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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
.小敏用电压表和电流表测额定电压为2.5V的小灯泡电阻。
〔1〕在电路图的〇中填入小灯泡,电压表和电流表的元件符号。
〔2〕闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置,是为了_______________。
〔3〕闭合开关,移动滑片,读出电压表和电流表示数,记入表中,重复实验三次,计算电阻,发现小灯泡的电阻是变化的,原因是________________________________。
〔4〕假设在实验过程中,不慎将电压表和电流表位置互换,闭合开关后小灯泡出现的现象是__________________。
.在探究“电流与电阻的关系”实验中,
〔1〕连接电路时,开关应当————。
〔2〕小新将实物连接成如图25所示电路,其中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正。
〔3〕将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为2V,电流表示数如图26所示,为_________A,则R的阻值为_____________Ω。
〔4〕换上10Ω的电阻后,闭合开关,电压表示数将__________〔选填“变大”或“变小”〕,此时应将滑片P向___________(选填“A"或“B”)端移动,使电阻两端电压为_______V。
〔5〕小芳同学正确连接电路后,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______________________________。
.【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20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21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
与
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
的示数为______,使R3两端的______不变。
记录此时电流表
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.
.小刚要测量一个电阻Rx的阻值,现只找到如下器材:
一个电压不变的电源.三个阻值已知的定值电阻〔R1=10Ω、R2=20Ω、R3=40Ω〕,一个表盘数字已经模糊〔但刻度清晰〕的电压表,两个开关S1、S2,导线假设干。
小刚要用这些器材测量Rx的阻值。
〔1〕他先将定值电阻Rl接人其设计的图〔甲〕所示电路中进行实验当闭合S1、断开S2时发现电压表无示数,经检查电压表、电源均正常,且只有一处故障,下面列出的故障原因中,你认为可能的是。
〔填写序号〕A.Rx断路B.Rx短路C.R1短路
〔2〕排除故障后,闭合开关S1、S2时电压表的指针偏转情况如图〔乙〕所示;闭合开关S1、断开S2时电压表指针偏转情况如图〔丙1〕所示。
再用R2、R3分别替换Rl接入电路进行实验,当闭合开关S1、断开S2时电压表对应的指针偏转情况如图〔丙2〕、〔丙3〕所示。
①Rl接入电路时Rx的的测量值Rx1=Ω,R2接入电路时Rx的的测量值Rx2=Ω,
同理可以得出R3接入电路时Rx的的测量值Rx3。
②多次实验的目的是。
③待测电阻Rx的的测量值为Ω〔保留一位小数〕。
.如图甲是利用压敏电阻的特性来测算压力大小的电路装置,其构造有托盘、压力传感器R,电流计G(量程600mA),托盘质量忽略不计。
⑴该压敏电阻随压力的变化关系式为:
R=100-20F(F和R的单位分别是N和Ω),当不称重时,电路的电阻是____Ω,此时电流计示数是60mA,则电源电压为_____V;
(2)某次测量一物体,电流计示数为500mA,可知该物体对托盘的压力是____N,已知该物体与托盘的接触面积为4,它对托盘的压强是____Pa;
接入后,该装置所测的压力范围将______(填“变大”、“变小”或“不变”)
.用伏安法测电阻的实验中,某同学连接了如下图的电路〔电路元件完好,接线柱接线牢固〕。
〔1〕在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电流表的示数将,电压表示数将。
(选填发生变化或保持不变)
〔2〕检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是〔选填a、b、c、d〕。
〔3〕纠正错误后,闭合开关,测的几组数据如上表。
第三次时电流表示数如下图,电流表的示数为欧。
〔4〕接下来将定值电阻换成小灯泡接入电路,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是。
.〔2012湖北恩施州,第38题〕〔3分〕如下图的电路中,电源电压为12V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.6A和9V。
〔1〕通过R1的电流I1是________A.
〔2〕小翔同学在求R1的电阻值时,解题过程如下:
根据欧姆定律:
R1=U1/I1=9V/0.6A=15Ω。
小翔的解题过程是否正确?
