保定物理欧姆定律单元复习练习(Word版 含答案)

保定物理欧姆定律单元复习练习(Word版含答案)

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．小明同学在探究电流与电阻的关系实验时，选择的实验器材有：电源（电压恒为6V ），电流表（0~0.6A ）､电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω､10Ω､15Ω､20Ω），滑动变阻器“30Ω 1A ”，导线若干。

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接；

（__________）

(2)同学们先将5Ω的电阻接入电路R所在位置，闭合开关移动滑片，使电压表的示数为2.5V，记录此时电压表､电流表的示数；接下来断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω电阻，

_____，将对应的电压表、电流表的示数记入表格。实验中，定值电阻两端的控制电压值的合理范围是______；

(3)小聪同学认为小明的实验操作太麻烦，决定将滑动变阻器和电压表去掉，用两节新的干电池做电源。电路简化为如图丙所示，进行实验，实验中在A､B之间接入阻值不同的定值电阻，在实验器材完好，操作过程无误的情況下，获得的实验数据如表格所示。小聪分析数据发现无法得出相应的实验结论。请你通过分析数据及实验器材，说明小聪无法得出实验结论的原因_____。

实验次数1 2 3

电阻R/Ω 5 10 20

电流I/A 0.5 0.260.14

【答案】 调节滑动变阻器的滑片P 使其处于最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P 使其电压表的示数还是2.5V

R 2.4V 3V U ≤≤ 见解析

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]从图甲可以看到，变阻器与电阻R 串联接在电路中，电压表测的是电阻R 两端的电压，在图乙中，电源的正极与滑动变阻器的左下端相连，滑动变阻器的电阻最大是30Ω，而四个定值电阻中最大的电阻是20Ω，所以定值电阻中的电压不会超过3V ，电压表的量程选择0~3V 即可，电压表的3V 接线柱与定值电阻的右端相连；根据上述连接实物图，如下图所示。

(2)[2]探究电流与电阻的关系，就要保持电阻两端的电压不变，所以接下来断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω电阻，调节滑动变阻器的滑片P 使其处于最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P 使其电压表的示数还是2.5V ，再将对应的电压表、电流表的示数记入表格。

[3]由题意可知，设电阻R 两端的电压是R U ，电路中的电流是I ，根据欧姆定律可得R U I R

=，滑动变阻器两端的电压是 R 6V -U U =滑

滑动变阻器接入电路的阻值大小是

(

)R R R R 6V -6V -U R U U R U I U R

⋅=

==滑滑 因为30ΩR ≤滑，即 ()R

R

6V -30ΩU R U ⋅≤

化简可得 R 6V 30ΩR U R ⨯≥

+ 当电阻5ΩR =，可得到R 6V 7

U ≥；当电阻10ΩR =，可得到R 1.5V U ≥；当电阻15ΩR =，可得到R 2V U ≥；当电阻20ΩR =，可得到R 2.4V U ≥；由于电压表的量程是0~3V ，所以R 3V U ≤；综上所述，实验中，定值电阻两端的控制电压值的合理范围是

R 2.4V 3V U ≤≤

(3)[4]从表中数据可以看到，三次实验，电流与电阻的乘积是不相同的，即电阻两端的电压是不相同的，这是因为电流表也有内阻，当电阻R 阻值变大时，根据串联电路的分压原理可知，电流表的内阻不变，电阻R 两端的电压也在变大，而探究电流与电阻的关系实验，要求电压不变，所以无法得出相应的实验结论。

3．小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系．

（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整_______．（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）

（2）正确连接电路后，闭合开关．

①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是

_________；

②若电压表示数约为3V ，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是___________________；

（3）排除故障后，调节变阻器的滑片，测出通过电阻R 的电流值和对应的电压值如下表，分析表中的数据可得出的结论是：________________________________；