初中物理欧姆定律的应用实验题

(6分)阅读短文，回答问题
热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路，当AB 两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶电路，实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B 间的温度差有关，温度差越大，回路电流越大.

（1）其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流     (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”).
（2）其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流     (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”).
（3）其它条件不变，移去酒精灯，将B 放人另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流      (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”）.
（4）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由      能转化而来.
（5）热电偶电路可以把温度信号换成       信号，利用这种性质可以把热电偶做成        (写出一种应用).

法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖。小明设计了如图所示的电路，来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答：
（1）断开S₁，闭合S₂，移动滑动变阻器R₂的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知，无磁场时GMR的电阻大小为       欧；再闭合S₁和S₂，保持R₁滑片位置不变，移动滑动变阻器R₂的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示，可计算出有磁场时GMR的电阻大小；

实验序号	1	2	3	4
U/伏	1.00	1.25	2.00	2.50
I/安	2×10^-3	2.5×10^-3	4×10^-3	5×10^-3

 
（2）通过比较上述两次实验，得出的结论是       ；
（3）利用上述的电路并保持原有器材不变，你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是        。

小明和同学在打扫实验室时，发现实验桌上有一个灯泡，灯泡上标明额定电压为4V，额定功率看不清楚．小明很想知道它的额定功率，刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关、12V的稳压电源各一个，小明用它们连成了如图所示的电路，其中R为电阻箱，小明测出了电流表示数随电阻箱阻值变化的几组值，并将其记录在如下的表格中．

（1）当电流为0.5A时，电阻箱两端的电压是          V，灯泡的电阻为           Ω．
（2）根据表中数据，请求出小灯泡的额定功率为           W．
（3）小明的同学发现小明记录的数据中有一个电流值有错误，这个错误数据是   A．
（4）小明的同学认为利用图示器材还能进行下列实验，其中无法完成的是　　．
A．探究导体中的电流与电压的关系    B．探究小灯泡的亮度与灯泡功率的关系
C．测量小灯泡正常工作时的电阻        D．探究串联电路中电流的特点．

小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R₁的阻值是     Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是      W，此时，电阻R₁在10min内产生的热量为     J．

某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω  1A”，灯泡L标有“2.5V  1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（    ）

A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A	B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W	D．该电路的最大功率是2.25W

在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R₀，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示。小军读出电流表A₁的示数为0.5A，而电流表A₂的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为______V，电阻为_____Ω。

给你一只标有“10Ω 0.3A”的定值电阻和一只标有“30Ω 0.6A”的定值电阻，在保证所有电路元件安全的前提下，若串联接入电路，则电路中允许通过的最大电流为______A，它们两端允许加的最大电压为______V；若并联接入电路，则干路允许通过的最大电流为______A，它们两端允许加的最大电压为______V。

为防止酒驾事故的出现，有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛应用．酒精气体传感器是一只阻值随接触到的酒精气体浓度变化而变化的电阻，其关系如图甲所示，某种呼气酒精测试仪的电路如图乙所示，图中电源电压恒为4V，定值电阻R₂＝10Ω．求：

（1）图中的浓度表是用       表改装的．
（2）酒精气体浓度越高时，电路中的电流将       （选填“越大”或“越小”）．
（3）若图乙所示酒精气体测试仪电路中的浓度表损坏了，在将表拆去同时又将断开部分接通后，用一只量程为3V的电压表改接入电路作为浓度表使用，以对测试仪进行修理．请你在虚线框内画出改用电压表作为浓度表使用时的电路图．

（4）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml.为便于识别，请将酒精气体浓度0.2 mg/ml、0.8 mg/ml准确标在如图丙所示电压表刻度盘的对应位置上，并将相应的刻度线用签字笔加粗．

如图所示是某同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置．

(1)它的工作原理是：油箱内油面        时(选填上升或下降)，金属滑片向上端移动，电流表示数会      (填“变大”或“变小”)．
(2)请你对该同学在设计中使用电阻R₁做出评价：                   ．
(3)你认为该设计中值得改进的方面是：                  ．

图像法是物理学中研究问题的一种重要方法。陆晨同学在研究电阻、电压、电流三者之间的关系时，他分别测出甲、乙电阻两端的电压和分别通过它们的电流，并通过描点法画出了它们大概图像，如图（1）所示。

(1) 从图像(1)可看出　　  的电阻较大；
(2) 该同学又将两个小灯泡串联在同一电路中，他通过滑动变阻器使小灯泡由暗到亮，并记录了两个灯泡的多组数据，可根据数据画出的图却是曲线，如图(2)所示。经分析，其原因可能是：　　　　　　　            。当通过两个灯泡的电流为0.25A时，灯泡两端的总电压是     V。

利用如图甲所示的实验器材，测定额定电压为6V的小灯泡的电功率．已知滑动变阻器上标有“l2Ω 1A”的字样，电源电压保持不变．请完成下列相关问题：


(1)该实验的原理是__________(2分）
(2)在甲图上补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向右移动时，小灯泡变暗．(2分）
(3)连好电路后，要使滑动变阻器的电阻丝全部接入电路，应先将滑片P移至__________（选填“a”“b”）端，再闭合开关S，此时电压表示数为4.2 V，对应的电流表示数如图乙所示．(2分）
(4)调节滑片P，当P移至ab中点时，小灯泡恰好正常发光．
(5)继续调节滑片P，当P移至另一点时，灯泡偏亮，读出此时电压表、电流表示数分别为6.5 V、0.52A ．
（6）根据实验过程填完下表． (2分） 

甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究．

(1)甲小组选取的定值电阻为25Ω，电阻箱阻值如图乙所示，其值为     Ω，此时电压表的示数为3.5V，则该小组所用电源的电压为        V；实验中若增大电阻箱阻值，电路中的电流将       ，电压表示数将       （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验，他们通过调节电阻箱，得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值，并作出U－R图像（如图丙）．由图像可知，电阻箱阻值为20Ω时，电压表的示数为       V，该组所选用定值电阻的阻值为      Ω．

2011年5月1日开始实施的《刑法修正案(八))，对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”制定了严格的界定标准，如下表所示。

饮酒驾车	20mg/100mL 血液中的酒精含量< 80mg/100mL
醉酒驾车	血液中的酒精含量80mg/l00mL

①沭阳交警在某次安全行车检查中，检测到某驾驶员100mL的血液中酒精含量为66mg，那么，该驾驶员属于             。
②如图甲所示，是酒精检测仪的简化电路。其中，定值电阻R₀=10Ω，电源电压为3V；R为气敏电阻，它的阻值与酒精气体含量的关系如图乙所示。如果通过检测仪检测到驾驶员的血液中酒精含量为12%时，电流表的示数为          A。

在一次实验活动比赛中，老师给定了以下器材：一个输出电压为9V的稳压电源、一只电压表、一个电阻箱、一个最大值为20Ω的滑动变阻器、两只开关以及导线若干，要求测定一只额定电压为6V的小灯泡的额定功率．聪明的李明设计了如图甲所示的电路图，顺利完成了实验．
（1）请根据甲图所示的电路图，用铅笔画线代替导线将乙图中电压表正确接入实物电路中．
（2）李明在实验时，首先闭合开关S₁，观察到电压表表盘示数如丙图所示，要使小灯泡两端电压达到额定电压，应将甲图电路中滑动变阻器R的滑片P向　　端滑动（选填“a”或“b”）．
（3）调节滑片P使电压表示数等于6V后，保持滑动变阻器R的滑片P位置不动，断开开关S₁，再闭合开关S₂，调整电阻箱R^′接入电路的阻值，使电压表的示数再次等于6V，此时电阻箱的示数如丁图所示，则电阻箱接入电路的阻值为　、　Ω，由此可知小灯泡的电阻为　、　Ω．小灯泡电阻的得出是运用了物理研究中的　、　（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．根据以上获得的实验数据可知小灯泡的额定功率为　、　W．

科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，图甲是其原理图．弹簧的一端固定水平地面上，另一端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R₂接触良好且不计摩擦）．已知物体A的质量为100kg，定值电阻R₁= 6Ω，R₂是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），其最大阻值为24Ω，电源电压为6V，电流表的量程为0~0.6A．当不拉拉环是时，金属滑片P刚好处于a端．已知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示，问：

⑴要把电流表的表盘改为拉力计的表盘，则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处？
⑵闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R₂接入电路中的电阻为多少？
⑶在保证电路安全的条件下，拉环拉力的最大值为多大？