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欧姆定律实验探究题含答案

图 2图1 实验探究题1. “等效替代法”是物理学中常用的一种方法。

若图1甲的两个电阻并联后接入电路中的效果与图1乙一个电阻接入电路的效果相同,请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出R 与R 1、R 2的关系式。

2.某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,设计了如图2甲所示的电路图。

小灯泡上标有“2.5V 0.3A ”字样,电源电压为3V。

请完成下列回答。

(1)根据电路图,在图2乙中用笔画线代替导线连接实物图。

(2)某次测量,电流表与电压表的示数如图3所示,计算此时小灯泡灯丝的电阻值为 8Ω 。

3.用图4所示电路测量小灯的电阻。

1)图4中只有一根导线连接错误,在连接错误的导线上打“×”,然后用笔画线代替导线画出正确连接方法。

2)按图4中改正后的实物电路连接情况,在图5虚线框内画出相应的电路图。

图33)电路改正后,闭合开关,发现无论怎样调节变阻器,电流表的指针始终在小范围内转动,幅度没有超出一大格的一半。

虽然这样也能读出电流值计算小灯的电阻,但为了提高精确度,应对电路连接做如下改进电流表改接0.6A量程。

4)电路改进后,某一时刻,电压表、电流表示数如图6所示,此时小灯的电阻为9 Ω。

4.在“用伏安法测电阻”的实验中:(1)实验原理是。

(1)欧姆定律I=(或R=)(2)在图7中将滑动变阻器正确连入电路(未知电阻大于5Ω)(滑动变阻器采取“一上一下”即可,电流表必须接0.6)(3)如某次测量中,老师只提供了下列器材:电压恒定的电源一个(电压未知)、电流表一只、定值电阻R0一个(电阻已知)、单刀开关两只、导线若干。

测待测电阻R X的值,请用给定的器材(可不用完)按下列要求完成实验:①、在图8的虚线框内画出你设计的电路图图7 图8②、扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)a 闭合S1断开S2,读出电流表A的示数IO(或a先用电流表A测出R0的电流I0 )b 闭合S2断开S1,读出电流表A的示数I X(或再用电流表A测出RX的电流IX)③、RX的数学表达式为:RX=IO R O/I X(用所测量的物理量及相应的符号表示)。

5.在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中,电阻R=10Ω,电源电压U=3V。

(1)小刚根据电路图连接了如图9甲所示的实验电路,小军检查后发现有一根导线连接有误,请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线,画出正确的连线。

(2)电路改正后,小刚闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数为电源电压值,取下电阻,两表的示数仍然不变,出现故障的原因可能是电阻断路。

(3)故障排除后,开始进行实验,小刚根据测出的数据,画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像,如图9乙所示,由图像可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

为了使结论更具有普遍性,小刚还应更换电阻,继续实验。

6.在探究导体电阻大小与那些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法。

下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:(1)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用___A和D___两根导体。

(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用__A和C ___两根导体。

(3)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用A和B两根导体。

7.同学们在做教材上的电学实验时,发现2B、HB铅笔芯的软硬不同,其实验效果亦不同.他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关.于是同学们做实验来检验其猜想是否正确.(1)林清同学的设计思路如图10所示,请指出她设计中的错误和不足.(2)伟鹏同学说:“不如直接用‘伏安法’测量它们的电阻进行比较”.请你写出他的实验方案.要求:①画出电路图;(铅笔芯用“”表示)②写出实验步骤;③进行分析沦征.图9导体编号 A B C D长度(m) 1.0 1.0 1.0 0.5横截面积(mm2) 1.2 1.2 2.4 1.2材料镍铬丝锰铜丝镍铬丝镍铬丝图10图11 0123456701234567U 1/U 2/0 1 2 5 6743 2765 ﻩﻩ8.小宝在探究电路中电压关系时,根据实验数据绘制了电压U 2随电压U 1变化的图像,如图11所示,请你根据该图像写出电压U 2和U1的关系式:U 2 = 9V -U1 。

9.小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻R X 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12所示。

(1)为了测出电阻R X的阻值,请你只添加两根导线.......完成图12所示的实验电路的连接。

(2)只闭合开关S1,电流表的示数用I 1表示;开关S1、S2都闭合时,电流表的示数用I2表示。

请你用I1、I 2和R0表示R X 。

RX =0112R I I I 。

10.小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中,所用小灯泡上标有“2.5V"字样。

(1)图13是小亮未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整:(2)电路连好后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值.记录在表格中。

图12 S 2 S 1 R x R 0 S 2S 1R x R 0 图13①小灯泡正常工作时的电阻为10Ω。

②小亮从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是温度。

(3)完成上述实验后,小亮看到滑动动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阻值Rx。

他从实验室找来一个阻值已知为R0的定值电阻替换了灯泡.同时撤去了发生故障的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各—个。

