1、课时训练(十七)有关电阻、欧姆定律的实验(限时：20分钟)1. 如图K17-1所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路，A、B之间接电阻丝。(不探究与温度的关系)图K17-1(1)本实验是通过比较或来比较导体电阻的大小。(2)小明实验时发现手边只有一根较长的铁丝，用这根铁丝小明可以探究导体电阻的大小与导体和的关系。(3)若想较完整地完成整个探究，至少还要准备一根什么样的金属丝？。2. 2019内江某同学为了探究电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系，进行了如下实验操作：(1)如图K17-2甲所示，是取一段新的电阻丝紧密绕制，用刻度尺测量出它的直径示意图。由此可知，电阻丝的直径为m
2、m，从而计算出电阻丝的横截面积S。图K17-2(2)在实验中，先保持电阻丝的横截面积S和材料不变，探究电阻丝的电阻R与长度L的关系，这种方法叫(选填“等效替代”或“控制变量”)法。(3)为了探究电阻丝的电阻R与L的关系，实验室备有以下实验器材：A. 电源E(电压U=1.5 V)B. 电流表A1(量程0100 mA)C. 电流表A2(量程00.6 A)D. 电阻箱R0(阻值0999.9 )E. 待测电阻丝R(阻值约为10 )F. 开关一个，导线若干。为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选用(选填器材前的字母代号)。把电阻丝拉直后，将其两端固定在接线柱a和b上，在电阻丝上夹一个金属夹P，移动金
3、属夹P的位置，就可改变接入电路中金属丝的长度L，把这些实验器材按图乙的电路连接起来。闭合开关S前，电阻箱的阻值应调整到。闭合开关S后，将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹P的位置，得到多组I、L的数据。根据实验测量数据在坐标平面内，以电流的倒数1I为纵坐标、电阻丝的长度L为横坐标，得出图像如图K17-2丙所示，根据实验图像说明，横截面积S相同的同种材料的电阻丝，接入长度L越长，电流I越小，电阻R。该电阻丝1 cm长度的阻值为。3. 2019铜仁 小李为了探究“电流与电压的关系”，请你与他合作并完成以下实验步骤。(1)请你在图K17-3甲的虚线框中设计出相应的电路图。图K17-3(2)小李在
4、探究电流与电压的关系时，要控制不变。通过实验探究，得到以下数据。在进行数据分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第组数据是错误的。序号12345电压U/V0.81.21.62.02.4电流I/A0.160.240.320.440.48(3)为了分析电流与电压的定量关系，请你利用正确的数据，在图乙坐标中绘制出电流与电压关系的图像。4. 2019龙东地区 某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图K17-4甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变)。 图K17-4(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。(要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，
5、导线不得交叉)(2)连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R(选填“短路”或“断路”)。(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为V；当R的电阻由5 更换为10 时，闭合开关后，为使R两端的电压(选填“改变”或“不改变”)，滑动变阻器的滑片应向(选填“左”或“右”)端滑动；若实验中R的阻值分别是5 、10 、15 ，则滑动变阻器的阻值至少是 。5. 为了用“伏安法”测定盐水的电阻，小忠同学选取一段塑料管，将其充满某种浓度的盐水，两端用金属塞(焊有接线柱)堵住管口，接在如图K17-5甲所示的部分电路中
6、。图K17-5(1)实验的原理是。(用公式表示)(2)图甲中还有两处导线未画出，请在图中补画完整。已知电源电压为6 V；要求滑动变阻器的滑片P向右移动时其接入电路的电阻变大。(3)某次测量时电压表的示数为5.0 V，电流表的示数如图乙所示，其读数为A，则测得盐水的电阻为。6. 2018荆州小金在实验室做测量电阻实验时，设计了如图K17-6甲所示的电路，用来测量接入1、2两点间导体的电阻，已知电源电压为6 V，电流表所选量程如图乙所示。图K17-6(1) 用导线直接连接1、2两点，电流表示数刚好达到最大测量值，则电阻R为。(2)把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表示数为0.2 A，则Rx
7、的阻值是。(3)小金实验时，发现电流表损坏，于是找来另外一块表盘模糊不清但其他均完好的电流表做实验。 在实验过程中，先将电阻R1接在1、2两点之间，再将R2=30 并联在R1两端，前后两次电流表指针偏转角度之比为2021，则R1=。7. 2019福建现要测量电阻Rx的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx(约5 )、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。(1)用笔画线代替导线，将图K17-7甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D端移动时其接入电路的阻值变小。图K17-7(2)正确连线后，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不
8、变。若电路中只有一处故障，则可判断该故障是。(3)排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50 A，电压表的示数如图乙所示，该示数为V，则Rx=。(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0999.9 )和电流表(指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清)等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图丙所示。完成下列实验步骤：正确连接电路，断开开关S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大； ； ；电阻Rx=(用测得量的符号表示)。【参考答案】1. (1)电流表示数灯泡的亮暗(2)长度横截面积(3)长度、横截面积与铁丝相同的其他金属丝2. (1)0.8(2)控制变量(3)B999. 9越大0.3解析(1)
9、根据图甲刻度尺读出20匝电阻丝线圈的长度为L=1. 60 cm=16. 0 mm，则电阻丝的直径为d=Ln=16. 0mm20=0.8 mm。(2)影响导体电阻的因素有：导体材料、长度、横截面积等，探究影响导体电阻因素的实验应采用控制变量法。(3)为了提高实验的精确程度，应选用分度值较小的电流表，故选B;为了保证电路安全，闭合开关S前，应将电阻箱的电阻R调到最大，即999. 9 ;横截面积S相同的同种材料的电阻丝，接入长度L越长，电流I越小，电阻R越大;由图可知，电阻丝连入电路长度为0时电路中电流I1=0.1 A，变阻箱连入电路电阻R0=UI1=1. 5V0.1A=15 ，电阻丝连入电路长度为
10、10 cm时电路中电流I2=112 A，电路总电阻R总=UI2=1. 5V112 A=18 ，10 cm电阻丝的阻值为R3=R总-R0=18 -15 =3 ，1 cm长度的电阻丝的阻值R4=110R3=1103 =0.3 。3. (1)如图所示(2)电阻4(3)如图所示4. (1)如图所示(2)断路(3)3不改变右7. 5解析(3)由图乙中的实验数据可知，定值电阻两端的电压为3 V;由于定值电阻与滑动变阻器串联，当电阻由5 更换为10 时，定值电阻两端的电压增大，由串联电路电压的规律可知，要使定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑片应向右移动。由题意可知，实验中需要保持
11、定值电阻两端的电压为3 V不变，而此时滑动变阻器两端的电压为1. 5 V，当定值电阻的阻值最大时，3V15=1. 5VR min，解得：R min=7. 5 ，所以滑动变阻器的阻值至少为7. 5 。5. (1)R=UI(2)如图所示(3)0.5106. (1)10(2)20(3)57. (1)如图所示(2)Rx断路(3)2. 65. 2(4)闭合S1，断开S2，标记电流表指针所指的位置断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0R0解析(2)电流表示数为零，说明电路故障为断路;电压表有示数，说明电压表的正、负接线柱能与电源两极相连，因此电路故障为Rx断路。(3)电压表使用03 V量程，分度值为0.1 V，则电压表示数为2. 6 V;根据欧姆定律可得Rx=UxIx=2. 6V0.5A=5. 2 。7
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