初中物理伏安法测电阻的探究实验实验题

在测量电阻R_x的实验中，连接了如图所示的电路，测量步骤如下：

（1）只闭合开关S₁，适当调节滑动变阻器R₀，读出电压表示数，测量出     两端的电压，记录为U₁。
（2）断开开关S₁，闭合开关S₂，调节          的阻值，使电压表示数达到U₁。
（3）读出电阻箱的阻值，记录为R₂，则R_x=           。

在测量未知电阻R_x（阻值约为150Ω）的实验中，提供的实验器材有：电源（电压3V）、滑动变阻器R（0～50Ω）、电阻箱R₀（0～9999Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、开关及导线若干。

（1）小华同学设计了如图甲所示的电路，根据实验器材数据可粗略估算通过电流表的电流大小，则最大电流是     A，最小电流是     A，你认为小华     （选填“能”或“不能”）准确测出R_x阻值。
（2）小明同学设计了如图乙所示的电路进行测量，正确连接电路后，小明先将开关S拨至    ，调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U₁；再将开关S拨至另一位置，调节     ，使电压表的示数恰好为U₁，记下电阻箱的示数为R′，则未知电阻R_x的测量值为     。

学习了电流、电压和电阻知识后，同学们发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似。李明和同学们提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流的阻碍作用相似，所以影响导体电阻大小的因素，他们提出了以下猜想：
猜想一：（类比管道长短）导体电阻大小可能与导体的长度有关；
猜想二：（类比管道粗细）导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关。
于是他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝，并设计了如图所示的电路。

⑴连接电路时，开关S应处于           状态（选填“断开”或“闭合”），闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于           （选填“a”或“b”）位置；
⑵闭合开关后，他们发现电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，你判断他们的电路出现的故障可能是                。
⑶电路连接正确后，他们经过认真测量，得到了下表所示的数据：

物理量 序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	......
长度L/m	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	......
横截面S/mm^2	1.0	1.0	1.0	2.0	2.0	2.0	4.0	4.0	4.0	......
电阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	1.0	2.0	3.0	0.5	1.0	1.5	......

比较表中数据，要验证他们的猜想一，可选哪三组数据做比较？          ；
比较表中数据，要验证他们的猜想二，可选哪三组数据做比较？           ；
⑷本实验采用的研究方法是           ；
⑸实验结束后，细辛的同学发现还有一个影响电阻的因素没有研究，这个因素是          ；

某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时，设计了如图甲所示的原理图，实验中提供的器材有：电压为6V的蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω  1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约5Ω）、开关一个、导线若干。

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.3	0.7	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.19	0.30		0.41	0.44	0.48

（1）实验中电流表应选择     的量程，电压表应选择    的量程，闭合开关前，滑动变阻器应调到     （选择“a”或“b”）端。
（2）闭合开关后，通过改变滑动变阻器的阻值，测得如图乙所示的六组数据，根据实验数据描绘出如图丙所示的U﹣I图象。由于数据记录失误，第三次操作中电流没有记录，通过U﹣I图象估测该数据可能为  A（小数点后保留两位）。通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而  （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）若将这个小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为   W（小数点后保留三位）。

如图所示，小明同学在“测未知电阻R_x”的实验中。

（1）连接电路时，开关应     。请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于    （填“A”或“B”） 端。
（3）闭合开关后，发现电流表指针几乎不动，电压表示数约为电源电压，故障原因是_________（选填“R_x短路”或“ R_x断路”）。
（4）排除故障后，小明通过实验得到数据如下表所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，为      A，则所测电阻R_x的值是     Ω。

（5）若在实验中，电压表不能使用，滑动变阻器最大阻值为R₀，当滑片P置于最左端时，电流表示数为I₁，滑片P置于最右端时，电流表示数为I₂，则未知电阻的表达式为                。

如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图。

（1）连接好电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到阻值最大处；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.80伏时, 电流表示数如图乙，示数为   安，此时小灯泡的电阻为   欧；
（3）在实验过程中，发现在开关闭合的情况下，小灯泡突然不亮，电压表和电流表均无示数。小丽认为可能是电路某处断路，于是用一根导线检测，实验步骤和现象如下表。

实验步骤	导线两端接触位置	电灯	电流表	电压表
①	ad	亮	有示数	有示数
②	ae	亮	无示数	有示数
③	ac	不亮	无示数	无示数
④	ab	不亮	无示数	无示数

