初中物理欧姆定律实验题

小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现，各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，如图甲，这是为什么呢？他仔细观察灯泡的构造如图乙，查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质；取一只完好的彩灯，按图丙电路进行实验，电源电压为7.5伏，数据及现象记录如下表：

 

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压（伏）	0.3	1	2	4	6	7.5
电流（安）	0.06	0.10	0.12		0.20	0
彩灯亮度	不发红	弱光	较亮	亮	很亮	灯丝烧断

请依据上述信息完成以下问题：
（1）第4次实验电流表示数如图丁，其读数为＿＿＿＿A；
（2）从数据中发现，通过彩灯的电流与电压不成正比，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（3）能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（4）请依据彩灯结构及实验现象，推测彩灯串中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中，利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路。

（1）小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后，闭合开关S，电压表的指针　    　（选填“几乎不动”或“偏转很大”）。电流表的示数如图乙所示为　     　A，则滑动变阻器最大电阻为　     　Ω．请你在连接错误的一条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。

（2）小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验，为了完成这四次实验，应控制定值电阻两端电压至少为　     　V。

（3）小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R，利用原有电路，测量小灯泡的电阻。实验时，她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为2V，为使小灯泡正常发光，她应该向　    　（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片。依据测量的数据，小玉绘制出如图丙所示的图象，她发现电流与电压不成正比，说明小灯泡灯丝的电阻随　   　的变化而改变。根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率　   　W。

（4）完成上面实验后，小玉又想测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率，利用一个电压未知的电源和阻值为R₀的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。请完成下列实验步骤。

①闭合开关S₁，开关S₂接a接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　     　；

②闭合开关S₁，开关S₂接b接线柱，滑动变阻器的滑片　       　（选填“向左移动”、“向右移动或“保持不动”），读出电压表示数为U₁；再将开关S₂接c接线柱，读出电压表的示数为U₂；

③小灯泡额定功率的表达式P_额＝                      。

(4分)现有两个电压表、一个电源、一个已知阻值为R₀的电阻、一个开关和一些导线，要用以上器材测出未知阻值的电阻R_x要求：
⑴在下面虚线框内分别画出两种不同方法的电路图；
⑵如果实验中电压表V₁、V₂的读数分别为U₁、U₂，请在横线写上对应的电阻R_x的表达式。
方法一：方法二：
方法一的R_x＝＿＿＿＿＿＿＿＿      方法二的R_x＝________________

(10分)利用电源(两节干电池)、开关、电流表(0～0.6～3A)、电压表(0～3～15V)、滑动变阻器、定值电阻5个(阻值相同)和导线若干探究电路中电流与电压、电阻的关系。
(1)实验原理：用笔画线代替导线将图 (乙)实物按图 (甲)电路连接完整。

(2)探究电路中电流与电压的关系
小明的实验操作如下：
①连接电路。按图 (甲)连接电路，连接电路时，开关S应处于   状态。闭合开关S前，滑片P应置于    (填“A”或“B”)端。
②闭合开关S，滑片移动到合适位置，电压表示数为2.50V时，电流表示数如图 (丙)所示，将此时通过电阻R的电流记入下表空白处。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
电流I/A	0.10	0.20	0.30	0.40

③移动滑片到不同的位置，读出电压表和电流表的示数，得到上表所示的数据。④分析表中数据得出结论：                                            。
由实验数据还可以测出电阻R的阻值为            Ω。
(3)探究电路中电流与电阻的关系
请你接着小明的实验继续完成电流与电阻关系的探究，写出你的主要实验步骤。

每一次测量电阻都要使用许多仪器，小王觉得很是麻烦。他决定把现有的一只电流表改造成一只专门测量电阻的仪表。为此，他选择了一个电压稳定的电源E与电流表A及一个定值电阻R0串联，使用时，只要在M、N间接入待测电阻Rx，即可由电流表的示数推算出电阻值。


（1）在电路中串联定值电阻的目的是____ __________________；
（2）在M、N间接入的待测电阻越大，电流表的示数就   。设电源E的电压为U0、定值电阻的阻值为R0、电流表的示数I，请写出待测电阻的表达式____________
（3）若小王所用的电源电压为3V，当他把M、N直接连接起来时，为使电流表的示数最大，他选用的定值电阻的阻值应为______Ω。
（4）请根据（3）中电源、电阻的数据，在电流表表盘的0.2、0.4A处标上相应的电阻值。

在学习欧姆定律之后，老师请同学们设计一个测未知电阻Rx的电路，其中小明同学设计的电路如图甲所示。R₀为已知阻值的电阻，当s₁闭合s₂断开时，电流表读数为I；当s₁、s₂都闭合时，电流表读数为I₁。

