初中物理欧姆定律实验题

(8分)(要写出必要的公式和过程)如图是一个加热、保温电路的一部分．电热丝R₁规格为“220V  1100W”，限流电阻R₂=506．电路的工作原理是：当温控开关S接a时，电热丝R ₁接入电路，电路处于加热状态；当达到一定温度时，温控开关S自动从a切换到b，电路处于保温状态．正常工作时，加热功率1100W，保温总功率88W．(电源电压保持不变，电阻不随温度变化．)
(1)请你按照上述原理，对下图进行连线，使它成为完整的电路图；

(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时，R₁烧毁了．有人想使电路恢复正常工作，设计了下面方案．请通过计算、分析，对两个方案作出评价：
方案一：用“220V  220W”电热丝R₃、“220V   880W”电热丝R₄串联替代R ₁；
方案二：用两根都是“220V  550W”的电热丝R₅并联替代R ₁．
(3)请你选用下表所提供的电热丝，再设计一个方案，使(2)中损坏的电路恢复正常工作，并说明设计理由．

符号	R6	R7	R8	R9
规格	200V  500W	220V  600W	220V  2200W	110V  550W
数量	1	1	2	3

 

甲、乙两组同学做“测定小灯泡的电功率”实验，器材完好，电源电压为4．5伏，且保持不变，几个不同的小灯都标有“2．5伏”字样，有若干个2种规格的滑动变阻器，其中A规格标有“20 2A”字样，B规格标有“5 3A”字样．
(1)甲组同学选用A规格的滑动变阻器，并按图所示的电路图连接．该同学在连接电路时，应将开关5处于________状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端．(选填“左”或“右”)
(2)实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下表所列的两种情况，请根据现象和检测结果指出故障的可能原因：

故障现象	检测	故障原因
灯泡较暗、两表的示数均较小	移动滑动变阻器滑片，现象不变
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数	取下灯泡，两表的示数不变

(3)排除故障后，该组同学将滑动变阻器的滑片P移至某一位置时，发现电压表的示数为1．2V，此时他应向________移动滑动变阻器的滑片P(选填“左”或“右”)，直至小灯泡正常发光，此时滑片的位置恰好在变阻器中点上(即变阻器连入电路的电阻为10欧)，则该小灯的额定功率为________瓦．

(4)乙组同学同样按图正确连按电路，实验步骤操作正确．当闭合电键S后，发现小灯发光较亮，电流表与电压表的示数分别如图所示，则此时实验选用了_________规格的滑动变阻器．(选填“A”或“B”)，若移动该变阻器的滑片，则该小灯泡________正常发光．(选填“能”与“不能”)
(5)下表为其中某小组的实验记录分析表：

实验序号	电压表示数／V	电流表示数／A	功率／W	额定功率／W
1	2.0	0.17	0.34
2	2.5	0.2	0.5
3	3.0	0.22	0.66

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为该小组的错误是：____________________．
老师提醒同学仔细研究实验所得的数据，还能发现实验中小灯泡灯丝的电阻_______
(选填“变大”、“不变”或“变小”)，你认为产生此现象的原因是：_______________．

（第(1)小题3分，其余每空1分，共7分）在“测定小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如图所示，他选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为8Ω，电源为两节干电池。

（1）请用笔画线代替导线按电路图（如图甲），将实物电路（如图乙）连接完整（连线不得交叉，正确选用电表的量程）。
（2）在连接电路的过程中开关应该是_            __的。
（3）连好电路后，闭合开关S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为3V，产生故障的原因可能是下列的哪种情况：_______________。

A．小灯泡短路；	B．小灯泡的灯丝断了；
C．滑动变阻器接触不良；	D．电压表的正、负接线柱接反。

（4）某同学由于连接电路错误，在移动滑动变阻器的触头时，发现一只表的示数增大而另一只表的示数减小，其故障可能是_______________。
(5）排除故障后，调节滑动变阻器，使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表的示数如图所示，则灯泡的额定功率为               W。

.材料的电阻与温度有关,进一小研究表明:在温度化范围不太大时,电阻随温度的变化可以近似地表示为如下关系:R=R0(1+αT),其中,R是温度为T的电阻,R0是温度O ℃时的电阻，α称作电阻温度系数，单位是℃^－1。下面列出了一些材料在0－120℃的电阻温度系数：

材料	α/℃^－1	材料	α/℃^－1
铝	0.0039	铜	0.00393
碳	-0.0005	镍铜合金	0.000002
铁	0.0050	锰铜合金	0.000006
钨	0.0045

α>0的材料,随温度升高,材料的电阻将_______
在上述R-T图象中,其中_______表示金属电阻随温度变化的规律.
在上述材料中,最适合做定值电阻的材料是_______.
有一根铜导线,在0℃时的电阻为2Ω,则在100℃时的电阻大约为        .

