九年级欧姆定律专题练习(解析版)

九年级欧姆定律专题练习（解析版）一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）1．要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。

实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0~0.6A、0~3A）、学生用电压表（量程为0~3V、0~15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0~9999Ω5A）各一个，开关、导线若干。

(1)小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路。

接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V。

请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：______；(2)在排除故障换用新元件后，经检查电路完好。

闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是______。

所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值；(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值；(a)画出实验电路图______；(b)实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，______；读出电阻箱的阻值R；(c)写出待测电阻R x的表达式：______。

【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同R x=R【解析】【分析】(1)常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因。

(2)根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小。

若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值。

(3)根据实验电路图可知，实验时有电压表，没有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电压表测出待测电阻两端电压，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；据此设计实验步骤。

【详解】(1)[1]接通电路，电流表指针不偏转，示数为零，而电压表示数为2V，说明电流表被短路。

(2)[2]由于电源电压为3V，而电阻R x的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律电路中的电流太小。

(3)[3]可以应用等效法测待测电阻阻值，待测电阻与电阻箱并联，实验电路图如图所示：[4]实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R。

[5]写出待测电阻R x的表达式R x=R【点评】本题的难点较多，一是电流表量程的选取，二是故障原因的判断，三是没有电压表测电阻的方法：根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验，着重体现了等效替代法在实验中的具体应用。

2．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 0.09A【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R0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0116V2010 0.2AUR RI=-=-Ω=Ω[4]由图丙知此时F1B＝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2026V10300.15AUR RI=-=-Ω=Ω由图丙知此时F2B=300N由图丁知F B=50F A故11A309N5050BFF==22A300N5050BFF==托盘A所受压力的变化量∆F A＝309N50−300N50＝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/m3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/m3的空气密度，指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧，即A处。

3．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压小于24伏且保持不变）、待测电阻R x、电压表、电流表（只有0.6安量程可用）、滑动变阻器（标有“1安”字样）、阻值为10欧的定值电阻R1、阻值为30欧的定值电阻R2、开关及导线若干。

实验器材均完好．．．。

(1)小华经过思考，先进行一次实验测电源电压，实验电路图及闭合开关S后对应的电压表的示数如图所示。

小华实验所用电源电压为_________伏；(2)小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验，他正确串联电源、待测电阻、电流表、滑动变阻器和开关，然后把电压表并联接入电路。

闭合开关后，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，发现电流表示数由0.20安增大到0.58安，此过程中电压表示数减小了4.0伏。

当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示，电压表示数为_______V，电流表示数为_________A。

根据图（a）、（b）所示电压表、电流表示数，计算待测电阻R x=__________Ω。

（3）小明分析了小华的实验数据与计算结果，他认为是小华电压表所选量程不对。

小明在小华电路基础上，将电压表换为另一量程并联在R x两端。

为了使实验过程中电表指针能不低于刻度盘的14，他应串联电阻___________（选填R1或R2），滑动变阻器阻值接入范围为____________。

【答案】6 4.0 0.2 10 R10~20Ω【解析】【分析】【详解】(1)[1]假设电压表的量程是0~15V，这时电压表的示数是7.5V，从电路图可以看到，这是一个串联电路，电压表并联在电阻R1两端，电路中的电流117.5V0.75A10ΩUIR===电阻R2两端的电压22=0.75A30Ω22.5VU IR=⨯=电源电压127.5V22.5V30V24VU U U=+=+=>这与题意不符合，所以电压表的量程不是0~15V；那么电压表的量程是0~3V，它的读数是1.5V，电路中的电流111.5V0.15A10ΩUIR===电阻R2两端的电压22=0.15A30Ω 4.5VU IR=⨯=电源电压121.5V 4.5V6V24VU U U=+=+=<这与题意相符合，所以小华实验所用电源电压为6V。

(2)[2]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表示数减小了4.0V，那么电压表的量程不可能是0~3V，电压表的量程是0~15V，从图（a）可以看到，电压表示数是4V。

[3]电流表的量程只能是0~0.6A，从图（b）可以看到，电流表的示数是0.2A。

[4]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电流表示数变大，根据U RI=可知，电路的总电阻变小，待测电阻R x阻值不变，那么滑动变阻器接入电路的阻值在变小，待测电阻R x的电压在变大，变阻器的电压在变小，由于此过程中电压表示数减小了4.0V，那么电压表是并联在变阻器两端的，电源电压是6V，那么待测电阻R x的电压是x6V-4V2VU==电路中的电流大小是0.2A，那么待测电阻R x的大小xxx2V10Ω0.2AURI===待测电阻R x的大小是10Ω。

(3)[5][6]由题意可知，这时电压表的量程是0~3V，假设串联电阻R2，那么电路中的电流大小6V6V0.15A10Ω30Ω40ΩIR=≤=++滑但是要求实验过程中电表指针能不低于刻度盘的14，电流表的量程是0~0.6A，指针不能低于0.15A，所以不能串联电阻R2；串联电阻R1，那么电路中的电流大小要求6V6V0.15A0.3A10Ω10Ω20ΩIR≤=≤=++滑待测电阻R x的电压x x0.75V3VU IR≤=≤解得020ΩR≤≤滑即他应串联电阻R1，滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。

4．小明同学用如图甲所示的电路，探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，满足测量需求的电流表、电压表各一个，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各1个。

(1)连接电路时开关应处于_____（填“断开”或“闭合”）状态。

(2)根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。

（________）(3)小明先探究“电阻R一定时，电流与电压的关系”，他将阻值为10Ω的定值电阻作为R接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端电压及对应电流，记录0在下表中。

①第3次实验时，电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为_____A。

②分析数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成_____。

(4)小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”。

①他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入下表中。

②断开开关S，小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____（填“增大”或“减小”），他这样做的目的是：_____。