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九年级欧姆定律（培优篇）（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 0.09A【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 20100.2AU 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 10300.15AU 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 5050B 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。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大，闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是（）A．电流表示数变小，输出信号电压U ab变大B．电流表示数变大，输出信号电压U ab变大C．电流表示数变小，输出信号电压U ab不变D．电流表示数变大，输出信号电压U ab减小【答案】A【解析】【分析】【详解】BD．由电路图知道，定值电阻与气敏元件串联，电流表测电路中的电流，输出信号即气敏元件的电压U ab；由于当煤气浓度升高时，气敏元件电阻增大，由电阻的串联知道，总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故BD错误；AC．此时由欧姆定律的变形U=IR可知，R的电压变小，由串联电路电压的规律知道，输出信号电压U ab会变大，故A正确，C错误，故选A．2．现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，小康等几个同学分别设计了如下所示的四种电路，其中可行的是A．B．C．D．【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A、由图知，两电阻并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大，通过电阻的电流越小，故A可行，符合题意；B 、由图知，两电阻串联在电路中，根据欧姆定律和串联电路电压规律可知电阻越大，电阻两端的电压越大，故B 可行，符合题意；C 、由图知，两电阻并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大，通过电阻的电流越小，电流表测量干路电流，根据并联电路的电流特点可知通过每个电阻的电流大小；故C 可行，符合题意；D 、由图知，两电阻串联在电路中，通过两电阻的电流相等，所以电流表的示数不能反应R 1和R 2的阻值大小，故D 不可行，不合题意．故选ABC ．3．如图所示，电源电压不变，a 、b 为电流表或电压表，滑片P 在滑动变阻器R 3的中点，电路在工作时均安全。
只闭合S 1时，a 、b 均有示数；先闭合S 1，再闭合S 2，b 示数有变化。
一、初中物理欧姆定律问题1．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑片 P 从b端移动到 a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（）A．电源电压为 4V B．电路总功率的最大值为 2.4WC．R1电功率的最小值为 0.4W D．R2的最大阻值为10Ω【答案】C【解析】【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片于a 端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，由UIR=可得，电源的电压1110.6AU I R R==⨯…①当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，则滑动变阻器的最大阻值2224V=20Ω0.2AURI==故D错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压21210.2A4VU I R U R=+=⨯+…②因电源的电压不变，由①②可得110.6A0.2A4VR R⨯=⨯+解得：R1=10Ω，电源的电压10.6A0.6A10Ω6VU R=⨯=⨯=故A错误；电路消耗的最大功率116V0.6A 3.6WP UI==⨯=故B错误；R1电路消耗的最小功率221210.2A10Ω0.4WP I R==⨯=（）故C正确。
故选C。
2．如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变．电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是（）A．定值电阻R1的最大功率为3.6WB．电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45AC．滑动变阻器的最小功率为0.45WD．滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω【答案】C【解析】【详解】A．从图中可以看到，这是一个串联电路，电阻R1和滑动变阻器R2串联在一起，电压表V1测的是电阻R1两端的电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2接入电路中电阻两端电压，要求定值电阻R1的最大功率，那么需要定值电阻R1两端的电压最大，由题意可知，当R1两端的电压是3V时，电压表V1的量程没有超出，流过R1的电流为1113V==0.3A10ΩUIR=此电流大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器R2的最大电流，那么滑动变阻器R2两端的电压为214.5V3V 1.5VU U U=-=-=这个电压大小也没有超过电压表V2的量程，所以当R1两端的电压是3V时能够保证电路安全，此时定值电阻R1的最大功率为()221113V0.9W10ΩUPR===A错误；B．当电流表的示数最小时，电路中电阻最大，滑动变阻器R2接入电路中电阻最大，即220ΩR=，电路中的电流大小为124.5V0.15A10Ω20ΩUIR R===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R2的最大电流，也没有超过电流表的量程，此时R1两1R 10.15A 10Ω 1.5V U IR ==⨯=R 2两端电压为21R R - 4.5V -1.5V 3V U U U ===这也没有超过两电压表的量程，所以电路中的电流最小可以为0.15A ； 当电流表的示数最大时，假设0.45A I =，此时R 1两端的电压是1R 10.45A 10Ω 4.5V U IR ==⨯=这个电压大小超过了电压表的量程，所以0.45A I ≠，所以电流表A 的示数变化范围不为0.15A~0.45A ，B 错误；CD ．