北京市私立君谊中学物理第十四章 欧姆定律专题练习解析版.docx

1、北京市私立君谊中学物理第十四章 欧姆定律专题练习解析版北京市私立君谊中学物理第十四章 欧姆定律专题练习（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

2、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20；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FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示，则定值电阻R0阻值为_，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)

3、12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4由图丙知此时F1B309N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由图丙知此时F2B=300N由图丁知FB=50FA故托盘A所受压力的变化量FA0.18N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=0.18N=0.09N(3)5气球体

4、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FB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UIR，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。2有一只阻值未知的定值电阻Rx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Rx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10：请用笔画线代替导线将图甲的实验

5、电路补充完整；（_）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_；AR1断路 BRx断路 C开关短路 DRx短路故障排除后，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Rx=_；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/A10.80.221.60.432.40.6(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10和20，电源电压恒定。请完成实验步骤：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

6、数为2.5V；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；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R2的滑片P移到最右端，读出电压表的示数0.9V；小灯泡的额定功率为_W。【答案】 BD 4 1 滑动变阻器R1滑片移至最左端 滑动变阻器R1 0.625 【解析】【分析】【详解】(1)1滑动变阻器R1与Rx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Rx两端电压，要与Rx并联，并选择03V的小量程。

7、如图所示：2 A若R1断路，整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意；B若Rx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Rx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4根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为即不可能通过以上实验获得的数据有1。(2)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

8、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、S2，断开S1，滑动变阻器R1滑片移至最左端，使R1接入电路中电阻为0，调节滑动变阻器R2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。6断开开关S2，闭合S、S1，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数仍为2.5V，使得通过R1、Rx的电流等于小灯泡的额定电流。7由保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，此时R2接入电路中的电阻为0，R1Rx串联，电压表测得路端电压为2.7V；再将R2的滑片P移到最右端，此时R2全部接入电路，R1Rx R2串联，电压表测得

9、R1Rx两端电压0.9V，所以R2两端电压为根据串联电路的特点带入数据解得此时R1接入电路中的电阻为所以当R1Rx两端电压为2.5V时，电路中的电流小灯泡额定电流也为0.25A，所以小灯泡的额定电功率3有一只阻值未知的定值电阻Rx。图甲是用伏安法测Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10：U/VI/AR/10.80.221.60.432.00.5(1)甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）；（_）(2)改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是_（填字母）；A滑动变阻器断路 BRx断路

10、 CRx短路(3)故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，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Rx=_；(4)实验小组测了三组数据（如上表），进行多次实验的目的是_；分析表中数据可知，不可能通过以上实验获得的数据是_（填序号）。原因是_；拓展小明认为，实际中电流表和电压表都有内阻，若考虑电表的内阻，利用甲图改正后的电路测量电阻时，如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为Rv和RA，则Rx更准确的表达式为_。【答案】 A 4 取平均值减小误差 1 电压表示数为0.8V时，滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值 【解析】【分析】【详解】(1)1用伏安法

11、测Rx阻值的大小，需要知道Rx两端的电压大小，流过Rx的电流大小；从图甲可以看到，可以把电阻Rx左端与电流表的接线改成电阻Rx左端与开关S右端相连，这时电流从电源正极流出，流过电流表、滑动变阻器、电阻Rx，再流过开关S，最后回负极，电压表并联在电阻Rx的两端；根据上述修改实物图，如下图所示。(2)2A假设滑动变阻器断路，那么整个电路都没有电流，电流表没有示数，电压表也没有示数，这与题中的条件相符合，所以可能是滑动变阻器断路，选项A符合题意；B假设Rx断路，那么电路中没有电流，电流表没有示数，电压表测的是电源电压，有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是Rx断路，B项不合题意；C假设Rx短路，

12、那么电路中有电流流过，电流表会有示数，电压表没有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是Rx短路，C项不合题意。故选A。(3)3从图乙可以看到，电流表的量程是00.6A，分度值是0.02A，它的读数是0.3A，根据可知，待测电阻Rx的大小是待测电阻Rx的大小是。(4)4因为实验过程中会存在误差，进行多次实验的目的是取平均值减小误差。56不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1；因为当电压表的示数是0.8V时，这时变阻器两端的电压是流过变阻器的电流大小是，这时变阻器的电阻大小是而变阻器的最大阻值是10，与实际不符合，所以电压表的示数不可能是0.8V，不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1。7根

13、据欧姆定律可知，流过电压表的电流是，根据并联电路的电流规律可知，流过Rx的电流大小是根据可知，Rx的阻值是Rx的阻值是。4某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到B端这样操作的目的是为了_（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，电流表示数如图乙所示，接着继续探究，把所测数据填在了下表中实验次数12345电压U/V0.711.11.51.7电流I/A0.180.200.26

