初中物理欧姆定律实验题

下面为“测定小灯泡额定功率”的实验，器材如图所示，其中小灯泡上标有“2.5V”的字   
样，它的电阻约为10Ω。（1）请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成实验电路并在右边的虚线框内画出电路图；
  
（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提
出以下猜想： A．可能是灯丝断了   B．可能是小灯泡短路  C．可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。

电流表	电压表	判断结果
示数不为零	示数为零
示数为零	示数不为零
示数为零	示数为零

（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则通过小灯泡的电流为______A，小灯泡的额定功率为_______W。

右图是一个双温电炉的电路，该电炉由两段相同的电阻丝组成发热体，A、B、C为三根引出线，其中A为低温档，B为高温档，并且每秒钟高温档产生的热量是低温档的2倍，试在图中的方框内画出两段电阻丝连接图。（用表示电阻丝）

（2+3+2=7分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为6V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路．

（1）实验中需要依据图甲所示的电路图，将图乙所示器材进行连线，请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整．
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．当小灯泡正常发光时，电流表指针如图丙所示，读数为      A．小灯泡的额定功率为       W．
（3）小明同学按同一电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：
①____________________________________________________；
②____________________________________________________。

为探究电流与电压、电阻的关系，小星将实物连接成如图甲所示。

（1）请你指出图甲中连接的错误之处：
①____________________________________________________________；
②____________________________________________________________。
（2）电路连接正确后，在研究电流与电阻的关系时，更换阻值不同的定值电阻后，应调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）图乙是实验中电流表的某次示数，则电流是_______A。要使电路中的电流增大，根据正确的连接，滑动变阻器的滑片应向_______端移动。

小明和小红各自进行“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验。实验中使用的小灯泡均标有“2.5V”字样，所用电源和滑动变阻器相同。

(1)小明按图 （a）正确连接电路，并将变阻器的滑片移至最右端。闭合开关后，三个电表的示数如图18（b）、（c）、（d）所示，则他们所用的电源电压为        V。接着他移动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，观察到滑片恰好在变阻器的中点上，小灯泡正常发光时的电阻约为     Ω。（保留一位小数）
(2)小红连接电路时只用了上图 中的V₁，没有使用V₂，连接的实物图如图 所示。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡        ；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。

标有“6V  1.5W”的灯泡L，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，此时每只灯泡L的电阻是__________Ω        

为了测定额定电压为“2.5V“小灯泡的电功率，小明同学设计了如图（甲）所示的电路图，实验中各元件均完好，电源电压保持不变。
（1）连接电路的过程中开关应         ，请你在图（乙）中用笔画线代替导线，帮小明同学将电路连接完整。（导线不得交叉）

甲                 乙                    丙
（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是          （选填字母序号）。
A. 检查电路是否断路
B. 更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为
       V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图（丙）所示，则通过小灯泡的电流为          A，该灯泡的额定功率为            W。
（4）实验过程中，有些小组的小灯泡由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏，为了避免灯丝烧断，请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：                                     。

小明在做“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）下图是小明未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整。
（2）电路连好后，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值，记录在表格中。
①小灯泡正常工作时的电阻为    Ω。
②小亮从数据中发现，小灯泡的电阻是变化的，你认为影响电阻变化的主要因素是
                  。
（3）完成上述实验后，小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量变阻器的最大电阻R_X。他找来一个已知阻值为R₀的定值电阻替换了灯泡，同时撤去了电流表，并利用余下的器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干），在不改动电压表位置及连线的情况下，很快测出了R_X的大小。
①请你把设计的电路图画在虚线框内。

②简述实验过程中要测量的物理量并用相应的字母表示。   
（a）_                                          
（b）_                             
③R_X=_                             （用已知量和测量量表示）

阅读短文，回答问题：
热敏电阻
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。目前普遍使用的热敏电阻器中有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。

热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小，而当电路因短路或过载故障而出现过大电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过一定值（转变点）时，电阻瞬间剧增，回路中的电流迅速减小到安全值而起保护作用。当故障排除后，热敏电阻还可正常使用，所以其又经常被人们称为自恢复保险丝。当温度超过转变点温度时，电阻随温度变化更大的更适宜制作自恢复保险丝。
热敏电阻还可用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器（如图丙）就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的。它的工作原理如图丁，当把电蚊香片放入后，接上电源即可对其加热驱蚊、灭蚊。航天器在太空工作，当进入地球阴影时温度会急剧降低，航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小，而当太阳直射时温度又会升得很高，它们的阻值会增大。这一问题对于需要精确工作的航天器而言，常常是致命的伤害。为了防止这一现象的发生，可以串联一个热敏电阻对其进行补偿。
（1）图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_________(PTC/NTC)效应。
图乙中的有机材料热敏电阻属于_______(PTC/NTC)热敏电阻。
（2）航天器在太空工作，需给金属电阻元件串联一个__(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻对其进行补偿。
（3）在电路正常时，自恢复保险丝消耗的电功率很________。
（4）制作自恢复保险丝适宜选择____________(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻。
（5）当将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后，其功率随时间变化的图象最可能的是(  )

