13.2欧姆定律及其应用练习题2021-2022学年鲁科版九年级物理(有解析)

13.2欧姆定律及其应用练习题2021-2022学年鲁科版九年级物理
一、单选题
关于电流跟电压和电阻的关系，下列说法正确的是
A. 电阻越大，电流越小；电压越大，电流越大
B. 在电压不变的情况下，导体中的电流越大，导体的电阻越小
C. 在电阻一定情况下，导体中的电流越大，导体两端的电压越大
D. 电压一定情况下，导体电阻越小，电流就越大
二、填空题
一段定值电阻丝标有“”，该电阻丝接入到电路后，当开关断开电阻丝中没有电流通过时，其电阻为______，若要将该电阻接入电源电压为的电路中，则应该______选填“串”“并”联一个______电阻。
如图所示的电路中，电源电压不变，为定值电阻，开关闭合后，滑动变阻器滑片向右移动时，则电流表示数______；电压表的示数______；电压表与电流表示数之比______。选填“变大”、“变小”或“不变”
如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。
该油量表是用______填“电流”或“电压”表改装的。
当油箱中的浮标向上运动时，的电阻值将______，此时电路中的油量表的示数将______填“增大”或“减小”。
某段金属导体两端电压为时，通过的电流是；当该导体两端电压为时，通过该导体的电流为________；当该导体两端电压降为时，电阻为________。
如图电源电压不变，为定值电阻，闭合开关后，滑片从最右端向左移动过程中，滑动变阻器接入的阻值__________，电流表示数__________，电压表示数__________填“变大”、“变小”或“不变”。
小华有一个额定电压是，正常发光时灯丝电阻为的小灯泡，则该灯正常发光时的电流是______；如果电源电压是，为了使该灯正常发光，他可以在电路中______串并联一个阻值为______的电阻。
如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，是定值电阻，是滑动变阻器。当开关闭合后，滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示。则滑动变阻器的最大阻值是______；当滑动变阻器的滑片处于滑动变阻器的中点时，电流表的示数为______。
三、实验探究题
小红同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“”字样，导线若干。
请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。
闭合开关前，应将乙图中滑动变阻器滑片滑到最______端选填“左”或“右”。
闭合开关，小红同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是______。
故障排除后，小红同学先把的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为，读出电流表示数后，断开开关，她拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向______端选填“左”或“右”移动，使电压表的示数为______。
小红同学还把的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。她通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次是错误的数据。请你帮她分析一下，出错的是第______次，原因是______。
小红利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，滑动变阻器的规格为“，”改变电阻的阻值依次为、、，多次实验得数据如表。
实验组别
电阻
电流
开关闭合后电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是___。
A.电流表坏了滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良电阻短路
修正电路并完成第一组实验后，断开开关，将电阻的阻值由换到。继续操作有以下四步：
闭合开关；
将滑动变阻器的滑片移到最左端；
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_____________。
上述操作中判断滑片已处于适当位置的依据是______________________。本操作中滑动变阻器在实验中的作用是______________________。
在做第三次实验时，电流指针如图乙所示，此时通过的电流为_____。
依据表中数据作出了如图图象，能直观体现电流与电阻间关系的是多选____。
要完成本次实验，电源最多只能将___节干电池串联。
四、计算题
如图所示，电源电压保持不变，电阻的值为，的阻值为，闭合开关后两端的电压为，求：
通过电阻的电流。
电阻两端的电压。
如图甲是某同学设计的一个能够测定邮箱内油面高度的装置。油量表是由学生用电流表改装而成，滑动变阻器的金属滑片是杠杆的一端。当在端时电路中的电流为，表示油箱已满；在端时电路中的电流为，表示油箱内无油。
在改装表盘时，当他选择的滑动变阻器最大阻值为时，他应选择的电源电压值和的阻值是多少？
若油箱的容积为，请你按该同学的改装，在电流表表盘图乙上标出油量表为、、的刻度位置滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化；确定的位置时要求有运算过程。
如图甲所示，电源电压为且保持不变，滑动变阻器最大阻值，电流计指针满偏电流是。
求：
当开关闭合，断开，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流计指针正好满偏，则电流计的内电阻是多少？
实验室大量程电流表是由小量程电流计并联一个电阻改装而成的，如图乙所示。若同时闭合图甲中开关、，调节电阻箱一种可以改变电阻且可以读出电阻值的器材为，再调节滑动变阻器，使电流计指针满偏，则虚线框内相当于多大量程的电流表？
