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第十七章 欧姆定律 专项练习:实验题
姓名:__________ 班级:__________
1.探究“电流与电压的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源4.5V、电流表、电压表、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器R、定值电阻、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
1.5
2
2.5
0.15
0.25
(1)某同学闭合开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
(2)改正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动,使电阻R两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示;
(3)分析数据,得出结论: ;
(4)滑动变阻器的作用除了保护电路外在此实验中还发挥的作用是: 。
2.小明利用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5、10、15、20、25。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整 (导线不允许交叉);
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论: ;
②上述实验中,小明用5的电阻做完实验后,接下来的操作是 。然后将10的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,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,应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。
3.小红在“探究电流与电压关系”的实验中,使用的实验器材有:两节新干电池、滑动变阻器(满足实验要求) 、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下:
(1)请根据小红设计的电路图(图1) 将实物图(图2)连接完整(要求:导线不交叉) 。
(2)小红把5Ω的定值电阻接入电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图3所示,则电流表示数为 A。
(4)继续实验,将实验数据记录在表中,分析数据可得出结论:在电阻一定时, 。
电压 U/V
0.5
1.0
1.5.
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
4.实验小组的同学们利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)连接完电路后闭合开关,发现电压表示数有明显变化,但电流表无示数,则此电路中的故障可能是: ;
(2)排除故障后,接入5Ω定值电阻,移动滑片使电压表示数为时读出电流表的示数。断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,如果直接闭合开关,电压表示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”)接下来的操作应为 ;
(3)根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像,如图丁所示,根据图像中的数据总结实验结论: ;
(4)拓展:利用上述器材,若实验中保持电压表示数U1不变,可以改变电表的量程,定值电阻阻值的可选择范围是 。
5.在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供器材有电源(恒为4.5V),定值电阻,变阻器“50Ω;1A”、电压表(0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。小燕设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移到最 (左/右)端,闭合开关,调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,为 A;
(2)保持滑片P位置不变,断开开关,用替换,再闭合开关,应向 (左/右)移动滑片P才能满足实验要求;
(3)将电阻,依次替换,重复实验,并绘制出I-R图象如图丙所示,由图象可得出的结论是: ;
(4)为完成该实验探究,滑动变阻器连入电路的最小阻值为 ;
(5)以现有的实验器材实验,定值电阻两端的控制电压最少为 V;
6.小明在探究“电流与电压的关系”的实验中,连接了如图甲所示的电路。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压/V
0.5
1
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
(1)请用笔画线代替导线,按要求将实物图连接完整(要求:导线不能交叉) ;
(2)实验前滑动变阻器的滑片应位于 (选填“最左”或“最右”)端。滑动变阻器在该电路中除了保护电路外,还起到了 的作用;
(3)本实验主要用到的实验方法为 法;
(4)实验数据如表所示,其中第5次实验中电流表示数如图乙所示,其读数为 A。分析表格中数据可得出电流与电压的定量关系:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
7.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用电源是两节新的干电池,定值电阻的阻值分别为5Ω、 10Ω、 15Ω、20Ω、25Ω。
(1)小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中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电路连接正确。
(2)连接电路时,开关应处于 状态;改正电路后,实验过程中小明发现电压表示数接近3V,电流表几乎无示数,造成此故障的原因可能是定值电阻 。