⑴请你写出小明同学测Rx的表达式。Rx=        。
⑵小红设计了不同于小明同学设计的测量电路，如图乙所示。请你将图丙中的器材按图乙电路连接起来（用笔连线表示导线），要求滑动变阻器的滑片P处于最右端时，连入电路的阻值最大。
⑶比较两个电路图，请你说一说小红设计的电路的优点                          。

如图甲，是小凯连接的测量标有电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验电路，图中的①～⑤是部分导线的序号，A～N是部分接线柱的编号．

（1）只改接图中的一根导线，就能改正电路中的连接错误．请简述你的改正方法：         ．
（2）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为2.5V，电流表读数如图乙，示数是 A，小灯泡正常发光，此时灯丝的电阻为  Ω．向  （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，灯泡两端电压逐次下降，灯丝温度也不断降低，测量数据如表．

实验次数	1	2	3	4	5	6
发光情况	明亮	较亮	不很亮	较暗	微光	熄灭
电压U/V	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5
电流I/A		0.26	0.24	0.21	0.19	0.16
电阻R/Ω		8.1	7.1	6.2	4.7	3.1

（3）对比不同电压下小灯泡的阻值，把你的发现写成具有概括性的一句话：                       ．

小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”，设计了图甲所示的电路图。

（1）根据小明设计的甲图，请用笔画线将乙图实物图连接完整。

（2）小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中，然后将 $E$、 $F$两点的电阻由 $10\Omega$更换为 $20\Omega$，之后他调节变阻器滑片向 　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$移动，直到电压表示数为 　　 $V$为止。此时电流表示数如图丙所示，示数为 　　 $A$。

实验序号	电压 $/V$	电阻 $/\Omega$	电流 $/A$
1	4	10	0.4
2		20

（3）若实验中电压表损坏，但是已有一个已知阻值为 $R_0$的定值电阻，小明利用以上器材想测出未知电阻 $R_x$的阻值，实验电路如图丁所示（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验：

①闭合开关 $S_1$，断开开关 $S_2$，记录电流表示数 $I_1$；

②同时闭合开关 $S_1$、 $S_2$，记录电流表示数 $I_2$；

③则待测电阻的表达式为 $R_x=$　　（用已知量和测量量符号表示）

科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整电路。要求：

①滑片 $P$ 向 $B$ 端移动时，电流表示数变小；

②连线不能交叉；

（2）在连接电路时，开关应处于 　　（选填"断开"或"闭合" $)$ 状态，滑动变阻器滑片 $P$ 应位于 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端；

（3）闭合开关前，发现电流表指针在零刻度线右端，其原因可能是 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ ；

A．	$A.$ 电流表没调零
B．	$B.$ 电流表正负接线柱接反了

（4）问题解决后，闭合开关，滑片 $P$ 移动到某一位置时，电压表的示数为 $2.5V$ ，电流表的示数如图2所示，为 　　 $A$ ，则 $R$ 的阻值是 　　 $\Omega$ ；

（5）改变电阻两端电压，多次测量求平均值，分析数据，还可得出：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　　（选填"正"或"反" $)$ 比；

（6）另一小组的同学利用已知电阻 $R_0$ ，设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻 $R_x$ 的阻值。主要步骤如下：

①闭合开关 $S_1$ 和 $S_2$ ，电压表的示数为 $U_1$ ；

②只断开开关 $S_2$ ，电压表的示数为 $U_2$ ，此时通过 $R_x$ 的电流为 　　；

由此可得 $R_x$ 的阻值为 　　（以上两空均用字母 $U_1$ 、 $U_2$ 、 $R_0$ 表示）。

小君在做“测量定值电阻R_x的阻值”的实验时，老师为他提供的器材有：电源、未知阻值的定值电阻R_x、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线，图乙是没有连接完整的实物电路图。

（1）请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图（图乙）连接完整（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小；导线不交叉）。

（2）在连接电路时，开关必须 　   　；实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于 　   　端（选填“A”或“B”）。

（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 　   　。

A.滑动变阻器断路

B.定值电阻断路

C.定值电阻短路

（4）排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 　   　Ω，定值电阻的电功率为 　   　W。

（5）完成上述实验后，小君同学又想测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R₀的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U（U＞U_额），请你完成下面的实验步骤。

①闭合开关S、S₁，断开开关S₂，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　   　；

②闭合开关 　   　，断开开关 　   　（填写S、S₁、S₂），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U₁；

③小灯泡额定功率的表达式为P_额＝　   　。

小明和小华在实验室做如下两个电学实验：

实验次数	电阻     $R/\Omega$	电流     $I/A$
1	5	0.32
2	10	0.16
3	20	0.08

（1）在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中，小明所用的器材有：新干电池两节， $5\Omega$ 、 $10\Omega$ 、 $20\Omega$ 的定值电阻各一个，电流表、电压表、" $20\Omega 1A$ "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。

①实验中小明将 $5\Omega$ 的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打" $\times$ "，并用笔画线代替导线画出正确的接法；

