中考物理实验25 （考点精练）伏安法测电阻（解析版）

实验25伏安法测电阻一．选择题（共5小题）1．在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，画出定值电阻和小灯泡的图象，分别如图甲、乙所示，则对于图象的分析，以下说法错误的是A．由甲图可知，定值电阻的阻值为 B．由甲图可知，定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变 C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关 D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻【解答】解：、根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变；根据图示可知，当电阻两端电压为时，通过的电流为，由可知灯丝的电阻：，故、正确；、由乙图可知，电压与电流不成正比，即当灯泡两端电压发光改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关，故正确；、测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故错误。故选：。2．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了的图象，如图甲、乙所示。对于图象的分析，以下说法错误的是A．由甲图可知，定值电阻的阻值为 B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 C．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 D．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻【解答】解：、根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，根据图示可知，当电阻两端电压为时，通过的电流为，由可知，定值的电阻：，故正确；、由乙图可知，电流与电压不成正比，即当灯泡两端电压发光改变时，灯泡的阻值也随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，故正确；、测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故错误。故选：。3．某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻“的实验，已知为待测定值电阻，电源电压恒为，滑动变阻器标有“”字样，实验中他填写的实验数据如表所示，下列说法不正确的是序号123451.02.03.04.05.00.100.220.290.400.50A．第1次实验的数据不是他实验中实际测得的 B．对比第2、3次实验的数据可判定：待测电阻的阻值并非严格不变 C．第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻与待测电阻的阻值之比为 D．为减小实验误差，可利用每次实验测得的、求出电阻，再求其平均值【解答】解：、由表中数据结合欧姆定律可得，定值电阻，根据分压原理可知，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压，所以第1组数据不是本实验中测得的，故说法正确；、根据得，序号“2”的电阻为：；序号“3”的电阻为：，其他几次的电阻值根据计算均为，由于存在误差，序号“2”和“3”的待测电阻相差不大，再结合其他数据分析可知该待测电阻是定值电阻，故说法错误；、第“4”次实验中，定值电阻两端的电压为，则滑动变阻器两端的电压为滑，滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为，根据，因为串联电路电流处处相等，故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为，故说法正确；、在测定值电阻的阻值时，由于测量存在误差，通常多次测量几组数据，分别求出电阻值求平均值来减小误差，故说法正确。综上所述符合题意。故选：。4．某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为，滑动变阻器标有“，”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下述关于实验的几种说法中正确的是序号12342.03.04.05.00.210.300.400.49①该同学测得此电阻的阻值约为；②序号“3”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为；③序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的；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．①④ C．①②④ D．①②③【解答】解：①由欧姆定律，待测电阻，同理待测电阻，，，取平均值作为测量结果，；即该同学测得此电阻的阻值约为；①正确；②序号“3”的实验中，电压表示数为，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压：，根据分压原理，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为；②正确；③变阻器的最大电阻为，由欧姆定律和串联电阻的规律，根据表中第1组数据，变阻器连入电路的电阻为：，序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的，③正确；④探究电流与电阻的关系，要控制电压不变，记录电流随电阻的变化关系，因只一个电阻，故仅用该同学的实验器材就不能探究电流与电压的关系，④错误；只有①②③，故选：。