(3)改正电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)将5Ω定值电阻接入电路,当电压表的示数为 V时,电流表示数如图乙。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻,并移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路中的电阻 (选填“变大” “变小”或“不变”),才能保持定值电阻两端的电压不变。
(5)换接电阻多次实验,是为了 。通过实验探究,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 。
8.用图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有:两节新干电池,开关,滑动变阻器,阻值分别为、、、和的定值电阻各一个,电压表和电流表各一个,导线若干。
实验一:探究“电流与电压的关系”
(1)图甲中,电表1应为 表(选填“电压”或“电流”);
(2)为了保护电路,实验开始时,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将的电阻接入电路,正确操作并检查电路无误后,依次得到A到E点的数据,并绘制I-U图像如图乙,根据图像可得出结论:导体电阻一定时, ,测量5组数据中,滑动变阻器阻值最大是图像中的 点;
实验二:探究“电流与电阻的关系”
(4)由丁图可知,小明在探究电流与电阻的关系时,电压表的读数为 ,小明将的电阻更换为的电阻接入电路,拆下电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示,则不规范的操作可能是 。
(5)小明用测量数据绘制I-R图像如图丁,为了确保实验的顺利进行,选取的滑动变阻器最大阻值至少为 。
9.小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,电压为3V 的电源以及规格为“10Ω 0.5A”的滑动变阻器等器材做“探究电流与电阻的关系”的实验。
(1)他首先将5Ω的电阻接入图甲的电路中,检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)电路正确连接后,开关闭合前,滑片应调到 (选填“A端”或“B端”)。闭合开关时发现,电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因可能是 (选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数如图乙所示,则此时电压表的示数应为 V;
(3)当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为达到实验要求,需向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片;
(4)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时, ;
(5)若去掉图甲中的电压表,并用阻值未知的电阻Rx代替定值电阻R。闭合开关后,滑动变阻器的滑片在A端时,电流表的示数为I1;滑片P在B端时,电流表的示数为I2,则电阻Rx= (用题中所给物理量的符号和数据表示)。
10.在“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”实验中,用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、3节新干电池和额定电压为2.5V的小灯泡,进行实验。
(1)(此图1分)根据电路图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路补充完整 ;
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,可能是因为 ;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,先后测量得到2组数据如下表所示。要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,接下来的操作是:将滑动变阻器的滑片向 移动,使电压表的示数为2.5V,此时,记录电流表示数如图丙所示,从而求出小灯泡的电阻值为 Ω(保留1位小数);
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.2
0.22
2
2.2
0.28
3
2.5
(4)根据测得的数据,小冰发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等,其原因是 。
11.在测量未知电阻Rx阻值的实验中,小强设计了如图甲所示的实验电路。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误导线上画“×”并改正 ;
(2)正确连接后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,则电阻Rx= Ω;
(3)若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻,小强设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数为I1;
② ,读出电流表示数为I2;
③计算出待测电阻Rx= (用R0、I1、I2表示)。
12.小明同学利用甲图电路测定灯L的电阻,灯L上标有3.8V的字样,电源为四节新干电池串联而成。
(1)用笔画线代替导线,按图甲连接乙图电路 ;
(2)连接好电路后,先将滑片移至b端再闭合开关,发现灯L不亮,电压表有较大示数,电流表无示数,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关并移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V,为使灯正常发光,则应将滑片向 端移动,直至 ,再读出电流表的示数,计算出灯的电阻;
(4)利用小明的电路和器材,以下探究活动不能完成的是 ;
A.测量小灯泡的电功率 B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点 D.探究电流与电压的关系
(5)实验结束后,该同学准备将此电路改造成一个可调光灯电路,既可保证灯正常发光,又可保证滑片P任意调节;为此,他在电路中又串联了一个电阻箱,如图丙所示,闭合开关前,该同学先将两变阻器的阻值调至最大值,闭合开关后的具体操作是: 。
13.实验室有一个铭牌模糊不清的定值电阻,小明设计如图甲所示的电路图,用“伏安法”测定值电阻的阻值,电源电压恒为3V。
