北师大版九年级年级全一册12.4欧姆定律的应用同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 12.4 欧姆定律的应用 同步练习
一、单选题
1．如图所示，A1和A2是完全相同的两个电流表，都有3A和0.6A两个量程，闭合开关后，发现两个电流表指针偏转的角度相同，则（　　）
A．R1∶R2=1∶5 B．R1∶R2=5∶1 C．R1∶R2=1∶4 D．R1∶R2=4∶1
2．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片移动时，关于灯泡亮度变化和电压表示数变化情况说法正确的是（　　）
A．当开关S、S1闭合，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数不变
B．当开关S、S1闭合，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数变大
C．当只闭合开关S，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数变大
D．当只闭合开关S，滑动变阻器滑片向右移动时灯泡亮度、电压表示数均不变
3．如图所示的电路中，电流表A1的示数为0.5A，A2的示数为0.3A，电阻R2的阻值为10Ω。下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为5V
B．电阻R1的阻值为15Ω
C．通过电阻R1的电流为0.5A
D．若断开开关S2，电流表A1示数变大
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时（　　）
A．电流表示数减小，电压表示数增大 B．电流表示数增大，电压表示数减小
C．电流表示数减小，电压表示数不变 D．电流表示数不变，电压表示数不变
5．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数变小，电流表示数不变
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压与电流表示数的比值不变
6．如图所示的电路中，当开关S闭合，甲、乙两表都是电压表时，两电压表的示数之比为，当开关S断开，甲、乙两表都换为电流表时，则两电流表的示数之比为为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示电路，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，若将滑动变阻器的滑片P向左滑动，（灯泡电阻不随温度变化）下列说法正确的是（　　）
A．电路中的电流增大
B．电路中的电流减小
C．电压表的示数变大，灯L变暗
D．电压表测小灯泡两端的电压
8．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片Р向左移动，在此过程中（　　）
A．电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮
B．电压表V1示数不变，灯泡L亮度变暗
C．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
D．电流表A示数变小，电压表V1示数不变
9．如图所示的电路，闭合开关时小灯泡L不亮，电压表指针明显偏转。若电路中只有一处元件发生故障，则下列说法正确的是：（　　）
A．滑动变阻器被短接
B．小灯泡L处发生断路
C．电流表处发生断路
D．移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会明显变化
10．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小
B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大
C．电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D．电压表V示数与电流表A2示数比值增大
二、填空题
11．如图甲是中考体测项目之一坐位体前屈的测试仪，测试者向前推动的滑块实际上是滑动变阻器，滑块推动的距离越大，滑动变阻器连入电路的电阻值越大，仪器的示数就越大。如图乙是其简化原理图，若该电路电源电压为6V且保持不变，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R1铭牌标有“50Ω，1A”字样，定值电阻R2标有“10Ω，0.6A”字样，滑片每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，则在保证电路各元件安全的情况下，某次测试中推动滑块时最大距离是______cm。
12．如图，电源电压保持不变，电阻。要使、并联，应闭合开关___________，此时电流表的示数为；要使、串联，开关S1、S2应_________（填“断开”或“闭合”），此时电流表的示数为；则_________。
13．如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关后，滑动变阻器的滑片向左移动的过程中。电压表的示数______，电流表的示数______（填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡变______。（填“亮”或“暗”）
14．将一支铅笔芯接在电压为3V电源两端，测出通过铅笔芯的电流是150mA，则该铅笔芯的电阻为_____Ω；若将这支铅笔芯两端的电压增加到6V，则通过它的电流是_____A。
