最新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3

3）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

②、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）

图7 图8

a 闭合S1断开S2，读出电流表A的示数I O (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R X的电流I X)

③、R X的数学表达式为：R X= I O 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___ A和Ｄ___

（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 0

12

3

456

701234567U 1/

U 2/

0 1 2 5 6

7

4

3 2

7

65

8．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U 1的关系式：

U 2 ＝ 9V －U 1 。

9．小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R 0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S 1，电流表的示数用I 1表示；开关S 1、S 2都闭合时，电流表的示数用I 2表示。请你用

I 1、I 2和R 0表示R X 。R X =

01

1

2R 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。

实验次数

1 2 3 U/N

2.0

2.5

2.8

图12 S 2 S 1 R x R 0 S 2

S 1

R x R 0 图13

①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。

③R x=

U U

R

U

(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I l，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I l、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▲．

I/A 0.22 0.25 0.26

R/Ω

12．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．10Ω0.5a B．20Ω1a C．50Ω2A

（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1.2V；（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。

②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

图15

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1 U＝3V

实验次序R/ΩI/A

1 5 0.6

2 10 0.3

3 20 0.15

表2 R＝20Ω

实验次序U/V I/A

1 2 0.1

2 4 0.2

3 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＿。

分析表2数据，可以得出的结论是：＿电阻一定时，电流与电压成正比＿。

17．电路的识别与连接

（1）根据左图所示的电路图，用笔划线代替导线，将右图所示的实物图连接起来。（要求：导线不能交叉。）

（2）用“伏安法”测电阻的实验中，某同学连接了如图所示的电路，电路连接中存在几处错误和不足，请你找出来（待测电阻值约为15Ω）。

①＿连接电路时，开关应该断开＿；

②＿电压表的量程选小了＿＿；

③＿变阻器同时接在了两个上接线柱，使变阻器接入的电阻为零，不起变阻作用。＿。

17. 答案（1）

或

18．某同学在练习电路连接的实验中，根据如图所示的电路图连接

了实物。检查电路连接无误后，闭合开关，观察到灯泡L1比灯泡L2

亮一些。他猜想：灯泡L1靠近电池的正极，通过的电流比灯泡L2中

的大，所以更亮一些。请你设计实验，验证这个猜想是错误的。

实验方案：将电流表分别串联在A、B、C三点，闭合开关，测量出

A、B、C三点的电流，比较其大小（或：将两只灯泡的位置调换后，

闭合开关，观察两只灯泡的亮度是否变化）。（所需仪器不限）。

灯泡L1比L2亮的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

19．某实验小组做“伏安法测量电阻”的实验，所用的器材有：电压为3V的电源，待测电阻R x ，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、导线和开关。图（甲）是没有连接完整的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整。

（2）连好电路闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P置于__最左_端（选填“最左”或“最右”）。

（3）实验中，闭合开关，移动滑片．电流表、电压表均无示数。为了检查电路故障，他们借助一根检测导线进行检测，当该导线两端分别接不同点时．对应的现象如下表所示。由此可以判断电路发生的故障是__c、d间的导线断路__。

（4）排除故障后进行实验，当电压表示数为2.4V时电流表的示数如图（乙）所示，这时电流为_0.3_A，他们利用此组数据即得出该待测电阻R x的阻值，结束了实验。你认为他们这种做法有何不妥？

答__没有多次测量取平均值__。

20．用“伏安法”测电阻，小华实验时的电路如图甲所示。

(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整．

(2)正确连接电路后。闭合开关前滑片p应置于滑动变阻器的左端(选填“左”或“右”)．

(3)测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则I= 0.5 A，根据实验数据可得Rx 4.8 Ω．

(4)如果身边只有一只电流表或电压表，利用一已知阻值为R0的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx．请仿照表中示例，设计测量Rx阻值的其他方法．