导线),在不改动电压表位置及其连线............的情况下,很快测出了Rx的大小。

①请把你设计的电路电路图在虚线框内。

②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示:(a)将滑动变阻器的滑片调到阻值为零处,记下电压表的示数U;(b)将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,记下电压表的示数U。

③Rx=U URU(用已知量和测量量表示)。

11.在测量定值电阻R;阻值的实验中.(1)请你将图14甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整.图14(2)实验时,若只有Rx断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是:▲.(3)在实验过程中,发现电压表不能使用,小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R。

使用(R。

值已知),设计了如图14乙所示的电路测量Rx阻值.测量时,只闭合S.电流表示数为Il,只闭合S2电流表示数为I2,则电阻Rx两端的电压为▲,电阻Rx=▲.(用Il、I2和R。

表示)({)因图乙未能测量多组数据,于是小明向老师借丁一只定值电阻R。

(R。

值已知),设计了如图14丙所示的实验电路,重复(3)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了电阻Rx的阻值.小明得出的Rx阻值是▲(正确/错误)的,理由是▲.实验次数 1 2 3U/N 2.0 2.5 2.8I/A0.22 0.250.26R/Ω12.小敏用如图15甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。

改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。

(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视_B_(选填序号);A.变阻器滑片B.电压表示数 C.电流表示数(2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;(3)实验中,他所选择的变阻器是_C_(选填序号);A.10Ω 0.5ªB.20Ω1ª C.50Ω 2A(4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是_电压_;(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是电阻R处有断路_。

13.用电压表和电流表可以测未知导体R的电阻值(即伏安法测电阻),图a为一种测量方案的原理图。

图a 图b(1)某次实验时电压表和电流表的读数如图b所示,电流表的读数为0.28A,电压表的读数为1.2 V;(2)如果考虑到电流表的电阻不为零,则用该测量方案测出的结果必然存在误差,那么用这种实验方案测量出来的电阻值大于电阻的真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

已知电流表的内阻为1Ω,要求用此方案测出的电阻值与真实值间的差异不大于真实值的1%,则对待测电阻的阻值要求为大于等于100Ω。

14.小明用"伏安法"测量定值电阻R X的阻值,实验室提供的实验器材有:A.待测电阻Rx(阻值约为200Ω);B.二节干电池(每节干电池的电压约为1.5V);C.电压表一个(量程0~3V,0~15V);D.电流表一个(量程0~0. 6A,0~3A);E.滑动变阻器Ro(规格为100Ω,2A);F.开关S一个,导线若干。

.则:①小明用如图所示的电路来测量待测电阻Rx的阻值,则该电路中电流表所选用的量程对应的分度值为 0.02A ;电路中的最大电流约为 0.015 A。

图15②小明同学在实验过程中发现该实验不能较精确地测量出待测电阻Rx的阻值。

那么,为了能较精确的测出电阻Rx的阻值,请你只利用提供的部分器材重新设计一种可行的实验方案:A. 在虚线方框内画出你设计的可行实验电路图,要求连接好电路后,电表的位置不移动就能测出待测电阻Rx的阻值(其中,部分已画好)。

B. 根据所画的电路图,用铅笔画线代替导线将实物图连接起来,使之成为符合要求的电路(没有选用的器材就不要连接。

其中,部分导线已连好)C.简述主要的实验步骤:第一步:闭合开关S,保持滑片P在b端,记下电压表的示数为U1;第二步:把滑片P滑到a端,记下电压表的示数为U2。

D.写出待测电阻的表达式Rx=(用实验步骤和题中的相关字母表示)15.小明同学利用电压表和电流表测量小灯泡的电阻值(已知小灯泡的额定电压为 2.5V),实验电路图如图左所示。

(1)按左图所示的电路图,将右图中的电压表正确连入电路(用笔画线代替导线)(2)开关闭合前,滑片P应移到b(填"a"或“b”)端;实验中,当滑片P移到某一位置时,电流表A和电压表V示数如图所示,则此时小灯泡的阻值为9Ω。

(3)小明在实验时,小灯泡突然熄灭,检查发现A的示数为零,V的示数接近电源电压,请你帮小明分析电路的故障可能是:小灯泡处断路。

(4)若小明同学想用已连好的电路测量小灯泡的额定电功率,请你帮他把主要的实验步骤补充完整:①移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为 2.5V时,读出电流表的示数;②用原理P=UI计算出小灯泡的额定电功率。

16.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:(1)如图所示的电路未完成连接,请你将电路连接完整(用笔划线代替导线)。

(2)实验数据记录如下:表1U=3V实验次序R/ΩI/A1 50.62 100.3320 0.15表2R=20Ω实验次序U/V I/A1 2 0.12 40.23 6 0.3分析表1数据,可以得出的结论是:_电压一定时,电流与电阻成反比_。

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