江阴市暨阳中学物理欧姆定律章末训练(Word版 含解析)

江阴市暨阳中学物理欧姆定律章末训练（Word版含解析）

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=

1

2

×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．在复习电学知识时，小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。实验中，所用的电源电压为6V ，小灯泡点的额定电压为3.8V ，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A ”。

（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____W 。

（2）移动变阻器的滑片P ，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的小灯泡的I -U 图象。由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻______，如果小灯泡两端的电压为1.9V ，则小灯泡的实际功率_______0.38W 。

（3）在做“探究电流与电阻的关系”实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值行别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。 【答案】1.52 变大 大于 2.4V~3V 【解析】 【详解】

(1)[1]当电压为额定电压3.8V 时，图乙中电流表小量程分度值为0.02A ，示数为0.4A ，灯的额定功率

P 额=U 额I =3.8V ×0.4A=1.52W

(2)[2][3]在图丙中，分别作出图象上a 、

b 两点的电压及对应的电流大小，如下图所示

由图可看出，电压的增加的量U b -U a 大于对应的电流增加的值量I b -I a ，即电压增加的量比电流增加的要大，根据欧姆定律

a b a b a b

U U

R R I I =

<= 所以，当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也变大；因在实际电压1.9V 下的电阻小于灯在额定电压3.8V 下的电阻，R 实

2

22

2()()1 1.52W

0.38W 22444

U U U P U P R R R R =

=>=⨯===额

额额额实额实实额实

即小灯泡的实际功率大于0.38W 。

(3)[4]探究电流与电阻的关系实验时，应控制不同电阻的电压保持不变，根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究，保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验：因电流表的量程为0~0.6A ，所以电路中的最大电流为0.6A ，当接入最小的电阻5Ω时，电压表示数即为允许的最大电压

U 大=R 小I 大=5Ω×0.6A=3V

因变阻器的最大阻值为30Ω，当变阻器电阻全部连入电路中时，若接入最大的电阻R 大=20Ω，此时电路中的最小电流

6V

0.12A 2030U I R R =

==+Ω+Ω

小定大滑大

定值电阻的最小电压

U 小=I 小R 定大=0.12A ×20Ω=2.4V

则定值电阻两端的电压应在2.4V~3V 。

3．用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中，电源电压恒为3V ，小灯泡L 标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“100.5A Ω”字样。

（1）请用笔面线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P 向左移。小灯泡的亮度变亮。 （___________）

（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L 不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端，发现AB CD BC 0,0U U U ==>.由此可知，发生故障的是_________断路（选填：“AB ”、“BC ”或“CD ”）。

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P ，当电压表的示数为2.4V 时，应该向______（选填“左”或“右”）移动滑片P 。才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω，（除不尽则保留一位小数）。 实验次数 电压表示数U /A 电流表示数I /A 电阻R /Ω

1 1.00 0.14

2 1.70 0.22

3

2.50