如图所示，菲菲和洋洋设计了用“伏安法”测量未知电阻（约10Ω）的阻值的实验。准备了以下器材：二节新干电池（电压恒定），电流表、电压表各一个，开关一个，待测电阻，滑动变阻器，电阻箱（0~9999Ω　5A）一个，导线若干。

1. 如图所示，菲菲和洋洋设计了用“伏安法”测量未知电阻 $\text{[math]}$ （约10Ω）的阻值的实验。准备了以下器材：二节新干电池（电压恒定），电流表、电压表各一个，开关一个，待测电阻 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器，电阻箱（0~9999Ω　5A）一个，导线若干。

(1) 此实验的原理是；

(2) 闭合开关前，移动滑动变阻器的滑片P，使滑片移到滑动变阻器的（选填“A”或“B”）端；

(3) 正确连接电路后，实验时刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：；

(4) 闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表、电流表示数如图乙所示，则未知电阻 $\text{[math]}$ 为Ω；接着，菲菲用标有“2.5V”字样的灯泡替换了 $\text{[math]}$ ，结果发现小灯泡的U—I图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随的变化而变化，由图可知小灯泡正常工作时的电阻是 $\text{[math]}$ ；

(5) 完成上述实验后，菲菲利用图甲电路想探究“导体中的电流与电压关系”；通过4次测量后，做出了通过电阻的电流与电压的图像，如图丙；菲菲要完成该实验，滑动变阻器的电阻至少为Ω；

(6) 实验中，由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏，于是洋洋设计了如图丁所示的电路对 $\text{[math]}$ 的阻值进行测量，已知滑动变阻器的最大阻值为R，实验步骤如下：

①将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的读数为U；

②滑动变阻器滑片移至最右端，读出电压表示数为 $\text{[math]}$ ；

③待测电阻的阻值表达式为 $\text{[math]}$ （用已知量R和测量量U、 $\text{[math]}$ 表示）。

【考点】

伏安法测电阻的探究实验;

【答案】

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实验探究题普通

1. 在“测量小灯泡电阻”实验中，可选择的器材有：电源电压恒为4.5V，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），“50Ω 1A”的滑动变阻器R₁ ，开关和导线若干，实验步骤如下：

实验序号	①	②	③	④	⑤
电压/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流/A	0.12	0.80	0.18	0.20	0.22

(1) 连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现灯泡忽亮忽暗，则故障可能是__________； A. 滑动变阻器滑片接触不良 B. 小灯泡短路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路

(2) 实验过程中，移动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视（选填“电流表示数”“电压表示数”或“变阻器的滑片”）；实验中获得了如上表所示的几组数据，当灯泡正发光时，电阻为Ω，由数据还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而；

(3) 小亮同学进行实验测得了如上数据，梁老师说表格中有一组错误数据是，错误原因是；

(4) 另外小组的一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P记录数据，根据测量数据绘出的电流表和电压表的I-U图如图中B线所示，出现这种现象的原因可能是；

(5) 闭合开关，小灯泡发光，变阻器滑片滑一段距离的过程中，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR₁ ，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR₂ ，则这两个量的大小关系是：ΔR₁ΔR₂。（选填“大于”、“小于”或“等于”）

实验探究题困难

2. 物理实验小组在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验。选用的器材有：小灯泡（额定电压为2.5V），两节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，若干导线。

(1) 如图甲是亮亮连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；

(2) 正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都很小，接下来亮亮应进行的操作是______（填序号）； A. 更换小灯泡 B. 移动滑动变阻器滑片 C. 检查开关是否接触不良 D. 检查电压表是否断路

(3) 测量过程中，亮亮移动滑动变阻器的滑片，小灯泡发光，此时电压表示数为2V，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应向（选填“左”或“右”）端移动滑片，直至电压表的示数为2.5V。此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为Ω（结果保留一位小数）；

(4) 在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为 $\text{[math]}$ ，定值电阻的阻值为 $\text{[math]}$ ，实验步骤如下：

①闭合开关 $\text{[math]}$ ，将开关 $\text{[math]}$ 掷于触点b，调节滑片，使电压表示数为 $\text{[math]}$ ；

②保持滑动变阻器的滑片位置不变，，此时电压表的示数为U；可知小灯泡正常发光时的电阻 $\text{[math]}$ =（用字母表示）。

实验探究题普通

3. 在测量电阻约为 $\text{[math]}$ 的定值电阻 $\text{[math]}$ 的实验中，小明和小亮用如图所示的器材进行实验。

(1) 闭合开关后，移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有示数，但始终不变化，出现这一现象的原因可能是______（填字母）。 A. $\text{[math]}$ 短路 B. $\text{[math]}$ 断路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路

(2) 改正错误后，小明改变 $\text{[math]}$ 两端的电压和电流，两次测得的电阻值分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，第三次测量时，电流表的示数为 $\text{[math]}$ ，电压表的示数如图乙所示。根据以上三次实验数据，最后得出 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

(3) 在物理实验中，经常要对物理量进行多次测量，下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是______。 A. 用刻度尺测量作业本的长度 B. 探究流过导体的电流与导体两端电压的关系 C. 测量小灯泡的电功率

(4) 小瑞同学设计了不同的方案，经讨论后同学们达成共识，设计的电路如图（ $\text{[math]}$ 为阻值已知的定值电阻），以下是他们的实验操作步骤：

①按电路图连接电路；②闭合开关 $\text{[math]}$ ，断开开关 $\text{[math]}$ ，读出此时电流表的示数 $\text{[math]}$ ；

③闭合开关 $\text{[math]}$ ，断开开关 $\text{[math]}$ ，读出此时电流表的示数 $\text{[math]}$ ；④根据所测数据计算得出 $\text{[math]}$ 的阻值。

请用已知量和所测物理量写出未知电阻 $\text{[math]}$ 的数学表达式： $\text{[math]}$ 。

实验探究题普通