5．小明同学练习用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为，电压表的量程为，电流表的量程为．测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为，则他在测量中所出现的错误可能是A．电压表和电流表的位置接反了 B．他没有多次测量取平均值，致使误差过大 C．电压表按量程读数，电流表按量程读数 D．电压表按量程读数，电流表按量程读数【解答】解：、如果电流表和电压表位置接反了，电路相当于断路，电压表测量电源电压，电流表示数接近为零。故错误；、已知待测电阻的阻值约为，测量值应该接近或等于，不可能为，与测量次数多少没有关系。故错误；、电压表按量程读数，电流表按量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，电流是正确电流的，测量的电阻是实际电阻的25倍。故错误；、电压表按量程读数，电流表按量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，所以本该是的电阻测成了．故正确。故选：。二．填空题（共4小题）6．如图（a）是物理兴趣小组的小强测电阻的电路图，如图（b）、（c）是电流表和电压表的示数，那么待测电阻3。为了培养小强对实验误差的分析能力，老师介绍说，其实电压表是一个电阻很大的仪表，电流表是一个电阻很小的仪表，两表均有电流通过，你认为小强用伏安法测量的电阻值（大于等于小于）待测电阻的真实值。【解答】解：（1）此时电流表是小量程，故其分度值是，所以其读数是：；电压表是小量程，其分度值是，所以其读数是，故此时的电阻是：；（2）根据知，测量电阻时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流；而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，由可知，电阻的测量值小于真实值。故答案为：3；小于。7．小明用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值。（1）正确连接电路，闭合开关前，他发现电压表指针指在零刻度线左侧，他接下来的操作应该是断开开关，调节电压表的调零旋钮把电压表的指针调零；（2）某次实验中，移动滑片使电压表示数为，此时电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为，本次测得的阻值为；（3）现有另一个未知电阻（阻值约为，若仅将图甲中的替换为，其它器材和电路连接不变则不能测出的阻值，其原因是实验中表无法准确读数。【解答】解：（1）实验前在检查实验器材时，发现电压表的指针指在了零刻线的左侧，应断开开关，沿顺时针旋动调零螺母将指针调零；（2）某次实验中，移动滑片使电压表示数为，此时电流表的指针位置如图所示，电流表选用小量程，分度值为，则电流表的示数为，由欧姆定律，；（3）电源电压为，现有另一个未知电阻（阻值约为，由欧姆定律，电路的最大电流为：，小于电流表分度值，若仅将图中的替换为，其它器材和电路连接不变，则不能测出的值，其原因是实验中电流表无法读数。故答案为：（1）断开开关，调节电压表的调零旋钮把电压表的指针调零；（2）；12.5；（3）电流。8．小明按如图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻的阻值，该实验的原理公式是；2；4。，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为，电流表示数为，待测电阻的阻值为。【解答】解：（1）测量电阻的原理：；（2）由图乙可知，电压表量程是，分度值是，电压表示数是；由图丙所示电流表可知，电流表量程是，分度值是，电流表示数是；因为，所以电阻阻值：；故答案为：；2；0.5；4。9．某同学在电压表损坏的情况下用如图所示电路测出了待测电阻的阻值，请将他的实验过程补充完整。（滑动变阻器的最大阻值为①闭合开关，将滑片调节在最右端使滑动变阻器全部接入电路，记下此时电流表示数为；②将滑片调节到最左端，记下此时电流表示数为；③待测电阻的阻值（用已知量和测量量表示）。【解答】解：①闭合开关，将滑片调节在最右端使滑动变阻器全部接入电路，记下此时电流表示数为；②将滑片调节到最右端，记下此时电流表示数为③步骤①中，两电阻串联，电源电压为①，步骤②只有连入电路中，电源电压②，联立①②得，，解得：。故答案为：②最左端；③。三．实验探究题（共4小题）10．测量未知阻值的电阻实验中，设计了实验电路并进行了部分连接，如图甲所示。（1）连接电路时，开关应处于断开状态。图甲是小明连接的电路，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“”并画出正确连线；（2）改正错误后进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”端。小明闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是。（3）纠正错误，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻。（4）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整。①闭合开关、断开开关，用电压表测出待测电阻端的电压为②，用电压表测出电源的电压；③请写出未知电阻阻值表达式：。