请作出判断并说明理由:
______________________。
。
.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:
电源〔电压恒为4.5Ⅴ),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线假设干。
〔1〕请根据图19甲的电路图用笔画线将图⒆乙实物图连接完整(注意电流表的量程选择)。
〔2〕小李实验时,在c、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5Ⅴ,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向(选填“E”或“F”)端移动,小李移动变阻器滑片P的目的是:
。
〔3〕小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是。
他这样选择的理由是:
。
.小亮在做“测量小灯泡的电阻”的实验中,所用小灯泡上标有“”字样。
〔1〕上图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。
①小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。
②小亮从数据中发现,小灯泡的电阻是变化的,你认为影响电阻变化的主要因素是______________________________。
〔3〕完成上述实验后,小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大电阻RX。
他找来一个已知阻值为R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了电流表,并利用余下的器材〔电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线假设干〕,在不改动电压表位置及连线的情况下,很快测出了RX的大小。
①请你把设计的电路图画在虚线框内。
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应的字母表示。
〔a〕___________________________________
〔b〕___________________________________
③RX=__________________________〔用已知量和测量量表示〕
【答案】
(1)如下图
(2)①10②电阻随温度的变化而变化
〔3〕①如下图
②(a)滑动滑动变阻器的触头至最左端,读出此时电压表的读数为U1
(b)滑动滑动变阻器的触头至最右端,读出此时电压表的读数为U2
③
.(2012江苏南通,第22题)探究并联电路中电压特点实验
〔1〕完成电路的连接〔电源为3伏的电池组〕要求电压表测L2两端的电压
〔2〕读出电压表的示数为v
(3)进一步分析实验数据后,实验小组的小瑛同学发现了一个重要问题:
并联的两个灯泡的电压明显小于3.0V,还有部分的电压哪里去了呢?
小英测量了下电源两端电压发现电压为2.65V请分析这电压的减少是不是因为线路上的电阻引起的?
〔选填“是”或“不是”〕因为
【答案】〔1〕
〔2〕2.6V〔3〕不是电源内部有电阻
.〔2012山东济宁,卷II第10题〕小明利用实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系。
〔1〕请你用笔画线代替导线,按图8所示的电路图,帮小明将图8乙中的器材连接起来。
要求:
变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,导线不能交叉。
〔2〕小明连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是。
〔3〕小明排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器,改变定值电阻R1两端的电压,测得电流,电压的值如表一。
分析表一中的数据可以得出结论。
〔4〕为了检验结论是否具有普遍性,小明换用10Ω的电阻R2继续实验,测得数据如表二,小明分析表二的数据发现上面的结论扔成立。
观察比照两表格中的数据,你还能发现电流与电阻的关系吗?
请你写出分析过程和结论。
分析过程:
。
结论:
。
【答案】〔1〕如下图
〔2〕电阻R1断路〔3〕电阻一定时,电流与电压成正比
〔4〕比照2、4或者3、5两次实验数据可知U1=U2=3V或U1=U2=4.5V,I1/I2=2/1,R1/R2=1/2,I1/I2=R2/R1,结论:
电压一定时,电流与电阻成反比
.(2012湖北黄石,第44题)化学电池内部的电解液有一定的电阻,这个电阻构成了电池内阻。
与新电池相比,旧电池的电压其实没有发生太大的变化,但它的内阻缺变得很大。
这就是为什么小灯泡接新电池时很亮,而接旧电池时灯泡几乎不亮的原因。
对于旧电池,我们可以将它等效为一个电压恒定不变的新电池与一个定值电阻r串联,如图乙所示,为了探究某一电池的电压和内阻,小明设计了如下的实验:
〔1〕请根据电路图甲,将以下图a中的实物图接成电路图。
〔2〕如果电路中电流表和电压表的读数如图b所示,则电流表的读数为A,电压表的读数为V,滑动变阻器接入电路部分的电阻与灯泡电阻之和为Ώ。
〔3〕通过调节滑动变阻器改变电路电阻,小明获得了多组U和I的数据,以下描述U和I的关系的图线正确的选项是〔〕
【答案】
44.
(1)
(2)6.0(3)D
六、计算题
.〔2012重庆,第19题〕在如下图的电路中,电源电压保持不变,电阻
的阻值为20Ω。
闭合开关S,电流表
的示数为0.3A,电流表
的示数为0.2A。
求:
⑴电源电压U;
⑵电阻
的阻值。
【答案】⑴6V⑵30Ω
.(2012浙江杭州,第36题)〔8分〕如图是利用滑动变阻器控制电流的电路,其中电阻R为100Ω,它与滑动变阻器串联在电路中,通过电阻的电流可在10mA~100mA范围内调节。
(1)、选用电源的电压应为多大?
〔2〕、变阻器的总电阻为多大?
额定电流至少要多大?
〔3〕、上述电路能否使电阻R两端的电压调为零?
请说明理由。
【答案】〔1〕10V〔2〕900Ω0.1A〔3〕不能,因为电路中的电流最小是10mA,所以此时滑动变阻器阻值接入电路的阻值最大,为900Ω,其两端电压U=IR1×900Ω=9V,总电压为10V,所以它还分得1V的电压。
(其实对于电阻R,它两端电压U=IR,只要存在电流,它两端就会有电压,因为电流不能为零,所以电压不能为零。
)
.〔2012安徽,第23题〕有一种装饰用的小彩灯,如图a所示,它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联而成,等效电路如图b所示。
已知灯丝的电阻R1=10Ω,定值电阻R2=1000Ω。
(1)求这个小彩灯的电阻。
(结果保留一位小数)
(2)假设将一个小彩灯接在电压为1.5V的电源两端,求通过灯丝R,的电流大小.