归纳总结是学习物理的一种良好习惯。小明同学对电学中的滑动变阻器进行归纳，发现除了“保护电路”这一作用外，它在不同电路中还有着不完全相同的作用，请你与他共同思考：

（1）图A是研究欧姆定律的实验，在该实验中：探究导体中的电流与导体两端电压的关系时，滑动变阻器的作用是改变                  ；探究导体中的电流与导体电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保持                  。
（2）图B是伏安法测小灯泡额定功率的实验，在该实验中滑动变阻器的作用是为了使小灯泡两端的电压达到              ，从而使小灯泡正常发光；图B也是伏安法测小灯泡电阻的实验，在该实验中滑动变阻器的作用是为了多次测量，从而发现       对小灯泡灯丝电阻的影响．

在“用伏安法测量小灯泡的电阻”实验中，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V．
(1)电路接通后，小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小，电压表的示数也变小了．你认为该电路连接中存在的错误是______________．而小辉连接好电路，刚闭合开关时，结果发现小灯泡发光较暗，电流表与电压表都有示数，并且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表与电压表的示数都不发生变化．这是因为______________________．

(2)如上图所示，小华在连接电路时，想使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变小，请你帮助她将这一电路的实物图，以笔代线连接完整．
(3)小华将测量得到的数据及计算结果填入下面的表格中：

实验次数 物理量	1	2	3	4
电压U/V	2．5	2．0	1．5	1．0
电流I/A	0．30	0．26	0．22	0．20
电阻R/Ω		7．7	6．8	5．0

可以得出小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留一位小数)．
(4)进一步分析上表中的数据发现，灯丝的阻值是变化的，其原因是_________________．这种现象在生活中也有体现．例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝________烧掉．(选填“容易”或“不容易”)

小明把两电热棒R₁、R₂分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路．电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J．如图所示，R₁、R₂分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃，记录数据如下表

	R1	R2
电能表转过的圈数/圈	20	30
加热水所用时间/s	100	200

(1)R₁通电100s消耗多少电能  
(2)R₁的电功率多大？  
(3)R₁的电阻多大？
(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同，而根据表中实验数据知道R₁与R₂消耗的电能不同．请分析什么原因导致R₂消耗的电能比R₁的大？

作图和实验探究题（本大题有3小题，每空或每图2分，共34分。）
1．在研究性学习活动中，小美同学用如图所示的电路探究导体的电阻跟哪些因素有关。她选取了6根金属丝，其材料、规格和测得的电压、电流值如下表所示，并计算出了每一根金属丝的电阻值。

（1）请你利用代号为①②③的三组数据，在坐标纸中画出R—L图线。
（2）金属丝代号为＿＿＿＿＿的3根导线，是用来探究导体电阻与横截面积的关系．金属丝代号为＿＿＿＿＿的2根导线．是用来探究导体电阻与材料的关系。
（3）根据表中数据所反映出的规律，可推知代号为⑦的金属丝的电阻值，请将结果填在表中。
2．在探究“电流与电阻的关系”实验中，
（1）连接电路时，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移到最    （填“左”或“右”）。
（2）小新将实物连接成如图所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正。

（3）小华做第4次实验时，将电阻R的阻值从30Ω换成为40Ω后，就直接记录电流表示数。这个示数可能是   （     ）

实验次序	1	2	3	4	5
R/Ω	10	20	30	40	50
I/A	0.6	0.3	0.2		0.12

A．0.2A        B．0.17A         C．0.15A        D．0.13A
（4）从40Ω换上50Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将＿＿＿＿＿（选填“变大”或“变小”），此时应将滑片P向＿＿＿＿＿（选填“左"或“右”）端移动，使电阻两端电压为＿＿＿＿＿V。
（5）小华同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器，若滑片接触不良，则电流表      示数，电压表       示数。（选填“有”或“无”）
3．小敏用电压表和电流表测正常发光时电压为2.5V的小灯泡电阻。

（1）在电路图的“○”中填入小灯泡、电压表和电流表的元件符号。
（2）连接电路时，开关应          。
（3）若在实验过程中，不慎将电压表和电流表位置互换，闭合开关后小灯泡出现的现象是＿＿＿＿＿。
（4）下表是该同学测得的数据，则灯泡正常发光时的电阻约为       ，请指出表格中的一处不妥之处是                           。

在做“测小灯泡的额定功率”实验时，
（1）已知小灯泡的额定电压是3.8V，额定功率小于2W，某同学在连接电路时有几根导线还没有接上，如实物所示，请你在实物图上用笔画线代导线替连接好（要求正确选择电压表和电流表的量程）．(2分)
               
（2）某同学在连接滑动变阻器时，由于接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度．现就下面两种情况，请你判断该同学是如何连接的?(2分)
第一种情况：小灯泡较亮时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接．
第一种情况：小灯泡较暗时，他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接．
（3）在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表如图乙所示，其读数为_______A，则小灯泡的额定功率是_______W．(2分)
（4）平平同学连接好实验电路，检查无误后，闭合开关，发现电流表指针偏转，电压表指针几乎不动，该故障的原因是（     ）(3分)

A．灯泡灯丝断了

B．电流表接线短路

C．电源接触不良

D．灯座接线短路

小明按右图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验。实验室可提供下列器材

A．电流表
B．电压表
C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω)
D．电阻为5Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为    A；加在灯泡两端的最大电压为     V；
(2)若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是      ．
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：
（A）如果小明观察到      ，则故障是      ；
（B）如果小明观察到      ，则故障是      ．
(4)排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是     （选填“正确”或“错误”）的．