欧姆定律实验探究题含答案
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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R1、R2的关系式。
图1
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“2.5V 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。
图2
(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。
图3
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。
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0.6A 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。
图6
图5
图4
4.在“用伏安法测电阻”的实验中:
(1)
实验原理是
。(1)欧姆定律(或)
(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0.6)
(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
图7 图8
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)
a 闭合S1断开S2,读出电流表A的示数(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(或再用电流表A测出的电流)
③、的数学表达式为:(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。
图9
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:导体编号 A B C D
长度(m) 1.0 1.0 1.0 0.5
(1)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用 A和D两根导体。(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、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
图10
12
3
4567U 1
U 2
4
3
2 7 6
5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.
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。 =
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“2.5V"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:
图12 S 2 S 1 R 0 S 2
S 1
R 0 图13
(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 10 Ω。
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。他从实验室找来一个阻值已知为R 0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: