm的中华绘图2B铅笔芯、干电池(2节)、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有             (填选项前字母)；
②在答题卡的虚线方框中画出实验电路图。

一个电压表V₀，量程3V，内阻约为1kΩ．为进一步测量V₀的内阻，有甲、乙两个电路可选择．备选器材有：

A．电流表A1，量程3mA；	B．电流表A2，量程0.6A；
C．电压表V，量程3V，内阻Rv＝1.2 kΩ；	D．滑动变阻器R，0～3000 Ω；

E．电源E，6V电池组，内阻不计．

（1）若选用甲电路，电流表应选用         （填写前面的字母代号），若V₀和选用电流表示数分别为U₀和I，则测得电压表的内阻R₀＝               ．
（2）若选用乙电路，若V₀和V示数分别为U₀和U，则测得电压表的内阻R₀＝           ．（用U₀、U、R_V等字母表示）．

为了描绘标有“3V，0．4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：A．电流表（0~200mA，内阻0．5Ω）   B．电流表（0~0．6A，内阻0．01Ω）  C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）    D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）   E．滑动变阻器（0~10Ω，0．5A）   F．滑动变阻器（0~1kΩ，0．1A）    G．电源（3V）      H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是________________．
（2）在虚线框中画出完成此实验的电路原理图，并将实物按电路图用导线连好．

（3）此实线描绘出的I—U图线是            （填“曲线”或“直线”），其原因是______________________________________。

在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L．直径d和电阻R．用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图，则长度为________mm金属丝的直径为____________ mm．若用下图中测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．（“偏大”，“偏小”）

如图3所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知

A．导体的电阻是25Ω

B．导体的电阻是0. 04Ω

C．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4A

D．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如下图所示，可知其长度为          mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图所示，可知其直径为__________mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________Ω，他还需要换档重新测量吗?______ （填“需要”或“不需要”）

（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～3 mA，内阻约50 Ω）
电流表A₂（量程0～15 mA，内阻约30 Ω）
电压表V₁（量程0～3 V，内阻约10 kΩ）
电压表V₂（量程0～15 V，内阻约25 kΩ）
直流电源E（电动势4 V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15 Ω）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2 kΩ）
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选用____，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。
（5）请在图中补充连线完成本实验。

（2）在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻R_x（阻值约2 k ），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3．4 V）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表V（量程4V，内阻R_v约10 k）
B．电流表A₁（量程100 mA，内阻约5 ）
C．电流表A₂（量程2 mA，内阻约50 ）
D．滑动变阻器R（0～40 。额定电流1 A）
E．电阻箱R_o（0～999．9 ）
F．开关S-只、导线若干
①小刚采用伏安法测定R_x的阻值，他使用的电是待测的锂电池。图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。小刚选用的电流表应是  （选填“A₁”或“A₂”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值   真实值（填“大于”或“小于”）；
②小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。

a．小聪的实验操作是：闭合开关S．调整电阻箱的阻值为R₁时，读出电压表的示数为U_l；调整
电阻箱的阻值为R₂时，读出电压表的示数为U₂。根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其
表达式为E=         ；
b．小明认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图丙）。则该图像的函数表达式为         ，由图丙可知该电池的电动势E=       V、内阻r=____。

（共18分）小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大，某同学利用实验探究这一现象。所提供的器材有：

该同学选择仪器，设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据：

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）请你推测该同学选择的器材是：电流表为          ，电压表为             ，滑动变阻器为             （以上均填写器材代号）。
（2）请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中。
（3）请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I—U曲线。
（4）若将该小灯泡直接接在电动势是1.5V，内阻是2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率为          _________W。

某学校课外探究小组的同学，想通过试验测定几个未知电阻的阻值：
（1）第一小组的同学用多用电表的欧姆挡测量电阻R_x，他们的实验操作步骤是：（其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮）
A．将红黑表笔分别插入多用电表正负极插孔，调节定位螺丝，使指针指到电流的0刻度线
B．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100，将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔，将两表笔分别连接到被测电阻的两端，发现指针的偏角较小，断开两表笔
C．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k，将两表笔分别连接到被测电阻的两端，发现指针的偏角在刻度盘中央附近，读出表头数值，再乘以1000，作为该电阻的测量值，断开两表笔
D．旋转S使其尖端对准交流500 V挡
把你认为以上操作步骤中有错误的步骤前的字母填写在下面的横线上：________
（2）第二小组的同学用伏安法测定一个标识不清的电阻，为了选择正确的电路以减少误差，他们将电压表一个接头分别在a、 b两点接触一下，观察到安培表读数没有显著变化，而伏特表读数有较大的变化，则P应接在        （填a或b）处。 

（3）第三小组的同学设计测量电阻的电路如图。以下分析正确的是       

A．此接法的测量值大于真实值
B．此接法一般用于滑动变阻器的阻值较小，不适用限流法时使用
C．此接法要求待测电阻值小于电流表内阻
D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应调在最右
（4）第四小组的同学用甲、乙两种电路测量同一个未知电阻Rx，若电源内阻不计，甲图中两表的读数分别
为3V、4mA；乙图中两表的读数分别为4V、3.2mA，由此可知，Rx的阻值为        

 

有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长约为6cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：

A．20分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
D．电流表A₁（量程50mA，内阻约20Ω）
E．电流表A₂（量程0.3A，内阻约1Ω）
F．滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）G．直流电源E（约4V，内阻不计）
H．导电材料样品R_x
I．开关一只，导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该样品的长度为L；用螺旋测微器测得该样品的外径如上图所示，其示数D=        mm．
（2）请选择合适的仪器，设计一个合理的电路图来 测量导电材料样品的电阻R_x．在方框内画出实验电路原理图，并标明所选器材的符号．这个实验电阻R_x的测量值将________（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值．
（3）若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和I，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d =              ．

要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻丝R_x，实验室提供下列器材：
电流表A：量程100mA，内阻r₁约为4Ω；
电流表G：量程500μA，内阻r₂=750Ω；
电压表V：量程10V，内阻r₃约为10kΩ；
滑动变阻器R₀：阻值约为20Ω；
电池E：电动势E=1.5V，内阻很小；
电建K，导线若干。

（1）选出适当器材，并在答题卷方框内连接实物图；
（2）请指出需要测量的物理量，并写出电阻丝阻值的表达式。

）某学生在测定某金属的电阻率实验中：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图所示，则d=________mm．
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如下表所示．

该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是________________，计算金属丝电阻=________Ω（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，R_x的测量值与其真实值比较，__________（填“>”、“=”或“<”）．