如图所示电路，电源电压为，滑动变阻器标有“”字样，电流表量程为，电压表量程为闭合开关后，当滑片在某一位置时，电压表示数为，电流表的示数为请完成下列问题：
此时滑动变阻器接入电路的阻值为多少欧姆？
定值电阻的阻值为多少欧姆？
为了保证两个表都能正常工作，滑动变阻器接入电路的阻值应在什么范围？
某小灯泡图像如图所示。求小灯泡两端电压为和时，小灯泡的电阻分别是多少。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
本题考查了欧姆定律内容的理解和掌握．电流跟电压成正比，电流跟电阻成反比都是有条件的。
【解答】
在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
故选D。

2.【答案】 串
【解析】解：由可得，电阻丝的电阻：
，
因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，
所以，当开关断开电阻丝中没有电流通过时，电阻丝的电阻仍为不变；
电阻丝正常工作时的电压，要使电阻在的电源上正常工作应串联一个电阻分压；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以串联电阻两端的电压：
，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由可得，串联电阻的阻值：
。
故答案为：；串；。
知道电阻丝两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出电阻丝的电阻；电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关；
电阻丝正常工作时的电压和额定电压相等，电源的电压大于电阻丝正常工作时的电压时，要使电阻丝正常工作应串联一个电阻进行分压，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。
3.【答案】变小；变小；不变
【解析】解：
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
由可知，两端的电压变小，即电压表的示数变小；
由可知，电压表的示数与电流表的示数的比值等于的阻值，则电压表的示数与电流表的示数的比值不变。
故答案为：变小；变小；不变。
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，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两端的电压变化，再根据欧姆定律结合的阻值可知电压表的示数与电流表的示数的比值变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用，关键是知道电压表不测带电源用电器两端的电压。
4.【答案】电流 减小 增大
【解析】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，油量表串联在电路中。
由油量表串联在电路中可知，油量表是由电流表改装的。
当油箱中的浮标向上运动时，在杠杆的作用下滑片下移，的电阻值将减小，电路中的总电阻减小，
由可知，电路中的电流增大，即油量表的示数将增大。
故答案为：电流；减小；增大。
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，油量表串联在电路中。
根据电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联判断油量表的类型；
当油箱中的浮标向上运动时，在杠杆的作用下可知滑片移动的方向，从而得出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。
本题考查了电表类型的判断和串联电路特点、欧姆定律的应用，分清油量变化时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。
5.【答案】；
【解析】
【分析】
知道导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。
【解答】
由可得，导体的电阻：
，
当导体两端的电压为时，通过它的电流变为：
；
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，导体两端的电压为时，导体电阻仍为不变。
故答案为：；。

6.【答案】不变；不变；变大
【解析】
【分析】
本题考查滑动变阻器改变电路电阻的应用，分析清楚电路结构，明确电压表与电流表所测的量，熟练应用欧姆定律是正确解题的关键。
由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测变阻器滑片右边电阻两端的电压；
当向左移动时，滑动变阻器没有改变接入电路的电阻值，电源电压不变，由欧姆定律可以判断电流表示数的变化情况，根据滑片右边电阻的变化情况和欧姆定律判断电压表示数的变化情况。
【解答】
由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测变阻器滑片右边电阻两端的电压；因电压表在电路中相当于断路，所以滑片移动时，滑动变阻器接入电路的阻值不变即变阻器始终以最大阻值接入电路；
闭合开关后，滑片从最右端向左移动过程中，由于滑动变阻器接入电路的阻值不变，则电路的总电阻不变，电源电压不变，由可知电路中电流不变，即电流表示数不变；
由于滑动变阻器滑片右边的电阻变大，由可知，滑片右边的电阻两端电压变大，即电压表示数变大。
故答案为：不变；不变；变大。
7.【答案】 串
【解析】解：根据欧姆定律可得，灯泡的额定电流：；
灯泡正常发光时两端的电压为，电源电压大于额定电压，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以需串联一个电阻分压，
则串联电阻两端的电压：，
串联电路中各处的电流相等，则串联电阻的阻值：。
故答案为：；串；。
根据欧姆定律即可求出照明灯正常发光时的电流；
根据电源电压和额定电压的关系以及串联电路分压的特点可知需要串联还是并联一个电阻；
