九年级物理欧姆定律(篇)(Word版 含解析)

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九年级物理欧姆定律(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 0.09

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

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R 1、阻值为30欧的定值电阻R 2、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1

4

,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

1 17.5V

0.75A 10Ω

U

I

R

===电阻R2两端的电压

22=0.75A30Ω22.5V

U IR

=⨯=电源电压

127.5V22.5V30V24V

U 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

11 1.5V 0.15A 10Ω

U I R =

== 电阻R 2两端的电压 22=0.15A 30Ω 4.5V U IR =⨯=

电源电压

12 1.5V 4.5V 6V 24V U 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

R I

=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

x 6V -4V 2V U ==

电路中的电流大小是0.2A ,那么待测电阻R x 的大小

x x x 2V 10Ω0.2A

U R I =

== 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R 2,那么电路中的电流大小

6V 6V 0.15A 10Ω30Ω40Ω

I R =≤=++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R 2;串联电阻R 1,那么电路中的电流大小要求

6V 6V 0.15A 0.3A 10Ω10Ω20Ω

I R ≤=

≤=++滑 待测电阻R x 的电压 x x 0.75V 3V U IR ≤=≤

解得

020ΩR ≤≤滑

即他应串联电阻R 1,滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。

3.欣欣利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。 实验器材:电