当滑动变阻器R 2的电阻最小时，此时电路中电流最大，R 1两端的电压最大，只能是3V ，由上述可知0.3A I =，R 2两端的电压为2R 1.5V U =，R 2的最小值为2R 2 1.5V5Ω0.3AU R I=== 由上述可知，滑动变阻器R 2的电阻可取20Ω，这也是R 2的最大值，所以滑动变阻器R 2的阻值取值范围为5Ω~20Ω；设电路中的电流为I ，由题意可知道滑动变阻器的功率为()()2222222221212121212-4-4U U U P I R R R R R R R R R R R R R ⎛⎫==⋅=⋅= ⎪++⎝⎭+ 要使电功率P 最小，那么()2122-R R R 要最大，当R 2是5Ω或者20Ω时，()2122-R R R 最大，滑动变阻器的电功率最小，大小为0.45W P =，可知，C 正确、D 错误。
一、初中物理欧姆定律问题1．如图所示电路，电源电压恒为6V ，定值电阻R 1为10Ω，滑动变阻器R 2的规格为“20Ω 0.5A ”，电压表量程为0~3V ，电流表量程为0~0.6 A 。
则（ ）A ．电压表测量的是电阻R 1两端的电压B ．当变阻器R 2的滑片P 向左移动时，电压表的示数变小C ．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 2接入电路的阻值范围是2~10ΩD ．当变阻器R 2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min 电阻R 1产生的热量是53.3J 【答案】C 【解析】 【分析】(1)根据电压表的正确使用判断所测的电路元件；(2)由电路图可知，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R 1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变化；(3)比较滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R 1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中最大阻值，从而得出答案；(4)当变阻器R 2接入电路中的阻值是8Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据2Q I Rt =求出1min 电阻R 1产生的热量。
【详解】A ．由电路图可知，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流，故A 错误；B ．由电路图可知，滑动变阻器滑片右侧接入电路，当变阻器R 2的滑片P 像左移动时，接入电路的电阻增加，电压表的示数变大，故B 错误；C ．因为滑动变阻器R 2的规格为“20Ω0.5A ”，所以接入滑动变阻器的最大电流是0.5A ，电路的最小电阻是6V 12Ω0.5AU R I === 滑动变阻器接入电路中的最小电阻112Ω10Ω2ΩR R R -=-==小当电压表的最大测量值为3V 时，滑动变阻器接入的电阻最大，为10Ω，故C 正确；D ．当变阻器R 2接人电路中的阻值是8Ω时，电路的总电阻1210Ω8Ω18ΩR R R '=+=+=此时电路中的电流6V 1A 18Ω3U I R '===' 通电1min 电阻R 1产生的热量2211(A)10Ω160s 66.7J 3Q I R t '==⨯⨯⨯≈故D 错误。
一、初中物理欧姆定律问题1．在图所示的电路中，电源电压U保持不变。
现有如下两种操作：①用电压为2U的电源替换原来的电源；②将滑动变阻器滑片向右移。
其中可以使电流表A1示数与A2示数的比值变大的操作有A．只有①可行B．只有②可行C．①②都不行D．①②都可行【答案】B【解析】【详解】由图可知，R1和R2并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R2的电流，用电压为2U的电源替换原来的电源，两电阻不变，由I=UR可知电流表A1示数与A2示数大小不变，两电表示数之比也不变，不可行；并联电路中各个用电器两端的电压相等，由并联电路电流的特点和欧姆定律可知，电流表A1示数与A2示数的比值1211222212111UI I I R RIUI I I RR+==+=+=+，将滑动变阻器滑片向右移，接入电路中的电阻变大，即R2的阻值变大，R1的阻值不变，21RR变大，2II变大，电流表A1示数与A2示数的比值变大，②可行，故选B。
2．如图所示，电源电压恒为9V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”，灯泡标有“3V 1.5W”字样。
闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（）A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24ΩB．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC ．电压表示数的变化范围是1V~3VD ．灯泡的最小功率是0.54W【答案】D【解析】【详解】从图中可以看到，灯泡和滑动变阻器串联，根据电功率公式P UI =可知灯的额定电流是L L L 1.5W 0.5A 3V P I U ===额额额还可知道灯泡的电阻是 L L L 3V 6Ω0.5A U R I ===额额 因为电压表的量程是0到3V ，所以当灯泡两端的电压是3V ，电路中的电流最大，大小是max L 0.5A I I ==额由此可计算得电路中的最小总电阻是min max 9V 18Ω0.5AU R I ===总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，灯泡两端的电压最小，电流也是最小的，电路是安全的，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω；电路中的最大总电阻是L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总电路中的最小电流是min max 9V 0.3A 30ΩUI R ===总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ；也可知道灯泡两端的电压最小值是Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ；当电路中电流最小时，灯泡的电功率最小，大小是()22Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯= 故选D 。
