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第十四章 欧姆定律
专题:伏安法测电阻、伏安法测小灯泡电阻
一.实验探究题(共10题)
1.在“测量定值电阻R”的实验中,小明用如图甲所示器材进行实验,电源电压保持不变,
x
待测电阻阻值约为5Ω。
(1)如图甲,在图中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑
片向右滑动时连入电路的电阻变小
(2)小明按正确的电路图把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有
较大示数,他在实验操作中的两处错误是① ②
(3)排除故障后,小明改变R 两端电压和电流,测得电压、电流值记入表一中。第三
x
次测量时电流表示数如图乙,则电流表示数为 A
(4)本次实验测得值应为R= Ω(结果保留1位小数)
x
(5)表二是为测量小灯泡灯丝电阻而设计的表格,其中有一个设计错误是
表一:定值电阻
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω
1 1 0.2 5.0
2 1.5 0.3 5.0
3 2
表二:小灯泡灯丝电阻
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值/Ω
2.小明在进行“测量小彩灯的电阻”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6V的蓄电
池,电流表(0﹣0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),滑动变阻器(50Ω,
1.5A),额定电压为3.8V的小彩灯,(估计正常发光时的电阻为 12Ω左右),开关等
各一个,导线若干。(1)实的原理是: .在实验中电流表应选择 的量程。
(2)他连接的实物电路如图a所示,但还有两根导线没接好,请用笔画线代替导线将
这两根导线连接好。
(3)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片调到 端(填“C”或“D”)。
(4)闭合开关后,小明发现小彩灯不发光,电流表和电压表都没有示数,产生故障的
原因可能是下列哪种情况? 。
A.小彩灯短路 B.电压表的正负接线柱接反了
C.小彩灯的灯座接触不良 D.滑动变阻器接触不良
(5)排除故障后闭合开关移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,小彩灯
正常发光,此时电流表的示数如图b所示,则小彩灯正常发光时的电阻为 Ω
(计算结果保留一位小数)。
3.小华测量某金属丝电阻。已知电源电压为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)图甲是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路,请指出图
中在器材操作和连接存在的两个不妥之处。 ;
。
(2)改正后,移动滑片,测量数据如表所示,图乙是第 1次实验时电流表的示数,其
示数为 A。该金属丝的电阻为 Ω。
实验次数 U/V I/A
1 2.5
2 3.0 0.30
3 4.0 0.40
(3)小华在第2次实验结束后,断开开关,准备进行第3次实验。再次闭合开关前应
进行的操作是:将滑片移至阻值最大位置, 。(4)小华实验结束后,同组的小明用该套器材重做实验,闭合开关发现电压表示数为
0,电流表示数为0.2A,则故障可能情况是 、 。
(5)为减小实验误差,实验过程中不能长时间保持开关闭合。这是因为
。
4.用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。
(1)如图所示是实验电路图,图上的圆圈表示电表,其中a是 ,b是 。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.00 0.14 7.1
2 1.70 0.22 7.7
3 2.50
(2)某实验小组通过改变小灯泡两嘴的电压,进行了三次测量,部分记录见实验数据
表,若电压表的示数为2.50V时,电流表的示数如图乙所示,请你填写实验数据表中的
两个空格 、 (小数点后位数与已有的物理量位数相同)。
(3)实验测得小灯泡的阻值不是一个定值,你认为原因是 。
(4)测量结束后,应先断开开关,先拆除 两端的导线,再拆除其他导线。
5.某同学采用“伏安法”测量某定值电阻R 的阻值。
X
(1)按图甲连接好此电路至少需要 根导线。
(2)连接好电路,闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片 P时,电流表的示数
变 大 、 电 压 表 的 示 数 变 小 , 你 认 为 电 路 连 接 中 存 在 的 错 误 是
。
(3)纠正错误后,闭合开关,改变电阻R 两端的电压,进行了三次测量。在第三次测
X
量中电压表的示数如图乙所示,其示数为 V。
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻R 的阻值为 Ω。(结果保留一位小
X
数)
(5)将电阻R 换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相
X
差较大,原因可能是 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0电流I/A 0.31 0.40 0.50
电阻R/Ω 4.8 5.0
X
