初中物理欧姆定律实验题

晓彤和小雪学过电学知识后，做探究“导体电阻大小与什么因素关系”的实验。他们准备在图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：


（1）他们想探究“电阻大小跟导体长度的关系”时，应选择序号为　　 　 　 的三根电阻丝来探究；所得到的实验结论　　 　 　                              。
（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，三次电流表指针均有偏转，且示数依次减小，同时小华发现第一次实验中灯泡发光，第三次实验中灯泡不亮，原因是：　　 　                                    。
（3）晓彤和小雪想：能否在原有器材的基础上，再增加适当的测量工具，探究电阻大小跟长度的定量关系呢？请你帮助他们写出实验思路。

在“测量小灯泡的功率”的实验中，小明要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，通过实验得到这个小灯泡的U—I关系图象，如图所示。由图可知：小灯泡的额定功率P=        W；当U=1.5V时，小灯泡的电阻R=        Ω。

在图甲所示的电路中，电阻R₁为40欧，滑动变阻器R₂上标有“20Ω  3A”字样。现有电压为6伏的电源一个，表盘如图乙（a）、（b）所示的电流表、电压表各一个，电键一个。
（1）若在AB间接入电源，CD间接入电压表，EF间接入电键。闭合电键后，滑片在某一位置时，电压表示数为2伏。求：①通过电阻R₁的电流I₁；②滑片在此位置时，10秒内变阻器R₂消耗的电功W₂。
（2）请选择一个电表，将电源、电键和所选择的电表分别接入AB、CD、EF间。要求选择合适的电表量程，移动滑片P的过程中，电路各元件能正常工作，且所选电表指针转动的角度最大。
① 应在AB间接入            ，CD间接入         ，EF间接入        。
② 所选电表所用的测量范围是             ，请计算出所选电表的示数变化范围。

阅读下面短文，回答问题：
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
①家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，如图为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的“居里点温度”为     ℃。
②家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻    ，功率    ，使其温度    （均选填“增大”、“不变”或“减小”）。反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。

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    。

小明同学利用如图甲所示电路来探究串联电路中导体两端电压与导体的电阻的关系，图中R₀的阻值为10Ω，电源电压恒为3V；他分别用5Ω、10Ω、20Ω等三个电阻替换R_x接在ab之间，并读出对应的电压表的示数，绘制成如图乙所示的U_x－R图像。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在R_x两端；
（2）根据图像信息可知：串联电路中，其中一导体R₀的电阻不变时，另一导体R_x的电阻越大，R_x两端电压越______；由此规律可知在如图所示电路中，当变阻器的滑片P向左移动时，电压表的示数将变______；

（3）如果用导线替换R_x接在ab之间，则电压表的示数为接近_____V；若电阻R_x断路，则电压表的示数接近_____V；
（4）小明同学在ab间接入某一未知电阻R_x（定值）时，电压表的示数为0.5 V，则R_x的阻值是_____________Ω；若电压表的示数为U_x ，则计算R_x的表达式为：R_x =__________。（用字母U_x、R₀和电源电压U表示）

某实验小组的同学用额定电压是2.5V的灯泡做“测定小灯泡电阻”的实验，在实验过程中得到了如下表所示的一组U和I的数据：

实验次序	1	2	3	4	5	6
灯泡电压U（V）	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
灯泡电流I（A）	0.18	0.22	0.26	0.30	0.32	0.34
灯泡发光情况	微亮逐渐变亮

 
分析比较表格中的数据可以看出：
（1）该灯泡正常发光时的电阻是        Ω
（2）实验时通过                 来改变灯泡两端的电压。
（3）在灯丝中电流逐渐增大的过程中，灯丝的电阻    （选填“变大”“变小”或“不变”），其原因是：
                                                 。

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．

下图甲是小王“改变电路中电流大小”的实验电路图。

（1）请给小王提出两种能够改变电路中电流大小的方法：    　　，     　；
（2）闭合开关后，如果电流表有示数，但小灯泡却不发光。此现象的原因可能是 （写出一条即可）：　　　　；
（3）小王想通过改进此电路来“测量小灯泡的电阻”。请帮她设计一个实验方案，要求：
①说明需要补充的器材：　　　　、　　　；
②在图乙的虚线框中画出你设计的实验电路图。

在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中，小明和小亮用如图15所示的器材进行实验。

（1）用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）小明把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即有较大示数。小亮认为在实验操作中有两处错误，其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置，还有一处是：                    。
（3）改正错误后，小明改变Rx两端的电压和电流，两次测得的电阻值分别为R₁=10.1Ω，R₂=10.2Ω，第三次测量时，电流表的示数为0.26A，电压表的示数如图乙所示．根据以上三次实验数据，小明最后得出Rx=        Ω．
（4）测量结束后，小亮提出利用这个电路还可以测量小灯泡的电功率，于是小明把定值电阻换成额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡进行实验。闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，使电压表的示数为2.5V时，此时灯泡的电功率       （填“大于”、“小于”或“等于”）它的额定功率。
（5）在测量小灯泡电功率时，小明还发现灯泡的电阻变化较大，这是因为                 。

小明利用实验探究通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系。

（1）请你根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接起来。要求：变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小，导线不能交叉。
（2）小明连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为0，电压表示数约6V，则电路中出现的故障可能是                               。
（3）小明排除故障后继续实验，通过调节滑动变阻器，改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表。分析表中的数据可以得出结论：                       。

定值电阻	实验次序	电压U/V	电流I/A
R＝10Ω	1	3.0	0.3
2	4.5	0.45
3	6.0	0.6

 
（4）小明将电阻换成一个额定电压为2.5V，阻值约为10Ω的小灯泡，进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验：为了使实验更准确，需要对电路连接进行改进，你的改进是____________________，实验时调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，其读数为        A，则小灯泡的额定功率是       W。

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            ．

小磊同学学习了电阻的知识后，知道电阻大小决定于导体的长度、横截面积和材料，他想探究电阻大小和导体的长度是什么关系，为此，他选择了材料和横截面积都相同，而长度不同的一些金属丝，测出了这些金属丝的电阻，记录在表2中，分析表二数据，可以得出电阻大小与长度的关系式为：R＝ ___________ 。

小明同学对串联电路电压规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
【设计与进行实验】

（1）按图所示的电路图连接电路.
（2）闭合开关，用电压表测出L₁两端的电压，并将数据记录表
（3）仿照（2）分别测出BC和AC两端的电压，并将数据记录表
通过分析表1实验数据，小明得出结论：串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和。
小明的实验存在着一些错误，请你根据小明整个实验过程，指出小明实验中的错误是：
（1）__________________________________
（2）__________________________________