高中物理伏安法测电阻实验题

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）。实验时用到的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。

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

（1）在下面虚线框中画出实验电路图。要求尽量减少实验误差。
（2）在下面方格图中画出小灯泡的U—I曲线。

如图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图

（1）根据电路图甲，用笔画线替代导线，将答题纸图乙中的实验电路图连接完整（图乙左边是电压表）
（2）依据你所连接的电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于_______端（选填“A”、“B”或“AB中间”）
（3）实验中测得有关数据如下表：

根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线
（4）如果用一个电动势为3V，内阻为25Ω的直流电源直接给该小灯泡供电，则小灯泡的实际功率为______W

某学习小组在描绘标有“8.0 v，3.8 w”的小灯泡灯丝电阻的伏安特性图线时，实验室给出一块电压表V（量程10V，内阻约4KΩ）和两块电流表：A₁ （量程100 mA，内阻约2Ω）和 A₂ （量程0.6 A，内阻约0.3Ω），则选择电流表        进行试验测量。甲、乙两同学利用电压表和选定的电流表采用不同的连接电路测出相应的电压和电流描绘出的伏安特性图线如下图①、②所示，则图线       更准确。

为了研究“3.8V，0.3A”小灯泡的电阻随电流变化的规律，某同学测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的关系．实验室可以提供的器材如下：
①直流电源E（电动势约4V，内阻可不计）；②电流表A（量程为0-0.6A，内阻约0.5Ω）；
③电压表V（量程为0-5V，内阻约20kΩ）；④滑动变阻器R₁（阻值0-10Ω，额定电流2A）；
5滑动变阻器R₂（阻值0-100Ω，额定电流1A）
6电键S及导线若干．实验测得的数据记录在下表中：

U/V	0	0.30	1.00	1.70	2.40	3.10	3.80
I/A	0	0.074	0.164	0.210	0.250	0.284	0.300

（1）应选择的滑动变阻器为（填写仪器符号）     ；
（2）根据以上条件在答题卡的方框中画出符合要求的实验电路图（并在图中标出器材的符号）；
（3）试求：电压为1.5V和2.80V时小灯泡的电阻值并说明它们大小不同的原因。（结果保留两位有效数字）

将小电珠L、滑动变阻器、多用电表、电流表、直流稳压电源、开关和导线若干连成如图1所示的电路，进行“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验。
⑴闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于        端（填“左”或“右”）。
⑵用多用电表电压档测量L电压时，红表笔应接图1中的       点。（填“a”或“b”）
⑶正确连线后，闭合开关，发现不论怎么调节滑动变阻器的滑片，多用电表指针均不偏转，将两表笔改接到图1电路的a、c．两点，电表指针仍不偏转；改接c、d两点时，电表指针偏转如图2所示，其示数
为           V；可判定故障为                            。

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V，2.5 W”的小灯泡，导线和开关外，还有：
A．直流电源(电动势约为5 V，内阻可不计)
B．直流电流表(量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω)
C．直流电流表(量程0～600 mA，内阻约为5 Ω)
D．直流电压表(量程0～15 V，内阻约为15 kΩ)
E．直流电压表(量程0～5 V，内阻约为10 kΩ)
F．滑动变阻器(最大阻值10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
G．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．
(1)实验中电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号字母填写)．
（2）请按要求将图中所示的器材连成实验电路

某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R₁（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材
A.直流电源（6V，内阻不计）
B.电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）
C.电流表A（0～0.6A，内阻未知）
D.滑动变阻器R（0～20Ω，5A）
E.滑动变阻器R'（0～200Ω，1A）
F.定值电阻R₀（阻值为1990Ω）
G.开关与导线若干
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计测量电子元件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“”表示）（请画在图1方框内）

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用      （温馨提示：填写器材前面的字母序号）
（3）将上述电子元件R₁和另一个电子元件R₂接入如图2所示的电路甲中，他们的伏安特性曲线分别如图3中oa、ab所示，电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计，调节滑动变阻器R₃，使电子元件R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R₁的阻值为      Ω，R₃接入电路的阻值为      Ω（结果保留两位有效数字）

有一待测的电阻器R_x ，甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量
（1）甲同学直接用多用电表测其电阻．用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测量，发现指针偏转角度太大，这时应将选择旋钮指向欧姆挡“________”位置，调零后测量，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为_______Ω．

