初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

同学们要测量电阻Rx的阻值（其阻值约为1kΩ），实验室能提供的器材有：电压保持不变的电源（约为9V），滑动变阻器R（100Ω 2A），电流表（量程为0～0.6A，分度值为0.02A）、电压表（量程为0～3V，分度值为0.1V）各一块，开关S₁、S₂两只，导线若干．请你用上述器材设计方案测出未知电阻R_X的阻值．要求：
（1）在虚线框内画出实验电路图（在一个电路中完成测量，不许重组电路）；

（2）写出实验步骤；
（3）写出计算R_X的表达式（用已知量和测量量来表示）．

小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，设计了如图甲的电路。

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。

（2）闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是　　处断路。

（3）小华排除电路故障后，先将 $5\Omega$的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，记下此时的电流值。取下 $5\Omega$的电阻，再分别接入 $10\Omega$、 $15\Omega$的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为　　 $V$，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成　　。

如图甲是测量灯泡（U_额=2.5V）电阻的电路，电源电压为4V．

（1）请将图甲电路连接完整（导线不能交叉）．连接电路时开关应处于      状态．
（2）实验中滑动变阻器除了保护电路外，还可以      ．
（3）下表是记录部分实验数据，图乙是第一次实验中电流表示数，该示数为      A，这5次实验中灯泡电阻的最大值大约为      Ω（结果保留2位小数）．

实验次数	1	2	3	4	5
电压	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
电流	0.22	0.19	0.16	0.10

为了研究温度对导体电阻的影响，小翔设计了如图所示的实验电路：用酒精灯对电路中的一段灯丝（阻值约30Ω）加热，观察导体电阻的变化．该实验方案存在缺陷是      ，改进方案：      ．

小明欲测量一个阻值标识模糊的定值电阻，图甲所示是他设计的测量电路，图乙是未完成连接的实验电路。

（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，帮助小明把滑动变阻器和电压表正确连入图乙所示的实验电路。

（2）小明将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，按照正确的操作测得数据如表所示。根据表中数据，第5次测量的电阻值 $R_5=$　　 $\Omega$

实验序号	电压 $U\left(V\right)$	电流 $I$（A）	电阻 $R\left(\Omega \right)$
1	1.0	0.10	10.0
2	1.5	0.15	10.0
3	2.0	0.20	10.0
4	2.5	0.25	10.0
5	2.8	0.28

（3）图丙中已经把前4次测得的电压 $U$和电流 $I$的值对应点描出，请你在图丙中补描出第5次测量的电压 $U$和电流 $I$值对应的点 $A$，并依据所描的点在图丙中作出该定值电阻的 $U-I$图象。

在测量标有电压为 $2.5V$的小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于 $2.5V$，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下降，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如表所示。

数据序号	1	2	3	4	5	6	7
电压 $U/V$	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流 $I/A$	0.28	0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

（1）根据题目要求，请用笔画代替导线将电压表接入电路中。

（2）从数据可以看出，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　　（选填“ $a$”或“ $b$” $)$端滑动。

（3）小灯泡正常发光时电阻为　　 $\Omega$，小灯泡不接入电路时，其电阻最接近　　 $\Omega$。

（4）对比不同电压下的小灯泡电阻值，我们得出结论：随着小灯泡灯丝温度不断降低，小灯泡的电阻逐渐　　。

小宇用图的电路图测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5 V，图是未连接完整的实验电路。

（1）按照电路图将实物图中的电路元件连接补充完整，要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数减小，在连接电路中，导线不能交叉。
（2）在连接电路过程中，开关要           ，并将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，其目的是                 。
（3）他在检查仪器时，发现电流表指针如图所示，此时应将电流表的指针调到       位置。
（4）纠正错误后闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片p，同时观察       （选填“电压表”或“电流表”）示数的变化，当电压表的示数如图所示时，其读数为        V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向        （选填“A”或“B”）端移动。
（5）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电流表      示数（选填“有”或“无”）。
（6）通过移动滑动变阻器，多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图所示，在该图象中发现电流不与电压成正比，这是因为                                              。
（7）小宇最后不仅测出了小灯泡正常发光时的电阻是       Ω，还测出了小灯泡的额定功率是       W。

某实验小组设计了图甲所示的电路，测量一个阻值约为 $100\Omega$的电阻 $R_x$的阻值，实验室中提供的器材有：两节完全相同的旧干电池，两个开关 $S_1$、 $S_2$，导线若干。另外还有可供选择的器材：

$A$．电压表 $V_1$（量程 $0~3V)B$．电压表 $V_2$（量程 $0~15V)$

$C$．定值电阻 $R_1$（阻值 $5\Omega )D$．定值电阻 $R_2$（阻值 $160\Omega )$

（1）为了准确测出 $R_x$的阻值，实验时，在图甲中的电压表应选用　        　，定值电阻 $R$应选用　       　。（均填字母序号）

（2）将实验器材按照电路图连接好电路，先闭合　       　，电压表示数如图乙所示，是　        　 $V$，再闭合　         　，电压表的示数为 $2.8V$。