(1)请根据图甲用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整 (导线不允许交叉);
(2)在连接电路时,滑动变阻器的滑片应移动到 (选填“a”或“b”)端;
(3)实验中闭合开关后,发现电流表没有示数,电压表有示数且指针偏转较大,则存在的电路故障可能是 (选填“电流表断路”、“定值电阻短路”或“定值电阻断路”)
(4)排除故降后,移动滑动变阻器的滑片,读出了四组实验数据,第1次实验时电流表读数如图丙所示,此时电流表示数为 A;
次数
1
2
3
4
U/V
0.8
1.2
1.6
1.9
I/A
0.34
0.44
0.50
(5)多次测量求电阻的平均值,定值电阻的阻值 Ω;
(6)小明提议,将电路中定值电阻换为小灯泡可以用于测量小灯泡电阻,为了减小实验误差,应多次测量求取小灯泡电阻的平均值。你认为小明的提议是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
14.小丽利用如图所示的装置“测量小灯泡的电阻”,电源电压为6V且保持不变,选用的小灯泡标有“2.5V”字样:
(1)图中有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整 ;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是 (选填字母代号);
A.断开开关,更换小灯泡 B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)若在上述操作中小灯泡仍不发光,电流表有示数,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑片到某一位置后,电压表的示数如图乙所示,此时应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片。使小灯泡正常发光,记录电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的关系图像,根据图像信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻值;
(5)小明建议根据所记录的数据计算出电阻再求平均值作为小灯泡的电阻值,小丽认为小明的建议是错误的,原因是 。
15.小方和同学们用电流表和电压表做“伏安法测电阻”的实验,图甲是未连 接完成的实物电路。
序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1.0
0.18
5.6
2
1.5
0.30
5.0
3
2.0
0.28
7.1
4
2.5
5
2.8
0.54
5.2
(1)该实验的原理是
(2)用笔画线代替导线完成图甲电路。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数变大。
(3)闭合开关后,发现电流表与电压表均无示数,原因可能是 。
A.滑动变阻器开路 B.开关接触不良
C.电阻R开路 D.电流表接线柱松动
(4)排除故障后,调节滑动变阻器滑片P的位置,进行多次实验。当定值电阻两端电压为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则通过定值电阻的电流是 A。
(5)右表是他们的实验数据。在计算电阻阻值的过程中,小方发现第3次所测的阻值与其他几次相差太大,通过分析发现是因为电流测量错误造成的,这样判断的依据是 。去除错误数据后,该实验所测量电阻的阻值为 Ω。
(6)同学们经过讨论,设计了如图丙所示的电路,仅利用电流表和已知阻值为R0的定值电阻也可以测量待测电阻Rx的阻值,实验步骤如下:
①按照丙图连接电路
②只闭合S1,记录电流表示数为I;
③再闭合S2,记录电流表示数为I2;
④利用测得数据,写出待测电阻的表达式:Rx=
16.蕾蕾利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,电源电压3V。
(1)连接电路时,开关必须 ;如图乙,电路接通前,滑动变阻器的滑片P置于B端,请把电路连接完整;
(2)闭合开关,蕾蕾发现电流表示数为零,但电压表有示数接近3V,如果电路连接完好,电路中只有一个元件有故障,该故障是 ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,画出了待测电阻R的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx= Ω;
(4)蕾蕾又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
参考答案
1.(1)电流表正负接线柱接反
(2)左
(3)电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比
(4)改变定值电阻两端电压
2.(1)
(2)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;断开开关;2.5
(3)35
3.(1)
(2)右
(3)0.1
(4)通过导体的电流与导体两端电压成正比
4.(1)定值电阻R断路
(2)大于;向左移动滑片使电压表示数仍为
(3)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
(4)1~25Ω
5.(1)右;0.5
(2)右
(3)电压不变时,电流与电阻成反比
(4)4
(5)1.5
6.(1)
(2)最右;改变定值电阻的电压和电流
(3)控制变量
(4)0.48;正
7.(1)
(2)断开;断路
(3)变大
(4)1.5;变大
(5)避免偶然性,得到普遍规律;成反比
8.(1)电压
(2)左
(3)通过导体的电流与导体两端的电压成正比;A
(4)2V;更换电阻前,没有断开开关
(5)15
9.;B端;滑动变阻器;2;右;导体中的电流与导体的电阻成反比;
10.;小灯泡断路;左;8.3;灯泡的电阻随温度的升高而增大
11.;9;闭合开关S、S1;
12.;灯泡与底座之间断路;左;电压表示数为3.8V;D;将滑动变阻器调至a端,调节电阻箱旋钮使电压表示数为3.8V
13.;a;定值电阻断路;0.20;3.7;错误;灯的电阻随温度的变化而变化
14.;B;短路;左;灯丝电阻受温度影响,不同电压下小灯泡的电阻值不同
15.;;ABD;0.5;通过同一导体的电流随着电压的增加而增大;5.2;
16.断开;;Rx断路;4;S1闭合、S2断开;
学科网(北京)股份有限公司
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