初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

小科同学用如图甲电路测导体电阻 $R_x:$

（1）请用笔画线代替两根导线，将电路连接完整（导线不能交叉）；

（2）规范连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器进行多次测量，并记录数据如表，请根据图乙把表中所缺数据填写完整。

实验序号	电压 $/V$	电流 $/A$
1	1.5	0.16
2	2.0
3	2.5	0.24

（3）小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值。请判断该方法是否可行，并说明理由。　　。

如图甲是用伏安法测未知电阻R_x的实验图．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整．
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示其读数为I＝    A，则未知电阻R_x＝    Ω．
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R₀，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻R_x，请在空格内将实验步骤补充完整．
①闭合S、断开S₁，用电压表测出待测电阻R_x两端的电压为U₁；
②    ，用电压表测出电源的电压U₂；
③请写出用测量值U₁、U₂及R₀来表示R_x的表达式：R_x＝    ．

如图所示的实验装置，闭合两开关后，看到的现象是：电流表甲示数    ，电流表乙示数    ；点燃酒精灯，在加热过程中，你会发现：电流表甲示数    ，电流表乙示数    ．（填写有、无或变化等情况）

现用“伏安法”测量一个未知电阻 $\mathit{Rx}$的阻值 $(\mathit{Rx}$约为 $20\Omega )$。在实验室中，配有的实验器材如下：

$A$．电源 $E$（电压 $U=3V$恒定）；     $B$．电流表 $A_1$（量程 $0~50\mathit{mA})$；

$C$．电流表 $A_2$（量程 $0~3A)$；       $D$．电压表 $V_1$（量程 $0~3V)$；

$E$．电压表 $V_2$（量程 $0~15V)$； $F$．滑动变阻器 $R(0~80\Omega )$；

$G$．定值电阻 $R_0=40\Omega$； $H$．开关一个，导线若干。则：

为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的 $\frac{1}{3}$．则：

（1）根据实验要求，电压表选用　　，电流表选用　　。（选填器材前的字母代号）

（2）请在虚线方框内画出实验电路图（其中，部分电路已画出，并标出所选器材的字母）。

（3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来。

（4）若在某次实验中，电压表的示数为 $U$，电流表的示数为 $I$，那么，待测电阻阻值的表达式为 $R_x=$　　。

拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路。

（1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是 　 （填“ $a$”、“ $b$”或“ $c$” $)$。

（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。

①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表 $V_1$对应的曲线是　　（填“甲”或“乙” $)$。

②已知电源电压恒为 $6V$，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是　　。

（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻 $R_0$（已知阻值）测量未知定值电阻 $R_x$的阻值，闭合开关 $S$后，接下来的操作是　　（只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式）。

小岩利用“伏安法”测量未知电阻R_x的阻值。
（1）该实验的实验原理是             ；
（2）小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图所示，请你添加一条导线将实验电路补充完整；
（3）开关S闭合前，应把图中滑动变阻器滑片P置于最  （填“左”或“右”）端；
（4）电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图甲所示，电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为        V，电流表的示数为        A，电阻R_x的阻值为        W。

小红和小云各自做“测量电阻的阻值”实验，她们使用的实验器材完好无损，各自的读数也很准确，她们测量的三组数据分别记录在下表中。

表一（小红）
实验序号	电压 $U/V$	电流 $I/A$	电阻 $R/\Omega$
1	1.5	0.46
2	2	0.4
3	2.5	0.36

表二（小云）
实验序号	电压 $U/V$	电流 $I/A$	电阻 $R/\Omega$
1	1.5	0.32
2	2	0.4
3	2.5	0.52

老师看了这两个数据表后，指出其中一位同学的实验电路接错了。

（1）分析表一、表二可知，　　同学的电路接错了，理由是　　。

（2）请画出该同学的错误电路图。

（3）实验电路正确的同学测量的电阻平均值是　　 $\Omega$（精确到 $0.1\Omega )$。

在用“伏安法”测量定值电阻Rx阻值的实验中:

（1）实验原理是__________.
（2）图甲所示，在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最_____（选填 “左”或“右”）.滑动变阻器在实验中的作用是:_____________________、________________________。
（3）实验中，改变滑片的位置，将实验数据记录在下表中.其中第_____次实验的数据明显有误，导致该错误可能的原因是__________________.

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.5	1	1.5	2	2.5
电流I/A	0.05	0.1	0.15	1	0.25
电阻Rx/Ω

（4）本实验中，多次测量的目的是__________
A. 探究物理规律 B. 求平均值，减小误差
（5）实验中电压表损坏，实验桌上还有另外一个电流表和一个阻值为R₀的定值电阻。小丽同学重新设计了如图乙所示的电路.若某次测量中，电流表A1示数为I₁，电流表A2示数为I₂,那么未知电阻Rx=_____.