已知电源电压，根据串联分压的特点得出灯泡正常工作时电阻分担的电压，根据欧姆定律求出所需串联电阻的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道灯泡正常发光时电路中的电流和额定电流相等。
8.【答案】
【解析】解：由电路图可知，当滑片在最右端时滑动变阻器全部接入，与串联，则电路中电流最小，
由图象可知此时电路中的电流，两端的电压，
由可得，滑动变阻器的最大阻值是：
；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：------
当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电压表示数为零，
由图象可知，这时电路中电流为，电源电压加在上，则------
解得：，；
当滑动变阻器的滑片在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：
，
则电流表的示数为：。
故答案为：；。
当滑片在最右端时滑动变阻器全部接入，与串联，电路中的电流最小，由图象读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点表示出电源的电压；当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电压表示数为零，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出的阻值和电源的电压；
当滑动变阻器的滑片在中点时，连入电路的阻值为，根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案。
本题关键是欧姆定律及其变形的灵活运用，难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况，本题重点考查了应用图象解决问题，这是以后学习的重点。
9.【答案】
；
右；
电阻断路；
右；；
；第一组总电阻为，滑动变阻器最大阻值为
【解析】
【分析】
本题考查了连接实物电路图、实验数据处理、实验操作分析、实验操作改进等问题，实验操作分析及实验改进措施是本题的难点，要根据串联电路的分压原理认真分析，然后提出改进措施。
分析图甲所示电路结构，明确各电路元件的连接方式，然后连接实物电路图；
闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值处，是为了让电路中有较大的电阻，防止电路中电流过大而烧坏用电器；
闭合开关时，由电流表示数判断是短路还是断路，再由电压表判断故障的具体位置；
根据串联分压的知识，定值电阻的阻值变大，两端电压变大，要保持其两端电压不变，应增大变阻器的阻值；
根据欧姆定律和对滑动变阻器的认识分析。
【解答】
由图甲所示电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，变阻器采用“一上一下，各用一个”的接法，电压表与定值电阻并联，由于电源电压只有，故电压表采用量程，电流表串联在电路中，根据电路图连接实物电路图，如图所示：
；
防止电路中电流过大而烧坏用电器，通常在闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值处，由图可知，应滑至右端；
电流表指针无偏转，电路可能存在断路；电压表指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，则电路故障是电阻断路；
由图可知，电压表所选量程为，根据指针位置可知，其示数是，拆下阻值为的电阻改换成阻值为的电阻．闭合开关，电压表的示数会变大，应增大滑动变阻器的阻值，则应将变阻器滑片向右移动，使电压表的示数不变为；
已知滑动变阻器、、定值电阻、干电池两节，即电源电压为，
由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，在第一次实验时，电路的总电阻，滑动变阻器的阻值应为，但滑动变阻器的最大阻值为，故出错的是第次。

10.【答案】；；电压表示数为；保持电阻两端的电压不变；；；
【解析】
【分析】
开关闭合后电流表有示数，说明电路中没有断路，而电压表无示数，则说明与电压表并联部分发生短路，由此分析即可；
研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻的电压不变，继续操作的步骤：将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到适当位置，记录电流表示数；
研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻的电压不变，由表中数据，根据欧姆欧姆定律求出这个电压，据此分析；通过移动滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变；
根据电流表选用小量程确定分度值读数；
由表中数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一倍，即电压不变时，电流与电阻成反比，据此分析；
要控制电阻的电压为不变，当定值电阻最大为时，对应的变阻器的最大电阻不超过，由压原理和串联电路电压的规律回答。
本题研究“电流与电阻的关系”，考查控制变量法，实验步骤、数据分析和对器材的要求。
【解答】
解：开关闭合后电流表有示数，说明电路中没有断路，而电压表无示数，说明是与电压表并联部分发生短路，即电阻短路；
改接欧的电阻，继续操作的步骤：将滑动变阻器的滑片移到最左端；闭合开关；将滑动变阻器的滑片移到适当位置，记录电流表示数；从安全和规范角度考虑，正确的顺序是；
研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻的电压不变，由表中数据知，这个电压为：
，上述操作中判断滑片已处于适当位置的依据是：电压表示数为；滑动变阻器在实验中的作用是保持电阻两端的电压不变；
电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为，此时电路中的电流为；
