初中物理欧姆定律实验题

（1）国际计量大会的一项重要职责是更准确地定义国际单位制中基本物理量的单位，尽早实现“为全人类所用、在任何时代适用”的愿景。早在1967年的第13届国际计量大会上，科学家们就已经用基本物理常数对时间的单位　       　（填写单位名称）进行了精确稳定的定义；2018年的第26届国际计量大会又用基本物理常数对　       　（填写物理量名称）的单位“千克”进行了定义，130年来作为千克标准的国际千克原器自此退出历史舞台。至此，国际单位制中七个基本物理量的单位已全部用基本物理常数定义，保证了国际单位制的长期稳定性和环宇通用性，并于2019年5月20日起正式生效。

（2）如图所示的五龙潭是济南四大泉群之一，是国家 $\mathit{AAAAA}$级旅游景区。冬日的五龙潭“云雾润蒸”，水雾笼罩了整个泉池，游客们仿佛置身仙境。这些水雾的形成对应的物态变化是　        　。夏日五龙潭的“清泉石上流”景点，吸引着众多市民前来亲水纳凉。但阳光下石板路热得烫脚，而踩在旁边的水洼里却感觉很凉爽，这主要是因为水和石板具有不同的　       　。

（3）如图是家庭电路组成的示意图。其中的三孔插座是专为带有金属外壳的家用电器设计的，它的电路元件符号是　       　。国家标准规定：使用带有金属外壳的家用电器时，其金属外壳必须　       　。

小军在老师指导下，用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻，他连接了如图所示的部分实验电路。

（1）请你用笔画线代替导线，在答题纸上连接完成小军的实验电路。

（2）小军连接完电路，检查无误后，应将滑动变阻器的滑片滑至　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$端，然后再关闭开关。

（3）小军通过改变小灯泡两端的电压，进行了3次测量，数据记录及算出的小灯泡的电阻值如下表：

实验次数	电压 $/V$	电流 $/A$	电阻 $/\Omega$
1	1.0	0.14	7.1
2	1.8	0.23	7.8
3	2.5	0.30	8.3

老师看了小军的数据记录，问小军：“你发现三次测量的电阻值相差较大了吗？小军与其他同学交流，发现其他小组也都有类似现象：小灯泡电阻的测量值随电压增大、亮度增强而增大，结合小灯泡发热发光的特殊性，小军突然意识到小灯泡的电阻可能与　　有关，并通过教科书相关部分“信息窗”栏目得到了证实。

（4）小民则认为，实验肯定会有误差，为什么不说是测量误差造成的呢？通过小军的讲解，他终于明白了小军的实验结果不能单纯用测量误差来解释的原因，如果是测量误差的原因，电阻的多次测量值会表现出　　的特点。

物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡（额定电压为 $2.5V)$、电流表 $(0~0.6A,0~3A)$、电压表 $(0~3V,0~15V)$、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。如图甲为该小组连接的实物图。

（1）请指出实物图连接的两处错误。

①　　②　　

（2）正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，电流表示数为　　 $A$，则小灯泡电阻为　　 $\Omega$．（计算结果保留一位小数）

（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处是　　，原因是　　。

实验次数	电压 $/V$	电流 $/A$	电阻 $/\Omega$	平均电阻 $/\Omega$
1	1.0	0.17	5.9	7.7
2	1.4	0.18	7.8
3	1.8	0.22	8.2
4	2.0	0.23	8.7

（4）该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为　　 $V$，若此时电流表示数为 $0.25A$，则小灯泡的额定功率为　　 $W$。

在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为 $6V)$、小灯泡（额定电压 $2.5V$电阻约为 $10\Omega )$、滑动变阻器 $\left(50\Omega 1A\right)$、电压表（量程 $0~3V$， $0~15V)$、电流表（量程 $0~0.6A$， $0~3A)$、开关、导线若干。

（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；

（2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在 $A$、 $E$之间和 $A$、 $F$之间，电压表均有示数；接在 $C$、 $F$之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是　　（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；

（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为 $2V$，此时小灯泡的功率　        　（选填“大于、“小于”或“等于”）额定功率，要使灯泡 $L$正常发光，滑动变阻器的滑片 $P$应向　   　（选填“ $A$”或“ $B$”）端移动，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　    　 $W$。

（4）测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是　         　；

（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有　      　（写出一个即可）。

现有下列器材：学生电源 $\left(6V\right)$，电流表 $(0~0.6A,0~3A)$、电压表 $(0~3V,0~15V)$、定值电阻 $(5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”

（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。（要求连线不得交叉）

（2）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流 $I$随电阻 $R$变化的图象。由图象可以得出结论：　。

（3）上述实验中，小强用 $5\Omega$的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把 $R$换为 $10\Omega$的电阻接入电路，闭合开关，向　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$端移动滑片，使电压表示数为　　 $V$时，读出电流表的示数。

（4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器　　（选填“ $A$”或“ $B$”或“ $C$” $)$。

