初中物理欧姆定律实验题

某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为 $6V)$、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为 $3.8V$的待测小灯泡（电阻约为 $12\Omega )$，滑动变阻器两个 $(A$：“ $5\Omega 2A$”； $B$：“ $20\Omega 0.5A$” $)$。

（1）该实验的实验原理是　　；实验中，应选用的滑动变阻器是　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“ $\times$”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。

（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是　　。

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　　 $W$。

（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表 $0~15V$量程已经损坏， $0~3V$量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。

（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为 $P_1$，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为 $P_2$，则 $P_1$　　 $P_2$（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。

如图所示，在测量小灯泡的电功率的实验中（小灯泡的额定电压为 $2.5V)$。

（1）在电路连接时，开关闭合前滑动变阻器的滑片 $P$应滑到　　（选填“ $A$”或“ $B$ “ $)$端。

（2）图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完成。

（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡

　　（选填“短路”或“断路” $)$。

（4）故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 $2.5V$时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　 $W$，小灯泡正常工作时的电阻是　　（保留一位小数）。

（5）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压的关系图象，如图丙所示，发现图线是弯曲的，其主要原因是温度升高、灯丝电阻　　（选填“增大”或“减小” $)$。

（6）若把这样的两只灯泡串联接在 $4V$的电源上，则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是　　 $W$。

小芳在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时，设计了如图甲所示的电路，但稍作思考之后，就将电路改进为如图乙所示的电路。她这样改进有何好处？　　。

在实验过程中，她保持电源电压不变，通过调节电阻箱先后6次改变 $A$、 $B$间的电阻值，测得相应的电流值如表1所示。

表1

实验次数	$I/A$	$\mathit{AB}$间电阻值 $R/\Omega$
1	0.80	5
2	0.60	10
3	0.48	15
4	0.40	20
5	0.34	25
6	0.30	30

（1）小芳分析表1中数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系，你认为其原因是　　。

（2）小芳认真思考后发现了自己在实验过程中的错误，并采取了正确的实验操作。你认为小芳每次改变电阻后应该采取的正确操作是：　　。

（3）正确操作实验后，小芳将得到的实验数据记录在表2中，请分析表2中的数据，你能得出什么探究结论？　　。

表2

电流 $/A$	1.20	0.60	0.40	0.30	0.24	0.20
电阻 $R/\Omega$	5	10	15	20	25	30

在“测量小灯泡的电功率”实验中，小明同学设计了如图甲所小的电路，已知小灯泡额定电压为 $2.5V$，电源电压为 $6V$

（1）根据图甲的电路图，用笔画线将图乙的实物图连接完整

（2）连线完成后，闭合开关 $S$前，甲图中滑片 $P$应该位于滑动变阻器的最　　（选填“上”或“下” $)$

（3）小明闭合开关 $S$，移动滑片 $P$，发现电流表示数为0，电压表示数始终为 $6V$，其故障原因是小灯泡 $L$所在的支路发生　　（选填“短路”或“断路” $)$；

（4）排除故障后，调节滑片 $P$的位置，当电压表示数为 $25V$时电流表示数为 $0.4A$，则小灯泡额定功率为　　 $W$，此时滑动变阻器连入电路的电阻为　　 $\Omega$。

小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，使用的器材如图（甲 $)$所示。电源电压不变， $R$为定值电阻。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整。（要求导线不交叉）

（2）由于导线中的电流可能与两端的电压和导体的电阻都有关系，所以，在本次实验中应该保持　　不变；变阻器的作用除了保护电路外，还起到　　的作用；

（3）连接电路时，开关应该　　，合上开关前，变阻器滑片 $P$应该处于图中　　端（选填：“ $C$”或“ $D$” $)$；

（4）某次实验电压表示数如图（乙 $)$所示，电压为　　 $V$；

（5）通过实验，他得到如图（丙 $)$所示的 $I-U$图象，根据此图象，他初步得到实验结论：导体的电阻一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成　　。

小洋用“伏安法”测未知电阻 $R$的电阻值，他设计的电路图如图甲所示。

实验次数	1	2	3
电压 $/V$	1.2	1.8	2.4
电流 $/A$		0.36	0.5

（1）请用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路补充完整。（要求变阻器滑片向左移动时电流表示数变大）

（2）连接电路时，开关应处于　　（选填“断开”或“闭合” $)$状态。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最　　（选填“左”或“右” $)$端的位置。

（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变。造成这一现象的原因可能是　　。（选填字母）

$A$．电阻 $R$断路                  $B$．电阻 $R$短路

$C$．滑动变阻器短路          $D$．滑动变阻器接了下面的两个接线柱

（4）小洋排除故障后，重新连接好电路进行实验，表格是他记录的实验数据，第一次实验中电流表的示数如图丙所示，其示数是　　 $A$．通过计算，该定值电阻的阻值约是　　 $\Omega$．（计算结果保留一位小数）

