初中物理欧姆定律实验题

在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“ $2.5V$”字样。

（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是　               　。

（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。

（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是　                   　。

$A$．小灯泡短路

$B$．小灯泡开路

$C$．变阻器短路

$D$．变阻器开路

（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于 $2.5V$，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向　      　（选填“ $A$”或“ $B$”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。

（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于 $2.5V$，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压 $I-U$关系图象，过此图线上任一点 $M$分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的　            　。

生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。

合金	基体材料	增强材料	特性	应用
黄铜	铜	锌	易加工	仪表
青铜	铜	锡	耐磨	齿轮

现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材，设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？

（1）实验器材：　　。

（2）实验步骤：　　。

（3）实验结论：　　。

用伏安法测电阻，实验电路图如图1所示，电源电压保持U₀不变。

图1                             图2           图3
（1）该实验的原理是       。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于    端。
（3）假如小珍同学用完好的器材按如图17所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：①        ；②          。
（4）小珍在张芳同学已连好的电路上操作，当闭合开关S，把P向a端移动时，发现电流表示数增大，电压表示数减小。发生此现象的原因是张芳同学把                           。
（5）小珍同学按图1所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图2所示，电流表示数如图3所示，则此时被测电阻R_x两端电压为  V，通过R_x的电流为    A，被测电阻R_x＝    Ω。
（6）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为R_x，实验过程中电流表突然烧坏，请你用剩下的器材测出R_x。先在右边方框内画出此时的实验电路图；再简要写出实验步骤和计算R_x的表达式。
a．实验步骤：                                                   。
b．R_x的表达式：R_x＝         。

小明与小青想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R (阻值约为1k)。实验室所提供的器材有：电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100 2A)、电流表(量程为0～0.6A、分度值为0.02A)、电压表(量程为0～3V、分度值为0.1V)各一个，开关S₁、S₂两只，导线若干。

⑴小明设计了如图甲所示的电路进行测量，通过改变R的阻值改 变电路中电流，但小青同学觉得他不能准确测出未知电阻R，其主要理由是因为   。
⑵小青又设计了如图乙所示的电路进行测量。具体方案是：
①将滑动变阻器调到最大值；②闭合S₁、S₂，测得电流I₁；
③断开S₂，再用电压表测得  两端的电压U；④求出未知电阻R，其表达式为：R=   (用已知量和测得量表示)。
⑶小明觉得小青在第③步中没必要把电压表接入测电压，而是直接再次测得电流I₂，求得未知电阻R=（－1）R即可，你觉得小明与小青的方案中，是   方案更科学合理。

某实验小组的同学在课外实验活动时，想再次探究欧姆定律，选用的器材有：两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器，不同阻值的定值电阻，导线若干等。

（1）不完整的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物图连接完整．
（2）为保证电路安全，连接电路时，开关应_____,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于________端（选填“A”或“B”）．
（3）实验后，同学们用测得的数据绘制了如图乙的图象，根据该图象可以得出的结论是：________________________________
（4）老师后来还派发了一个额定电压为2.5V的小灯泡，又进行了测量小灯泡电功率的实验，某一小组根据数据绘出了如图丙的图线，由图可知，小灯泡的额定电功率为______W,小组还发现电压越高，电阻越大，这是因为_______________________________。
（5）某一小组在实验过程中发现电流表损坏了，他们仍然想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，请利用上述器材（除了电流表）设计一个测量小灯泡额定功率的电路图.(2分)

小明在拆装手电筒时，发现率手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，但上面的电流值已经模糊不清，他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻，图甲为他所连的实验电路。
（1）经检查发现电路接线有错误，小明只做了一处改动后闭合开关进行了实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，则产生此故障的原因可能是   ．
（3）排除故障后继续实验时，小明移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡的额定电流为   A，正常发光时的电阻为   Ω．

（4）在此实验的基础上，老师又出示了数百欧的电阻R_x，问能否用上述方法进行测量。同学们分析后得出上述方案不行，原因是：   ．接着，小明与同学们经过讨论，通过增加一电阻箱R₀(0～9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种不同方案，其电路图如下：