$A.20\Omega 1.0\mathit{AB}.100\Omega 0.3\mathit{AC}.50\Omega 0.6A$。

某实验小组的同学们用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”的实验。

（1）请根据实物图在右侧虚线框内画出对应的电路图。

（2）连接电路时，开关应该　　。

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

（4）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是　　。

（5）实验中通过调节滑动变阻器滑片 $P$，测出通过定值电阻 $R$的不同电流和对应的电压值如表，第4次实验电流表示数如图乙所示，则此时电流表示数为　　 $A$，通过分析表中的数据能够得出的结论是　　。

实验次数	1	2	3	4	5
电压 $U/V$	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0
电流 $I/A$	0.24	0.28	0.32		0.4

（6）该小组的同学们利用电源、开关、最大阻值为 $R_0$的滑动变阻器、电流表、导线按如图丙所示电路测定待测电阻 $R_x$的阻值，他们进行如下操作：

$A$：闭合开关，将滑动变阻器滑片 $P$滑至 $a$端，读出电流表示数为 $I_1$；

$B$：将滑动变阻器滑片 $P$滑至 $b$端，读出电流表示数为 $I_2$；

$C$：待测电阻 $R_x$的阻值的表达式为 $R_x=$　　（用 $I_1$、 $I_2$、 $R_0$表示）

某同学为了探究“电阻丝的电阻 $R$与长度 $L$、横截面积 $S$和材料的关系”，进行了如下实验操作：

（1）如图甲所示，是取一段新的电阻丝紧密绕制，用刻度尺测量出它的直径示意图。由此可知，电阻丝的直径为　　 $\mathit{mm}$，从而计算出电阻丝的横截面积 $S$。

（2）在实验中，先保持电阻丝的横截面积 $S$和材料不变，探究电阻丝的电阻 $R$与长度 $L$的关系，这种方法叫做　　法（选填“等效替代”或“控制变量” $)$。

（3）为了探究电阻丝的电阻 $R$与 $L$的关系，实验室备有以下实验器材：

$A$．电源 $E$（电压 $U=1.5V)$

$B$．电流表 $A_1$（量程 $0~100\mathit{mA})$

$C$．电流表 $A_2$（量程 $0~0.6A)$

$D$．电阻箱 $R_0$（阻值 $0~999.9\Omega )$

$E$．待测电阻丝 $R$（阻值约为 $10\Omega )$

$F$．开关一个，导线若干，则：

（4）为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选的是　　（选填器材前的字母代号）。

（5）把电阻丝拉直后，将其两端固定在刻度尺的接线柱 $a$和 $b$上，在电阻丝上夹一个金属夹 $P$，移动金属夹 $P$的位置，就可改变接入电路中金属丝的长度 $L$，把这些实验器材按乙图的电路连接起来。闭合开关 $S$前，电阻箱的阻值应调整到　　 $\Omega$。

（6）闭合开关 $S$后，将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹 $P$的位置，得到多组 $I$、 $L$的数据。根据实验测量数据在坐标平面内，以电流的倒数 $1/I$为纵坐标、电阻丝的长度 $L$为横坐标，得出图象如图丙所示，根据实验图象说明，横截面积 $S$相同的同种材料的电阻丝，接入长度 $L$越长，电流 $I$越小，电阻 $R$　　。

（7）该电阻丝 $1\mathit{cm}$长度的阻值为　　 $\Omega$．

电流表的内阻很小，通常情况下可忽略不计，小明探究电流表的电阻值时，如图甲所示，他先将 $20\Omega$的定值电阻接入电源电压 $6V$（电压保持不变）的电路中，电路中的电流为 $0.3A$；他将电流表接入电路中，如图乙所示，测得电流却是 $0.29A$。

（1）电流表的内阻为　     　 $\Omega$．电流表接入电路后， $R$两端的电压变化了　     　（保留小数点后二位数字）

（2）当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，其工作原理是　                 　。

为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为 $6V$的电源、滑动变阻器 $(20\Omega 2.5A)$等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。

①将 $4\Omega$的 $R_1$接入电路，当电压表示数为 $4V$时，记录电流表的示数。

②用 $R_2$替换 $R_1$，发现无论如何左右移动滑片 $P$，电压表指针在 $4V$的刻度左右摆动，但无法准确指在 $4V$的刻度线上。

老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生。

③用一根阻值为 $0.5\Omega$的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接入电路，继续实验。通过调节滑片 $P$和旋钮触片 $Q$使电压表示数为 $4V$，此时电流表示数如图丁所示。

（1）图丁中电流表的示数为　　 $A$。

（2）步骤③中滑片 $P$和旋钮触片 $Q$处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过 $4V$，则小明应如何调节滑片 $P$和旋钮触片 $Q$使电压表示数为 $4V$？　　。

（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为 $4V$，则下列定值电阻可用来替换 $R_1$进行实验的有　　（可多选）。