15．高铁列车上安装有烟雾报警装置．如图所示是简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当报警电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警，当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光敏电阻阻值______，电流表示数______，电压表示数______。（填“增大”“减小”或“不变”）
三、综合题
16．为了积极响应习近平总书记提出的“提倡节约，反对浪费”的伟大号召，小明发现深圳市有餐厅开展了“称多少吃多少”活动，在台上放了一个电子秤。图甲就是电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，电源电压为6V，压敏电阻R2与托盘中食物的质量关系如图乙所示。
（1）当盘中无食物时，R2＝______Ω；
（2）当盘中无食物时，读出电流表的示数为0.01A，求R1的阻值______；
（3）托盘中放入食物后，电流表的示数为0.02A，求放入食物的质量______。
17．随着人们生活水平的提高，电热水器广泛进入百姓家庭。同时因为使用电热水器而造成的伤人事故也频频发生。但奇怪的是，这些伤人的电热水器绝大多数是符合国家标准的。也就是说，发生热水器伤人事故的“罪魁祸首”多数不是热水器本身，而是来自于用户家中不安全的用电环境，如接地不良、火线与地线接反、采用劣质的开关插座、线路老化、短路等。针对这一现象，我国电热水器新国家标准已于2007年7月1日实施，其中电热水器的“防电墙”技术被正式列入新国家标准。“防电墙”的确切表述是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻，相当于在使用电热水器时，在人体和火线之间装了一个很大的电阻。当电热水器在220V的电压下工作时，一旦发生漏电现象，经过“防电墙”的作用，出水口处人体承担的电压不会超过12V，这样的电压对人体来说不会造成任何伤害，从而有效地保障了人们的安全。
（1）所谓的“防电墙”就是在进水口和出水口各引了一根塑料管，水通过塑料管才能流进电热水器，流到人体上。则关于它的防电原理，下列说法错误的是 ______。
A．纯净的水是导体，生活中含有杂质的水是绝缘体
B．进、出水管管壁由绝缘材料制成
C．进、出水管越长，防电效果越好
D．进、出水管越细，防电效果越好
（2）“防电墙”技术相当于在人体和火线之间装了一个很大的“水电阻”，一旦发生漏电现象，“水电阻”与人体 ______（选填“串联”或“并联”）在一起，这个“水电阻”会起到分压的作用；若发生漏电后，加在人体两端电压恰好为12V，则“水电阻”的阻值与人体阻值的比值是 ______。
18．如图所示是可以用电乐表的示数来反应物体量的大小的电子秤。设电源的电压为恒定U，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器的总电阻为R，总长度为L，滑动触头固定在安放托盘的轻弹簧上，开始时触头位于变阻器最上端A，并能随轻质弹簧一起自由滑动（接触良好），己知滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；当在托盘放一质量为m0的物体时，弹簧的长度会缩短，若托盘、弹簧的质量以及弹簧的电阻可以忽略不计（弹簧始终在弹性限度内），请根据上述内容和条件解答如下问题：
(1)说明定值电阻的作用；
(2)推导出此电子秤工作时，电压表示数Ux与被测物体质m之间的关系式；
(3)在图中，画出电压表的示数Ux与待测物体质量m之间的关系图像。
19．小王同学设计了如图甲所示的简单水温表电路。图中电源两端的电压为12 V保持不变，R0是阻值为5Ω的定值电阻，R为铭牌上标有“10Ω 1 A”的滑动变阻器，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0~0.6A”的量程。
（1）小王在连接好电路且闭合开关后，用一个热水袋给Rt加热，他观察到的现象应该是电流表示数 _____ （选填“变小”或“变大”）。
（2）如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零，那么该电路最大能测量的温度是多少 _____
（3）为了能测量0~100°C的水温，且当水温达到100°C时，要求电流表的示数达到最大值，则滑动变阻器接入电路中的电阻应调为多少 _____
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表指针偏转的角度相同，所以，干路电流表A2的量程为3A，R1支路的电流表A1量程为0.6A，此时电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍，即
两支路的电流之比为
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由欧姆定律可得，两电阻的阻值之比为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．A
【解析】
【详解】
AB．当开关S、S1闭合，根据电流的流法可知，变阻器滑片的右边电阻，和灯泡串联接入电路中，滑片的左边电阻不接入电路，滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，电路的电流变大，流过灯泡的电流变大，灯泡变亮，电压表的示数等于电源电压大小，电压表示数不变，故A正确，B错误；