(3)如图c所示,将数十个小彩灯串联后接在电压为Ⅳ的电源两端,均正常发光(图中只画出3个,其他未画出)。
假设其中一个灯的灯丝断了,其他小彩灯的亮度如何变化?
写出你的判断依据。
【答案】〔1〕
〔2〕
〔3〕其它小灯泡变暗。
判断依据:
当其中一个灯的灯丝断了,该灯泡的电阻变大,其它小彩灯电阻不变,总电压不变,与该灯泡串联的其它每个小彩灯分得的电压变小,亮度变暗。
.〔2012福建福州,第23题〕〔4分〕如图l7所示,小灯泡L标有“6V0.3A”字样,R=30Ω,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电流表的示数是多少?
【答案】因为L与R并联且灯L正常发光,所以UR=UL=6V,I=0.3A,IR=UR/R=6V/30Ω=0.2A,I=IR+IL=0.3A+0.2A=0.5A.
.〔2012江西,第16题〕如图10所示,电源电压为6V。
闭合开关S,电压表
示数为4V,电流表示数为0.4A.求:
(1〕电压表
的示数;
(2)R1、R2的阻值.
【答案】解:
〔1〕由串联电路的规律可知U2=U-U1=6V-4V=2V〔2分〕
〔2〕由
得
〔3分〕
〔3分〕
.(2012江苏无锡,第24题〕〔6分〕如下图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片 是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑 片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端.从油量表〔由电流表改装 而成〕指针所指的刻度,可以知道油箱内油面的高度.现已知油的密度ρ×103kg/m3, 电源电压是6V,定值电阻R’的阻值是12Ω.
(1)假设浮标有2×10 -4m3的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大?
(g取10N/kg)
(2)当油面处在A处时,电流表示数为多少?
(3)已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则____________。
A.油面下降时,电流表指针向右偏转
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大
【答案】1.6N0.5AC
.(2012山东德州,第25题)〔6分〕为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。
有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图21甲所示。
当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。
在图21乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω。
求:
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少;
酒精气体浓度
0.8mg/ml,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
【答案】〔1〕当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。
由公式I=
=
=0.1A
U1=IR1=0.1A×60
=6V
〔2〕当电流表的示数为0.2A时,由公式I=
得
R1=
—R2=
—20
=20
由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为mg/ml。
0.2mg/ml<0.3mg/ml<0.8mg/ml,所以被检测者属于酒驾。
.(2012四川自贡,第45题)在右图a所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键S后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为6V。
求:
〔1〕此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2;
〔2〕定值电阻R1的阻值;
〔3〕嫌设想选择合适的电压表量程,并移动滑动变阻器R2的滑片P,要求:
使电压表的指针处于图b所示的位置。
甲同学认为应向左移动滑片P,乙同学认为应向右移动滑片P。
请通过计算说明两位同学的操作能否符合要求?
【答案】
(1)P2=U2I--------------1分
=6V×0.4A=2.4W--------------1分
(2)R1的电压:
U1=U-U2=12V-6V=6V--------------1分
=15Ω-------------2分
(3)左移,则电压表示数应为:
=2V
=3Ω<50Ω--------------1分
右移,则电压表示数应为:
=10V
<50Ω--------------1分
所以,甲同学的操作可行,乙同学的操作不可行--------------1分
.〔2012甘肃兰州,第36题〕如下图的电路中,电源电压保持不变,电阻R2为20欧。
闭合开关,滑动变阻器R3的滑片在b端时,电压表的示数为3V,滑片移到中点时,电流表的示数为0.45A,滑片移到a端时,电压表的示数为9V,求
〔1〕电阻R1的阻值
〔2〕滑动变阻器R3的最大电阻
〔3〕电源电压U
【答案】〔1〕10欧〔2〕60欧〔3〕27V
.(2012黑龙江呼和浩特,第21题)为了测量一只标有“”的小灯泡的电阻,小花同学设计了如下图的电路,现有实验器材如下:
电压表
:
量程0—3V电压表
:
量程0—15V,
电流表
:
量程0—0.6A电流表
:
量程0—3A
滑动变阻器R1:
10Ω2A滑动变阻器R2:
50Ω1A
电源〔电压恒为12V〕一个、开关一个、导线假设干
要安全准确地测量多组数据,需要选择合适的实验器材,其中电压表应选用〔选填
或
〕;电流表应选用〔选填
或
〕;滑动变阻器应选用〔选填R1或R2〕
【答案】
R2
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