初中物理欧姆定律实验题

小王、小李同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，他们使用的器材中，电源电压相同且不变（为2伏的整数倍），滑动变阻器两个（分别标有“10Ω  2A”和“20Ω  2A”字样），两待测小灯额定电压分别为2.2伏和3.8伏。两同学各自选取一个变阻器、小灯、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、电键和若干导线，连接电路，并进行实验。小王同学选用额定电压为2.2伏的小灯，正确连接电路，操作规范，闭合电键小灯就正常发光。小李同学闭合电键后，当滑片移动到中点时（即滑动变阻器接入一半的电阻），小灯正常发光。经过测量和计算，他们发现两灯泡的额定功率恰好相同。
（1）小李同学观察到电压表示数为   伏，小灯正常发光。所选滑动变阻器的规格是      。
（2）请根据相关条件得出电源电压为   伏，小灯的额定功率为 瓦。

小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻R_x的阻值（其阻值约几百欧）。
在图甲中完成实验电路的连接。
 
（2）设计的实验表格为右上表，表格中
①处应填写         。
（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为      V。
（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片—，电压表指针偏转正常，但电流表指针都几乎不偏转，无法读数，原因可能是                                          。
（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻R_x的阻值。请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）。
①                                                                    ；
②                                                                    ；
③写出待测电阻的表达是R_x=                   。

在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至        （填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                        的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是                    ；小明排除故障后继续实验。
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和                   的作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向_____（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有         Ω的滑动变阻器；
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图像得出的结论是：                                                。
（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有                  （只要求填写一个实验名称）。

某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素，猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关，于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝，丙设计了如图甲所示的电路．

（1）正确连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于　  （选填“a”或“b”端）；
（2）请你根据电路图，用笔划线代替导线，把乙图所示电路中未连接部分连接好（请勿更改现有导线）；
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.0V，此时电流表的示数如图丙所示，其大小
为　  　A，此时金属丝的阻值大小为A，此时金属丝的阻值大小为　　  　Ω（结果保留小数点后两位）；
（4）经过测量他们得到了下表所示的数据

表一
序号 物理量	1	2	3	4
长度L/cm	20.00	40.00	60.00	80.00
横截面积S/mm^2	1.0	1.0	1.0	1.0
电阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	8.0

 

表二
序号 物理量	1	2	3	4
长度L/cm	30.00	20.00	20.00	20.00
横截面积S/mm^2	1.0	2.0	3.0	4.0
电阻R/Ω	2.0	2.0	0.0	0.5

比较表一中数据，保持其他物理量不变时，电阻与长度成　  　关系；比较表2中数据保持其他物理量不变时，电阻跟横截面积成　　  　关系．

电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流的热效应．常见的白炽灯就是利用这一原理工作的．图甲所示为小丽、小军、小梅三位同学与老师讨论这一现象时的情景．

（1）图甲中，小军发表的观点应用到的物理知识是________________ ．
根据小梅同学的猜想，他们讨论形成了一个问题：电流一定时，导体在一定时间内产生的热量与它的电阻有什么关系？
于是，小丽和小梅从实验室找来了煤油、两只规格相同（有密封塞）的烧瓶、两根两端开口的细玻璃管、两根阻值不同的镍铬金丝等器材，并组装出图乙所示的实验装置．
（2）在小丽和小梅的实验装置中，是通过________________ 来反映电流在一定时间内产生热量的多少的．
（3）在物理学中，有些物理量的大小不易直接观察或测量，但它变化时引起的其他物理量的变化却易于直接观察或测量，就可以像小丽和小梅这样用易于观测的量来反映不易直接观测的量．在下列问题的研究中，也用到这一物理学方法的是________________ ．

A．在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小

B．在研究影响动能的因素时，通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能大小

C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因

D．在研究电磁铁磁性时，通过吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱

（4）小军看了小丽和小梅的实验装置后认为，用温度计代替两端开口的细玻璃管，实验效果会更好．于是，他们拆除了密封塞和玻璃管，将合适的温度计悬挂在适当的位置，然后开始实验．在上述改进中，他们遗漏的一个重要操作是：________________ ．

