初中物理欧姆定律实验题

小明在拆装手电筒时，发现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功率，图甲为他所连的实验电路，电源由三节干电池串联构成。
(1)经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正。
(2)电路连接正确后好，闭合开关后，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，小雨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，正常发光时的功率为        W。

(4)在此实验的基础上，老师又出示了数百欧的电阻R_x，提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值．同学们分析得出上述方案不行，原因是：                                                 。
接着，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱R（0～9999W，5A）、定值电阻R₀（200W，2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了如图丙所示的方案，实验按下列步骤进行，请将有关步骤填写完整，并回答相关问题。

①第一步：按电路图正确连接电路；
②第二步：将开关S拨到a，记下电压表示数为U₀；
③第三步：将开关S拨到b，调节        ，使得电压表示数为        ，读出电阻箱的阻值大小，该阻值大小就是R_x的大小。
④该方案测电阻有不足之处，你认为不足之处是：
                                                                        。

小明用如图甲所示的电路图，测量未知定值电阻Rx的阻值．

（1）实验开始前，滑动变阻器的滑片P应置于_______（填“A”或“B”）端．
（2）小明闭合开关后，电流表和电压表都有示数，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表和电压表的示数都保持不变，可能的原因是_______．
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片P到不同位置时，分别测出通过电阻Rx的电流和对应的电压值，作出了如图乙所示的“U－I ”图像，由图像可得Rx＝_______Ω．
（4）同组的小华将定值电阻Rx换成额定电压为3.8 V的小灯泡来“测小灯泡的额定功率”．于是他调节滑动变阻器的滑片P使灯泡两端的电压为3.8 V时，电流表示数如图丙所示，则电路电流是_______A，小灯泡的额定功率是_______W．
（5）小华在实验过程中还发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，这说明灯泡的亮度取决于它的_______．
（6）完成实验后，小华还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，他选用两个电阻R₁、R₂（R₁ ≠ R₂），设计的电路图如图所示．小华分别用电压表测出了R₁、R₂两端的电压．请你判断：通过以上操作，他能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗？___________（填“能”或“不能”）， 你判断的依据是：_______．

用一只电压表(无电流表)测量电阻R_x阻值的实验
【方案一】
器材：一只电压表、一个已知最大阻值为R₀的滑动变阻器，电源、开关和导线若干。
实验步骤：
步骤一：请你在答题卡的虚线框中画出实验时所需的电路图；
步骤二：将滑动变阻器调到阻值最大时，闭合开关，读出电压表的示数U₁；
步骤三：再将滑动变阻器                   时，读出电压表的示数U₂。
步骤四：根据已知量和实验所测得的物理量，写出R_x的表达式       (用符号表示)。
【方案二】
器材：一只电压表，一个阻值为R₀的定值电阻、电源、开关和导线若干。
实验要求：
请你在答题卡的虚线框中画出你设计的实验电路图。
评估交流：
(1)从实验操作角度看，以上两个方案中，方案     （一/二）更好．
(2)好在                        (只要求写出一条)。

某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3 V）、滑动变阻器（20 Ω  2 A）、刻度尺、开关和导线若干．

（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，连接电路时，开关应_______．
（2）某次实验中测得电压表的读数为2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I= _______A，此时金属丝的电阻R= _______Ω．
（3）实验中移动金属夹P，分别测出AP段的长度和对应的电压电流值，并计算出电阻值R，其中l和R的数据如下表：

/cm	30	40	50	60	70	80
R/Ω	2.1	2.8	3.5	4.2	4.9	5.6

分析表中数据，可知_______．
（4）小军同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置．你认为他的想法是_______（填“正确”或“错误”）的，理由是：_______．

如图所示，电源电压恒定不变，R₁的阻值为12Ω，小灯泡L上标有“6V3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。若闭合S₁、S₂，断开S₃，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：

（1）小灯泡L的电阻为多大？

（2）电源电压为多少？

（3）R₂阻值为多大？

（4）若闭合S₁、S₃，断开S₂，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？

在“测未知电阻R_x的阻值”实验中，请完成下列相关问题：
 
（1）用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整.
（2）把第二次测量时，图乙所示的电压表和电流表的示数填入表中相应位置.

（3）另有同学设计了如右图两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R₀．

①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V₁和V₂的读数分别为U₁和U₂，则R_x的阻值表达式为R_x=     ；
②方案二的电路中，闭合开关S，如果电流表A₁和A₂读数分别为I₁和I₂，则电阻R_x的阻值表达式为R_x=     .

(5分)某同学想测量手电筒上小灯泡正常工作时的电阻，在拆装手电筒时，发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样，图中甲为他所连的实验电路．

（1）电池盒中至少有__________节干电池；
（2）经检查发现电路接线有错误，请在他接错的导线上打上“×”，并改正；
（3）闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到     (填“A”或“B”)端；
（4）按正确的操作测得的数据如表：

则小灯泡正常工作时的电阻为     Ω；从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是                    ．

在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻R_X的阻值时，小明设计了如图甲所示的实验电路，其中R^/是电阻箱，R₀是定值电阻

（1）图甲中，为测出R_X的阻值，闭合开关S后，小明应该先把开关S₁接到触点      （选填“1”或“2”），记录电压表的示数U；然后把开关S₁接到另一触点，并调节电阻箱R^/，直到电压表示数也为U，读出此时电阻箱R^/的示数（各旋钮的位置如图乙所示），则待测电阻R_X的阻值为_________Ω；
（2）小兰认为将图甲中的电阻R₀去掉，也能测出R_X的阻值，你认为可行吗？ 答：________
（3）小亮设计了图丙的电路测R_X的阻值，与图甲的方法比较，你觉得图丙最显著的优点是：                            ；若图甲也想具备这个优点，只需更换图甲的一个元件就可以了，如何替换？答：_                             。