①A方案所涉及的思想方法是   ，
②在A、B两种不同的方案中，你认为方案   的设计可以让测量结果更准确，理由是： 

在“测定小灯泡电阻”的实验中，提供如下实验器材：
A．待测小灯泡（2.5V  0.7W）      B．电源（电压恒为3V） 
C．电流表（量程0~0.6A或0~3A）  D．电压表（量程0~3V或0~15V）  
E．滑动变阻器（20Ω 1A）          F．开关、导线
（1）小明同学连接线路后闭合开关，将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗，而电压表的示数增大。请你用笔画线代替导线，把下图甲中的实物电路按小明的连接方式连接完整。

（2）电路连接好后，当电压表的示数为     V时，小灯泡将正常发光。
（3）小灯泡正常发光时，电流表和电压表均有示数。突然，电路发生故障，小灯泡熄灭，而电流表和电压表的示数均变大，则故障的原因是                          。
(4）利用上述实验器材，不能完成下述实验中的               （选填选项前的字母）B
A．测量小灯泡的额定功率                   B．探究电流与电压的关系
C．探究小灯泡的亮度与消耗功率的关系    D．探究串联电路电压的特点
（５）小红同学想利用上述器材测量一未知电阻R（定值）的阻值，但实验过程中不慎将电流表损坏，在不另外添加器材的情况下：
①为了测出R的阻值，请你在图乙的虚线框中画出你所设计的实验电路图。
②闭合开关后，测得你所设计的电路图中电压表的示数为U，则R=               。

小红准备测一只未知电阻（R_x=5～10Ω）的阻值，手边有以下器材：电池组、电压表、电流表、开关、R₀=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线．当她准备实验时，发现电流表已经损坏，但一时又找不到新的电流表替代，小红顿时犯了愁，请你利用现有器材设计一个实验方案，帮他完成实验．
（1）在方框内画出你设计的实验电路图．

（2）简述实验主要步骤，要求写出需要测量或记录的物理量．
（3）R_x的表达式是　　．

小王、小李同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验，他们使用的器材中，电源电压相同且不变（为2伏的整数倍），滑动变阻器两个（分别标有“10Ω  2A”和“20Ω  2A”字样），两待测小灯额定电压分别为2.2伏和3.8伏。两同学各自选取一个变阻器、小灯、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、电键和若干导线，连接电路，并进行实验。小王同学选用额定电压为2.2伏的小灯，正确连接电路，操作规范，闭合电键小灯就正常发光。小李同学闭合电键后，当滑片移动到中点时（即滑动变阻器接入一半的电阻），小灯正常发光。经过测量和计算，他们发现两灯泡的额定功率恰好相同。
（1）小李同学观察到电压表示数为   伏，小灯正常发光。所选滑动变阻器的规格是      。
（2）请根据相关条件得出电源电压为   伏，小灯的额定功率为 瓦。

小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻R_x的阻值（其阻值约几百欧）。
在图甲中完成实验电路的连接。
 
（2）设计的实验表格为右上表，表格中
①处应填写         。
（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为      V。
（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片—，电压表指针偏转正常，但电流表指针都几乎不偏转，无法读数，原因可能是                                          。
（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻R_x的阻值。请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）。
①                                                                    ；
②                                                                    ；
③写出待测电阻的表达是R_x=                   。

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）。

用如图甲所示的电路探究"通过导体的电流与电压的关系"，电源电压为 $3V$ ，定值电阻 $R$ 的阻值为 $10\Omega$ ，滑动变阻器 $R\text{'}$ 的最大阻值为 $20\Omega$ 。

（1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片 $P$ 向右移动时电流表示数变小。

（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 $B$ 端的目的是 　　。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障，故障是 　　。

（3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出 $I-U$ 图像。

序号	1	2	3	4	5
电压     $U/V$	1.2	2.0	2.2	2.4	2.8
电流     $I/A$	0.12	0.20	0.22	0.24	0.28

分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

（4）若探究"通过导体的电流与电阻的关系"，需要用到阻值为 $5\Omega$ 、 $10\Omega$ 、 $15\Omega$ 、 $20\Omega$ 、 $25\Omega$ 的电阻。将 $10\Omega$ 的电阻换成 $15\Omega$ 后，若保持电压表的示数为 $1.5V$ 不变，应将滑动变阻器的滑片向 　　端移动。换用 $25\Omega$ 的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到 $1.5V$ ，原因是滑动变阻器的最大阻值 　　（选填"过大"或"过小" $)$ 。

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）。