初中物理欧姆定律实验题

某校物理社团的学生做"测量小灯泡的电功率"和"探究电流与电压关系"的实验，电源两端电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，设计的电路如图甲所示，操作如下：

（1）按图甲连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，记录两电表示数；移动滑片，观察并记录多组数据，绘制如图乙所示的U﹣I图象，则小灯泡的额定功率为 　 　W．实验中，当电流表示数为I ₀（I ₀＜0.30A）时，小灯泡的电功率为P ₁；

（2）断开开关，用定值电阻替换小灯泡，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，读出两电表示数，并记录在表格中；移动滑片，测出多组数据，记录在表格中。分析表格中的数据可知：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 　 　。实验中，当电流表示数仍为I ₀时，定值电阻的电功率为P ₂，则P ₁、P ₂的大小关系为P ₁ 　 　P ₂；

探究电流与电压关系的实验数据表

实验次数	1	2	3	4
电压U/V	0.9	1.5	2.5	3.0
电流I/A	0.18	0.30	0.50	0.60

（3）若把小灯泡和定值电阻串联后直接接到此电源两端，电路的总功率为 　 　W。

小华同学做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、滑动变阻器（标有"20Ω2A"字样）、电键以及导线若干。实验中，小华正确连接电路，且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如图（a）、（b）所示。

小华的实验记录

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	1.4	0.30
2	…	…
3	…	…

①通过计算说明实验所用电源的电压。

②小华移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小。然后他调整了电表的接入位置重新实验：

（a）根据图中电表的示数等信息判断，在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大，并简述理由。

（b）根据小华重新实验中所记录的一组数据（见表），计算待测电阻R _x的阻值（精确到0.1欧）。

在"探究电流与电阻的关系"实验中，现有器材如下：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻 $R_1\left(5\Omega \right)$ 、 $R_2\left(10\Omega \right)$ 、 $R_3\left(15\Omega \right)$ 、 $R_4\left(20\Omega \right)$ ，标有" $\times \Omega 1A$ "的滑动变阻器（阻值模糊不清），电压表（可用量程： $0~3V$ 、 $0~15V)$ ，电流表（可用量程： $0~0.6A)$ ，导线，开关。

（1）设计并正确连接如图甲所示的电路，把定值电阻 $R_1$ 接入图甲中的 $A$ 、 $B$ 两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最 　　端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 $2V$ 时，电流表的示数应为 　　 $A$ 。

（2）分别用定值电阻 $R_2$ 、 $R_3$ 、 $R_4$ 依次替换 $R_1$ ，重复（1）的实验步骤。根据所得的四次试验数据绘制出 $I-R$ 图象，如图乙所示。由图象可得出的结论是：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　　。

（3）当使用定值电阻 $R_4$ 进行实验时，刚一闭合开关，就发现电压表示数恰好为 $2V$ ，为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制 $A$ 、 $B$ 两点之间的电压在 　　范围内。

（4）在使用定值电阻 $R_1$ 和 $R_4$ 进行实验过程中，读取数据时，滑动变阻器消耗的电功率之比为 　　。

某课外兴趣小组在做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图a是没有连接完的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）连好电路后，闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是                           。
（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向     端滑动（选填“左”或“右”），直到电压表的示数为     V，记录电流表的示数；
（4）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图b所示的U－I图像。根据U－I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是        W。

“测定小灯泡的额定功率”实验的电路图如图甲所示.电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω和50Ω，

(1)应该选用的滑动变阻器是       (填“R₁”或“R₂”)；
(2)闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数.发生故障的原因可能是           .

A．灯泡断路

B．灯泡短路

C．滑动变阻器断路

D．滑动变阻器短路

(3)图乙是根据实验数据绘成的U一I图像，根据图像提供的信息可计算出小灯泡的额定功率为      W；当滑动变阻器的滑片向左移动过程中，小灯泡的电阻将       .（选填“变大”、“变小”或“不变”）
(4)还有一组同学没有电压表，而是利用两只电流表和一个阻值已知的电阻R₀，其它元件与前面相同，仍然完成了实验. 请在虚线方框内画出该组同学实验的电路图.

在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”.
(1)请在下面的方框内画出实验电路图；

(2)连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障是______________________（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）；
(3)排除故障后，继续进行实验：闭合开关后，移动滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定电功率是________W；

(4)某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于____Ω.

如图是伏安法测电阻的实验器材，其中电池组电压为6V，R_X的阻值约10Ω左右．

（1）老师提醒同学们，电压表选用0～3V的量程．那么，电流表应选用________的量程．这样做的优点是：
①____________________；
②以免实验时间过长因________而影响阻值．
（2）将图中器材连接成测定R_X阻值的实验电路.
（3）小明同学已将前两次实验的数据记入了表中，第3次实验的电表指示如图所示．请将读数填入表中，并完成表中的有关计算．