（3）根据实验的数据，可计算出 $R_x=$　         　 $\Omega$

（4）实验中使用的干电池每节电压是　         　 $V$。

在用电压表和电流表测小灯泡电阻的实验中。
（1）该实验原理是                        。
（2）将图中的电压表连入电路；并在右边虚线框内画出实验的电路图。

（3）电路连接无误后，闭合开关，电压表和电流表的示数如图所示，则通过灯丝的电流为        A，小灯泡两端的电压为         V，小灯泡的电阻为          Ω。

（4）若滑动变阻器的滑片向左移动，电压表的示数将           （选填“变大”、“变小”或“不变”）。小灯泡的亮度将       （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。

下图是探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验装置。现将A、B、C、D四种规格（见下表）的导线分别接在电路中进行比较。

（1）要探究电阻与导体横截面积的关系，应比较        和        导线中的电流。
（2）若比较C和D导线中的电流，探究的是电阻与               的关系。
（3）要探究电阻大小与长度的关系，把导线A和C先后接入图电路中，闭合开关，可以观察到：接入导线A时，电流表的示数较小，说明导线A的电阻较    。多次实验表明：导体越长，电阻越       。

小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5 $V$相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器 $R_1$ “ $10\Omega 1A$”、 $R_2$ “ $20\Omega 2A$”，开关、导线若干。

（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片 $P$右移灯泡变亮，且导线不交叉）。

（2）闭合开关前，应将滑片于　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$端。正确连接电路后，闭合开关 $S$，移动滑片 $P$，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是　　

$A$．小灯泡短路 $B$．滑动变阻器短路 $C$．小灯泡断路 $D$．滑动变阻器断路

（3）排除故障后，移动滑片 $P$，依次测得6组数据，如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为　　 $A$；第4次实验时灯泡电阻值为　　 $\Omega$．由表一中的数据可知，小张选用的滑动变阻器应是　　（选填“ $R_1$”或“ $R_2$” $)$。

（4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是　　（选填“合理”或“不合理” $)$的。

表一

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压 $V/V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
电流 $I/A$	0.16		0.22	0.25	0.28	0.29
电阻 $R/\Omega$	3.1		6.8		8.9	9.7

表二

实验次数	1	2	3
电阻 $R/\Omega$	5	10	20
电流 $I/A$	0.30	0.20	0.12

（5）小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其原因可能是：　　。

如图甲所示，是利用伏安法测量小灯泡 $L$的电阻的实验线路，已知 $L$的额定电压为 $2.5V$，滑动变阻器的最大阻值为 $20\Omega$。

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲的实物电路连接完整（要求导线不交叉、闭合开关后，变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮）；

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于　　（选填“ $A$端”、“ $B$端”或“ $\mathit{AB}$正中间” $)$；

（3）移动滑片 $P$，当小灯泡 $L$正常发光时，发现电流表示数如图乙所示，则此时电流表的读数为　　 $A$，小灯泡的电阻为　　 $\Omega$（保留一位小数）；

（4）实验操作时，因小灯泡 $L$不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片 $P$，电压表指针　　（选填“几乎不动”或“明显偏转” $)$。

用如图甲所示的实验装置来测量电阻 $R$的电阻值，请你完成下列各题。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接成正确的测量电路。

（2）电路中的滑动变阻器对电路起保护作用，因此开关闭合前，其滑片应移到最　   　（选填“左”或“右”），实验过程中滑动变阻器还有另一作用，是　            　。

（3）如果电路中的电流表、电压表的示数如图乙所示，可知电流表的示数为　     　 $A$，电压表的示数为　     　 $V$，则被测量电阻 $R$的阻值为　      　 $\Omega$，电阻 $R$消耗的电功率是　     　 $W$。

小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。

猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示

编号	材料	长度（m）	横截面积（mm^2）
A	镍铬合金	0.25	1.0
B	镍铬合金	0.50	1.0
C	镍铬合金	0.25	2.0
D	锰铜合金	0.25	1.0

（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。
你赞同_______（选填“小明”、“小红”或“小亮”）的观点。
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟________（选填“A.B、C、D”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
（3）依次把M、N跟电阻丝A.B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A.B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟_________的关系，其结论是____________________________________。
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想______（选填“一”、“二”或“三”）的实验验证。
（5）根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与__________有关。

图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图．
（1）在虚框内画出该实物图的电路图
（2）连接电路时，开关应处于_______状态，变阻器滑片移至最_____端。
（3）第三次实验第三次实验时电流表的示数如右图所示，请将下面表格中的空白处填写完整．（计算结果保留一位小数）

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果 R＝  Ω
1	0.35	2.4	6.9
2	0.34	2.3	6.8
3		2.0