R 的平均值/Ω
X
6.小宇同学做“伏安法测电阻”的实验,如图所示实验器材齐全且完好,电源电压不变。
(1)他连接电路并将滑动变阻器的滑片置于一端,闭合开关,观察到电流表、电压表
示数如图(a)所示,接着他将滑片移动到另一端,观察到电流表示数减小到0.12A,而
电压表示数增大到6V,则滑动变阻器的最大阻值是 Ω,由上述现象添加二根导线
将下面的实物电路连接完整。
实验 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻平均值
序号 /Ω
1 0.58
2 0.12
3 0.20
(2)他经过分析,重新调整电路进行实验,且步骤正确,闭合开关,观察到电压表示
数如图(b)所示,则电源电压是 V,再移动滑片到中点位置时,电流表的示数为
0.2A,则电压表的示数是 V。(3)请帮小宇完成实验数据分析,算出电阻的阻值是 Ω(结果精确到
0.1Ω)。
7.小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验,器材有:干电池两节,开关、电压表、
电流表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)各一个,待测电阻R,导线若干。
1
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至
。
(2)图乙是他们连接的测量R 阻值的部分电路。请用笔画线代替导线,将电路连接完
1
整。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”、“右”)端。
在正确完成上述操作后,闭合开关移动滑片P,当电流表示数为0.2A时,电压表示数如
图丙所示,则电阻两端的电压为 V。多次实验所测量的结果如表所示,最后
求得R 的阻值为 Ω。(保留一位小数)
1
序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻R/Ω
1
① 0.2
② 0.6 0.3
③ 0.88 0.4
8.小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值,小凯将未知电阻、电流表、电压表、滑动变
阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路,电源电压恒为3V。①闭合开关,小凯发现电压表示数为 V,电流表示数为 A。小明认为只要改
接一根导线就可以连接正确,请你检查一下电路,指出改接的是 导线(填写字
母)。
U/V 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
②故障排除后,电阻两端的电压表示数如图乙所示,其读数为 V。
③小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻 R的不同电流和对应的电压值,
如下表所示;根据表中数据在图丙中画出电阻R的I﹣U关系图象。
④由③中图象求出该电阻的阻值为 Ω。(保留一位小数)
根据图象还可以得出电流与电压的关系的结论是 。
9.小红测量某金属丝电阻
(1)图甲是小红正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路,请指出图
中 在 器 材 操 作 上 存 在 的 两 个 不 妥 之 处 ;
。
实验次数 1 2 3
U/V 1.00 2.00 3.00
I/A 0.40 0.58
(2)连接好电路闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表示数几乎为0,由此
可以推断:电路中 (选填图中表示接线柱的数字)间发生了 (断路/短
路)。
(3)排除故障后,移动滑片,测量数据如表所示,图乙是第 1次实验时电流表的示数,
其示数为 A。该金属丝的电阻为 Ω。(4)实验过程中若长时间保持开关闭合会引起实验误差,这是因为
。
(5)测量结束后,应先断开 再拆除导线,最后整理好器材。
10.在测量标有电压为3.8V的某小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6V。
(1)小明连接成如图甲所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误。请你按要求
在图甲中将需要改错的导线画“×”,并补画出正确的导线(要求:使闭合开关后,当
滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大)。
(2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片 P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数
如图乙所示,其示数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(保留一位小数)。
(3)若有三个滑动变阻器,规格分别为:A(5Ω 2A)、B(20Ω 1A)、C(100Ω
0.1A),则应选择 (选填“A”、“B”或“C”)。
(4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,
并绘制成如图丙所示的图象,通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:
灯丝的电阻随温度的增大而 (选填:“增大”、“不变”、“减小”),此实
验中 (需要/不需要)计算灯丝电阻的平均值。