由表中数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一倍，即电压不变时，电流与电阻成反比，A正确，D错误；
电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比，B正确，C错误。故选AB；
要控制电阻的电压为不变，当定值电阻最大为时，对应的变阻器的最大电阻不超过，由串联分压原理可知，变阻器的电压不超过，根据串联电路电压的规律，要完成本次实验，电源最多为：，因节只干电池为，故电源最多只能将节干电池串联。
11.【答案】解：由公式得通过电阻的电流：
；
由串联电路的电流的规律知
通过电阻的电流为：，
由公式得电阻两端的电压：
。
答：通过电阻的电流为；
电阻两端的电压为。
【解析】已知电阻的阻值为欧，还知两端的电压为伏。由公式得通过电阻的电流；
由欧姆定律算出电阻两端的电压。
本题考查了欧姆定律的应用以及串联电路电流的关系，本题难度不大，属于常考题。
12.【答案】解：装满油时，，
无油时，
联立方程组解得：
，。
答：电源电压为，的阻值为。
当在端时电路中的电流为，表示油箱已满，即：的刻度在的位置。在端时电路中的电流为，表示油箱内无油，即：的刻度在的位置。由“滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化”可判断，当油量为时，滑动变阻器接入电路的电阻，此时电路中的电流。如图所示。
。
【解析】本题关键：一是掌握滑动变阻器的正确使用方法，二是灵活应用欧姆定律进行计算。
当在端时电路中只有，电路中的电流为，根据欧姆定律得一个关于、的方程；在端时，两电阻串联，电路中的电流为，再利用欧姆定律得出一个关于、方程，联立方程组求解；
由题知，当在端时电路中的电流为，表示油箱已满；在端时电路中的电流为，表示油箱内无油，据此知道油量表为、的刻度位置；
当油量为时，滑动变阻器接入电路的阻值为，根据欧姆定律求出的刻度位置。
13.【答案】解：当开关闭合，断开，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流计的内阻与滑动变阻器的最大阻值串联，电流计测量电路电流；
因电流计满偏，所以电路电流：，
由可得，此时滑动变阻器两端电压：
，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电流表计两端电压：
，
电流计的内阻：
；
同时闭合开关、，电流计与电阻箱并联后再与滑动变阻器串联；
因电流计满偏，所以通过电流计的电流：，
则电流计两端电压：，
因并联电路两端电压等于各部分电压之和，所以通过电阻箱的电流：
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最大电流即电流表的最大值：，
所以电流表的量程为。
答：电流计的内电阻是；
相当于量程的电流表。
【解析】当开关闭合，断开，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流计的内阻与滑动变阻器的最大阻值串联，电流计测量电路电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端电压，再利用串联电路电压规律和欧姆定律求出电流表计的内阻；
同时闭合开关、，电流计与电阻箱并联后再与滑动变阻器串联，根据欧姆定律求出电流计两端电压，再根据并联电路电压规律和欧姆定律求出通过电阻箱的电流，再利用并联电路电流规律求出干路电流即电流表的最大值，并确定电流表的量程。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路的辨别。
14.【答案】解：由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压。
由可得，此时滑动变阻器接入电路的阻值：；
因串联电路中的总电压等于各分电压之和，所以两端电压：，
由可得，定值电阻的阻值：；
当电流表的示数为时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小值：，
当电压表的示数为时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时两端电压：，
电路电流：，
由可得，滑动变阻器接入电路的最大阻值：，
所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为。
答：此时滑动变阻器接入电路的阻值为；
定值电阻的阻值为；
为了元件都能正常工作，滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解析】由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值；
根据串联电路电压、电流规律和欧姆定律求出的阻值；
当电流表的示数为时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联特点求出滑动变阻器接入电路中的最小值；当电压表的示数为时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路电压规律和欧姆定律求出电路电流，再利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，最后得出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，关键是知道电流表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小、电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大。
15.【答案】解：由图象可知，灯泡两端电压为和时对应的电流分别为：，
由可得灯泡电阻分别为：
；
。
答：小灯泡的电阻分别是、。
【解析】由图示图象找出小灯泡两端电压为和时对应的电流，由欧姆定律求出灯泡电阻。
本题考查欧姆定律的应用，由图象求出电压所对应的电流是正确解题的前提与关键。
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