伏安法测电阻的探究实验 知识点题库

电源电压为3V,为了探究小灯泡在(0V~3V)不同电压下的电阻情况,某同学设计如图甲电路,当滑动变阻器滑片P从A端向B端滑动过程中,可探究小灯泡的灯丝电阻在不同电压条件下的阻值情况.

  1. (1) 按甲图设计思想在图乙中完成实物连线(要求只用两根导线);

  2. (2) 实验中得到(U1 , I1),(U2 , I2)…(Un , In)若干组数据,发现各组数据中U/I比值均不相同,其主要原因是: .

 甲乙两地相距40km,在甲乙两地之间沿直线假设了两条输电线.已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置检修员在甲地把电压表、电流表、电源、开关和甲地输电线的两端接成“伏安法测电阻”的电路进行测量.

  1. (1)

    请你用笔画线代替导线,把如图1所示的实物图连接起来(导线不许交叉).

  2. (2) 测量时电压表、电流表的示数如图2所示,则电流表示数为  A,电压表示数为  V.

  3. (3) 短路位置离甲地的距离约为  km.

小刘同学想测量某一定值电阻的阻值Rx(大小约在10Ω﹣﹣﹣20Ω之间).手头有如下器材:待测电阻Rx、电流表一只(自身电阻不计)、滑动变阻器一只(电阻从0变化,最大Rm=10Ω)、单刀开关一个、电源一个(电源电压不变,大小未知)、导线若干.

  1. (1) 他想在一个电路中测量待测电阻,请你帮他画出电路图;

  2. (2) 用已知量和测量量写出待测电阻表达式Rx=   (简要说明各个字母的含义).

小柯去实验室做“伏安法测电阻”的实验时,由于实验老师的疏忽,只提供了如下实验器材:电源、已知阻值的定值电阻R0、电流表两只、待测电阻Rx、开关一个、导线若干。但聪明的小柯还是用这些仪器测量得出了Rx的阻值,如图所示。

  1. (1) 请将实验过程补充完整:

    ①对照电路图,请你只添加一根导线,将实物电路连接完整。

    ②闭合开关,            

    ③断开开关,整理器材。

  2. (2) 用测量所得的量和已知量符号表示待测电阻阻值:Rx。(通过R0Rx的电流分别用I1I2表示)

  3. (3) 该实验中,如果仅将两只电流表换成两只电压表,其他元件不变。请你设计一个可以测量出电阻Rx阻值的电路图。

在做测电阻的实验中,电源电压保持6V不变。
  1. (1) 如图是小明实验时的电路(电路未连完整),请你完成电路连接;

  2. (2) 实验中,小明检查电路迎接正确,合上开关,将滑动变阻器的滑片调到某一位置时,电压表示数为V,观察电流表示数为0.40A,则待测电阻值为Ω。

现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20Ω)。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A1(量程0~50mA);

C.电流表A2(量程0~3A);         D.电压表V1(量程0~3V);

E.电压表V2(量程0~15V);        F.滑动变阻器R(0~80Ω);

G.定值电阻R0=40Ω;              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 。则:

  1. (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. (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. (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. (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Rx

在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用图甲所示的器材进行实验。

  1. (1) 用笔画线代替导线完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
  2. (2) 小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是
  3. (3) 改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω。第三次测量时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图乙所示,则R3Ω,实验测得值应为RxΩ。
  4. (4) 在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,再增加一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路。测量时,闭合S1 , 将S2 拨到1,电流表的示数为I1;将S2拨到2,电流表的示数为I2 , 小亮说待测电阻Rx=(I1/I2)R0。小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是
为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。

  1. (1) 在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是         
    A . 滑动变阻器R1(20欧,3安)        B . 滑动变阻器R2(50欧,2安) C . 滑动变阻器R3(2000欧,0.25安)
  2. (2) 小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由是
用图甲所示的电路测量Rx的阻值,图中R为电阻箱(电阻箱符号为 ),R0为滑动变阻器,电源两端的电压不变。

  1. (1) 请你完成该实验的主要步骤有:

    ①根据电路图连接电路,电阻箱阻值调到最大;

    ②断开开关S2 , 闭合开关S1 , 读出电流表的示数为I;


    ④读出电阻箱的示数R,就是未知电阻的阻值。

  2. (2) 该同学操作正确,电阻箱调节好后的示数如图乙所示,可知待测电阻的阻值Rx 欧。
实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有:电源(电压约5伏)、学生用电压表(0~6伏)、电阻箱R(0~9 999欧 5安)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图。小虎进行的实验过程如下:


  1. (1) 根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
  2. (2) 电路连接正确后,闭合S1 , 将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1 , 则电源电压为
  3. (3) 闭合S1 , 将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2 , 则待测电阻的阻值Rx。)
两个物理实验小组进行测量未知电阻的实验。
  1. (1) 第一小组采用了如图所示的电路测量未知电阻的阻值,某次测量中,电压表电流表示数如图,电压表的读数为V,电流表读数为A。

  2. (2) 第二小组采用了如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中R0阻值已知。

    ①请用笔画线代替导线,将图中的实物按电路图连接(电压表接小量程)。

    ②该小组的实验步骤如下:先闭合S1、S2 , 读出此时电压表读数为U1;再闭合S1 , 断开S2 , 读出此时电压表读数为U2 , 则被测电阻Rx的阻值的表达式为:Rx=(用R0、U1、U2表示)。

有两个电阻 R1、R2 , 其阻值的标识已模糊不清,为比较两个电阻的阻值大小,同学设计了如图所示四种电路(图中小灯泡规格都相同),其中不能达到目的是(    )
A . B . C . D .
某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是(    )

序号

1

2

3

4

5

U/V

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

I/A

0.10

0.21

0.30

0.40

0.49

①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的

②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2

③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻Rx不是定值电阻

④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系

A . ①② B . ③④ C . ①②④ D . ①③④
小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻,电源电压为6V。

①在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整,使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大

②闭合开关前将滑动变阻器的滑片移动到最左端。

③闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从接人电路电阻最大处移动到另一端过程中,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,由此可以推断:电路中(填图中表示接线柱的数字)间发生了断路。

④在电路故障排除后,调节滑动变阻器,当电压表指针如图丙所示时,电流表读数为0.5A,由此小华算出接人电路合金丝的电阻为Ω。

⑤为了使合金丝的电阻测得更准确,对实验应做怎样的改进?答:。(写出一点即可)

完成下列测量未知电阻的相关实验内容。
  1. (1) 要测定一只电阻的阻值,根据欧姆定律的变形公式,只要用测出电阻两端的电压,用测出此电压下通过电阻的电流,就可以计算出电阻的阻值。
  2. (2) 根据实验原理将你设计的电路图画在下面的方框内,并用笔画线表示导线,连接图中的实物。

  3. (3) 在本次实验中,电压表、电流表示数如图所示。那么,通过未知电阻的电流是安,电阻两端的电压是伏,未知电阻的阻值为欧。

  4. (4) 从实验步骤看,实验的主要缺陷是,因而不够精确。
  5. (5) 滑动变阻器的主要作用是
小丁同学想要利用图1所示电路来探究电流I随电阻R变化的情况.

  1. (1) 要求:第一次是把15Ω的电阻R接入电路,调节滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为2.5V,读取电流表示数.

    第二次将15Ω的电阻换成10Ω的电阻后,

    a.闭合开关,发现电压表的示数(填“增大”或“减小”)

    b.小丁同学移动滑动变阻器的滑片,请详细叙述他接下来的操作过程:

    c.通过多次实验,小丁同学得到的结论是

  2. (2) 小丁同学发现图1还可用于伏安法测电阻

    ①按图1所示电路图,在图2中用笔画线代替导线将实物连接起来

    ②小明做此实验时,发现闭合开关后不管如何改变滑动变阻器的阻值,电流表的指针都不

    偏转,电压表有示数,且示数较大。如果电路中只有一处故障,分析可能的原因是下列情

    况中的(填字母序号)。

    A.滑动变阻器连接了下面两个接线柱   B.滑动变阻器连接了上面两个接线柱

    C.电阻R出现了短路                 D.电阻R出现了断路

    ③改正电路正确无误后开始实验,实验时小明观察到两个电表的示数如右图,则小明测得R的阻值是欧。

小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10 Ω),设计了如图所示的电路图。已知电源电压为6 V,灯泡的额定电压为3.8 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。

