高中物理研究闭合电路的欧姆定律实验题

为了描绘标有“3V，0．4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：A．电流表（0~200mA，内阻0．5Ω）   B．电流表（0~0．6A，内阻0．01Ω）  C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）    D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）   E．滑动变阻器（0~10Ω，0．5A）   F．滑动变阻器（0~1kΩ，0．1A）    G．电源（3V）      H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是________________．
（2）在虚线框中画出完成此实验的电路原理图，并将实物按电路图用导线连好．

（3）此实线描绘出的I—U图线是            （填“曲线”或“直线”），其原因是______________________________________。

某实验小组按照图甲所示的电路图，规范操作，准确测量，得到一系列数据，如图乙中的散点。

同学们为了弄清电阻变化的原因，对实验进行了下述改进。如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在。规范操作，准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点 。已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻。
     
丙                                       丁
（1）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻          _______（越来越小、基本不变或越来越大）。
（2）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻          _______（越来越小、基本不变或越来越大）。
（3）在同样的电压（如2.00V）下，曲线的电阻值明显     （大于、等于或小于）曲线的电阻值，其原因是       。

要测量一只电压表的内阻。提供的器材有：待测电压表V（量程0-3V，内阻约为3）；电阻箱（阻值0-9999.9Ω）；滑动变阻器（阻值0-20Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器（0-1500Ω）；电源E（电动势为6V，内阻为0.5Ω）；电键S及导线若干。
（1）如果采用如图所示的电路测定电压表的内阻，并且要得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，滑动变阻器R应选用__________________。

（2）在以下所给的实验步骤中，排出合理的顺序为__________
A.合上电键S；
B.使滑动变阻器触头P处于最左端，的阻值调至最大；
C.保持滑动变阻器的触头位置不变，增大电阻箱的阻值，使电压表示数为满偏读数的一半，记下电阻箱此时的电阻
D.调节电阻箱和滑动变阻器，使电压表示数满偏，记下电阻箱的此时的阻值
（3）用测得的物理量表示电压表内阻应为_____________
（4）在上述实验中测得的电压表内阻值会比真实值_________（填“偏大”“偏小”“相同”）

（2）在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻R_x（阻值约2 k ），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3．4 V）。在操作台上还准备了如下实验器材：

A．电压表V（量程4V，内阻R_v约10 k）
B．电流表A₁（量程100 mA，内阻约5 ）
C．电流表A₂（量程2 mA，内阻约50 ）
D．滑动变阻器R（0～40 。额定电流1 A）
E．电阻箱R_o（0～999．9 ）
F．开关S-只、导线若干
①小刚采用伏安法测定R_x的阻值，他使用的电是待测的锂电池。图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。小刚选用的电流表应是  （选填“A₁”或“A₂”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值   真实值（填“大于”或“小于”）；
②小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。

a．小聪的实验操作是：闭合开关S．调整电阻箱的阻值为R₁时，读出电压表的示数为U_l；调整
电阻箱的阻值为R₂时，读出电压表的示数为U₂。根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其
表达式为E=         ；
b．小明认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图丙）。则该图像的函数表达式为         ，由图丙可知该电池的电动势E=       V、内阻r=____。

一个未知电阻R_x，阻值大约为10kΩ﹣20kΩ，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：
电压表V₁（量程3V、内阻约为3kΩ）
电压表V₂（量程15V、内阻约为15kΩ）
电流表A₁（量程200μA、内阻约为100Ω）
电流表A₂（量程0.6A、内阻约为1Ω）
电源E（电动势为3V）
滑动变阻器R（最大阻值为200Ω）
开关S
（1）在实验中电压表选     ，电流表选     ．（填V₁、V₂，A₁、A₂）
（2）为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．

同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。

（1）同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1V多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，而用电压表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想，出现这种现象的原因应当是：                   （不要求写分析、推导过程）。
（2）晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极，读得此时的读数为30Ω. 小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA，根据前面用电压表测得的0.96V电压，由闭合电路欧姆定律得：.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω，而小丽同学则说是3kΩ。
请你判断，用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻，结果是否准确，为什么？请分别说明理由
       。
（3）若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A．电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω）

B．灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）

C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA ，内阻未知）

D．滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）

E.滑动变阻器R₂（最大阻值约2kΩ）
F．定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱（0～9999Ω）
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻, 实验中应选择的器材是          (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出设计的电路图。

在“测定金属的电阻率”的实验中，提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 Ω，使用的电压表有3 V（内阻约为3 kΩ）和15 V（内阻约为15 kΩ）两个量程，电流表有0.6 A（内阻约为0.1 Ω）和3 A（内阻约为0.02 Ω）两个量程，供限流用的滑动变阻器有：A.0～10 Ω；B.0～100 Ω；C.0～1 500 Ω三种，可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则：

（1）螺旋测微器的示数是________mm.
（2）为减小电阻的测量误差，应选用________图所示的电路．
（3）为了使测量便于调节，应选用编号为________的滑动变阻器．
（4）电压表的量程应选用________V.
（5）电流表的量程应选用________A.

