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“ 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）

（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）

横截面积（mm2）

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“"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

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

R/Ω