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欧姆定律实验专题复习


欧姆定律实验专题复习
1、某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。 实验开始时,滑动变阻器的作用是__________。在探究通过导体 的电流与导体两端电压关系时,应保持 是 保护电路 。 电阻 改变定值电阻两端的电压 不变;在探究 A R1 V R2 通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用

2、如图 24 所示是 “探究

通过导体的电流与电压、电阻的关系” 的电路图。 所用实验器材是: 电源(6V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、电阻箱(0~999.9Ω )、滑动变阻器 (40Ω 2A)、开关、导线若干。 (1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见 表 1.分析表中数据可知:电阻箱接入电路的阻值为__▲__ Ω ;当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的 电压成__▲__关系。 (2)探究电流与电阻的关系时,应调节__▲__改变接入电路中 的阻值,并调节__▲__使电压表的示数保持相同,读出电 流值,所测得几组数据见表 2。分析表中数据可知:电阻 箱两端的电压为__▲__V;当导体两端电压一定时,通过导 体的电流与导体的电阻成__▲__关系。 (3)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,电阻箱可接入电路的阻值范围是__▲__Ω 至 __▲__Ω (保留一位小数)。 49.(1)5 正比例 (2)电阻箱 滑动变阻器 2 反比例 (3)3.3 20

3、如图是某同学研究电流与电阻关系的实物图。

(1)实验时,将定值电阻 R 由 2? 换成 4?,滑动变阻器 R’的滑片户应向 “左”或“右”)端移动才能使电阻 R 两端的电压保持不变。



(选填

(2)上表是他的实验记录,分析表中数据可知,他在实验时,将电阻 R 两端的电压控制在 ▲ 伏。 (1)右 (2)2.4伏
1

4、小乔和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时, 除了电源( 3V) 、开关、导线、 电流表、电压表、滑动变阻器外, 还有可供选择的: A. 定值电阻 B. 小灯泡。 ( 1) 为了完成研究需要选择器材( 填序号“A” 或“B”) ; 理由是: ( 2) 用笔画线完成图18 中的实物电路连接( 你所选的器材在图中用接线板代替, 导线连 线不能交叉) , 并使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 ( 3) 小乔通过实验得出了下表( 一) 中的数据, 请读出图18 中两表的示数, 记在表中最 后一列的空格处。

表( 一) 电压U/V 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 电流I /A 0. 05 0. 1 0. 15 0. 2 表( 二) 电压U/V 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 电流I/A 0. 25 0. 2 0. 15 0. 1 ( 4) 小丽通过实验得出了上表( 二) 中的数据, 并且通过分析实验数据得出了: “在电阻 一定时, 导体中的电流随电压的增大而减少” 的结论。小乔观察并检查了小丽所连接的电 路后, 告诉小丽??。你认为原因可能是。 (1) 小灯泡的电阻随温度而改变, 不能控制电阻一定( 或探究电流跟电压的 关系时, 应控制电阻不变) 。 ( 2) 如图: 导线连接正确得( 1 分) , 滑动 变阻器接入电路的阻值不是最大扣( 1分) 。 ( 3) 2. 4, 0. 24 ( 4) 电压表并联在滑动变阻器两端了( 或电压表测变阻器两端的电压) 。 5、如下图甲所示,艾力做“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验。

(1)(2 分)连接电路时,开关应 ,并将滑动变阻器的滑片滑到 端。 (2)(2 分)闭合开关后,他发现电流表和电压表的指针偏转情况如上图乙所示,出现 这种情况的原因可能是 。 (3)(2 分)通过实验,他记录了电压与电流相对应的有关数据,如下表,根据表格中的 数据,你能得到的结论是 。

2

R=10Ω

电压 U/V 电流 I/A

1 0.1

2 0.2

3 0.3

(4)(2 分)利用上图甲的电路图还可以完成的实验有 。 (1)(2 分) 断开 b (2)(2 分) 电流表量程太大 (3)(2 分) 在电阻一定时,电流与电压成正比 (4)(2 分) 测量电阻 R 的阻值(其他答案合理即可) 6、在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路图如图甲所示。

s 甲 乙 丙

第 30 题图
⑴连接电路前,开关必须 。 ⑵请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路 (导线不允许交 叉) ⑶连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数 始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是( ) A.电流表坏了 B. 滑动变阻器短路 C.电阻处接触不良 D.电阻短路 ⑷排除电路故障进行实验, 多次改变 R 的阻值, 调节滑动变阻器, 使电压示数保持不变, 实验数据记录如下表。其中第 5 次实验电流表示数如图丙所示,其读数为 A。 实验次数 电阻 R/Ω 电流 V/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 0.15 5 25 0.12 。