研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究。
（1）为测量该电流计的内阻，同学甲设计了如图（a）所示电路。图中电源电动势未知，内阻不计。闭合开关，将电阻箱阻值调到20Ω时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95Ω时，电流计指针指在如图（b）所示位置，则电流计的读数为         mA。由以上数据可得电流计的内阻R_g=          Ω。
（2）同学乙将甲设计的电路稍作改变，在电流计两端接上两个表笔，如图（c）所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“30mA”处，此处刻度应标阻值为        Ω（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为        Ω。
 
（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻变大不能忽略，电动势不变，但将两表笔断开，调节电阻箱指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果与原结果相比将_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线．有下列器材供选用：
A．电压表（0～5 V，内阻约为10 k）
B．电压表（0~10 V，内阻约为20 k）
C．电流表（0～0.3 A，内阻约为l）
D．电流表（0～0.6 A，内阻约为0.4）
E．滑动变阻器（10，2 A）
F．学生电源（直流6 V），还有电键、导线若干

①实验前，先用多用电表粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲所示，结果为________。
②实验中所用电压表应选用_________，电流表应选用_________（填写器材前的字母符号）．
③实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，请将图乙中实物连接成满足实验要求的测量电路．
④某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图丙所示），若用电动势为2V、内阻不计的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是__________W．

某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.
（1）实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线的连接；

（2）实验测得的数据如下表记录：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
电压U（V）	0	0.30	0.60	0.90	1.20	1.50	1.80	2.10	2.40	2.70
电流I（A）	0	0.10	0.20	0.28	0.35	0.40	0.45	0.48	0.50	0.51

请将剩余两个点描在图乙的坐标图中，并画出小灯泡的伏安特性曲线；
（3）根据所画伏安特性曲线判断：
①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端，小灯泡的功率为      W；（结果保留两位小数）
②将     只相同的小灯泡并联后，与①中电源、以及一定值电阻R₀=0.25Ω串联成闭合回路，可使灯泡消耗的总功率最大，最大值约为        W.（结果保留两位小数）

某同学用如图所示的实物电路，描绘额定电压为4.0 V的小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡实际功率．

（1）根据实物图，在下面线框内画出电路图．

(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向b端移动，发现“电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为________．

A．小灯泡短路

B．小灯泡断路

C．电流表断路

D．滑动变阻器断路

(3)根据如图所示I－U图线，可确定小灯泡在电压为2.0 V时实际功率为________W.

(11分)用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1Ω和1KΩ，如图为所需的器材。
（1）请你把它们连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大。

（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。

I/A	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
U/V	1.37	1.32	1.24	1.18	1.19	1.05

（3）下列说法正确的是         

A．用图a所示电路时，E测＜E真	B．用图a所示电路时，r测＜r真
C．用图b所示电路时，E测＜E真	D．用图b所示电路时，r测＜r真

某实验小组想描绘标有“12V，6W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室中只提供了下列器材：
A．安培表A₁量程（0—0.5 A；r₁=0.5Ω）；
B．安培表A₂量程（0—0.6 A；r₁≈0.3Ω）；
C．电阻箱R（0—999.9Ω）；
D．滑动变阻器R₁（0—10Ω；5A）
E．电源电动势15V；内阻不计；电键一个，导线若干。
为了减小描绘小灯泡在0—12 V电压下的伏安特性曲线的误差，要求电表的读数既要不超过表盘的最大刻度，又要求读数最大值达到满刻度的一半以上，请你完成以下项目：
（1）设计一个满足要求的实验电路图，画在虚线框内。

（2）若安培表A₁的读数为I₁，其内阻为r₁，安培表A₂的读数为I₂，电阻箱的阻值为R，写出灯泡两端电压U的表达式                        。

某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：

①在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W．
②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为______Ω．
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s灯泡才能达到正常亮度，这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由大变小，最大电流是______A．

当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示．若此时选择开关对准×100Ω挡，则被测电阻的阻值为      Ω．若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏离最左端角度很大，则应该换用倍率更      （填“高”或“低”）的挡位，换挡后还要      ，用完电表后把选择开关拨到      ．