欧姆定律实验专题.docx
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欧姆定律实验专题
欧姆定律实验专题
一、实验题
1.在探究“电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有两节新干电池,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器[有A(15Ω1.5A)和B(5Ω1A)两种规格可选],开关、电流表和电压表各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,其中有一根导线接错了,请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改正(导线不允许交叉)。
(2)电路改正后,闭合开关,发现电流表有示数,但电压表示数为零,经检查,是图甲中a、b、c三根导线中的一根断路了,则断路的导线是___________
(3)排除电路故障后,小明进行了三次实验,实验数据如表所示。
在第2次实验中电流表示数如图乙所示,请将电流表示数填入表格空白处。
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.4
2
10
______
3
20
0.1
(4)结合表中数据及已知条件计算,接入电路中的是滑动变阻器_________(选填“A”或“B”)。
由表中数据可得出实验结论:
___________。
(5)小明认为三组数据有点少,想改变定值电阻的阻值,再测几组数据,则定值电阻的阻值最大能为_________Ω。
(6)实验结束后,小明将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,请你对小明的做法进行评价:
_______________。
2.小虎利用图甲的装置“探究电流和电阻、电压的关系”,其中的电源电压为4.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,选用的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)如图甲,闭合开关后,小虎无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是_____;
(2)小虎排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的几组电压表和电流表的示数,此过程小虎探究的是电流与_____的关系;
(3)要完成预定的实验任务,小虎把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示;
①实验中,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,需要调节滑动变阻器,使电压表示数为_____V;
②为了完成4次实验,在实验开始前,可以分别采取的措施有_____。
(填选项前的字母)
A.换用“10Ω2A”的滑动变阻器
B.在甲图中串联一个6Ω的定值电阻
C.在甲图中串联一个10Ω的定值电阻
D.适当减小电源电压
(4)上述实验完成后,小虎设计了如图丁所示的电路图(图中电源电压未知,R0阻值已知),来测量未知电阻Rx的阻值。
①闭合S、S1,断开S2,适当调节滑片的位置,电压表示数为U1;
②接着_____,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为U2;
③未知电阻的阻值
_____。
(用字母表示)
3.(探究名称)探究欧姆定律
(猜想与假设)导体中的电流可能与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
(设计并进行实验)
(1)探究导体中的电流跟它两端电压的关系
①如图所示,请您用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接人电路中,要求:
滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大。
②此实验中,滑动变阻器的作用是_____________和_____________。
③………………
(2)小英同学探究“导体中的电流与电阻的关系”时,进行创新实验,除了与原有实验所必须的器材相同外,没领电压表,而是多领了一只电流表,并设计出如图所示的电路图,进行实验。
①连接电路,调节滑动变阻器,读出电流表A1与A2的示数分别记为I1和I2;
②把定值电阻R2换成R3,调节滑动变阻器使电流表A1的示数为_____,使R3两端的_____不变。
记录此时电流表A2的示数为I3;
③把定值电阻R3换成R4,重复上一步骤进行实验;
④分析数据得出电流与电阻的关系。
4.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了
、
、
、
五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。
导线不能交叉
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______
填字母
。
A.电阻断路
电流表坏了
滑动变阻器短路
电阻短路
排除电路故障进行实验。
为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到______的作用。
实验中,当把
的电阻换成
的电阻后,应把变阻器滑片向______
填“左”或“右”
滑动,同时眼睛盯住______才可能达到这个目的。
根据实验数据,作出
图象如图丙所示。
根据实验目的分析图象可得出结论:
______。
5.“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中:
实验器材有:
学生电源(3V不变),电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只),滑动变阻器M(10Ω1A),滑动变阻器N(20Ω1A),开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大;
(2)连接电路时,开关应该_________;
(3)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是_____(填字母编号);
A.转换法B.控制变量法C.等效替代法
(4)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约3V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是_____________;
(5)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
20
25
电流/A
0.40
0.20
0.10
0.08
分析表中数据可得到的结论是:
______________;
(6)实验中选择的滑动变阻器应是______(选填“M”或“N”)。
6.小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“0﹣50Ω”.
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉).
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最______端(选填“左”或“右”).
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有_______表有示数(选填“电流”或“电压”).
(4)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持_____V不变
(5)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向_______(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值.
(6)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确.但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为_____Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为_____Ω的定值电阻.
