西安市高新第一中学物理第十四章 欧姆定律单元测试卷(解析版)

西安市高新第一中学物理第十四章欧姆定律单元测试卷（解析版）

一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）

1．小明对“篮球在空气中是否受受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。

(1)如图甲，将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门，气球变大（假设篮球体积不变），天平指针向

______偏转。指针偏转的原因是__________________________________________。

(2)为测量篮球受到浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6V，R 是力敏电阻，其阻值与所受压力F压的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2A，此时压敏电阻R大小为20Ω；当篮球给气球充气到体积为篮球2倍时（篮球体积不变），电流表示数为0.15A，力敏电阻R所受压力F B与篮球对左侧托盘的压力F A的关系如图丁所示，则定值电阻R0阻值为______Ω，篮球所受浮力为______N。(3)图乙中篮球与气球内气体的总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。若用此装置测量大于1.29kg/m3的空气密度，指针大概应在______（A/B）处。【答案】右气球受到浮力变大 10 0.09

A

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]打开阀门，气球变大，根据阿基米德原理，气球受到的浮力变大，蓝球对托盘的压力变小了，故天平指针向右偏转。

(2)[3]压敏电阻R 与定值电阻R 0串联，电流表测量电路的电流，电压表测定值电阻的电压，当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2A ，根据串联电路的规律及欧姆定律

0116V 20100.2A

U R R I =

-=-Ω=Ω [4]由图丙知此时 F 1B ＝309N

当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时（篮球体积不变），电流表示数为0.15A ，根据串联电路的规律及欧姆定律

2026V 10300.15A

U R R I =

-=-Ω=Ω 由图丙知此时 F 2B =300N

由图丁知

F B =50F A

故

11A 309N 5050B F F =

= 22A 300N 5050

B F F =

= 托盘A 所受压力的变化量 ∆F A ＝309N 50−300N 50

＝0.18N 篮球给气球充气到体积为篮球的2倍，由阿基米德原理，即篮球所受的浮力为 F 浮=

12×0.18N=0.09N (3)[5]气球体积为篮球的2倍，即气球的体积不变，现用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度，根据阿基米德原理，气球受到的浮力变大，篮球对托盘的压力变小，力敏电阻R 所受压力F B 也变小，可知压敏电阻变大，根据串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据U ＝IR ，定值电阻的电压变小，即电压表示数变小，故用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度，指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧， 即A 处。

2．有一只阻值未知的定值电阻R x 和一只标有“2.5V ”的小灯泡L ：

(1)图甲是用伏安法测定值电阻R x阻值的实物电路。电源电压恒为3V，滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω：

①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整；

（________）

②电路正确连接闭合开关后，发现仅有一只电表指针明显偏转，造成该现象的原因可能是_____；

A．R1断路 B．R x断路 C．开关短路 D．R x短路

③故障排除后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R x=_____Ω；

④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有_____（填序号）；实验序号电压U/V电流I/A

10.80.2

2 1.60.4

3 2.40.6

(2)小华利用如图丙所示电路，巧测出小灯泡L的额定功率。两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω，电源电压恒定。请完成实验步骤：

①闭合开关S、S2，断开S1，______，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数为

2.5V；

②断开开关S2，闭合S、S1，调节________的滑片P，使电压表的示数仍为2.5V；

③保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，读出电压表

的示数为2.7V ，再将R 2的滑片P 移到最右端，读出电压表的示数0.9V ；

④小灯泡的额定功率为_____W 。

【答案】 BD 4 1 滑动变阻器R 1滑片移至最左端 滑动变阻器R 1 0.625

【解析】

【分析】

【详解】

(1)①[1]滑动变阻器R 1与

R x 串联接入电路中，因为已经将右端的上接线柱接入了电路中，要使滑动变阻器能保护电路，必须将一个下接线柱接入电路中，比如左下接线柱；因为电源电压恒为3V ，电压表测R x 两端电压，要与R x 并联，并选择0～3V 的小量程。如图所示：

②[2] A ．若R 1断路，整个电路断路，两表都没有示数，故A 不符合题意；

B ．若R x 断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，故B 符合题意；

C ．若开关短路，等同于开关闭合，两个电表均有示数，故C 不符合题意；

D ．若R x 短路，电流表有示数，电压表相当于接在导线两端，无示数，故D 符合题意。 故选BD 。

③[3]故障排除后，移动滑片P ，当电压表示数为1.2V 时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A ，电流为0.3A ，由欧姆定律，则待测电阻

x 1.2V 40.3A

U R I =

==Ω ④[4]根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为

x 3V 0.21A 0.2A 410U I R R ==≈ΩΩ小滑大＞＋＋ 即不可能通过以上实验获得的数据有1。

(2)①[5]要测出小灯泡额定电功率的原理是P =UI ，已经灯泡的额定电压是2.5V ，所以要测出小灯泡的额定电流，再通过计算可以得到小灯泡额定电功率。因此闭合开关S 、S 2，断开S 1，滑动变阻器R 1滑片移至最左端，使R 1接入电路中电阻为0，调节滑动变阻器R 2的滑片P ，使电压表的示数为2.5V ，即达到小灯泡的额定电压。