在一次实验活动比赛中，老师给定了以下器材：一个输出电压为9V的稳压电源、一只电压表、一个电阻箱、一个最大值为20Ω的滑动变阻器、两只开关以及导线若干，要求测定一只额定电压为6V的小灯泡的额定功率．聪明的李明设计了如图甲所示的电路图，顺利完成了实验．
（1）请根据甲图所示的电路图，用铅笔画线代替导线将乙图中电压表正确接入实物电路中．
（2）李明在实验时，首先闭合开关S₁，观察到电压表表盘示数如丙图所示，要使小灯泡两端电压达到额定电压，应将甲图电路中滑动变阻器R的滑片P向　　端滑动（选填“a”或“b”）．
（3）调节滑片P使电压表示数等于6V后，保持滑动变阻器R的滑片P位置不动，断开开关S₁，再闭合开关S₂，调整电阻箱R^′接入电路的阻值，使电压表的示数再次等于6V，此时电阻箱的示数如丁图所示，则电阻箱接入电路的阻值为　、　Ω，由此可知小灯泡的电阻为　、　Ω．小灯泡电阻的得出是运用了物理研究中的　、　（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．根据以上获得的实验数据可知小灯泡的额定功率为　、　W．

下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。
（1）在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号。
（2）某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U₁ ＝2.4V，I₁ ＝0.20A；U₂ ＝4.5V，I₂ ＝0.38A；U₃ ＝6.0V，I₃＝0.50A。请你设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。

（3）根据表格中数据，请你算出待测电阻R_x≈__________Ω（保留一位小数）

现有下列器材：蓄电池(6V)，电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”：

(1)实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中，请你利用表格中的数据，在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图像．

(2)在做完第五次实验后，接下来的操作是：断开开关，将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻，闭合开关后，电压表示数会   （变大／变小／不变），需将滑动变阻器的滑片向   （左／右）移，使电压表示数为   V时，读出电流表的示数．
(3)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器是   ．
A．50Ω  1.0A      B．50Ω 0.5A
C．20Ω  1.0A      D．20Ω 0.5A

用如图所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中R_x为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，R₀为定值电阻．小明用该电路进行实验，主要步骤有：

A．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I；

B．读出电阻箱的示数R；

C．把开关S接a点，读出电流表的示数为I；

D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大．

(1)上述步骤的合理顺序是   （只需填写序号）．
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数为30Ω．若已知R₀的阻值为10Ω，则待测电阻的阻值为   Ω．
(3)本实验中采用的研究物理问题的方法可称为   （控制变量法／等效替代法）．

某同学用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，电源电压恒为3V．

（1）探究电流与电压的关系时，应保持     不变（选填“R₁”或/“R₂”）．
（2）探究电流与电阻的关系时，当R₁的阻值是2Ω，电流表示数是1.0 A．改变R₁的阻值再次实验时，电流表示数是0.5 A，这时电压表的示数是      V．多次测量后，作出的I-R₁图线是图乙中的     。
（3）该同学为研究可变电阻功率的变化规律， 他把R₁换成阻值为5Ω的定值电阻，R₂换成阻值范围是0～10Ω的电阻箱．实验中R₂从1Ω逐渐增大到10Ω的过程，实验数据如表．根据表中数据推断，此过程中电阻R₁消耗的功率             （选填“一直增大”、“一直减小”、“先变大后变小”）．电阻R₂消耗的功率是              （选填“一直增大”、“一直减小”、“先变大后变小”）．

次数	1	2	3	4	5	6
R2/Ω	1	2	4	6	8	10
I /A	0.50	0.43	0.33	0.27	0.23	0.20
P2/W	0.25	0.37	0.44	0.44	0.42	0.40

 

小明在探究“电流与电阻关系”的实验中．

(1)选用两节新干电池做电源，所选电阻最小值为5Ω，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω  1A”字样，他已完成了部分实物连接，请用笔画线将实物图连接好。要求滑片向右移时，电路中电流变大。
(2)小明先将5Ω的电阻连入电路，当连好最后一根线时，发现电压表指针偏转超出量程的一半。小明在实验过程中存在的问题有：①____；②____。
(3)纠正错误后，他闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V，读出电流表的示数，并记录在表格中．接着进行正确地操作将10Ω的电阻接入电路，为读取正确的电流值，他应将滑动变阻器的滑片向____移，当____时，停止调节，读出电流表示数。
(4)按照小明的实验设计，为能读出相应的电流值，所选的定值电阻最大值为____Ω。

如图甲是小明同学在“伏安法测导体电阻”的实验中所连接的实物图．
（1）在开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于     （A/B）端，检查电路正确无误后开始实验．前两次的实验数据已填在表内，第三次实验时电流表和电压表的示数如图乙所示，请将下面表格中的空白处填写完整。

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果R=      Ω （保留到小数点后面一位数字）
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3

 
（2）实验后交流总结时，同学们又想出了其他一些测电阻的方法。如：小刚同学找来了一个阻值已知的电阻R₀，连接了图丙所示电路。在变阻器滑片位置不变情况下，用电流表先后测出通过电阻R₀、R_X的电流分别为I₀和I_X，计算出待测电阻R_X=     ．上述把定值电阻R₀与R_x并联、并测出通过它的电流的做法，起到了原电路中      （电流表 / 电压表 / 滑动变阻器）的作用。

在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω  2A”、“50Ω 1A”），导线若干．

（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（注意电流表的量程选择）．
（2）小李实验时，在c、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向        （选填“E”或“F”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：                 ．
（3）小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是        ．