（用、和表示）【解答】解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，如下所示：（2）改正错误后进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端；小明闭合开关，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数较大，电压表与电源连通，则电路故障可能是断路；（3）纠正错误，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为，电流为，由欧姆定律，则未知电阻：；（4）实验步骤：①闭合开关、断开开关，用电压表测出待测电阻端的电压为②再闭合开关，用电压表测出电源的电压；③在①中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；在②中，定值电阻短路，电压表测电源电压，由串联电路电压的规律，在①中，定值电阻的电压为：，由分压原理：，未知电阻阻值表达式：。故答案为：（1）断开；如上所示；（2）左；断路；（3）8；（4）②再闭合开关；③。11．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中，闭合开关，移动滑动变阻器滑片位置，测得两组实验数据，记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，移动滑动变阻器滑片位置，又进行了二次实验，其中第3次实验，观察到电压表、电流表如图所示；第4次实验中电压表和电流表的读数已经填入表二中。表一实验序号电压表示数（伏电流表示数（安12.80.1422.00.20表二实验序号电压表示数（伏电流表示数（安342.70.22①第3次实验中，电压表示数1.7伏，电流表示数安。②实验序号1和2中，电压表并联在的两端，理由是。③小华所用的电源电压为伏。④待测电阻的平均阻值为欧（精确到0.1欧）。【解答】解：①由图可知，电压表选用的是小量程，分度值为，示数为；根据表格中的实验数据可知，电流值远小于，则电流表选用的是小量程，分度值为，电流表示数为；②待测电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，当电流变大时，根据可知，待测电阻的电压变大，由串联电路分压定律可知，滑动变阻器电阻变小，根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了；③小华观察数据思考后重新连接了电压表，即将电压表并联在待测电阻两端了，由表一和表二中的第1、3组数据知，电路的电流相等，则变阻器连入电路的电阻相同，根据电压表的连接，由串联电路电压的规律，电源电压为：；④根据表二中的数据可知，第二次实验的电阻为：；第三次实验的电阻为：；第四次实验的电阻为：；待测电阻的平均阻值为：。故答案为：①1.7；0.14；②滑动变阻器；电流表示数变大，电压示数变小，由此可以确定电压表接到滑动变阻器两端；③4.5；④12.3。12．小松做“用电流表、电压表测电阻”实验。现有电源、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干，所有元件均完好。他正确连接电路，并将滑动变阻器滑片置于一端。刚闭合开关时，观察到电流表示数为0.58安、电压表示数如图（a）所示；接着他移动滑片至某位置，发现电流表示数为0.28安，电压表示数为2.8伏；他继续移动滑片至另一端，发现电压表、电流表示数分别如图（b）、（c）所示。小松将实验数据依次记录在表格中，实验过程中电表量程可能改变。（1）该实验原理是；（2）滑动变阻器的最大阻值为欧；（3）请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）物理量实验序号电压（伏电流（安电阻（欧待测电阻阻值（欧10.5822.80.283（4）小江认为小松的实验步骤中存在问题，这个问题是。【解答】解：（1）用电压表测量定值电阻两端的电压，用电流表测量定值电阻的电流，根据求出定值电阻的阻值，所以实验原理：。（3）闭合开关，滑动变阻器从一端向另一端移动时，电流表示数从到，电流表示数逐渐变小，可以确定第3次实验电流表示数小于，所以电流表（c）选择量程，电流表示数是。由于电源电压不变，实验过程中滑动变阻器的滑片从一端向另一端滑动，电流逐渐变小，总电阻要逐渐变大，定值电阻的阻值不变，可以判断滑动变阻器的电阻逐渐变大，所以闭合开关时，第1次实验滑动变阻器处于阻值最小，第3次实验滑动变阻器阻值最大。由于实验过程中滑动变阻器的滑片从一端向另一端滑动，电流逐渐变小，根据欧姆定律得，定值电阻两端的电压逐渐变小，所以电压表示数逐渐变小，电压表（b）的示数小于电压表（a）的示数，所以电压表（a）选择量程，电压表示数是，电压表（b）选择量程，电压表示数是，填入表格，如表格：物理量实验序号电压（伏电流（安电阻（欧待测电阻阻值（欧160.5822.80.28320.2对于第一次实验：定值电阻两端的电压是，电流是，则定值电阻的阻值是：，对于第二次实验：定值电阻两端的电压是，电流是，则定值电阻的阻值是：，对于第三次实验：定值电阻两端的电压是，电流是，则定值电阻的阻值是：，所以定值电阻的阻值为：。把数据填入表格：物理量实验序号电压（伏电流（安电阻（欧待测电阻阻值（欧16.00.5810.310.122.80.2810.032.00.2010.0（2）在第1次实验时，滑动变阻器被断路，只有定值电阻接入电路，定值电阻两端的电压是，可以判断电源电压是，第3次实验时，滑动变阻器全部接入电路，可以判断滑动变阻器两端的电压为：，此时电路电流为，所以滑动变阻器的最大阻值为：。（4）闭合开关时，滑动变阻器处于最大阻值处，电路中电流最小，滑动变阻器起保护电路的作用，所以实验步骤中存在的问题是闭合开关时滑动变阻器处于阻值最小值处。故答案为：（1）；（2）20；（3）如下表：物理量实验序号电压（伏电流（安电阻（欧待测电阻阻值（欧16.00.5810.310.122.80.2810.032.00.2010.0（4）闭合开关时滑动变阻器在最小阻值处。13．在用电压表和电流表测电阻的实验中。①小明利用电压表和电流表测待测导体的电阻。实验电路如图1，其中电表的示数为，待测导体的电阻为欧。②小华将滑动变阻器接入电路，测量的电阻（如图。连按好电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片从右向