②改正错误后，将滑片调至 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为 $1.6V$ ，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为 $M$ ；

③接着将 $5\Omega$ 的电阻换为 $10\Omega$ ，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为 $1.6V$ ，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在 $M$ 的 　　（选填"左侧"或"右侧" $)$ ；

④最后小明换用 $20\Omega$ 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是： 　　。

（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱 $(0~999.9\Omega )$ 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为 $I_{额}$ 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：

①闭合开关 $S_1$ ，将开关 $S_2$ 拨至1，调节电阻箱 $R_1$ ，使 　　，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 $R$ ；

②仍闭合开关 $S_1$ ，将开关 $S_2$ 拨至2，只调节 $R_2$ ，使电流表示数为 $I_{额}$ ；

③在步骤②的基础上，将 $R_1$ 阻值调为0， $R_2$ 的滑片 　　（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为 $I$ ；

④则小灯泡额定功率的表达式为： $P=$ 　　（用已知量和所测物理量的符号表示）；

⑤实验后小华发现，电路中只需将 　　和 　　互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。

小凯同学利用如图所示的实验装置探究电流与电阻的关系。实验器材有：定值电阻 $(5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$、 $50\Omega )$、规格为“ $20\Omega 1A$”的滑动变阻器、电源（电压恒为 $6V$）、电压表、电流表、导线和开关。

（1）图甲是小凯连接的实物电路，其中一根导线连接错误，请你在该导线上打“ $\times$”并用笔画线代替导线正确连线。

（2）改正电路连接后，闭合开关，移动滑片，电压表指针随之偏转，而电流表的指针不动，则电路故障的原因是电流表　     　（填“短路”或“断路”）。

（3）排除故障后，小凯进行实验时，调节滑片使电压表的示数为 $4V$保持不变。根据提供的器材和连接的实物电路，最多可选择哪几个定值电阻进行实验？　              　。

（4）为了确保所给的定值电阻单独接入电路后都能正常实验，小凯从其他小组借来了“ $50\Omega 1A$”的滑动变阻器，这时需要控制电压表的示数　       　 $V$不变。通过多次实验，可得结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成　          　。

（5）实验结束后，在只有电流表的情况下，小凯同学设计了如图乙所示的电路，测出了小灯泡 $L$的额定功率。已知小灯泡 $L$正常工作的电流为 $0.2A$，电源电压为 $6V$，定值电阻 $R_0$的阻值为 $5\Omega$，请你将实验步骤补充完整。

①开关 $S$接 $a$，调节 $R_1$的滑片，使电流表的示数为　       　 $A$，此时小灯泡正常发光。

②开关 $S$接 $b$，使 $R_1$的滑片　            　（填“向左移”、“向右移”或“保持不动”），此时电流表的示数为 $0.6A$，则 $R_1$接入电路的阻值为　         　，然后将 $R_1$的滑片滑到最　        　（填“左”或“右”）端，此时电流表的示数为 $0.4A$，则 $R_1$的最大阻值为　         　 $\Omega$。

③小灯泡的额定功率 $P_{额}=$　       　 $W$。

小华同学做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、滑动变阻器（标有"20Ω2A"字样）、电键以及导线若干。实验中，小华正确连接电路，且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如图（a）、（b）所示。

小华的实验记录

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	1.4	0.30
2	…	…
3	…	…

①通过计算说明实验所用电源的电压。

②小华移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验：

（a）根据图中电表的示数等信息判断，在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大，并简述理由。

（b）根据小华重新实验中所记录的一组数据（见表），计算待测电阻R _x的阻值（精确到0.1欧）。

现给你：电源（电压不变），定值电阻R₀，电流表，单刀双掷开关各一个，导线若干。（1）请设计一个测量未知电阻R_x的电路图，并画在虚线框内。

（2）将实验过程补充完整：
A.对照电路图连接好电路，将开关S与a接触，观察并记录电流表的示数为I₁；
B.将开关S与b接触，                           ；
C.断开开关，整理器材。
(3)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻R_x=             。

小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据上图所示的电路图，将下图所示实物图连接完整．

（2）若小雷连接好电路后闭合开关，灯L₁几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的　    　（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向　   　（选填“A“或“B“）端移动，使灯L₁发光，测出灯L₁的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数	电压/V		实际功率/W	电阻Ω
1	1.6	O．20	O．32	8.00
2	2.5	O．24	O．60	1O.42
3	2.8	O．26	O．73	1O．77

②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）小雷注意到灯L₁的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越　  　．
（5）用L₂替换L₁重复上面的实验时，需要改变　  　表的量程，发现灯L₂的亮度变化规律与灯L₁相似．
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L₁的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．“这种说法错误的原因是小雷忽略了　  　对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L₁换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关   系．“你认为这种说法　   　（选填“正确”或“错误”）．