用图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压 $15V$保持不变，规格为“ $50\Omega 2A$”、“ $100\Omega 2A$”的滑动变阻器各一个，阻值为 $10\Omega$、 $20\Omega$、 $30\Omega$、 $40\Omega$的电阻各一个。

（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整。

（2）在实验过程中，当滑动变阻器的滑片移到某点时，两电表的示数如图丙所示，则电压表的示数为　　 $V$，电流表的示数为　　 $A$

（3）小明将 $10\Omega$的电阻接入电路，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数，此过程小明实际探究的问题是电流与　　的关系。

（4）小明在探究“电流与电阻的关系”时，记录的实验数据如表一。他在分析数据时发现，不能得出教科书上“通电导体的电流跟电阻的大小成反比”的结论，出现这一问题的原因是：未控制电阻 $R$的　　不变。

表一

实验次数	电阻 $R/\Omega$	电流 $I/A$
1	10	0.30
2	20	0.50
3	30	0.20

表二

实验次数	电阻 $R/\Omega$	电流 $I/A$
1	10	0.60
2	20	0.30
3	30	0.20
4	40	0.15

（5）表二为小慧记录的“探究电流与电阻的关系”的实验数据，据此可推测，她选用的是本题中规格为“　　”的滑动变阻器。

在探究“电流与电阻关系”的实验中，满足实验要求的器材有：

$A$．电源（电压为 $9V)$；

$B$．电流表 $A$（量程 $0~0.6A$， $0~3A)$；

$C$．电压表 $V$（量程 $0~3V$， $0~15V)$；

$D$．滑动变阻器 $R$；

$E$．电阻箱 $R_0$；

$F$．开关 $S$一个，导线若干。则：

（1）在连接电路的过程中，开关 $S$应该是　　。

（2）请用铅笔画线代替导线在图甲中将实验器材连接起来，使之成为符合实验要求的电路（电流表选用 $0~0.6A$的量程，电压表选用 $0~15V$的量程；部分导线已连接好）。

（3）在实验过程中，当电阻箱 $R_0$的阻值变小时，为了完成该实验研究，应该将滑动变阻器 $R$的滑片 $P$向　　端滑动（选填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（4）在实验中，为了获得多组不同的数据，改变电阻箱 $R_0$的阻值，移动滑动变阻器的滑片，测出相应的电流值 $I$，并记录。在平面直角坐标系中，若以电流 $I$为纵坐标，以　　为横坐标，使图象完全在经过坐标原点的直线上（电压、电流、电阻采用的单位分别为 $V$、 $A$、 $\Omega )$。

（5）在某次实验中，当电阻箱 $R_0$的阻值为 $50\Omega$时，电流表对应的示数如图乙所示，其示数为　　 $A$；测出多组数据后，按（4）问的方法用描点法作图，在连线时发现只有一个点 $(0.04,0.20)$使图象明显不能成为一条直线，经实验小组同学回忆，是由于将电阻箱 $R_0$的阻值由　　 $\Omega$变换为该数据点对应的阻值时，没有调节滑动变阻器的滑片就读取了电流值而造成的。

某实验小组的同学用如图所示的电路测大约几十欧的电阻的阻值。

实验室提供的器材：待测电阻 $R_X$，电压约 $3V$的电源，电压表 $V$（量程为 $3V)$，开关 $S$，导线若干。

供选择的器材：滑动变阻器 $R_1(500\Omega ,0.5A)$，滑动变阻器 $R_2(30\Omega ,0.5A)$，电流表 $A_1$（量程 $0.6A)$，电流表 $A_2$（量程 $60\mathit{mA})$。

实验过程：

$\left(i\right)$选择合适的器材，断开开关，按电路图连接电路；

$\left(\mathit{ii}\right)$调节滑动变阻器滑片，让接入电路的阻值最大，闭合开关；

$\left(\mathit{iii}\right)$缓慢调节滑动变阻器滑片到不同位置，稳定后，读取电流表和电压表示数 $I$和 $U$，下表是该组同学按正确操作测得的六组数据：

数据序号	1	2	3	4	5	6
电压 $U/V$	2.40	2.00	1.60	1.20	0.80	0.40
电流 $I/\mathit{mA}$	7	14	21	28	35	42

$\left(\mathit{iv}\right)$断开开关，拆除电路，复原实验器材。

回答下列问题：

①电流表应该选　　，滑动变阻器应该选　　。

②滑动变阻器接入电路的阻值减小，电压表的示数　　（选填“减小”、“不变”或“增大” $)$。

③利用表中数据，可算得待测电阻 $R_X=$　　 $\Omega$．（结果保留整数）

小黎同学测定标有“ $2.5V$”字样（正常工作电流大约是 $0.25A)$小灯泡的额定功率，现有器材：电源（电压恒为 $6V)$，电流表（量程 $0-0.6A)$，电压表（量程 $0-3V)$，开关、导线若干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择： $R_1\left(10\Omega 1A\right)$、 $R_2(20\Omega 0.5A)$、 $R_3(100\Omega 0.1A)$。按如图甲的实验电路进行实验，请完成下列问题：

