初中物理欧姆定律实验题

小辰利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.

(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像.
①由图像可以得出结论:       。
②上述实验中，小明用5Ω 的电阻做完实验后，接下来的操作是______，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数.

如图甲所示是某实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中设计的电路图，所用小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）该实验的原理是            。
（2）该组同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮。导致上述现象的不规范操作是                             。
（3）若某次测量时电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为
         A，此时灯泡的电阻为        Ω。接着用这个电路测小灯泡正常工作（小灯泡两端电压为2.5伏）时的电阻，滑片应向       （选填“左”或“右”）移动。
（4）该组同学分别记录三组电压和电流值，通过计算发现灯丝电阻是不同的，他们还了解到其他组同学也得到类似的结果。出现这种结果的原因 是                         。

如图所示：在研究电流与电阻和电压关系的实验中：

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于             ，目的是：              。
(2)某同学按下面的电路原理图连接了实物电路，其中有两个元件连接错误。它们分别是             和             (只需填写连错的元件)。
(3)正确连接电路后，测出R₁=5Ω、两端电压为3V时的电流，然后将电阻R₁由5Ω换成10Ω，为了使电阻R₁两端的电压仍然为3V，他应将滑动变阻器的滑动触头P向     端滑动，在触头P滑动的过程中，电路中的电流将           。（选填“变大”，“不变”或“变小”）

小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为 $2.5V$小灯泡的额定功率（电源电压恒定）。实验步骤如下：

（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的 　　（选填“最左”或“最右” $)$端；

（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 　　（选填“短路”或“断路” $)$；

（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为 $1V$，此时应将变阻器的滑片向 　　（选填“左”或“右” $)$滑动，直到电压表的示数为 $2.5V$时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为 　　 $A$，小灯泡的额定功率为 　　 $W$。

（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是 　　。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的 　　决定的。

（5）小刚又设计了如图丁所示的电路，测出了只标有额定电流为 $0.3A$的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器 $R_1$的最大阻值为 $10\Omega$，实验操作如下：

①闭合 $S_1$，断开 $S_2$，移动变阻器 $R_1$的滑片，使电流表的示数为 $0.3A$；

②闭合 $S_2$，断开 $S_1$，保持变阻器 $R_1$的滑片位置不动，移动变阻器 $R_2$的滑片，使电流表的示数仍为 $0.3A$；

③　　，将变阻器 $R_1$的滑片移到最左端，电流表的示数为 $0.6A$，再将变阻器 $R_1$的滑片移到最右端，电流表的示数为 $0.2A$；

④小灯泡的额定功率为 　　 $W$。

小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）

（1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现     （选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L₁、L₂都不会亮，还可能造成变阻器或      损坏。
（2）小亮只更改跟L₁、L₂的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是                 （指出一种即可）。接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中，通过调节滑动变阻器使电压表V₁的示数如图所示，则电压表V的示数是    V，若L₂标有“2.5V，1W”字样，此时通过L₂的电流是     A。

（4）他们在电路中串联滑动变阻器除了保护电路之外的作用是           ，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于      端（选填“左”或“右”）

LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中R₀为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比）其实验步骤如下：

先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30cm。闭合开关，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。

灯泡类型	盒内初温	盒内末温	电流表示数
白炽灯	20℃	78℃	6mA
普通节能灯	20℃	50℃	15 mA
LED灯	20℃	35℃	60 mA

 
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。
根据小梦的探究，请回答：
(1)电能转化为内能最多的灯是           ，这是通过观察           来比较的。
(2)电能转化为光能最多的灯是            ，这是通过观察                来比较的。
(3)LED灯的发光效率较       (填“高”或“低”)。
(4)综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与         的白炽灯发光亮度相当。

某同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，电源是两节新干电池。他已连接了部分电路，如图甲所示。请你接着完成下列步骤：

(1)选电压表合适的量程，用笔画线代替导线，将电路补画完整．并在丙中画出对应电路图。
(2)当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，这时电路中的电流是    A，电阻丝的电阻为       Ω．这位同学通过改变被测电阻两端的电压，共测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是                   。
(3)不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是                      。
(4)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将增大，造成这一现象的原因是               。

实验桌上有如下器材：满足实验要求且电压恒定的电源一台；电流表一块、开关一个、阻值已知但大小不同的定值电阻六个和导线若干。请你从中选择器材，设计一个实验证明：“当电阻两端的电压保持不变时，通过电阻的电流跟电阻阻值成反比”。
（1）画出实验电路图；
（2）设计实验数据记录表格；
（3）写出主要实验操作步骤。

小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻测量未知电阻的阻值，小明选择了满足这个实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）为了测出电阻的阻值，请你在图8中只添加两根导线，完成实验电路的连接。
（2）按照电路图连接电路，开关断开，电流表调零。闭合、断开，读出电流表示数为；下一步的操作是：___________________________________。
（3）写出的表达式，_______。

有一电源和电阻连接组成的装置，只有M、N两个接线柱可供使用，如图所示，装置内电源的电压和电阻的阻值均未知，现要求测定此装置内电阻的阻值R．

(1)请你利用下列器材：
一个已知阻值为R₀的定值电阻；
一个量程合适的电流表；
一个单刀双掷开关：“        ”
简要说明测量方法，并写出需要测量的物理量(用字母表示)，并画出电路图（要求电路只能接一次，不得拆开重接）．
________________________________________________________________________．
(2)写出计算电阻阻值的表达式：R＝           ．

