人教版物理九年级下册 欧姆定律专题练习(解析版)

人教版物理九年级下册欧姆定律专题练习（解析版）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（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．某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，按如图甲所示的电路图正确连接电路，逐次将不同阻值的电阻R 接在a 、b 间，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。

(1)当接入的电阻R 为5Ω时，闭合开关，电流表无示数，电压表示数如图乙所示，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则故障是______；电源两端的电压为______V ；

(2)排除故障后进行如下操作：

①闭合开关，记录电流表示数；

②移动滑片使电压表示数为U 0时，记录电流表示数；

③当接入的电阻R 分别为10Ω、15Ω时，闭合开关，重复步骤2；

④当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，电压表示数大于U 0，记录电流表示数；

⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图像；

(3)实验中，滑动变阻器消耗的最大功率为______W ；

(4)仍使用原有器材，若使以上四个电阻都能为实验所用，应控制a 、b 之间的电压至少为______V 。

【答案】R 断路 6 1.8 4.5

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，移动滑片，两表指针保持不动，说明电路发生断路，且在电压表连接的两个接线柱之内，即电阻R 断路。

[2]由图乙可知，电压表量程的选则是0~15V ，分度值为0.5V ，电压表的示数为6V 。

(3)[3]由题意知，当刚闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大阻值处，根据图乙可知此时电路中的电流为0.3A ，可得到滑动变阻器的最大阻值为

6V-0.3A 5Ω==15Ω0.3A

ab U U R I -⨯=滑 当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电压表示数大于U 0，由图知，电流表的示数为0.1A ；此时电路的总电阻为

16V ==60Ω0.1A

U R I =总 R x =R 总-R 滑=60Ω-15Ω=45Ω

由图知，电阻两端的控制电压为

U R =I 1R 1=0.6A×5Ω=3V

根据传亮电路电压的规律可知

U 滑=U -U R =6V-3V=3V

由图知，电路中的最大电流为0.6A ，所以滑动变阻器的最大功率为

P 滑=U 滑I 大=3V×0.6A=1.8W

(4)[4]

由题意知，定值电阻的阻值不同，但两端的电压相同，当阻值为45Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，电路中的电流为

x 6V ==0.1A 45Ω+15Ω

U I R R =

+滑 定值电阻两端的电压为 U R =IR =0.1A×45Ω=4.5V

所以，为保证在滑动变阻器范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V 。

3．小明用图甲所示的电路，做伏安法测定值电阻实验。

(1)按图甲连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片后，电流表示数为0.3A ，此时电压表的示数如图乙所示，则定值电阻x R 的阻值为_________Ω；

(2)为了使测量结果更准确，小明进行了多次测量，记录了每次测量中电压表和电流表的数值，计算出每次测量所对应的x R 的阻值，再求x R 的________；

(3)小明又设计了另一种测量电阻x R 的方案，电路图如图丙所示，电路中定值电阻0R 的阻值已知，电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤，并写出电阻x R 的表达式； ①断开1S ，闭合S 、2S ，用电压表测______两端电压， 读出电压表示数为1U ； ②_____________（填各开关的状态），用电压表测x R 两端电压，读出电压表示数为2U ； ③电阻x R 的阻值表达式为x R =________（用1U 、2U 、0R 表示）。

(4)小明在完成实验后，利用图丁所示的电路，测出了额定电流为I 额的小灯泡L 的额定功率。电路中定值电阻0R 的阻值已知，电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。请你完善下列相关操作步骤，并写出小灯泡L 的额定功率的表达式。

①断开2S ，闭合S 、1S ，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_______，小灯泡L 正常发光；

②断开1S ，闭合S 、2S ，_______，读出电流表示数为1I ；

③断开1S ，闭合S 、2S ，调节滑片至最左端，读出电流表示数为2I ；

④小灯泡的额定功率的表达式为P =额

________（用I 额、1I 、2I 、0R 表示）。 【答案】15 平均值 电源 断开2S ，闭合S 、1S 2012

U R U U - I 额 保持滑动变阻器的