某物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中:

(1)甲图中滑动变阻器上的一根导线松动了，该导线应该接在滑动变阻器的             接线柱。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到   端(选填“A”或“B”)。
(3)小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是                        。
(4)纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3 V时，电流表的示数如图乙，则该定值电阻阻值为       Ω。他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，你认为合理吗?      ，理由是         。

小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为 $6V$且保持不变，实验所用电阻 $R$的阻值分别为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$，滑动变阻器的规格为“ $30\Omega 2A$”。

（1）请设计实验数据记录表，画在虚线框内。

（2）小柯将5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2伏，读出相应的电流值记录在表格中；然后更换电阻重复上述实验。当接入20欧的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是　　。

（3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻 $R_X$的阻值，图中 $R_0$为定值电阻，他先将导线 $a$端接到电流表“ $-$”接线柱上，电流表示数为 $I_1$，然后将导线 $a$端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为 $I_2$，则 $R_X$的阻值为　　（用 $I_1$、 $I_2$、 $R_0$表示）

小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值，小凯将未知电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路，小凯正准备闭合开关时，旁边的小明急忙拦住他，说线接错了。

①小是发现只要改接一根导线就可以连接正确，请你检查一下电路，指出改接的是　　（选填： $a$、 $b$、 $c$、 $d$、 $e$、 $f$、 $g)$

②故障排除后，电阻两端的电压表示数如图乙所示，其读数为　　 $V$．（保留两位小数）

③小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻 $R$的不同电流和对应的电压值，如下表所示：

$U/V$	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5
$I/A$	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

根据表中的数据在图丙中画出电阻 $R$的 $I-U$关系图象。

④由③中图象求出该电阻的阻值为　　 $\Omega$．（保留一位小数）

⑤将图甲所示电路改成如图丁所示电路，电源电压保持不变，已知 $R_1:R_2:R_3=2:1:1$，测得开关 $S$断开时 $R_2$中的电流为 $I$，消耗功率为 $P$；则开关 $S$闭合后， $R_1$中的电流值为　　 $I$， $R_3$消耗的功率为　　。

图甲是利用电流表、电压表测量电阻的实验原理图。图乙是小红连接的实物实验电路图。

（1）依照小红连接的电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左端移动，请写出你观察到的实验现象。

（2）请你在图乙中只改动一根导线连接，使电路正常工作（用“ $\times$”标出改动导线，以笔划线代替导线，画出改接导线）。

（3）电路改接正确后，调节滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图丙、丁所示，此时被测出 $R_x$的阻值为多少？

张扬同学在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，阻值为10Ω左右，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样．

（1）请你帮他把电路连接完整．
（2）开关闭合时，滑动变阻器的滑片P应移到      （选填“最左”或“最右”）端．
（3）调节滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时通过的电流为      A，电阻为      Ω．
（4）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丙所示，通过分析图象发现灯丝的电阻是变化的，这是因为导体的电阻随         的变化而变化．

下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。
（1）在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号。
（2）某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U₁ ＝2.4V，I₁ ＝0.20A；U₂ ＝4.5V，I₂ ＝0.38A；U₃ ＝6.0V，I₃＝0.50A。请你设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。

（3）根据表格中数据，请你算出待测电阻R_x≈__________Ω（保留一位小数）

回归实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）用伏安法测量小灯泡的电阻：

装置	小雨连接了如图所示的实验电路，其中有一处错误，请在错误的导线上打“ $\times$”，并重新画一根正确连接的导线。
图象	请根据表中的数据，画出小灯泡的 $I-U$图象。 次数 $U/V$ $I/A$ $R/\Omega$ 1 1.0 0.18 5.6 2 2.0 0.24 8.3 3 3.0 0.26 11.5
方法	用电压表和电流表测量电阻，运用的科学方法是　　法。
问题讨论	将实验中的小灯泡换成定值电阻，为了减小误差，应多次测量电压及电流的值，算出电阻，最后求出电阻的　　。

（2）探究电磁感应现象：

方法	小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能生磁”，那么“磁能否生电”？小雨提出问题时运用的科学方法是　　法。
结论	闭合电路的一部分导体在磁场中做　　运动时，导体中就产生感应电流。在此过程中　　能转化为电能。
问题讨论	把上述实验中灵敏电流计换成电源，发现通电导线在磁场中运动，据此制成了　　。