⑸实验结果是: ⑴ 断开 ⑵如图 ⑶ C ⑷ 0.12 ⑸电压一定时,电流跟电阻成反比关系

乙 第 30 题图 7、在“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验中,小莉将实物连接成如图甲所示的电路.

3

(1)根据实物图请在图乙方框中画出对应的电路图. (2)实验室,调节滑动变阻器,测出电阻 R 两端的电压和对应的电流值如下表所示.由表 中数据可知,小莉实验时所选用电阻 R 的阻值为 5 Ω,分析实验数据可以得出的结论是: 在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 . U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (3)将图甲中的电阻 R 换成一个额定电压为 3.8V、阻值约为 10Ω 的小灯泡后,还可以测 小灯泡的电功率.若要测该小灯泡的额定功率,则在图甲电路中必须改动的地方是:① 增 加一节干电池(或换用电压高于 3.8V 的直流电源) ② 电压表换接 0~15V 的量程 . 8、现在做探究“电阻一定时,电流与电压的关系”的实验。实验中可供使用的器材有: A.电流表(量程 0~0.6A,0—3A) D.电压表(量程 0~3V,0—15V) C.定值电阻 R1 (阻值为 30Ω ) D.定值电阻 R2 (阻值为 10Ω ) E.滑动变阻器 Rl’ (10Ω,2A ) F.滑动变阻器 R2’(100Ω,1A) G.干电池二节(一节干电池的电压为 1.5V) H.开关 S 一个,导线若干.则: 现利用以上部分器材,操究“电阻一定时,电流与电压 的关系” 要求实验过程中电表的最大示数能超过电流表量 , 程的一半,同时又考虑操作的方便,则: (1)用来探究的定值电阻 R 应选 D,滑动变阻器 R’应选 E(选填实验器材前的字母代号),电流表的量程宜选 0——0.6A . (2)、限据实验要求,在如图所示的虚线框内,正确画 出实验所需的电路图。(其中,部分电路已画出) (3)、根据所画的电路图,用笔画绒代替导线将实物图连接起来,要求滑动变阻器的滑 片 P 向左滑动阻值变小,使之成为符合实验要求的电路。(其中,部份导线已连好) (4)某小组的同学还想通过此连接好的电路测量所选定值电阻的阻值.如果要比较精确测量 所选定值电阻的阻值,要求电表的指针至少达到量程的三分之一,同时又要防止损坏电表, 那么滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是0——5Ω. 9、小亮用图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,所用器材如下:

4

电压表(0~3V,0~15V) ; 电流表(0~0.6A,0~3A) ; 滑动变阻器 A(0~10Ω) ; 滑动变阻器 B(0~200Ω) ; 阻值为 5Ω、10Ω 的定值电阻各一个; 两节干电池、开关和导线若干. (1)①用 R=5Ω 的定值电阻做实验时,小亮应选用电流表的量程是 0~0.6A ,为方便调 节电流,应选用滑动变阻器 A (选填“A”或“B”) ,接通电路前,应把滑片 P 移到滑动变 阻器的 右 (选填“左”或“右”)端. ②调节滑片 P 使电压表示数是 2.5V, 电流表示数如图乙所示, 通过 R 的电流为 0.48 A. 要 继续测量 R 两端电压为 2V 时通过的电流,应将滑片 P 向 右 (选填“左”或“右”)移动, 记录对应的电压和电流值. ③为使结论具有普遍性,还应该换接 10Ω 的电阻,重复上述实验. (2) 完成全部实验后, 小亮细看说明书, 知道电压表实际上相当于一个阻值较大的电阻, 0~ 3V 档的阻值是 3000Ω,由于电压表有电阻,把它连入电路后,不可避免地要改变被测电路 中的电流.本实验中,如果把滑片 P 移到滑动变阻器左端,通过电流表的电流为 I,断开电 压表,通过电流表的电流为 I′,请通过计算,说明连入电压表对被测电流的影响很小. 10、某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图所示的电 路。选用的器材有:阻值约为 4Ω 的 2B 铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0 -0.6A 的电 流表,0 一 3V 的电压表,滑动变阻器(10Ω 2A),开关,导线等。 (1)该同学根据电路图连接电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片 P 移到 端(选填“a”或“b")。 (2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,但无论怎样移动滑片,两电表的示数均 保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是 (3)排除故障后,该同学移动滑动变阻器的滑片,将获得的几组 数据记录在下表中。当采集第三组数据时,电流表指针的偏转情 况如图所示,此时电流表的示数为 A. (4)该同学采集多组实验数据的目的是 (5)请根据表格中的五组数据在给定的坐标纸上画出铅笔芯的 I-U 图线。 (6)由画出的图线可知,通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系 为: 。