CD．当只闭合开关S，根据电流的流法可知，变阻器的全部电阻接入电路，并且和灯泡串联接入电路中，滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器还是全部电阻接入电路，电路的总电阻不变，电路的电流大小不变，灯泡亮度不变，而电压表测量的是滑片右边电阻电压和小灯泡电压之和，小灯泡电压不变，但是滑片右边电阻在变小，它的电压也在变小，电压表的示数在变小，故C、D错误。
故选A。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知，两电阻并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路的电流，开关S1控制整个电路，开关S2控制电阻R1。
A．因为并联电路中各支路两端的电压相等，故根据欧姆定律可得，电源电压为
U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V
故A错误；
B．由
可得，电阻R1的阻值为
故B正确；
C．因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
故C错误；
D．若断开开关S2，电流表A1只测R2的电流，那么电流表A1示数变小，故D错误。
故选B。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知，两个电阻并联在电路中，电流表测R1支路的电流，当滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动的过程中，变阻器接入电路的阻值变大，但电阻R1支路不受影响，所以电流表的示数不变，而电压表测电源电压，所以电压表的示数也不变，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
电压表测量滑动变阻器，当滑片向右滑动，接入的电阻丝长度变小，接入的阻值变小。
ABC．根据串联分压，滑动变阻器接入的电阻变小，电压表的示数变小，滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，而电源电压不变，故电流表的示数变大，故AB错误；C正确；
D．电压与电流表示数的比值即为滑动变阻器接入的阻值，滑动变阻器接入的阻值变小，故电压与电流表示数的比值变小，故D错误。
故选C。
6．A
【解析】
【详解】
当开关S闭合，甲、乙两表都是电压表时，两电阻串联，甲测量电源电压，乙测量R2的电压，两电压表的示数之比为，设电源电压为，则电阻R2的电压为，电阻R1的电压为，则电阻R1与R2的阻值之比为
当开关S断开，甲、乙两表都换为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量R2的电流，乙表测量干路电流，两电流表的示数之比为为
故A符合题意。
故选A。
7．A
【解析】
【详解】
ABC．如图所示，灯泡与两电阻串联，当滑动变阻器的滑片P向左滑时，接入的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律，总电压一定时，电流变大，灯泡变亮，故A正确，BC错误；
D．如图所示，电压表测量R1和R2的总电压，故D错误。
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
AD．滑动变阻器和灯泡串联，电压表V2测量滑动变阻器的电压，V1测量灯泡的电压，将滑动变阻器R的滑片Р向左移动，滑动变阻器的阻值变大，电流变小，小灯泡的电压变小，故灯泡变暗，故AD错误；
B．小灯泡的电压变小，V1的示数变小，灯泡变暗，故B错误；
C．串联分压，滑动变阻器接入的阻值变大，滑动变阻器两端的电压变大，电压表V2的示数变大，故C正确。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．若滑动变阻器被短接，电路为灯泡的简单电路，灯泡变亮，电压表测量电源电压，即电压表指针明显偏转，故A错误；
B．若小灯泡L处发生断路，灯泡不发光，电压表通过变阻器与电源连接，电压表测量电源电压，电压表指针明显偏转，故B正确；
C．若电流表处发生断路，整个电路断路，则灯泡不发光，电压表无示数，故C错误；
D．根据选项B可知，电路中的故障是小灯泡断路，此时电压表串联在电路中，移动滑动变阻器的滑片，由于电压表此时测量的是电源的电压，所以电压表示数不会明显变化，故D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
由图得，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量电阻R1的电流，电压表V测量电源电压，当滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻变小。
A．并联电路中，各支路互不影响，因此电流表A1示数不变；电源电压大小不变，所以电压表V示数不变，故A错误；
B．电阻R1阻值不变、滑动变阻器R2接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律得，电路总电流变大，因此电流表A2示数变大。电压表V示数不变，故B错误；
C．电压表V示数与电流表A1示数比值为电阻R1的阻值不变，故C正确；
D．电压表V示数与电流表A2示数比值变小，故D错误。
故选C。
11．20
【解析】
【详解】
根据串联电路的分压规律可知，电阻越大，分担的电压越大，故是电压表的示数反映被测者的成绩。电流表量程为0~0.6A，定值电阻标有“10Ω 0.6A”字样，则电路中的最大电流为0.6A，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为
