初中物理欧姆定律实验题

小明利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。他使用的器材有：两节新干电池，三个定值电阻：R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω，标有“15Ω 1A”的滑动变阻器，电流表、电压表和开关各一只，导线若干。

（1）小明将5Ω的电阻接入电路，正确连接好电路后，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，电流表示数（如图乙所示）为      A。
（2）①小明将用R2替换R1接入电路，接下来他应该进行的操作是      ，读出电流表的示数。
②小明用R3替换R2接入电路进行实验，发现无论怎样移动滑动变阻器，R3两端的电压始终无法达到1.5V。经检查，电路连接无误，各元件均完好。在不改变电路和器材的前提下，怎样改进以便完成实验，请你写出你的办法      。

利用如图甲的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率．

（1）按图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的电压表正确接入电路．
（2）开关闭合前，图乙滑片P应移到　 　端（填 “A”或“B”），实验中移动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，示数为　 　A，则小灯泡的额定功率是　 　W．
（3）如图乙，向A端移动滑片P，小灯泡会变　 　（填“暗”或“亮”），当滑片移到某一位置时，小灯泡突然熄灭，检查发现电流表的示数为零，电压表的示数接近电源电压，电路和故障可能是：小灯泡发生　 　路（填“断”或“短”）．

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

 

我们知道导体都能导电，那么导体对电流是否有阻碍作用呢？不同导体导电本领一样吗?怎样衡量导体的导电本领呢?小明设计了如图所示的电路来回答上面的问题。

（1）小明先后将a、b两根不同的合金丝接入电路中，这样做的目的是改变电路中的__________。实验中，将a换成b后，应调节滑动变阻器，使电压表的示数与接a时的示数__________，分别观察先后接a和b后电流表的示数，结果发现其示数__________，说明导体对电流__________阻碍作用；把不同的合金丝接入电路后，观察到__________不同，还说明不同导体导电的本领是__________的。
（2）为进一步研究导体的导电本领，小明又先后将a、b两根不同的合金丝接入电路，并改变合金丝两端的电压，分别获得多组电压和对应的电流如下表所示：

合金丝a	电压／V	1	2	3	4	5	6
电流／A 电流／A	0.1 0.1	0.2 0.2	0.3 0.3	0.4 0.4	0.5 0.5	0.6 0.6
合金丝b	电压／V	l	2	3	4	5 -	6
电流／A	0.2	0.4	0.6	0.8	1,0	1.2

根据表中数据分析可知：对同一根合金丝，其两端的电压与电流的比是__________的；对不同合金丝，其两端的电压与电流的比是__________的。于是，我们就用电压与电流的比来衡量导体的导电本领。
（3）一根合金丝，加在它两端的电压是9V时，通过它的电流是3A，则该合金丝的阻值是__________Ω；当加在它两端的电压为零时，它的阻值是__________Ω。

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．

如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路图，A、B之间接电阻．

（1）本实验通过观察　     　比较电阻的大小．
（2）小明发现手边只有一根较长的电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的　 　和　  　有关．

探究“电流与电阻的关系”。器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω)，导线若干。
⑴图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
⑵电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于_________端（选填“A”或“B”）
⑶闭合开关后，移到滑片，使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是____________________________________________________。改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为________A（如图乙所示）。
综合分析数据可得：电压一定时，_______________________________________。 
 
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中。
⑴分析表2中数据可得：电阻一定时，____________________________________。
⑵分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为_______________Ω。

如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。

（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。刚转动时，杠杆OA属于         杠杆。
（2）若要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的           线上。
（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向      移动。

如图所示的电路，AB和CD均为长度相等粗细不同的镍铬合金线。闭合开关后，通过观察      ，可以比较出两条合金线电阻的大小，这个实验装置是研究导体的电阻大小与导体________是否有关。

利用如图（a）所示的电路研究通过导体的电流与电压和电阻的关系。所选用电源电压为4.5V，滑动变阻器规格为“25Ω  2A”。
（1）研究电流和电压关系时应保持     阻值不变，改变另一阻值，测得一组电流、电压如表Ⅰ所示，根据表Ⅰ中数据可得出结论：     。
（2）研究电流和电阻关系：
①将变阻箱阻值R₁分别为调节为5Ω、10Ω和如图（b）所示某一值，其读数为    Ω。
②用5Ω电阻做完实验后，调换10Ω的电阻继续完成实验，接下来操作是    。
③完成三次操作后得到如表Ⅱ所示电流随电阻变化数据。表格中有一组数据不可能由实验真实地得到，对应的电流值是     A，实际电流值应     （选填“大于”或 “小于”）此值。
④若要正确完成实验，应更换      （变阻箱的三个阻值不变）。

某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：
①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。
③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a，b两金属片分别插为甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片a，b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究：

（1）食盐水溶液的导电性能可以由     来判断；
（2）将金属片a，b分别插为甲、乙所示位置可探究猜想     （选填序号），为了探究猜想②应将金属片a，b分别插为     两图所示位置；
（3）将金属片a，b分别插为乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是：     ，
（4）这个实验用到了初中物理学中最常用的探究方法是     。