7.“620”创新实验小组的同学进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。
[提出问题]通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
[小民同学猜想]导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
猜想的依据:
_______是形成电流的原因。
[小杰同学猜想]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。
猜想的依据:
电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小。
[实验器材]电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,定值电阻三个(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器两个(“20Ω2A”“50Ω1A”),导线若干。
[进行实验]
(1)如图所示,小民同学连接完电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程;其操作中存在的错误是__________________;
(2)小民同学纠正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,将电流表与电压表测得的数据记录在表一中,通过分析实验数据,验证了其猜想是_______(填“正确”或“不正确”)的;
表一
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.10
(3)小杰同学正确连接电路验证其猜想时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片使与电阻并联的电压表的示数为1.5V。
并记下电流值;再分别换用10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据,分析数据可验证其猜想是正确的。
实验中需要多次移动变阻器滑片的目的是___________;
(4)小豪同学在验证小杰同学的猜想时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3V,也完成了实验探究,且告诉老师,他得到的数据与表二数据相同;
[交流评估]
(5)小杰认为小豪一定是抄了他的实验数据,通过表二中的数据可以计算电压的值,不可能是小豪说的“电压表示数为3V”。
老师检查了小豪的实验后,告诉小杰,小豪的实验数据没有问题。
请你说明小豪实验时,电压表是如何测量出3V的?
答:
_________________;小豪选择的滑动变阻器规格是____________;
(6)老师对小民同学做了5次实验给予了肯定,同时建议实验中调节滑动变阻器时,最好使定值电阻两端的电压呈整数倍的变化,这样做的好处是_________________。
8.小俊和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:
学生电源、电流表、电压表、标有“20Ω、2A”的滑动变阻器
、开关,导线和定值电阻R若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(要求:
向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小。
且导线不能交叉);
(2)连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则______表(填“电压”或“电流”)的指针可能有明显偏转;
(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系,闭合开关。
移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为______V。
他们记录的数据如表所示,分析数据可以得到的结论是:
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________比;
(4)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第_______组(填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器_______________;
(5)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取______(填字母符号)的措施,完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用更大阻值的定值电阻
9.小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压恒为15V,滑动变阻器的规格是“50Ω1A”,满足测量需求的电流表、电压表各1个,定值电阻4个。
(1)小明先探究电阻一定时,电流与电压的关系,将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,测出电阻两端的电压及对应的电流值,记录在表1中。
表1
实验次数
1
2
3
4
U/V
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.30
0.40
0.60
①第3次实验时电流表的读数如图乙所示,则此时流经电阻的电流为________A;
②分析数据,可以得出结论:
在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成___;
(2)小明再探究电压一定时,电流与电阻的关系。
①他将10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中;
②断开开关S,用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接入电路的阻值________(选填“增大”或“减小”),他这样操作的目的是________________;
③表2是小明提交的实验数据,老师指出有一组数据不符合实际,是第______次实验的数据;
表2
实验次数
1
2
3
4
/Ω
10
20
30
40
/A
0.60
0.30
0.20
0.15
④若不改变电路,不更换实验器材,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据,完成实验,所保持不变的电压应控制在6.67V至_________V之间;
(3)小华利用小明的实验器材,只增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R1、电阻箱R2,来测量小灯泡的额定功率(额定电压为2.5V)。
图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是(________)
A.两种方案都可行B.两种方案都不可行
C.丙方案可行,丁方案不可行D.丙方案不可行,丁方案可行
10.小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示.
(1)该实验的原理是_____.
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于_____端(选填“a”或“b”).
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①_____;②_____.
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=_____Ω.
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值.
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②_____;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻Rx的阻值为:
Rx=_____(写出表达式).
11.小龙同学为了探究“电流与电阻”的关系,设计了如图甲所示的实验电路图,已知电源电压为3V。
(1)电路连接好后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有明显示数,且电路中只有一处故障,则故障可能是____________________;
(2)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器使的电压表的读数为2V,然后断开开关,将电阻
从5Ω换成10Ω,再闭合开关,此时电压表的示数__________(填“大于”、“小于”或“等于”)2V,接下来他应将滑动变阻器的滑片向___________端(填“左”或“右”)移动;
(3)为了测量一未知定值电阻阻值大小,小龙用这个电阻换掉原电路中的
,调节滑动变阻器,电路中电表的示数如图乙所示,则:
电压表的示数为__________V,电流表示数为______A,通过计算可得此定值电阻的阻值为_________Ω。
他认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确,为了使得结果更加准确,他接下来应该______________________________________。
12.在测电阻的实验中,实验的器材有干电池3节,电流表、电压表各1个,开关2个,滑动变阻器1只,待测电阻2个,导线若干.
(进行实验与收集证据)
(1)小伟连接的电路如图甲,闭合开关后,发现______(选填“电流表”或“电压表”)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线____________.