在“探究金属丝电阻大小的因素”的实验中，需要：
（1）测量金属丝的长度：把金属丝拉直，用米尺测量金属丝的长度三次，然后求出平均值，这样做的目的是：         。
（2）测量金属丝的直径：将金属丝紧密的并排绕制成一个线圈，由图可知，该刻度尺的分度值为
    m，金属丝的直径为     m，进而算出它的横截面积。
（3）测量金属丝的电阻：在实验室提供了一下器材：
A.待测金属丝阻值约20Ω)；
B.电流表A₁（量程0~150mA，内阻为10Ω）；
C.电流表A₂ (量程0~20mA，内阻30Ω )；
D.电压表V（量程0~3V，内阻10kΩ）；
E.定值电阻R₀，阻值100Ω；
F.滑动变阻器R₁，（阻值0~100Ω，额定电流0.2A）；
G.滑动变阻器R₂（阻值0~5Ω，额定电流1.0A）；
H.学生电源的电压U=6V；
I.单刀单掷开关S一个，导线若干。
①为了尽可能使测量结果精确，测量时电表的示数不得小于其量程的1/3。那么，实验中应选用的电流表是     ，滑动变阻器是    。
②根据所选择的实验器材，在虚线方框内，画出该实验的最佳电路图，并标明元件符号。
③根据所画的电路图，将实物图连接起来（没有选用的器材就不要连接）。

综合实验--两个验证试验（可以配图说明）
（1）请设计一个小实验，验证“在液体中，流速越大的位置压强越小”．
（2）小雨要验证“电阻大小与横截面积大小的关系”，请完成实验设计方案

器材	电源、开关、导线、电流表、3根长度相同横截面积均为0.5mm^2的镍络合金丝
实验步骤	分析数据，得出结论	数据记录表格

 

小杨想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻R_x；1个电阻箱R₁，（用表示）；1个滑动变阻器R₂；1个电流表；2个开关，S₁和S₂；电源一个（其电压略大于R_x允许的最大电压）；导线若干．
（1）请根据下面的操作情况，在虚线框中替小杨画出正确的实验电路图；
（2）小杨按正确的电路图连接好实物后，进行了以下主要实验操作：

A．S1断开S2闭合，调节电阻箱，使电流表的示数为Im

B．读出电阻箱R1的示数

C．S1闭合S2断开，读出电流表的示数为Ik

D．将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大

E．改变R₂的滑片P的位置，再测两组I_m、I_k和R₁的数值
上述步骤的合理顺序是　         　．（只需填写序号）
（3）小杨认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证I_m　    I_k（选填“＞”、“＜”或“=”），R₁的示数即为待测电阻R_x的阻值．

在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中：

（1）婷婷要测量定值电阻的阻值，请你将如图乙的电路用笔画出的线连接正确（要求：滑片P向右移动时，通过电阻R的电流变大，导线不得交叉）实验开始前，要将变阻器的滑片P移至    端。婷婷闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则出现该故障的原因是                     （写出一种即可）；
（2）她排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，观察到电流表的示数为0.2A，电压表示数如图甲所示，则定值电阻阻值为   Ω。她仅把这一次实验测得的阻值作为最后的结果，同组的小明认为这种做法不合适，其不合适的理由是    。
（3）测出电阻后，同组的小明将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡，来测量小灯泡的电功率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为    V时，小灯泡正常发光，如果此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是       W。
（4）另一实验小组同学，按正确方法完成实验后，分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U—I图像如图所示，则表示“定值电阻”的U—I图像的是         (填“甲”或“乙”），这样判断的依据是    。

小刚要测量一个电阻R_x的阻值，现只找到如下器材：假设电源电压不变．三个阻值已知的定值电阻（R₁=10Ω、R₂=20Ω、R₃=40Ω），一个表盘数字已经模糊（但刻度清晰）的电压表，两个开关S₁、S₂，导线若干。小刚要用这些器材测量R_x的阻值。
小刚先将定值电阻R_l接入设计的图（甲）所示电路中进行实验，闭合开关S₁、S₂时电压表的指针偏转情况如图（乙）所示；闭合开关S₁、断开S₂时电压表指针偏转情况如图（丙1）所示。再用R₂、R₃分别替换R_l接入电路进行实验，当闭合开关S₁、断开S₂时电压表对应的指针偏转情况如图（丙2）、（丙3）所示。

（1）R_l接入电路时R_x的的测量值R_x1，R₂接入电路时R_x的的测量值R_x2=    Ω， 同理可以得出R₃接入电路时R_x的的测量值R_x3。
（2）多次实验测量R_x的目的是                                 。