5

11、在探究“电流与电阻的关系”的过程中. (1)连接电路时,开关应处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态. (2)小明按图甲联好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压 表有示数,其原因可能是 B (只填序号) A.电流表断路 B.R 断路 C.R 短路 (3)排除故障后,小明将 5Ω 的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为 1.5V, 电流表示数(如图乙所示)为 0.3 A. (4)小明再分别换接 10Ω、15Ω 的电阻,重复实验,得到表一中另两组数据.分析表一数 据,可得出结论;保持电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成 反 比. (5)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表二所示,根据表中数 据,她无法得到与小明相同的结论,其原因是 没有控制电阻两端的电压不变 . 表一 5 10 15 电阻 R/Ω 0.15 0.10 电流 I/A 表二 5 10 15 电阻 R/Ω 0.3 0.2 0.15 电流 I/A 12、(1)在验证欧姆定律实验中,所连接的电路如甲图所示,当 E、F 间接入的电阻 Ro 保持 不变时,移动滑动变阻器 R 的滑片 P,读出三组不同电压下的电流值。可探究出:当电阻 一定时,电流与电压成正比。调节变阻器的滑片 P,使电压表的示数为 U,再依次将 E、 F 间的电阻 Ro 换成定值电阻 R1、R2,且 R2> R1> Ro,要使 E、F 间的电压表示数保持 U 不变,应将滑动变阻器的滑片 P 逐渐向 B(选填“A”、“B”)端移动,可探究电流与电阻 的关系。 13、小岩利用“伏安法”测量未知电阻 xR 的阻值。 (1)小岩选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图 14 所示,请你添加一 条导线将实验电路补充完整; (2)电路连接正确后,闭合开半 S,滑动变阻器滑片 P 数如图 15 甲所示,电流表的示数如 图 15 乙所示, 则电压表的示数为 V, 电流表的示数为 A, 电阻 xR 的阻值为 。 2.5;0.5;5

6

14、小明想用“伏安法”测量未知电阻 Rx 的阻值,所用器材如下:电源(电压恒为 3V), 电流表、电压表、滑动变阻器、开关各 1 个. (1)连接如甲图所示的电路,闭合开关发现电流表无示数、电压表示数为 3V,则可能是 由于 Rx 所在支路 而造成的(填“短路”或“开路”).排除故障后,调节 滑动变阻器滑片,当电压表示数是 1.6V 时,电流表示数如乙图所示,则此时 Rx 的阻 值是 Ω. (2)小明找来若干已知适当阻值的定值电阻(R1、R2、R3?),借助此电路继续实验,探究 “串联电路的等效电阻”. ①小明要说明某两个电阻的串联电阻与电阻 Rx 是等效的,请你在第(1)问实验的基础 上写出接下来的具体做法.

②请你设计探究“串联电路等效电阻”实验的表格.