而R2的阻值为10Ω，所以电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω。
当电路中的电流最小时，滑动变阻器分担的电压最大，根据电压表的量程可知，滑动变阻器两端的最大电压为3V，则定值电阻两端的电压为
U2=U-U1=6V-3V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的电阻为
滑片每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，则滑动变阻器变化10Ω时移动的距离为
12． S1、S2 断开
【解析】
【分析】
【详解】
[1]如图所示，电流从电源的正极流出经过电流表后，要使电阻、并联，则电流分别通过电阻、，所以应闭合开关S1、S2（电阻处于短路状态）。
[2]假设电源电压为U，电流表在干路上，则电流表的示数为
要使、串联，电流从电源的正极流出依次经过、，所以开关S1、S2都断开。
[3]此时电流表测量串联电路中的电流，此时电流表的示数
则
13． 变小 变大 亮
【解析】
【详解】
[1][2][3]由电路图知，变阻器与灯串联，电流表测整个电路的电流，电压表测变阻器的两端的电压，当变阻器的滑片向左移动过程中，变阻器接入电路的阻值减小，根据串联电路电压的特点知，整个电路的电阻减小，由可知，电源电压一定，电阻减小，电流增大，即电流表的示数变大；由串联电路分压的规律知，变阻器接入电路的阻值减小，分得的电压变小，灯分得的电压变大，即电压表的示数变小；由可知，灯两端的电压变大，通过灯的电流变大，则灯的实际功率变大，即灯泡的亮度变亮。
14． 20 0.3
【解析】
【详解】
[1]已知铅笔芯两端的电压为U=3V，通过的电流为
I=150mA=0.15A
由可知铅笔芯的电阻为
[2]若铅笔芯两端的电压变为U′=6V，其电阻不变，则通过它的电流为
15． 增大 减小 增大
【解析】
【详解】
[1]由题意知，R的阻值随光照强度减弱而增大，有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大。
[2][3]由电路图知，两电阻串联连接，电压表测光敏电阻两端的电压。当R的阻值增大时，电路中的总阻值增大，而电源电压不变，据欧姆定律知，电路中的电流减小。据串联电路的分压特点知，光敏电阻R两端的电压增大，即电压表示数增大。
16． 500 100Ω 600g
【解析】
【详解】
（1）[1] 由图像可知，当托盘为空时，物体质量为0，根据图象可知R2的电阻为500Ω。
（2）[2]若托盘为空时，电流表示数为I1＝0.01A，由可知
根据串联电路的特点可得，R1的阻值
R1＝R﹣R2＝600Ω﹣500Ω＝100Ω
（3）[3] 若放入某物体后，电流表示数为I2＝0.02A，则此时电路的总电阻
则R2的电阻
R2'＝R'﹣R1＝300Ω﹣100Ω＝200Ω
由图象可知，此时物体质量为600g。
17． A 串联 52∶3
【解析】
【详解】
（1）[1]A．纯净的水不导电，是绝缘体，生活中含有杂质的水，容易导电，是导体，故A错误，符合题意。
B．当热水器漏电且接地线失效时，漏电电流通过人体流入大地，造成触电。为保证人身安全，进出水口接引塑料水管，由于塑料是绝缘体，极大减小了加在人体的电压，避免触电事故，故B正确，不符合题意。
CD．在其他条件相同时，进、出水管越长越细，电阻阻值就越大，防电效果就越好。故CD正确，不符合题意。
故选A。
（2）[2]电路中用电器串联时，用电器之间会串联分电压，利用“水电阻”的分压，减小了加在人体的电压；
[3]根据串联电路的分压规律，若发生漏电后，加在人体两端电压恰好为12V，则“水电阻”的两端的电压为
220V-12V=208V
由串联电路用电器两端电压与电阻成正比可知，“水电阻”阻值与人体阻值的比值是
208V∶12V＝52∶3
18．(1)保护(2)
(3)
【解析】
【详解】
(1)[1]定值电阻与变阻器串联在电路中，起到保护电路的作用，当变阻器接入电路的阻值过小时，与其串联的定值电阻可令电路避免出现短路现象。
(2)[2]由图2知，定值电阻与变阻器串联，电压表测量滑片上部分电阻的电压，由于电压表在滑片上，整个电阻R都接入电路，所以当滑片移动时，变阻器连入电路的电阻不变，电路中的电流也不变；根据胡克定律有
当滑片向下移动的距离为x时，根据题意可得，滑片上部分的电阻为
根据串联电路电流处处相等，有
则电压表的示数
(3)[3]由题(2)分析可知，电压表的示数Ux与待测物体质量m成正比，故作图如下：
19． 变大 60°C 5Ω
【解析】
【详解】
(1) Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示可知其阻值随温度升高而减小，根据欧姆定律，阻值减小，电流增大，所以电流表示数变大；
(2)如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零，当电流表示数最大为I=0.3A时，电路测量的温度最高，由可得，此时电路中的总电阻：
，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以热敏电阻的阻值为：
Rt=R总-R0=20Ω-5Ω=15Ω，
由图像可知，此时对应的温度为60°C，即滑动变阻器接入电路中的电阻为零，那么该电路最大能测量的温度是60°C；
(3)由图像可知，当水温达到100°C时，热敏电阻Rt1=10Ω，因电源电压不变，电流表的最大示数不变，所以测量温度最高时电路的总电阻R总=20Ω,不变，则滑动变阻器接入电路的电阻应调为：
R滑=R总-Rt1-R0=20Ω-10Ω-5Ω=5Ω；