（1）通过估算，滑动变阻器应选用　　，连接好电路后，闭合开关 $S$，小黎同学发现无论怎样移动滑动变阻器滑片 $P$，小灯泡都不发光，此时电流表示数为零，但电压表有示数，则故障为　　；

$A$．灯泡断路   $B$．灯泡短路

$C$．变阻器断路   $D$．电阻器短路

（2）排除故障后，闭合开关 $S$，电压表示数为 $2.0V$，此时应将滑片 $P$向　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$端移动，使电压表示数为　　 $V$，再读出电流表示数，即可求出小灯泡的额定功率。老师告诉小黎，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，所测小灯泡的额定功率偏　　（选填“大”或“小” $)$

（3）同组的小李用甲图实验中的电源、电压表、滑动变阻器，另选单刀双掷开关， $R_0=30\Omega$的定值电阻，按乙图所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，你认为此方案　　（选填“可行”或“不可行” $)$

某同学利用如图甲所示的电路，进行“探究电流跟电压的关系”实验。

实验器材：电源（电压恒为 $3V)$，电流表、电压表各一只，一个开关，一个定值电阻，一只滑动变阻器，导线若干。

（1）用笔画线代替导线把图甲嗾使的实物图连接完整，并在图乙虚线框内画出对应的电路图。

（2）某同学在闭合开关 $S$后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的指针都指在零刻度线处，电压表指针则有明显偏转。但示数不变。出现这种现象的原因是　　。

（3）某同学通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图丙所示的图象，由图象可得出结论：电阻一定时，　　。

某实验小组的同学用甲图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为 $6V$不变，待测灯泡的额定电压为 $3.8V$，额定功率估计为 $1.2W$左右。

（1）请在甲图中用笔画线表示导线，连接成完整的实验电路（须选择合适的电流表量程）；

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片 $P$应该位于　　端（选填“ $A$”或“ $B$” $)$；

（3）闭合开关后发现：电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。则此时电路故障为　　；

（4）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 $P$，使灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图所示，则电路中的电流值为　　 $A$，待测灯泡的额定功率为　　 $W$；

（5）如果电压表只能使用 $0~3V$的量程。仅在丙图虚线框内用电路图说明，怎样利用现有器材测定灯泡的额定功率。

小琳想知道一只标明“ $220V40W$”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大，她设计了图甲所示电路原理图，并招来器材动手实验。

（1）按照如图甲所示连接电路，检查无误后闭合开关 $S$，调节滑动变阻器 $R$，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，此时灯丝电阻为　　 $\Omega$。

（2）小琳设想如果没有电压表，能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表，于是她设计了如图丁所示电路原理图 $(R_0$为阻值已知的定值电阻），连接电路并检查无误后闭合开关 $S$，调节滑动变阻器 $R$，当电流表示数分别为 $I_1$， $I_2$时，灯丝电阻 $R_L=$　　（用 $R_0$， $I_1$， $I_2$表示测量结果）。

（3）小琳用公式 $R=\frac{U^2}{P}$计算出灯泡正常发光时的电阻为 $1210\Omega$，比（1）中测量的电阻大得多，请你帮助小琳给出合理的解释　　。

（4）小琳根据图乙和丙的示数，计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差　　 $W$。

王君同学设计了如图（a）所示的电路来探究“通过小灯泡的电流与其两端电压的关系”。选用的器材有阻值为 $5\Omega$的小灯泡一个，两节干电池组成的电池组， $0~0.6A$的电流表、 $0~3V$的电压表、滑动变阻器 $\left(10\Omega 2A\right)$和开关各一个，导线若干等。

（1）该同学根据电路图在连接电路的过程中，开关应该是　　的。（选填“断开”或“闭合” $)$

（2）闭合开关后，电压表指针有明显摆动，电流表指针几乎不动，造成这一现象的原因是　　。

（3）排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，记录数据，在某次测量时电流表的示数如图（b）所示，此时电压表的示数为　　 $V$。

（4）该同学进行该实验时，采用的科学实验方法是　　。

王小军同学用如图1所示实物电路研究小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压是 $3V$。

（1）图中部分导线已连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整。

（2）根据实物图在虚线方框内画出实验电路图。

（3）将滑动变阻器的滑片移到某位置时，电路中电流表示数为 $0.2A$，电压表的示数如图3所示，则电压表示数为　　 $V$，此时灯丝的电阻为　　 $\Omega$。

（4）改变滑动变阻器的电阻，经多次实验，测得多组电压、电流值如表所示，请根据表中数据，在图4中作出小灯泡的 $U-I$图象。

次数	1	2	3	4	5
电流 $/A$	0.06	0.1	0.15	0.18	0.2
电压 $/V$	0.3	0.5	1	2	2.5