  1. (1) 若电压表0~15 V的量程损坏,为完成实验,请你使用原有器材重新设计一个串联电路,并将设计的电路图画在虚线框内。
  2. (2) 根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4 A,则小灯泡的电阻是Ω。
科学兴趣小组的同学利用学过的知识,测量定值电阻Rx的阻值。

  1. (1) 同学们利用电路甲测量Rx的阻值,测量数据和结果如表一:

    表一

    实验次数

    电压U(V)

    电流I(mA)

    电阻R(Ω)

    1

    2.0

    2.30

    870

    2

    2.5

    2.90

    862

    3

    4.0

    4.70

    851

    根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是

  2. (2) 同学们发现该电阻的标定阻值为1000 Ω,为什么测量值与标定值之间有较大偏差?他们查资料寻找原因,发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻。只是电压表的内阻比较大,电流表的内阻比较小,但都会对测量结果产生影响。然后,同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书,说明书显示:

    电压表:量程0~6 V,内阻6000 Ω

    电流表:量程0~10 mA,内阻40 Ω

    根据这些信息,可判断甲电路中由于(选填“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。

  3. (3) 小组同学经过思考,改成电路乙进行实验,测量数据和结果如表二:

    表二

    实验次数

    电压U(V)

    电流I(mA)

    电阻R(Ω)

    1

    2.0

    1.92

    1042

    2

    2.5

    2.45

    1020

    3

    4.0

    3.75

    1067

    比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是____。

    A . 测量该定值电阻选择电路乙更合适 B . 用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小 C . 选择合适的电路,测得的电阻值偏差会减小,更接近真实值
  4. (4) 拓展应用:根据以上的探究,如果需要测量阻值约20 Ω的小阻值电阻时,选用了合适量程的电压表和电流表后,为了使测量结果更精确,应选择甲和乙中的哪一电路?并说明理由。
小明在实验课上利用图甲所示电路测量小灯泡正常工作时的电阻,由于电路连接失误,错将电压表并联在了滑动变阻器两端。小明将4次实验数据绘制成I-U图像,如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为2.6伏,电源电压恒为4伏。

  1. (1) 请你将图甲按小明操作的方法将电路连接完整。
  2. (2) 整理实验数据时,小明意识到了实验的失误,经思考确认根据现有数据也能求出小灯泡正常工作时的电阻,则电阻为欧姆。
  3. (3) 请你帮小明对图乙进行适当的补充,并画出小灯泡的I-U大致图像。
在“伏安法测电阻”的实验中,提供了以下器材:几节干电池、 最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx、电压表和电流表各1只、开关、导线若干。小科、小江同学分别设计了两种实验方案,如图所示。

  1. (1) 测出R2阻值的两种方案中,能够实现“多次测量取平均值,提高测量精确度”的方案         
    A . 只有甲 B . 只有乙 C . 甲乙均可
  2. (2) 根据可行方案进行实验,有一小组同学将测量的三组数据分别记录在下面表格中:

    实验次数

    电压N

    电流/A

    电阻/Ω

    1

    1.5

    0.31

    2

    3.0

    0.20

    3

    4.5

    0.10

    小科认为这组同学在记录实验数据时,存在错位现象。小科的判断依据是

  3. (3) 实验后,小科发现电压表坏了。小江提出,利用现有器材,照样能完成对Rx的测量。他设计出电路图,请完成如下实验步骤。

    ①对照电路图,连接好电路;

    ②调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为0时,读出电流表的示数I1

    ③调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为最大值时,读出电流表的示数I2

    ④根据已知条件和测量结果,求出定值电阻Rx的表达式