九年级物理下册 欧姆定律(培优篇)(Word版 含解析)

九年级物理下册欧姆定律（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R1、阻值为30欧的定值电阻R2、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14，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117.5V0.75A10ΩUIR===电阻R2两端的电压22=0.75A 30Ω22.5V U IR =⨯=电源电压127.5V 22.5V 30V 24V 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 10ΩU 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 2V10Ω0.2AU 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 6V0.15A 10Ω30Ω40ΩI 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 6V0.15A 0.3A 10Ω10Ω20ΩI R ≤=≤=++滑待测电阻R x 的电压x x 0.75V 3V U IR ≤=≤解得R≤≤020Ω滑即他应串联电阻R1，滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。

2．小明同学用如图甲所示的电路，探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，满足测量需求的电流表、电压表各一个，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各1个。

(1)连接电路时开关应处于_____（填“断开”或“闭合”）状态。

(2)根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。

（________）(3)小明先探究“电阻R一定时，电流与电压的关系”，他将阻值为10Ω的定值电阻作为R接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端电压及对应电流，记录0在下表中。

实验次序1234U 3.0 4.0 5.0 6.0VI0.300.410.59A①第3次实验时，电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为_____A。

②分析数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成_____。

(4)小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”。

①他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入下表中。

②断开开关S，小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____（填“增大”或“减小”），他这样做的目的是：_____。

实验次序1234R/Ω10203040I/A0.600.300.200.15③老师指出上表的数据中有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序_____的数据。

④若不更换实验器材和电路，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据、完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足_____。

【答案】断开；； 0.5；正比；增大；控制定值电阻两端的电压一定； 4； 6.67V~10V；【解析】【详解】(1)[1]连接电路时开关应处于断开状态；(2)[2]滑片P向左移动时电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，由表中数据，电压表示数为：=⨯，U IR=0.60A10Ω=6V故电压表选用大量程与电阻并联，连接如图所示：(3)[3]第3次实验时电流表的读数如图丙所示，电流表选用大量程，分度值为0.1A，则此时流经电阻的电流为0.5A；[4]分析数据，考虑到误差因素，电压与电流之比：3.0V ==10Ω0.30AU R I =， 故可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比； (4)[5][6]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻变大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律，移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值变大，所以他这样操作的目的是控制定值电阻两端的电压一定；[7]因电源电压15V 保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，即变阻器的最大电阻为50Ω，在第4次实验中，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为：15V=0.167A 40Ω+50ΩU I R R =≈+最小滑定大，大于0.15A 故实验次序4的数据不符合实际；[8]滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，表示变阻器允许的最大电流为1A ，因电流表选用大量程0−3A ，根据串联电路电流的规律，电路中允许通过的最大电流为1A ，由欧姆定律的变形公式UR I=，此时电路中的总电阻最小，所对应的定值电阻为最小电阻：1=10ΩR ，此时变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为：max max 1I =1A 10Ω=10V U R =⨯；当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路电压的规律,电压表示数最小为min U ，根据串联电路电压的规律和分压原理：min min R U U U R -=滑定当变阻器的最大电阻为50Ω接入电路中时，对应的定值电阻最大为40Ω 即min min 15V 50Ω=40ΩU U -解得控制的最小电压min =6.67V U ； 所以U 0的取值范围应满足6.67V ~10V 。

3．如图所示是“用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系”的电路图．（1）闭合开关，保持滑片P 2位置不变，向右移动铅笔芯上的滑片P 1，电路中的电流________（选填：“变大”“变小"或“不变”）．（2）如果滑片P 1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片P 2向________移动．（3）移动铅笔芯上面的滑片P 1，记录铅笔芯A P 之间的距离和电压表的示数，数据如表所示：通过表中数据反映的规律和___________可以推出导体的电阻与导体的长度成________比的结论．（4）保持滑片P 1的位置不变，滑片P 2在如图所示的位置时电压表示数为0.9V ，滑片P 2向右移动一段距离，电压表示数变为1.2V ，滑片P 2再向右移动相同的距离，电压表示数为________V ．【答案】不变 右 欧姆定律 正 1.8 【解析】 【分析】本题考查影响导体电阻的因素，主要是长度因素。

【详解】(1)[1]由电路图可知，当滑片P 2不动时，不管P 1怎么滑动滑动，铅笔芯的电阻都不变，那么电路的总电阻不变，唯有改变了电压表的示数，所以电路中的电流不变(2)[2]电压表的示数变得很小，是滑动变阻器分去了太多电压，故要向右滑动滑片P 2，让变阻器的电阻变小，分去的电压变小，那么电压表的示数就会变大(3)[3][4]当A P 之间的距离变大时，电压表所测的导体长变长，其示数随之变大。

而在这个过程中，电路中电流不变，根据欧姆定律UI R=得，当电流不变时，导体两端的电压与电阻成正比。

处理表中的数据有：电压与A P 1的距离的比值是定值，即是两者也成正比，所以可知导体的电阻与导体的长度成正比。

(4)[5]当电压表的示数为U AP =0.9V 时，设铅笔芯和滑动变阻器此时接入电路的总电阻为R ，A P 段的电阻为R AP ，电源电压为U ，根据欧姆定律有AP AP U UI R R== 即是AP 0.9V UR R= 此为①式当电压表示数为U ´AP =1.2V 时，设变阻器减小的电阻为△R ，同理有´´AP AP U U IR R R==-∆即是1.2V AP UR R R=-∆此为②式 解①②两式得，R =4△R此为③式将③式代入①式得，3.6V APUR R=∆ 当滑片P 2再向右移动相同的距离，电压表的示数设为U ´´AP ，同理有´´´2AP AP U U I R R R ==-∆而将③式入上式，得´´113.6V 1.8V 22AP AP UR U R ==⨯=∆4．如图甲所示是一种常见的发光二极管，其电路符号如图乙所示.二极管的导电能性很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极，这很像自行车气流从打气筒流向车胎.小丽和小明认真查阅资料后，决定一起验证二极管的这一特殊导电性.（1）闭合开关前，滑片应位于________（选填“a ” 或“b ”）端。