（2）乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量：
电压表V（量程0~5V，内电阻约10kΩ）
电流表A₁（量程0~500mA，内电阻约20Ω）
电流表A₂（量程0~300mA，内电阻约4Ω）
滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）
滑动变阻器R₂（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）
直流电源E（电动势为4.5V，内电阻约为0.5Ω）
电键及若干导线
为了精确画出I―U图线．他设想电表读数从零开始变化，以便多测出几组电流、电压值，故电流表应选用________，滑动变阻器选用_________（选填器材代号），利用选择的器材，请你在方框内画出理想的实验电路图，并标注实验器材的编号．

研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为             mm；
   
（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为        mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，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。

（4）用伏安法测定该圆柱体在不同长度时的电阻，除被测圆柱体外，还有如下供选择的实验器材：
电流表A₁(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)
电流表A₂(量程0～10 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，允许通过的最大电流2.0 A)
滑动变阻器R₂(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)
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，请在如图所示的虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表：

U/V	0.00	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

 
现备有下列器材：
A．内阻不计的6V电源；
B．量程为0～3A的内阻可忽略的电流表；
C．量程为0～0.3 A的内阻可忽略的电流表；
D．量程为0～3V的内阻很大的电压表；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；
F．电键和导线若干。
（1）这个学习小组在实验中电流表应选             （填器材前面的字母）；
（2）请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个（      ）；

（3）利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如图所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而            （填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）若把用电器Z接入如图所示的电路中时，电流表的读数为0.150A，已知A、B两端电压恒为2V，则定值电阻R₀

阻值为_______Ω。（结果保留两位有效数字）。

某小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
小灯泡L，规格“4.0 V，0.7 A”；
电流表A₁，量程3 A，内阻约为0.1 Ω；
电流表A₂，量程0.6 A，内阻R₂＝0.2 Ω；
电压表V，量程3 V，内阻R_V＝9kΩ；
标准电阻R₁，阻值1 Ω；
标准电阻R₂，阻值3 kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围0～10 Ω；
学生电源E，电动势6 V，内阻不计；
开关S及导线若干。

（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为______ Ω。
（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是______ V。
（3）小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所提供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。

在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度1.010m。金属丝的电阻大约为4Ω。先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图中读出金属丝的直径为_________mm；

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约3V，内阻很小；
电流表A₁：量程0～0.6A，内阻约为0.125Ω；
电流表A₂：量程0～3.0A，内阻约为0.025Ω；
电压表V：量程0～3V，内阻约为3kΩ；
滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
滑动变阻器R₂：最大阻值50Ω；
开关、导线等。在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_______，应该选用的滑动变阻器是__________；
（3）为减小实验误差，应选用如图中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图；

（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R_x＝4.2Ω，则这种金属材料的电阻率为__Ω·m．（保留二位有效数字）

利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：

电池组E（电动势为3.0 V，内阻约1 Ω）；
电压表V₁（量程0～15 V，内阻约50000 Ω）；
电压表V₂（量程0～3V，内阻约20000 Ω）；
电阻箱R（0～999.9 Ω）；
开关、导线若干。

实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；

C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电压表达到某一合适的值，然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电压表再次达到刚才的值。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
F．断开开关，整理好器材。
（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝________mm；
           
（2）实验中电压表应选择______（填“V₁”或“V₂”）；
（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R–L关系图线，图线在R轴的截距为R₀，在L轴的截距为L₀，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
（4）如果另一组同学做本实验时，选用器材完全相同，但调整电压表的值不同，得出的金属丝的电阻率是否相同_______（填“相同”或“不同”）。

某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材
A.直流电源（6V，内阻不计）
B.电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）
C.电流表A（0~0.6A，内阻未知）
D.滑动变阻器R（0~20Ω，5A）
E.滑动变阻器（0~200Ω，1A）
F.定值电阻（阻值为1990Ω）
G.开关与导线若干
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计测量电子元件伏安特性曲线的电路原理图（可用“”表示）（请画在方框内）

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用__________（温馨提示：填写器材前面的字母序号）
（3）将上述电子元件和另一个电子元件接入如图所示的电路甲中，他们的伏安特性曲线分别如图乙中oA.ab所示，电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计，调节滑动变阻器，使电子元件和消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件的阻值为____________Ω，接入电路的阻值为___________Ω（结果保留两位有效数字）

）有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线．

①实验前，先用多用电表粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲所示，结果为________。
②实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，请将图乙中实物连接成满足实验要求的测量电路．
③某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图丙所示），若用电动势为2V、内阻不计的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是__________W．