(2)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路还有______的作用
(3)正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6V时,电流表的示数如图乙,则电路中的电流为______A,R=______Ω
(实验拓展)实验时某小组同学利用一个电流表和一个最大阻值为R0的滑动变阻器完成对另一未知电阻Rx的测量.如图丙是他们设计的实验电路.请将实验步骤填写完整
(4)实验步骤
A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数
B.______,读取电流表的示数为I1;
C.再闭合开关S2,读取电流表的示数为I2(I2>I1)
(5)请你用I1、I2和R0表示R2,则Rx=______(用所给物理量符号表示)
13.在“探究电流、电压与电阻之间的关系”的实验中,远宏组和思诗组分别对其部分内容进行了探究:
(1)远宏组领到干电池2节、开关1个、电流表和电压表1个,滑动变阻器(20Ω1A)、定值定值(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干,进行探究“电流与电压的关系”实验。
①根据电路设计如图甲,用笔划线代替导线完成图乙的电路。
②闭合开关后,发现电流表、电压表示数偏转较大,可能的原因是____________
③调节过程中,根据图丙所示,将下表中的数据补充完整。
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
L/A
0.30
0.40
0.50
0.56
根据表中数据可知,该组是用_______Ω电阻进行实验的。
分析数据可以得到结论:
当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比。
(2)思诗组同学根据相同的电路图,增加了两节干电池,探究“电流与电阻关系”的实验:
①定值电阻由10Ω更换为5Ω,闭合开关后,电压表示数如图甲所示,接下来应该调节滑动变阻器的滑片P向_________移动(选填“左”或“右”),直到_________为止,并记录另一电表的数值。
所有的数据都标记在图乙所示的坐标上。
②结合图乙所描的图像,分析可知,他所选择的滑动变阻器的规格是_________
A.20Ω1AB.50Ω0.5AC.70Ω0.3A
14.如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求.
(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整.
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
3.21
电阻的平均值R′x/Ω
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0.
①方案一:
闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=__________________.扬州大学附属中学东部分校姜雪峰编制
②方案二:
电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2.请判断结果是否正确并简要说明理由:
____________________________
15.实验室要测量一只未知阻值Rx的阻值,提供的器材有:
由两节干电池串联成的电源,学生用电流表(0~0.6A,0﹣3A)一只,学生用电压表(0~3V,0﹣15V)一只,阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只,电阻箱R0一只,开关和导线若干。
小明、小华、小虎、小芳分别设计了如图中甲,乙,丙、丁4种电路。
(1)小明设计如图甲所示的方案,依据的原理为_____;
(2)根据图乙连接如图实物图;
(3)小虎设计的实验方案,电路图如图丙所示,你帮她补完实验操作步骤:
①按照电路图连接好电路后,闭合开关,将电阻箱阻值调至最大;记下_____和_____;(用文字和物理量的符号说明)
②将电阻箱阻值调为0Ω,记下电压表示数U;
③待测电阻Rx的表达式为:
Rx=_____;
(4)若Rx的阻值约为400Ω,能根据设计的电路测出Rx的实验的方案有_____(选填序号)。
A.甲和乙B.乙和丙C.丙和丁D.甲、乙、丙、丁均可
16.探究电流与电压、电阻的关系.
提出问题:
通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
猜想:
①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比.
③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.
实验器材:
电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(20Ω2A、50Ω1A),导线若干.
实验过程:
(1)根据图1所示实物图在图2的虚线框内画出电路图.
(2)小明按图1正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.小明操作中的错误是.
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一.分析数据可得出猜想是正确的.
表一
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流
I/A
0.30
0.15
0.10
(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据.分析数据得出,猜想③是正确的.实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是.
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究.小华与小红的实验相比不同之处是:
.
参考答案
1.
a0.2A导体两端的电压一定时,导体中的电流和导体的电阻成反比30小明的做法不可行,小灯泡的阻值会随温度的变化而变化,不能用来探究电流与电压的关系
2.R断路电压2BD断开S1,闭合S2
3.
保护电路调节定值电阻两端的电压I1电压
4.
调节电阻两端电压保持不变左电压表电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比
5.
断开B定值电阻R断路电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比N
6.
右电压1.5右2010
7.电压闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大值正确使阻值不同的定值电阻两端电压不变电压表测量的是滑动变阻器两端的电压“50Ω1A”见解析
8.
电压2.2正4最大电阻太小B
9.0.5正比增大控制电阻两端电压保持不变410A
10.R=
b电源电压过大选用电流表的量程太小8将滑动变阻器滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数为U1
11.定值电阻R1短路大于右20.54移动滑动变阻器进行多次测量,求平均值来减小误差
12.电压表
改变电阻的电压和电流多次测量0.325只闭合S1
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