某物理兴趣小组利用如图所示电路进行如下的实验研究：测定“3.6V”小灯泡的额定功率及定值电阻R的阻值。

⑴闭合S₁、S₂，断开S₃，调节滑动变阻器，得到下表中三组数据。根据表中数据，可计算出定值电阻R=____Ω。

	1	2	3
电压U／V	1.5	2.4	3
电流I／A	0.20	0.32	0.40

 
⑵闭合S₁、S₃，断开S₂，调节滑动变阻器，测量灯泡L两端的电压和电流，根据测量数据绘制成如上右图的U—I关系图像。由图象分析，当电压表示数为2V时，灯泡L的电功率P_L=    W；图像中所绘图像是一条曲线，其原因是：                        。

⑶若在进行⑵时发现电压表突然损坏，该组同学手边有多余电流表但无电压表，为了测出小灯泡的额定功率，小明灵机一动，设计了如上电路图；并进行如下操作：①调节滑片至阻值最大处，并同时闭合S₁、S₂、S₃；②调节滑动变阻器的滑片，直至电流表A₁的示数为      A时，记下电流表A的示数    A（见上图）；③根据公式计算出灯的额定功率为      W。

如图甲所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端．他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U-I图像如图乙所示．已知小灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压为4.5 V．可求得小灯泡正常发光时的阻值为     Ω，额定功率为       W，变阻器最大阻值为     Ω．为使实验中小灯泡两端电压不超过3 V，则滑动变阻器接人电路的最小阻值为      Ω（保留一位小数）．

物理学习小组进行“伏安法测电阻”的实验：

（1）请你用笔画线代替导线，将图1实物电路连接完整，使滑动变阻器滑片P移动到A端时，变阻器连入电路阻值最大（要求导线不交叉）．
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图2甲所示．小红同学认为电流表正负接线柱接反了，小华同学认为电流表没调零，你认为  （填“小红”或“小华”）同学说法正确．
（3）全部检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表示数如图2乙所示，则被测电阻本次测量值为  Ω．
（4）本小组完成实验后，讨论该电路还能完成哪些实验，在列出的四个实验中，你认为正确的是  实验（填选项字母）．

A．探究电流产生热量与电阻的关系

B．探究电流磁场强弱与电流大小的关系

C．探究电流与电压的关系

D．探究电流与电阻关系．

(10分)利用电源(两节干电池)、开关、电流表(0～0.6～3A)、电压表(0～3～15V)、滑动变阻器、定值电阻5个(阻值相同)和导线若干探究电路中电流与电压、电阻的关系。
(1)实验原理：用笔画线代替导线将图 (乙)实物按图 (甲)电路连接完整。

(2)探究电路中电流与电压的关系
小明的实验操作如下：
①连接电路。按图 (甲)连接电路，连接电路时，开关S应处于   状态。闭合开关S前，滑片P应置于    (填“A”或“B”)端。
②闭合开关S，滑片移动到合适位置，电压表示数为2.50V时，电流表示数如图 (丙)所示，将此时通过电阻R的电流记入下表空白处。

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
电流I/A	0.10	0.20	0.30	0.40

③移动滑片到不同的位置，读出电压表和电流表的示数，得到上表所示的数据。④分析表中数据得出结论：                                            。
由实验数据还可以测出电阻R的阻值为            Ω。
(3)探究电路中电流与电阻的关系
请你接着小明的实验继续完成电流与电阻关系的探究，写出你的主要实验步骤。

小明和小华在实验室做如下两个电学实验：

实验次数	电阻     $R/\Omega$	电流     $I/A$
1	5	0.32
2	10	0.16
3	20	0.08

（1）在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中，小明所用的器材有：新干电池两节， $5\Omega$ 、 $10\Omega$ 、 $20\Omega$ 的定值电阻各一个，电流表、电压表、" $20\Omega 1A$ "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。

①实验中小明将 $5\Omega$ 的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打" $\times$ "，并用笔画线代替导线画出正确的接法；

②改正错误后，将滑片调至 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为 $1.6V$ ，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为 $M$ ；

③接着将 $5\Omega$ 的电阻换为 $10\Omega$ ，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为 $1.6V$ ，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在 $M$ 的 　　（选填"左侧"或"右侧" $)$ ；

④最后小明换用 $20\Omega$ 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是： 　　。

（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱 $(0~999.9\Omega )$ 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为 $I_{额}$ 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：

①闭合开关 $S_1$ ，将开关 $S_2$ 拨至1，调节电阻箱 $R_1$ ，使 　　，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 $R$ ；

②仍闭合开关 $S_1$ ，将开关 $S_2$ 拨至2，只调节 $R_2$ ，使电流表示数为 $I_{额}$ ；

③在步骤②的基础上，将 $R_1$ 阻值调为0， $R_2$ 的滑片 　　（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为 $I$ ；

④则小灯泡额定功率的表达式为： $P=$ 　　（用已知量和所测物理量的符号表示）；

⑤实验后小华发现，电路中只需将 　　和 　　互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。