小明学习知道：导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关．他想进一步研究电阻与长度和横截面积的定量关系，于是他利用镍铬合金丝进行实验，得到数据填入表格：

（1）在长度一定时，图线     （选填“a”或“b”）能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系．
（2）由数据推断：导体电阻与长度、横截面积的关系为：R＝k       （k为常数），对于镍铬合金丝来说，k＝         （写上数值和单位）．
（3）请将空格填上．

在测量定值电阻R_x阻值的实验中．

（1）连接电路时开关应           ．
（2）请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整,要求滑片向左滑电流表示数变小．
（3）实验时，若只有R_x断路，开关闭合后，电路中可能出现的一种现象是        ．
（4）在实验过程中，发现电压表不能使用。小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R₀使用（R₀值已知），设计了如图乙所示的电路测量R_x阻值．测量时，只闭合S ₁电流表示数为I ₁，只闭合S ₂电流表示数为I ₂，则电阻R_x两端的电压为       ，电阻R_x=       （以上两空都用I ₁、I ₂ 和R₀表示）．
（5）因图乙的方案未能进行多次测量减小实验误差，于是小明向老师借了一只定值电阻R₀（R₀值已知），设计了如图丙所示的实验电路，仍按照（4）中的测量和计算方法，移动滑动变阻器的滑片，多次测量求出了电阻R_x的阻值．请你分析小明测得R_x阻值的方法是否正确，并说出判断理由            ．

小王和小海在学习了串联电路知识后，进一步探究“导体中电流与电压的关系”，他们用A、B、C三个导体进行实验，实验中多次改变导体两端的电压大小，并将测得的数据记录在表一、表二、表三中。

①分析比较实验序号________中的相关数据和实验现象，可得出的初步结论是：电压相同，通过不同导体的电流不同。分析数据还可以知道：三个导体中，导体________对电流的阻碍作用最大（选填“A”、“B”或“C”）。
②小王进一步分析了表格中的数据，得出同一导体，电流与电压的比值是一定值；不同导体，电流与电压的比值不同。
小海在小王的基础上，将电流与电压的比值I/U定义为一个新的物理量。分析表格中的数据可知，该物理量的数值越大，导体对电流的阻碍作用越________（选填“大”或“小”）。若将新物理量取名为“电导”，符号取为“G”，则电流与电压的关系式可以写作：
I＝________。（用“G”和“U”表示）
③如果将两个导体串联，它们的电导分别为G₁和G₂，等效替代它们的总电导为G，请推导总电导与两个串联导体电导的关系式。________（需要写出推导的过程）

某学校同学想知道：影响电流大小的因素，他们设计了如图所示的电路，选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。

同学们正确连接电路，并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。

表一 导体A 长度0.4米 横截面积0.3毫米^2		表二 导体B 长度1.2米 横截面积0.3毫米^2		表三 导体C 长度1.5米 横截面积0.3毫米^2
实验序号	1	2	3		实验序号	4	5	6		实验序号	7	8	9
U（V）	1.2	2.4	3.6		U（V）	2.4	3.6	4.8		U（V）	1.5	3.0	4.5
I（A）	0.30	0.60	0.90		I（A）	0.20	0.30	0.40		I（A）	0.10	0.20	0.30

① 根据他们选用的导体及设计的表格：可以判断他们原有的猜想：
他们认为影响电流大小的因素可能是：____________________________________________。
② 分析比较表一或表二或表三中的数据，可初步得出：__________________________。
③ 请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据，可初步得出：_______________ ___________。
④为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系，请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。     

表四
导体	长度（米）	横截面积（毫米^2）
D
E

 

当水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高。某小组同学想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。同学们的猜想是：
a．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b．食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c．食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小组同学利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图14的装置，进行了探究实验。他记录的实验表格如下：

实验次数	加入食 盐量	两金属片AB间 距离/ 厘米	灯泡 亮度
1	1/4 勺	2	微亮
2	1/2 勺	2	较亮
3	1/4 勺	1	较亮
4	1/2 勺	1	很亮

① 你认为该小组同学通过比较__________________来判断食盐水溶液的导电性能。
② 为了验证猜想a，应该分析比较实验次数_____________________________。
③ 利用现有的装置和器材，请你对猜想c进行探究验证，请你写出简要实验步骤及判断方法 __________________________________。