专题09 欧姆定律-2022-2023学年九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题09 欧姆定律压轴培优专题训练（解析版） 1．在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，实验器材：电源（4.5V）、电流表（量程0﹣0.6A）、电压表（量程0﹣3V）、三个定值电阻（R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝20Ω），滑动变阻器R标有“30Ω1A”字样。如图所示，当在a、b两点间接入定值电阻R1，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数。断开开关，将R1换成R2后，接下来应该进行的操作是（　　） A．闭合开关，直接读数电流表的示数 B．闭合开关，将滑片P向左移动，保持电压表示数2.5V不变 C．闭合开关，将滑片P向右移动，保持电压表示数2.5V不变 D．将滑片移动至阻值最大的位置后再闭合开关 【答案】D。 【解答】解：在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，应改变定值电阻的大小，控制定值电阻两端的电压大小不变，比较电流与电阻的关系。 在a、b两点间接入定值电阻R1，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，则变阻器的电压U滑＝4.5V﹣2.5V＝2V，根据分压原理，＝，滑动变阻器连入电路中的电阻R滑＝×R1＝×5Ω＝4Ω； 当断开开关，将R1换成R2后，假设闭合开关，电路中的电流I＝＝＝0.32A，定值电阻R2两端的电压U2＝IR2＝0.32A×10Ω＝3.2V＞3V，超过电压的量程。 A、B、C、直接闭合开关，实际电压超过电压表的量程，均错误； D、先将滑片移至滑动变阻器阻值最大的位置后再闭合开关，根据分压原理，此时定值电阻分得的电压U2＝×U＝＝1.125V＜2.5V（滑片再向左移动，使定值电阻的电压为2.5V）。正确。 故选：D。 2．一位同学用如下图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变，下表是实验数据，若第四次实验时将定值电阻的阻值由40Ω调为50Ω后就直接读出电流表的示数，这个示数可能是（　　） R/Ω 10 20 30 40 50 I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 A．0.15 B．0.10 C．0.12 D．0.13 【答案】D。 【解答】解：研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变，由欧姆定律，电阻两端的电压： UV＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V； 当电阻R的阻值为50Ω时，由欧姆定律，电路中的电流应该为： I′＝＝＝0.12A， 将电阻R的阻值从40Ω调为50Ω后，要保持电阻两端电压不变，应向右移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，从而使电阻两端电压减小保持不变，因此，当未移动滑动变阻器时，电路中的电流应该大于0.12A而小于0.15A，只有D正确。 故选：D。 3．实验小组在探究电流与电阻的关系中，使用的器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干，设计了如图所示的电路图，实验小组收集的数据如表。实验中控制定值电阻两端电压为 　2　V，分析表中数据，发现第 　3　次实验的数据存在错误，反思产生原因，回忆是某次将定值电阻的阻值由 　25　Ω变换为错误数据点对应阻值时（实验过程并未按表中序号顺序进行，而是随机选取电阻测出数据填入表格），未调节滑片P就读取电流而造成的根据出现的数据，求出电源的电压是 　4　V。 实验序号 1 2 3 4 5 电阻R/Q 5 10 15 20 25 电流I/A 0.40 0.20 0.10 0.10 0.08 【答案】2；3；25；4。 【解答】解：（1）研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压大小不变， 由表中数据知： UV＝IR＝0.40A×5Ω＝0.20A×10Ω＝0.10A×20Ω＝0.08A×25Ω＝2V≠0.10A×15Ω，故分析表中数据，发现第3次实验的数据存在错误； 因电源电压U一定，电压表示数（2V）一定，由串联电路电压的规律，变阻器的电压也是一定的， 故变阻器的电压与定值电阻的电压之比为一定值，由分压原理，定值电阻越大，变阻器连入电路的电阻越大； 第3次实验，正确操作时，电流应为： I3＝＝≈0.13A＞0.10A， 故变阻器连入的电阻应比正常情况下大， 故只有可能是第4、5次（定值电阻分别为20Ω和25Ω）实验时未调节滑片P就读取电流而造成的， 若是第4次未调节滑片P就读取电流而造成的，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，由电源电压不变有： R滑I4+U4＝R滑I3+U3， 代入数据，但R滑×0.1A+1.5V≠0.1A×R滑+2V，与电源电压相等矛盾，故第4次不符合题意； 若是第5次未调节滑片P就读取电流而造成的，同理有： U＝R滑×0.1A+1.5V＝0.08A×R滑+2V， 解