$A.15\mathit{\Omega B}.25\mathit{\Omega C}.35\mathit{\Omega D}.45\Omega$

实验室购买了一卷标有长度为 $100m$的铜芯漆包线，小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积 $S$为 $1m{m}^2$，查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为 $0.017\Omega$。

（1）利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。

①实验中，小科在闭合开关前应将滑片 $P$置于最　　端。（填“左”或“右” $)$。

②小科通过移动滑片 $P$，测得多组数据，绘制成 $U-I$图象如图乙，据此可以判定这卷导线的实际长度　　 $100m$。（填“大于”、“等于”或“小于” $)$

（2）小思认为用电子秤测出这卷导线的质量 $m$，利用铜的密度 $\rho$也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度 $L$的计算式： $L=$　　（用字母表示）。

探究“电流与电压和电阻的关系”：

实验电路	（1）请根据图（甲）中电路图，用笔画线代替导线将实物图（乙）连接完整，使滑动变阻器的滑片 $P$向右移动时，接入电路的电阻变大。
实验步骤	（2）探究“电流与电压的关系”时，某小组在 $\mathit{ab}$间接入电阻 $R_1$，移动滑片 $P$，将测量数据记录在表一中，当电压表示数为 $2.0V$时，对应的电流值如图（丙）所示，为　        　 $A$．另一小组使用其它阻值的电阻 $R_2$，测量数据如表二所示，根据两组数据描绘出相应的 $I-U$图象。 表一 $\left(R_1\right)$ $U/V$ 1.0 2.0 3.0 $I/V$ 0.20 0.60 表二 $\left(R_2\right)$ $U/V$ 0.8 1.6 2.6 $I/V$ 0.08 0.16 0.26
实验结论	（3）根据描绘出的 $I$一 $U$图象可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　     　；其中图线　     　表示的是 $R_1$的 $I-U$图象。
问题讨论	（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了　 　（填字母序号）。 $A$．寻找普遍规律      $B$．取平均值减小误差 （5）某同学继续探究“电流与电阻的关系”时，先测出了 $5\Omega$电阻在 $2.0V$电压下的电流，然后断开开关，将 $5\Omega$电阻换成 $10\Omega$电阻，闭合开关，直接读出电流值，这种做法　   　（选填“正确”或“错误”），理由是　               　。

某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的 $A$ 端逐渐滑向 $B$ 端时，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮。

（1）通过实验可得出结论：导体的电阻大小与 　　有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。

（2）小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点（只需在相应的方框内画出电路图）。

实验材料：两个不同规格的灯泡 $L_1$ 和 $L_2$ ，电池组、开关 $S$ 及导线若干。

（3）接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝 $\mathit{AB}$ 接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是 　　。

下表是小金探究小灯泡 $L$的电流与电压关系时所记录的实验数据。

实验序号	1	2	3	4	5	6
电压 $\left(V\right)$	0	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流（A）	0	0.19	0.23	0.27	0.30	0.32

（1）在如图的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图象。

（2）已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦，现有电压为6伏的电源，若要使小灯泡正常工作，请设计电路图，并说明使小灯泡 $L$正常工作时的操作方法：

（现有器材：“ $20\Omega$， $1A$”的滑动变阻器、电压表、开关各一只，导线若干）。

如图是“测量小灯泡电阻”的实验装置，电源电压恒为 $6V$，小灯泡的额定电压为 $3.8V$。

（1）检查无误后，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动，请写出 $A$表、 $V$表的示数变化情况：　　。

（2）移动滑片获得了表格中的实验数据：

实验次数	发光情况	电压 $U/V$	电流 $I/A$	灯丝电阻
1	刚发光	1.5	0.2
2	暗	2.5	0.30	8.3
3	亮	3.8	0.42	9.0

请计算出第1次实验时灯丝的电阻， $R_1=$　　 $\Omega$。

（3）分析数据及实验现象可知：灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻与　　有关。

（4）现电压表 $0~15V$量程损坏，而 $0~3V$量程完好，在不增减器材的情况下，请设计测量小灯泡额定功率的实验，写出必要的调整步骤：　　。

某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。

（1）请将图甲连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。

（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，同学们发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是　      　。

（4）排除故障后，先将 $5\Omega$定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为　     　 $A$。

（5）接下来断开开关，取下 $5\Omega$的定值电阻，换成 $10\Omega$的定值电阻，闭合开关，应向　　（选填“ $A$”或“ $B$”）端移动滑片，直至电压表示数为　    　 $V$时，读出电流表的示数。再更换 $20\Omega$定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中。由实验数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　      　。

实验次数	1	2	3
$R/\Omega$	5	10	20
$I/A$		0.2	0.1

（6）该小组想用一块电流表和一个定值电阻 $R_0$，测未知电阻 $R_x$的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：

①闭合 $S$和 $S_1$，此时电流表的示数为 $I_1$。

②闭合 $S$断开 $S_1$，此时电流表的示数为 $I_2$。

③请用已知量 $R_0$和测出量 $I_1$、 $I_2$表示出未知电阻 $R_x$的表达式，则 $R_x=$　       　。