14、0.30图乙中电流的示数为_A。图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出IU图象，并标标记为a。（_）（3）图丙中b、c、d三条IU图象，是其他组同学选择5、10和20的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。单独分析图丙中每条IU图象，可以得到的结论是_。该小组同学发现，分析图丙中的IU图象，还能得到：“当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法：_。验证中的规律，该小组的同学选择了5、10、20的定值电阻，准备分别接入图甲电路，测量电流进行探究，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可

15、以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，0.13A，发现无法验证中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U为确保完成验证，则这个电压值U的范围为_。A1.5VU3V B1.3VU2.1V C1.3VU2.6V D2.1VU2.6V【答案】保护电路； 0.12 电阻一定时，电流与电压成正比 见解析 B 【解析】【详解】(1)1为保护电路，闭合开关前，滑片必须处于最大阻值处，即应将滑动变阻器的滑片P移到B端；(2)2图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表

16、的示数为0.12A；3图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出IU图象，并标记为a，如下所示：(3)4单独分析图丙中每条IU图象，因为过原点的直线，故可以得到的结论是电阻一定时，电流与电压成正比；5由上图知，当电压为0.8V时，对应的电流大小约为0.032A、0.066A、0.13A，结合电阻大小分别为20、10、5，考虑到误差因素，电流与对应的电阻之积为一定值，故还能得到：当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律；分析方法采用了控制变量法；6根据欧姆定律I=有U=IR，3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V

17、、2.6V，都小于电源电压3V，是因为电源有内阻的原因；设电源本身的电压为E，对外（R与R串联）提供的电压为U，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路中的电流：I=，由欧姆定律，R与R获得的电压为：U=I(R+R)=(R+R)，故有:=+=+，由数学知识得，对外提供的电压U的倒数与串联电阻（电源内阻r之外的电阻）的倒数为一次函数的关系，即为：=k+b，根据该小组的同学选择了5、10的定值电阻，电源内阻r之外的电阻获得的电压分别为2.1V、2.4V，将已知量代入上式：=k +b，=k +b，解方程组得：k=，b=，故这个一次函数关系式为：=+，他们计划仍按图甲进行探究，因要控制当电阻的电压值U为一定

18、值，根据串联电路电压的规律，变阻器分的电压也为一定值，由分压原理，定值电阻和变阻器分得的电压之比为一定值，故当电阻为20时，变阻器连入电路中的电阻最大为20，此时的总电阻为40，代入这个关系式：= +，解得：U=2.6V。变阻器与电阻的电阻相等，根据分压原理，故电压表示数为1.3V；当电阻最小为5时，电路中的电流最大，变阻器连入电路中的电阻最小，此时电压表有最大值，当变阻器电阻连入电路中的电阻为0时，将5代入这个关系式：= +，故：U=2.1V。综上，他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U，为确保完成验证，则这个电压值U的范围为：1.3VU2.1V故选B。5如

19、图（a）是学校实验室型号相同的电子温度计，有几个已经损坏小明想探究是否是“测温 头”（“测温头”就是一个热敏电阻）损坏（一）他将损坏电子温度计的“测温头”拆下，用如图（b）所示的电路进行测量（1） 请根据图（b）的电路图，将图（c）的实物电路连接完整（_）（2） 小明将一个“测温头”接入电路，闭合开关，发现电流表和电压表的示数如图（d）所示，此测温头内部可能_（断路/短路）（3） 将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e）所示小明猜想： 这些“测温头”内部_（断路/短路）； 这些“测温头”的阻值都很_（大/小）小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下，接入图（b）的电路中进行测

20、量结果电流表、电压表的示数仍如图（e）所示由此验证了猜想也是正确的（二）小明调整了实验方案，利用微安表重新实验（1）如图（f）所示是小明重新设计的实验装置，他记录了各“测温头”的多组“温度电流”数据在加热过程中，电压表的示数始终为1.5V不变，某温度时微安表的示数如图（g）所示，此时电流大小为_A，热敏电阻的阻值为_（2）图（h）是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度电流”图像由图像可知，灵敏度最高“测温头”是_，其阻值随温度的升高而_（增大减小）【答案】 短路 断路 大 150 10000 A 减小 【解析】【详解】（一）（1）根据电路图连接实物图，电流从电源正极出发，依次流经开关、