有一未知电源和电阻R组成的装置，如图所示。只有A、B两个接线柱可供接线测量，现手边有电流表和已知电阻R₀各一只，要求测出电源电压。

　　①画出两个测量电路图。
　　②简要测量步骤和需测的物理量为:
　　（a）__________
　　（b）__________
　　③计算电源电压U的表达式为U=________。

在一次物理课上，小明利用一节干电池、一个开关、两个规格不同的小灯泡和一些导线连接了一个串联电路，如图所示。当他把开关闭合以后，发现灯L₁不发光、L₂发光，但亮度比较微弱，经过思考以后他认为L₁处发生了局部短路。经老师检查了电路以后告诉小明，电路元件均无故障，且电路连线完好。现提供一个电流表、一个开关和必要的导线，请你设计一个实验证明小明的观点是错误的

（1）请你在答题纸的方框中画出实验方案的电路图；
（2）简述必要的实验步骤和实验现象。

小华在研究“通过导体的电流和导体电阻之间的关系”中得出的实验数据如下表，由此可以得出结论：当________________________一定时，_____________（此空填表达式）。

用伏安法测标有“2.5V”的字样小灯泡L的电阻。
⑴实验原理是______________________。
⑵在方框内画出实验电路图。
⑶图为小叶尚未完成的实物图。请将电压表接入电路。
⑷在开关闭合前，图中滑动变阻器的滑片应置于_______端（填“A”或“B”）。

⑸开关S闭合后，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，电压表的示数如图甲所示。若电路只有一处故障，则产生此现象的原因可能是下列情况中的                  。（选填序号）

A．滑动变阻器断路

B．电流表断路

C．灯泡L断路

D．灯泡L短路

(6)排除故障后，闭合开关S，发现电压表和电流表的示数都比较小，灯泡L不发光。这时应该进行的操作是        ，使电压表             ，灯泡L正常发光。此时，电流表的示数如图乙所示，测出其正常工作时的电阻为         W（保留一位小数）。 

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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

近年来太湖水污染形势严峻，直接影响到太湖流域人民的生产和生活．太湖水污染主要来自于农业生产中流失的化肥、城市生活污水中的含磷洗涤剂、工业废水中的金属离子等，这些污染物在水中形成大量自由移动的离子，使污染水的导电性能增强，所以 性能的强弱是反映水污染程度的重要指标之一阳湖中学物理研究性学习小组的同学 采集了三种流人太湖的典型水样：①稻田水；②生活污水；③工业废水，决定对这三种水 样的导电性能进行对比检测．他们从实验室借来了如图所示的器材．

(1)为了比较水样的导电性能，每次倒人烧杯的水样必须保持                   相等．
(2)请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接起来．
(3)实验前，开关应           （断开／闭合），滑片P应放在变阻器的           (A/B)端．
(4)为了减小实验误差，电流表和电压表量程选择的方法是                                 
                                                                                    
(5)利用上面的电路，小组同学讨论认为可用多种方法比较三种水样导电性能的强弱，请你写出一种方法．
(6)根据你所采用的方法，请设计相应的记录实验数据的表格．

(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＝________________

在电路的计算中，因为电流表的电阻很小，近似情况下可以看做等于零；而电压表的电阻很大，近似情况下可以看做无限大。但是，实际上电流表的电阻虽小，但毕竟不等于零；同样，电压表的电阻也不是无穷大。所以在电学实验中，电流表和电压表本身的电阻必然会对实验产生影响。在利用伏安法测电阻的实验中，电压表和电流表有甲、乙两种接法，试通过简单的计算分析两种不同的接法对测量结果的影响（偏大或偏小）

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。

小明在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为6.0V，小灯泡的额定电压
为3.8V，阻值约为12Ω。如图11-甲所示是小勇同学连接的实物电路。

次数	电压	电流	亮度
1	3V	0.25A	较暗
2	3.8V		正常
3	4.5	0.32A	很亮

（1）根据题目要求，把图甲中的电路补充完整。
（2）在正确连接电路时，开关必须_______，滑动变阻器的滑片应移至________端（选C或D）。实验时，要使小灯泡正常发光，应调节滑动变阻器使电压表的示数为_______V，若此时电流表的示数如图11-乙所示，电流为_______A，那么小灯泡的额定功率是_______W。
（3）小明同学在检查电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为6.0V，电流表示数为0，则产生这个故障的原因可能是______________________。
（4）小明还注意到，这个实验装置也可以用来测小灯泡的电阻，于是他动手实验并记录如上表的数据。通过计算灯泡灯丝的电阻，并发现灯丝的电阻值随电压升高而增大，他想：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么会有这样的结论呢？请你给他作出合理的解释：                                         。

如图所示是小科做电学实验用到器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。
（1）小科利用活动中记录的电压和电流的数据，画出了如图15-乙所示的I－U图线。根据图线可知，灯泡正常发光时的电阻为     ?；
（2）小科用几组不同的电压和电流算出电功率，然后取它们的平均值作为小灯泡的额定功率。这种方法是否正确？答:       ，理由是                                    。
（3）若电流表烧坏了，提供一个已知阻值的定值电阻RO，利用原有的器材仍要测出小灯泡的额定功率，请你帮小科画出电路图。