15、为测量电阻 Rx 的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻 Rx、已知阻值的定值电阻 R0 一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。从中选 择器材按下述要求完成实验。 (1)将所设计的电路图画在方框内;

7

(2)写出实验步骤;

22.方法一: (1)电路图如图: R0 S1 S2 A Rx

(2)实验步骤: ①按电路图连接电路。 ②闭合开关 S1,断开开关 S2,读出此时电流表的示数 I1。 ③闭合开关 S2,断开开关 S1,读出此时电流表的示数 I2。 ④根据所测数据计算得出 Rx 的阻值。 (3) Rx = 方法二: (1)电路图如图 S2 R0 A Rx

I1 R0 I2

S1 (2)实验步骤: ①按电路图连接电路。 ②闭合开关 S1、 S2,读出此时电流表的示数 I1。 ③闭合开关 S1,断开开关 S2,读出此时电流表的示数 I2。 ④根据所测数据计算得出 Rx 的阻值。

8

(3) Rx =

I1 ? I 2 R0 I2


(3)利用测得数据写出待测电阻 Rx 的表达式:Rx= 16、伏安法测电阻 R。的实验中,我们用如图所示电路进行测 量。测量结果是用电压表读数除以电流表读数来表示,而作为 用电器,电压表和电流表是有电阻的,会造成实验误差。 (l)电源接通前,滑动变阻器的滑片应在 端”、“右端”或“任意位置”); (2)测量值比真实值 或“相同”); (选填“偏大”、“偏小” (选填“左

(3)如果电压表和电流表的读数分别为 U 和 I,而它们自身电阻分别为 Rv 和 RA,则 Rx。更准确的表达式为 (数学表达式用已知字母表示)。

17、同学利用电压表和电流表测量电阻 R1 的阻值(约 9Ω 左右),电源选用两节干电池。

(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路 (2)该同学检查电路连接正确, 合上开关, 可是无论怎样移动滑片, 电压表示数总为 3v 不变, 你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。 (3)清除故障后,小明将滑片 P 向左滑动时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、 “不变”),当 P 滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知 R=____Ω 。你认为这个 结果可靠吗?理由是_____________________________________________ 。 (1)+、- 接线柱或量程接错均不得分。 (2)R1 处断路 R2 处短路 (3)增大 10 不可靠,没有多次测量求平均值 18、图甲是测量小灯泡(U 额=2.5V)电阻的电路。电源电压恒为 4V。 (1)请将图甲中的电路连接完整。(要求滑片 P 向右滑动时电灯变亮,导线不允许交 叉)

9

(2)实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还可以 。 (3) 下表是记录的部分实验数据, 图乙是第 1 次实验中电流表的示数, 该示数为 A。 这 5 次实验中,灯泡电阻的最大值为 Ω (结果保留两位小数)。为了完成这 5 次实 验,应该选取最大阻值不小于 Ω 的滑动变阻器。 实验次数 电压 U/V 电流 I/A 答案:(1) 1 2.5 2 2.0 0.22 3 1.5 0.19 4 1.0 0.16 5 0.5 0.10

(2)改变流过电路的电流,多测几组数据(3)0.24;10.42;35 19、有三个阻值不同的完好电阻 R1 、 R 2 和 R3 ,小华想利用图-1 电路测量 R1 的阻值. (1)测量电阻的实验原理是 (2)根据图-1,用笔画线替代导线,将图-2 实物图连接完整.

图-1

图-2 ;

(3)正确连接实物电路图后,开关 S 闭合前应将滑片 P 置于

闭合开关 S 后,小华发现,无论怎样移动滑片 P,电压表和电流表都有示数且不变.经 过检查各元件连接正确,故障应是滑动变阻器 (4)为使 R1 的测量结果准确,需要获得多组 R1 两端电压值及通过 R1 的电流值.在不改变电源的 (选填“断路”或“短路”).

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情况下,小华利用 R 2 、 R3 替代滑动变阻器获得 了四组数据,如右表.她的具体做法是

. (5)被测电阻 R1 的阻值为 (1) 欧姆定律(或 I ?

Ω.

U U ,或 R ? ). R I

(3)右端(或 B 端,或阻值最大处);短路 (4)测出分别将 R 2 、 R3 、 R 2 与 R3 串联或 R 2 与 R3 并联后接入电路时, R1 的相应电压值 和电流值; (5)6.17. 20、 现有额定电压 12V 的电源, 电压表 (量程为 3V、 15V 两档) 电流表 、 (量程为 0.6A、 3A 两档)各一个。为了较为准确地测定额定电压为 3.8V 的小灯泡在正常工作状态下的电阻 值,设计了如图(甲)所示的电路图,图中滑动变阻器 R′的作用是_____ ________________________。请在图(乙)中以笔画线代替导线将电路连接完整,要求图中 滑动变阻器接入电路阻值最大。实验中电压表的读数为 U,电流表的读数为 I,定值电阻阻 值为 R,则小灯泡的电阻值 RL 可表示为________________。 RL V R′ A

R

答案:限流作用

U ?R I

21、 在测量电阻约为 10Ω 的定值电阻 Rx 的实验中, 小明和小亮用如图所示的器材进行实验. (1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连 入电路的电阻变小.