请你利用如图所示的实验器材，电阻R₀的阻值已知，满足实验要求的电源，测量电阻R_X的阻值。

（1）请你用笔画线表示导线，完成如图所示的实验电路的连接。（导线不得交叉）
（2）两只开关都闭合时电压表的示数为U₁，只有开关S闭合时电压表的示数为U₂请用U₁、U₂和R₀表示R_X。R_X＝       。

现在实验室中有以下实验器材：一个输出电压恒定的稳压电源，一只电流表，两个开关，导线若干和一个已知阻值的定值电阻R₀。工人利用这些器材设计了如图所示的实验电路来测定R_X的电阻值。
请你帮助工人完成以下实验步骤，并写出纯电阻元件R_X的表达式。

Ⅰ、闭合开关S₁，断开S₂，读出电流表的示 数为I₁；
Ⅱ、____________，读出电流表的示数为I₂；请用I₁、I₂和R₀表示R_X。R_X =          。

如图所示电路电源两端电压不变，R₁是电阻箱，R₂是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变电阻箱接入电路的电阻值，根据记录到的电压表与电流表的示数，绘制的图像如图所示。请你根据图像写出电压U和电流I的关系式：U=        。

某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源、待测电阻R₁、电流表、电压表、滑动变阻器R₂、电键及导线若干，所有元件均完好，该同学实验操作步骤正确。
①　按图连接电路时，应将电键　　　　。

②　闭合电键前，滑动变阻器的滑片应移至　　　　（选填“a”或“b”）处；
③　他在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20安～0.58安，电压表示数相应的变化范围为2.0伏～6.0伏，当移动滑动变阻器滑片到某位置时，电压表、电流表的示数分别如图所示，则待测电阻R₁阻值的平均值为　　　欧（保留一位小数）。

④　完成上述实验后，该同学还想测量另一段电炉丝的电阻R_x的阻值，可是在连接电路时，发现电源、电压表和滑动变阻器都已损坏。经过思考，他利用刚才已测得的定值电阻R₁及原来剩下的器材，再向老师要了一个电源（电源电压未知且保持不变）和一个电键S₁，重新设计电路进行实验。
把设计的电路图画在答题纸相应框内（测量过程中，电路元件接线不能更改）。　　简要叙述操作要点：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

某小组进行电学实验探究。

（一）某同学探究“电流与电压”的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、一个滑动变阻器（20Ω，1A），一个电压表，一个电流表，导线若干。

（1））请补充实物图；

（2）若电压表无余数，电流表有示数，此时原因可能是 　    　（选填“R断路”或“R短路”）；

（3）他用此电路做了若干组实验，以下第 　    　组实验数据有误。

	①	②	③	④
I	0.1	0.2	0.3	0.4
U	1	2	3	4

（4）根据此表格可知：电阻一定时，电流与电压成 　    　（选填“正比”或“反比”）。

（二）某同学探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。

（1）电阻两段的电压为 　    　V；

（2）滑动变阻器的最大功率为 　    　W。

小洋和同学们通过暑期的勤工俭学为残疾人老王买了一辆电动轮椅。为了帮助老王正确使用，小洋研究了说明书，电动轮椅的原理简图如图所示。他了解到，操纵杆可操纵双刀双掷开关 $S$以及滑动变阻器 $R_1$的滑片 $P$．前推操纵杆时轮椅慢慢前进，继续前推操纵杆时轮椅快速前进；后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。蓄电池的电压 $U=24V$（保持不变）， $R_2$为定值电阻。

（1）原理图中双刀双掷开关 $S$中间的连接物（深色部分）为　　（选填“导体”或“绝缘体” $)$；

（2）从原理图和以上描述可知，当开关接到　　、　　两个接线柱时，轮椅前进。若轮椅以 $3m/s$的速度匀速前进了 $8s$，此过程中轮椅受到的平均阻力为 $5N$，电池的输出功率为 $25W$，求此过程中轮椅工作的效率；

（3）当轮椅后退时电动机的功率是 $7W$，此时电流表示数为 $0.5A$，求 $R_2$的阻值。

小明和小华用如图甲所示的电路研究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系。所用实验器材是：电源（两节干电池）、电流表（0～0.6A，0～3A量程已损坏）、电压表：（0～3V ， 0～15V）、电阻箱R₁（0～999.9Ω）、滑动变阻器R₂（20Ω，2A）、开关、导线若干。
（1）按要求完成图乙的实物图连接：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变大。
（2）在探究导体的电流与导体两端的电压关系时，滑动变阻器的主要作用是        。小华按要求连接好电路，闭合开关后发现，电压表有示数，电流表无示数，说明电路中存在的故障是                 。
（3）在探究导体的电流与导体电阻间的关系时，小明直接改变电阻箱的阻值，测得相应的电流值，如下表所示。小明分析表中数据得出电流与电阻不成反比，他判断的依据是                               ，造成这一结果的原因是                         。

序号	电阻R/Ω	电流I/A
1	3	0.5
2	6	0.33
3	9	0.25

 
（4）就本实验所用器材，在探究电流与电阻的关系时，若保持电阻箱两端的电压为2V，为能完成实验，电阻箱R₁可接入电路的阻值范围是            （保留一位小数）。