小丽分析表中现象，判断出cd之间某处断路，同组同学指出实验步骤   是没有必要做的。

在伏安法测电阻的实验中，电源电压为4.5V，R_X≈10Ω．（1）老师提醒同学们，电压表选用3V的量程．那么，电流表应选用    的量程．这样做的优点是                                 
（2）小胖同学已将三次实验的数据记入了上表中，请完成表中的有关计算．
（3）实验过程中小胖同学发现移动滑片时两电表示数都不变，且都较小，其原因可能是                ．
（4）同一物理实验中，经常需要测多组数据．以下四个实验中：
①探究串联电路中的电流规律 ②伏安法测小灯泡的电阻③探究杠杆平衡的条件 ④探究使用定滑轮的特点
其中测多组数据目的相同的实验有         （选填序号），其目的是                              

实验次数	电压U/V	电流I/A	电阻R/Ω	被测电阻值
1	2.1	0.22	9.5	Rx=
2	2.5	0.26	9.6
3	2.8	0.28

 

为探究影响导体电阻大小的因素，小明找到了不同规格的导线，如表所示．

导线	材料	长度	横截面积
A	镍铬	L0	S0
B	镍铬	2L0	S0
C	镍铬		2S0
D	锰钢	L0	S0

 
(1)探究电阻大小与导体长度的关系：应选择                   两根导线进行实验。
(2)探究电阻大小与导体材料的关系：应选择                     两根导线进行实验。
(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系，则导线C的长度应为           ．

为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验，小柯同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）如图甲电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是        （选填“①”或“②”）。
（2）改正电路后，小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是        欧姆。

雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应地发生变化。雨停后，刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图-1所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图-2所示模拟电路进行探究。

（1）小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”）。小华通过观察电路中____________的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化。
（2）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据：

检测网浸入雨水中部分	未浸入	1/3浸入	2/3浸入	全部浸入
电流表的示数/A	________	0.16	0.20	0.32

①结合上述实验将表格中的数据补充完整。
②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的_____________变化引起的。
（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题。
加装的元件是：_____________
简述你的做法：____________________________________________________________
_________________________________________________________

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

（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）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是     （     ）
A.探究电流与电压、电阻的关系实验
B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验
D.探究影响摩擦力大小的因素实验

在用电压表和电流表测电阻R₀的实验中，若被测电阻R₀的阻值约为30Ω，备有：电流表一个，0﹣0.6A，0﹣3A两个量程，电压表一个，0﹣3V、0﹣15V两个量程；电源四种，电压分别为1.5V、3V、6V、15V；开关一个；导线若干。
（1）为了比较准确地测出电阻R₀的阻值，还需要的器材是         ；
（2）请在答题卡的空框内画出实验电路图；

（3）连接电路时，开关应该是     的。
（4）为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数大于量程的，则电源应选用   V，电压表应选用       量程，电流表应选用        量程。

为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”小明设计了如图电路，电源电压恒定，R₀为定值电阻。

（1）在本实验中电阻R₀的作用是    。
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确，理由是    。
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次

实验次数	1	2	3	4
电流/A	0.16	0.19	0.21	0.22

由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而    。

某实验小组利用如图所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”的实验，将a、b、c、d四段导体分别接入电路．经过测量，得到下表所示数据．

导体代号	长度/m	横截面积/mm^2	材料	电流大小/A
a	0.5	0.4	锰铜合金	0.20
b	0.5	0.4	镍铬合金	0.16
c	0.5	0.2	镍铬合金	0.08
d	1.0	0.2	镍铬合金	0.04

（1）实验中，通过比较电路中        的大小，判断导体电阻的大小；
（2）为探究导体电阻与导体材料的关系，应控制    和       相同，材料不同的导体进行实验；
（3）选取导体          （填导体代号）对比可知：导体电阻大小与导体横截面积有关．

康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时，他已连接好了部分电路，如图所示．已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，请你接着完成下列步骤：

（1）电路中只缺少一根导线，请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑片向右滑动时，电压表的示数变大）；
（2）实验前，连接电路时开关S应当处于_____状态；实验中，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向   端移动（选填“左”或“右”）；
（3）当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流大小为   A，此时小灯泡的电阻是____Ω．