一、初中物理欧姆定律问题1．在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，则A．电流表A示数与电流表A1示数的差值变大B．电流表A示数与电流表A1示数的差值变小C．电流表A示数与电流表A1示数的比值变大D．电流表A示数与电流表A1示数的比值变小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变，故A、B错误；CD.根据欧姆定律可知,I11UR=；干路电流IUR总=,电流表A示数与电流表A1示数的比值为1112121212+==+R R R RIR RI R RR R=总，因为R1在变大，所以比值变大，故C正确；D错误．2．两江的物理大组长在测完电阻后，把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I U-图象，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V，下列说法正确的是A．小灯泡电阻随温度的增大而减小B．灯泡的实际电功率为0.6 WC．定值电阻的阻值为0.05ΩD ．定值电阻的电功率为0.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．由图甲结合UR I=可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A 错误； B ．灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A 时，灯泡两端电压为2V ，定值电阻两端电压为6V ，总电压为8V ，则灯泡的实际功率：2V 0.3A 0.6W L L P U I ==⨯=故B 正确；C ．由B 项数据可知，电阻的阻值：6V20Ω0.3AR U R I ===， 故C 错误；D ．电阻的实际功率：6V 0.3A 1.8W R R P U I ==⨯=，故D 错误。
一、初中物理欧姆定律问题1．如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动，下列说法正确的是（）A．电压表V1与电压表V2的示数之和不变B．电压表V2与电流表A的示数之比不变C．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大D．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变【答案】D【解析】【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据电源的电压可知电压表V1示数的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，然后判断电压表V1与电压表V2的示数之和、电压表V2与电流表A的示数之比的变化。
【详解】C．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表V1的示数不变，故C错误；D．将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由UIR=可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故D正确；A．由U IR=可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大；由电压表V1的示数不变、电压表V2的示数变大可知，电压表V1与电压表V2的示数之和变大，故A错误；B．由电压表V2的示数变大、电流表A的示数变小可知，电压表V2与电流表A的示数之比变大，故B错误。
【点睛】此题为一道经典的动态电路综合性题，重点考察电路的动态分析及欧姆定律的应用，均为中考物理电学部分的重难点，需要学生熟练掌握相关知识，并进行综合应用分析。
2．如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。
滑动变阻器最大阻值为R3，先闭合S1再闭合S2，发现b表和c表的读数均有明显变化。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端的过程中， R1、R2的 I-U关系图象如图乙所示。
则下列判断不正确的是（）A．A图线是电阻R2的I-U关系图象B．电源电压为 18VC．R1的阻值是20ΩD．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω【答案】D【解析】【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0；由图象可知，A为滑动变阻器R2的U−I关系图象，B为电阻R1的U−I图象，故A正确，不符合题意；B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小；由U−I图象可知，电路中的最小电流I=0.2A，R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U=U1+U2=14V+4V=18V故B正确，不符合题意；C．由I=UR可得，定值电阻R1的阻值R1=1UI=4V0.2A=20Ω故C正确，不符合题意；D．由I=UR可得，滑动变阻器的最大阻值：R2=2UI=14V0.2A=70Ω故D错误，符合题意。
2．如图，电源电压保持不变，闭合开关S 。
将滑动变阻器滑片P 从b 端向中点滑动的过程中，电流表和电压表都有示数。
下列说法正确的是（ ）A ．电流表的示数变小B ．1R 的功率变大C ．1R 的电流变化量小于滑动变阻器的电流变化量D ．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变【答案】BCD【解析】【分析】【详解】由电路图知，滑动变阻器与电阻2R 并联后，再与电阻1R 串联，电流表测的是干路的电流，电压表测的滑动变阻器和电阻2R 两端的电压；当滑片从b 端向中点滑动时，并联后的总电阻减小，整个电路中的电阻减小。
A ．由欧姆定律U I R=知，整个电路中的电流将增大，即电流表的示数变大，故错误； B ．由串联电路的分压的规律知，电压表的示数减小，电阻1R 分压的电压增大，因通过1R 的电流增大，由P UI =知，1R 的功率变大，故B 正确；C ．1R 的电流变化量，即为干路电流变化量，等于2R 电流的减小量与滑动变阻器电流的增加量之和，故C 正确；D ．电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为1U R I∆=∆ 因电阻1R 的阻值不变，即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变，故D 正确。
