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第十四章 欧姆定律 专项练习:实验探究题
一、实验探究题
1.小玮要研究导体的导电性能,她依次将5个不同导体接入如图所示的电路M、N两点间,观察并记录每次电流表的示数,通过电路中电流的大小来反映这几个导体的导电性能的强弱。与这5个导体相关的数据和每次记录的电流表示数如下表所示
序号
导体材料
导体长度
导体横截面积
电流I/A
1
铜
L
S
0.28
2
镍铬
0.3L
2S
0.26
3
镍铬
L
0.5S
0.12
4
镍铬
L
S
0.2
5
镍铬
L
2S
0.24
(1)通过比较序号 数据可知:导体的导电性能的强弱与导体的材料有关;
(2)通过比较序号3、4、5数据可知:在导体的 和 一定的条件下, ,其导电性能越强。
2.小明在测量小灯泡的电阻时,进行了如下实验。(小灯泡的额定电压为2.5V)
(1)图甲是小明连接的电路,图中只有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将图甲电路改接正确 。(导线不得交叉)
(2)电路改接正确后,闭合开关,小明发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。继续进行实验,记录多组电压值和电流值,根据实验数据绘制的图象如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 。
(4)小明认为利用该电路还可以探究电流与电压的关系,你认为他的观点 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
3.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整.
(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是 (写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A.
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持 表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.
4.小明同学在伏安法测电阻Rx的实验中,连接了如图甲所示的电路:
(1)正确连接电路后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙所示,其读数为 V,则未知电阻Rx= Ω;
(2)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大,原因是 ;
(3)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻Rx的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。他们的实验步骤如下:
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为I1;
②只闭合开关S、S2, ;
③待测电阻阻值的表达式为Rx= (用测得量和已知量的字母表示)。
5.小刚用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理,并连接了部分实验电路。
(1)小刚在连接实验电路之前,应该首先将开关 ;
(2)请你用笔画线代替导线,帮小刚连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大;
(3)小刚连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关。发现小灯泡不亮。小刚想:是不是电路中某处发生了断路?此时,小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是: ,观察小灯泡是否发光;
(4)小强认为在电路中连入一只电流表,观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了断路。若按照小强的方法进行判断,电流表可以串联在这个电路中的 ____。
A.电源和开关之间 B.开关和小灯泡之间
C.小灯泡和滑动变阻器之间 D.滑动变阻器和电源之间
6.小岩用“伏安法”测量定值电阻R的阻值,在实验桌上连接了部分实验电路,如图甲所示。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于 端;
(3)闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P移至某位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A。这个待测电阻R的阻值为 Ω。
7.为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路 ;
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 ;(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良
C.电阻断路 D.电流表短路
(3)小明根据数据绘制的图像如图丙,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。为了使四个定值电阻都为实验所用,滑动变阻器的阻值至少是 。
8.用伏安法测量一热敏电阻的阻值随温度的变化关系。将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和电流表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。
(1)某一温度下,两电表的示数如图甲所示,则电压表的读数为 V,电流表的读数为 mA,该温度下热敏电阻阻值为 kΩ。
(2)实验得到该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图乙所示,据图可知,在温控室内温度由10℃升高到60℃的过程中,热敏电阻的阻值 (填“增大”、“减小”或“不变”);将热敏电阻从温控室中取出后握在手心,达到热平衡后测得热敏电阻为1.4kΩ,由图乙可知此时手心温度为 ℃。
(3)利用该热敏电阻制作火灾报警器,其电路的一部分如图丙所示。E为10V的电源;当R2两端的输出电压达到或超过6V时,便触发报警器(未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50℃,则 (填“R1”或“R2”)是热敏电阻,另一定值电阻的阻值为 kΩ。
参考答案
1.(1)1、4
(2)材料;长度;横截面积越大
2.;小灯泡短路;B;5;不合理;小灯泡的电阻随温度的变化而变化
3.(1)解:如图所示:
(2)定值电阻R短路;0.36
(3)电压;A
4.(1)2.5;6.25
(2)灯丝温度升高,灯丝的电阻增大
(3)记录电流表的示数为I2;
5.(1)断开
(2)
(3)向右移动滑片
(4)A;B;C;D
6.;B;2;0.5;4
7.见详解;C;A;2;25Ω
8.(1)9;3.6;2.5
(2)减小;36
(3)R1;1.2
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