21、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极，同时注意滑动变阻器应接在B处以满足滑片P向右滑时接入电路阻值变小，同时电流表选择00.6A、电压表选择03V的量程（并联在测温头两端），注意正极流入负极流出，具体连接情况如下：（2）从图（d）中可以看出，电流表有示数，即代表电路中有电流经过，电路是通路，并且电压表示数为0，说明测温头没有断路而是处于短路状态；（3）将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e）所示，电流表示数为0，说明电路中无电流通过，且电压表示数为3V，有两种可能：可能这些“测温头”内部处于断路，所以电路中无电流通过，且此时电压表测量电源电压；可能这些“测温头”的阻值很大

22、，电路中电流非常微弱，所以电流表示数几乎为0，“测温头”由于阻值过大，分压增多，其两端几乎等于电源电压3V。（二）（1）观察微安表（g）可知，其量程为400uA，分度值为10uA，表中示数为150uA，根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为：；（2）观察图像（h）可知，A、B、C三个“测温头”，大的趋势均是随温度升高电流增大，且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显（C次之，B几乎无变化），所以灵敏度最高的“测温头”是A。6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，闭合开关若发现电流表和电

23、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_；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：_；（4）为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？答：_A换用电压不同的电源再做实验 B换用阻值不同的电阻再做实验【答案】 滑动变阻器的阻值没有在最大值处 电阻断路 电阻一定时，电流与电压成正比 B 【解析】【分析】滑动变阻器与定值电阻串联，滑片向右移，电路中的电阻变大，电流减小，故滑动变阻器应将左半段接入电路中

24、；电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；物理实验中，使结论更具普遍性的方法是多做几次实验【详解】(1)滑动变阻器与定值电阻串联，当变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，即滑片向右移动时电阻变大，又上面已接D，故下面接A；电源使用两节干电池，故电压表选用03V量程，与定值电阻并联；如图所示： (2)为保护电路，在连接电路时，开关应当处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值状态，而本题中电流表和电压表的示数都很大，说明滑动变阻器的阻值没有在最大值处；电流表的示数为零说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障电压表示数为3V等于电源电压，说明电

25、压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，所以故障是电阻断路了；(3)在表中：导体的电阻一定，导体两端的电压从1V到2V再到3V，相对应的，导体中的电流从0.1A到0.2A再到0.3A.电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：在电阻一定时，电流与电压成正比；(4)换用阻值不同的电阻，多进行几次实验可避免实验的偶然性，使结论更具普遍性，故选B故答案为(1)如上图；(2)滑动变阻器的阻值没有在最大值处；电阻断路；(3)电阻一定时，电流与电压成正比；(4)B【点睛】电压表与定值电阻并联；为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处；探究电流与电压、电阻的关系时，要用到控制变量法7小明同学利

26、用四个定值电阻（5、10、15、20）、规格为“15 1A”的滑动变阻器、电源（电压为4.5V）、电压表、电流表、开关和导线等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。 (1)小明选择10的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表示数_，电压表示数_（改变/不变）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在连接错误的一条导线上断“”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_；(2)排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为_A，又读得电压表示数为2V，此时小明_（能/不能）得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论；(3)在探究

27、“电流与电阻的关系”时，小明将控制电压设为2.5V，依次将阻值为5、10、15，20的定值电阻接入电路。在换上10的电阻后，后续操作有以下四步：闭合开关；将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；记录电流表示数；将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是_。他用20的电阻替换15的电阻进行实验，发现无法使电压表读数调到2.5V。他可以在电路中与滑动变阻器_（串联/并联）一个阻值大于_的电阻，才能使实验进行到底。【答案】改变 不变 0.2 不能 串联 1 【解析】【分析】【详解】(1)12如图甲所示的电路，则电阻与电压表被短路了，电流表与变阻器串联，故闭合开关，调节滑动变阻器的

28、滑片，电流表示数改变，电压表示数不变（为0）。3电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，同时电流表电压表都要正进负出，改正后如图（见答案）所示。(2)4电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A。5仅一组数据不能得出结论，不具有普遍性意义。(3)6连接电路时，为了防止短路应断开开关且滑动变阻器调到阻值最大处，然后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表达到要求电压，记录电流表示数。78为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为4.5V-2.5V=2V，变阻器分得的电压为定值电阻电压的倍，当接入20的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻R滑=0.820=16而变阻器的最大电阻为15，故滑动变阻器不能将20的电阻两端电压调到2.5V，此时应该串联一个电阻R，故R的最小值R最小=R滑R滑=1615=1即需要串联一个阻值大于1的电阻，才能使实验进行到底。8现有下列器材：学生电源6V、电流表（00.6A，03A）、电压表（03V、015V）、阻值不同的定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。(1)按图甲所示连接好电路，滑片P移到阻值最大处，将5的定