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(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数.小亮认为在 实验操作中有两处错误, 其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置, 还有一处 是 连接电路时开关没有断开 . (3)改正错误后,小明改变 Rx 两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为 R1=10.1Ω, R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为 0.26A,电压表的示数如图乙所示.根据以上三 次实验数据,最后得出 Rx= 10.1 Ω. (4)测量结束后,小亮提出利用这个电路还可以测量小灯泡的电功率,于是小明把定值电 阻换成额定电压为 2.5V、电阻约为 10Ω 的小灯泡进行实验.闭合开关,改变滑动变阻器滑 片 P 的位置,使电压表的示数为 2.5V 时,此时灯泡的电功率 等于 (填“大于”、“小于” 或“等于”)它的额定功率.

(1)如上图所示; (2)连接电路时开关没有断开; (3)10.1; (4)等于.

22、小明利用图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻。

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(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙中的实物装置图连接完整。 (2)实验中,用 U、I 分别表示电压表、电流表的读数,则小灯泡的电阻 R= (3)若实验室只提供量程较小的电流表,小明设想将电流表 与一个电阻箱 R’(能读出电阻值的变阻器)并联,来减小通 过电流表的电流,如图丙所示。老师肯定了他的想法,并指出 电流表的内阻 RA 不为零,可以看成一个小电阻。为了保护电 流表, 在接入电路前, 电阻箱的阻值应该调到最 (选 填“大”或“小”)。



(1)略 (2)U/I (3)小 23 小明用图甲所示的电路测量额定电压为 2.5V 的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实 验电路。 (1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接。 1
S

2

·V


A

- 3 15

V

- 0.6 3

A

0 0

0.2 —

A
0.6

0.4 0.6 3

3

·

P
R 第 31 题图 乙



(2)小明将电路连接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发 光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是___________A,小灯泡的阻值 是____________Ω(小数点后保留一位);
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(3)当电压值改变的时候,小灯泡的阻值______________(选填“变化”或“不变”); (4)小明又想测某未知电阻 Rx 的阻值,设计了如图所示电 S1 R0 路(R0 为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤, 请帮他把缺少的步骤补全,并写出 Rx 的表达式。 S2 Rx 实验步骤: A.按照设计的电路图连接电路 B.断开 S2、闭合 S1 记录电流表示数为 I1 A 丁 C._________________________________ 表达式:Rx =____________________(用已知和测量的物理量的符号表示) (1)见右图(2 分) (2)0.3 8.3 (每空 1 分) (3)变化 (1 分) (4)(每空 2 分) 断开 S1 时,闭合 S2, 记录电流表的示数为 I2 (或 S1、 2 都闭合时,记录电流表的示数 S 为 I2)
I1 R0 I2

或 (

I1R 0 I 2 ? I1



24、在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压为 3V,小灯泡的额定电压为

2.5V. (1)实验前在检查实验器材时,发现电压表的指针指在了零刻线的左侧,接下来的操作是: 沿顺时针旋动调零螺母将指针调零 . (2)请你用笔画线代替导线把图甲中的电压表连入电路. (3) 在一次实验中, 为使小灯泡正常发光, 应调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 2.5 V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 Ω. (4)若使小灯泡两端电压逐次降低,应将滑动变阻器的滑片向 右 端移动.下表是改变 滑动变阻器滑片位置后得到的另外两组数据, 发现每次测得的电阻值都不相同. 你认为产生 这种现象的原因是 灯丝电阻随温度的升高而增大 . 实验次数 小灯泡两端电压 U/V 通过小灯泡的电流 I/A 灯丝的电阻 R/Ω 1 2 2 0.25 8 3 1.5 0.2 7.5

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