人教版九年级全一册 17.2 欧姆定律 同步练习
一、单选题
1.如图所示,是检查酒驾的电路原理图,图中酒精传感器的电阻Rm与酒精气体的浓度成反比。测量时,下列判断正确的是( )
A.当驾驶员吹出的气体酒精浓度升高时,电压表V1的示数减小
B.当驾驶员吹出的气体酒精浓度升高时,电压表V2的示数减小
C.当驾驶员吹出的气体酒精浓度升高时,电流表A的示数减小
D.以上结果都不对
2.酒驾易造成交通事故,利用图示的电路可以检测司机是否酒驾,图中的R1为定值电阻,R2是一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则( )
A.R2电阻减小,电流表的示数减小 B.R2电阻减小,电流表的示数增大
C.R2电阻增大,电流表的示数增大 D.R2电阻增大,电流表的示数减小
3.如图所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数( )
A. B.
C. D.
4.李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法中错误的是( )
A.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
B.甲的电阻小于乙的电阻
C.在乙的两端加上1V的电压时,通过乙的电流为0.1A
D.将甲、乙两电阻并联接到电压为2V的电源上,干路电流为0.6A
5.在物理实践活动中,某小组利用电流表和电压表设计了一个电子秤,当电子秤盘上所加重物越来越多时,电表示数越大,则符合要求的电路是 ( )
A. B. C. D.
6.图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小
7.如图所示,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 20Ω”的字样,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.2A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器滑片P时,灯泡变亮 B.滑片P在最右端时,通过干路中的电流是0.3A
C.R接入电路的阻值变化范围是0~20Ω D.电路总电阻的最大值为12Ω
8.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮
B.电压表示数变小
C.电路的总电阻变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变大
9.关于欧姆定律的公式,下列说法正确的是( )
A.导体中通过的电流越大,则电阻越小
B.通过导体的电流越大,则加在导体两端的电压就越大
C.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
D.通过导体的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比
10.如图,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,( )
A.电压表示数不变,电流表示数减小 B.电压表示数增大,电流表示数不变
C.电压表示数不变,电流表示数不变 D.电压表示数减小,电流表示数减小
11.如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=15Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样,下列说法正确的是( )
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3A,电压表示数为0
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表的示数为3V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4A,电压表示数为6V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1,S2时,电流表示数为1.2A,电压表的示数为0
12.测温模拟电路如图1所示,温度计由量程为0~3V的电压表改装而成,电源电压U恒为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示,则当开关S闭合后( )
A.温度计的0℃应标在电压表零刻度处
B.电路可测量的最高温度为50℃
C.只减小U,电路可测量的最高温度将增大
D.只减小R,电路可测量的最高温度将增大
二、填空题
13.如图所示,使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时,小灯泡变亮,表明电路中的电流___________,这时若滑动变阻器的C接M,则___________(选填“A”或“B”或“C”或“D”)接N。关于变阻器上电阻丝的材料,应该选用___________(填 “铜丝”或“镍铬合金丝”)。
14.如图是油量表的工作原理图,R是一段弧形电阻。闭合开关S,当油量增加的过程中,弧形电阻R的阻值________,电压表V示数_______,电压表V示数变化量与电流表A示数变化量的比值_______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
15.定值电阻R1、R2的电流和电压关系图像如图所示。当把R1、R2并联在某一电路中时,通过两电阻的电流之比I1∶I2=________。
16.物理课上,老师做了一个有趣的实验:老师把包装口香糖的锡纸中间剪掉一些(如图乙所示),将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图甲所示。已知ab段与bc段锡纸等长,请判断ab和bc段:Iab______Ibc;Rab______Rbc;Uab______Ubc(以上三空均选填“>”、“=”或“<”)。
三、综合题
17.如图所示,电源电压U保持不变,电阻R1=30Ω,电阻R2=15Ω,只闭合开关S1时,电流表A的示数为0.2A。求:
(1)画出等效电路图;
(2)电源电压U;
(3)开关S1、S2都闭合时,电流表A的示数I。
18.小慧观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置,她利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆,OB长1m,O为支点,OA∶AB=1∶4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
(1)定值电阻R0在电路中的作用是______;
(2)当所测的货车重力增加时,电流表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)当电池组电压U0=12V,平板上物体所受重力是100N时,闭合开关S,电流表的读数为______A;
(4)电池组用久后电压变小为U1,这时平板上物体重100N时,电流表读数为0.3A,则U1的大小为______V;
(5)在第(4)问情况中,电池组电压大小为U1,要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0=12V的情况下相同,小明采取了两种解决办法:
①其它条件不变,只更换电阻R0,则更换后的R0′=______;
②其它条件不变,只水平调节杠杆上触点A的位置,则触点A应移动______cm。
19.为锻炼身体,小阳利用所学物理知识设计了一个电子拉力计(通过仪表读数显示拉力的大小),甲图是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=15Ω,ab是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=45Ω,电源电压U=9V,电流表的量程为0~0.6A。
(1)小明在电路中连入R0的目的是___________。当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电流表的示数为多少?( )
(2)已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F间的关系如图乙所示。开关S闭合后,当电流表指针指在0.3A处,作用在拉环上水平向右的拉力为多少N?( )
20.湿度表的简化工作原理图如图甲所示,电源由4节新干电池组成,定值电阻R0=5Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。求:
(1)闭合开关S,当环境湿度降低到40%,此时的电压表示数将引发预警系统提示湿度过低,请问此时的电压表示数为多少______?
(2)电池使用一段时间后,电源电压降低,当预警系统提示湿度过低时,环境湿度______(选填“低于”“等于”或“高于”)40%。
(3)当使用4节新干电池供电时,在保证电路安全的情况下,电路的总功率最大时,环境湿度是多少______?
21.如图甲、乙所示是某电子秤及其原理图。托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R2是一根长l0=10cm的均匀电阻丝。空盘时,滑片P位于R2的最上端,称量最大值时,滑片P位于R2的最下端,R2的最大阻值Rm=40Ω,电源电压恒为3V。请完成以下问题:
(1)图甲中的“质量表”是用______表改装的;R1在电路中的作用是______;
(2)空盘时,闭合开关S,电路电流为0.3A,此时R1接入的阻值是多少?( )
(3)已知该弹簧压缩的长度 l所受压力的关系如图丙所示,开关S闭合后,在托盘中放入重为20N的物体时,求R2接入电路的阻值;( )
(4)若长期使用导致电源电压减小,会出现什么现象?应该怎么办?( )
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
由题意可知,酒精气体浓度越大时Rm的阻值越小,电路中的总电阻越小,根据可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,根据可知,R0两端的电压变大,即V2的示数变大,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,Rm两端的电压减小,即V1的示数变小。
故选A。
2.B
【解析】
【详解】
R2的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小,因此当喝了酒的司机对着气敏传感器吹气时,R2阻值会减小,从而造成电路总电阻减小。因为电源电压不变,根据欧姆定律可得电流增大,即电流表的示数增大。
故选B。
3.D
【解析】
【详解】
若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,由于并联电路各支路两端的电压相等,则
若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,则电源电压U=U甲,U2=U乙,根据串联电路的分压特点知道,两电压表的读数比是
故选D。
4.A
【解析】
【详解】
A.导体的电阻是导体的一种性质,电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,当导体的电压为零时,导体的电阻不为零,故A错误,符合题意;
B.甲、乙电阻电流随电压的变化关系都为过原点的直线,故可知甲、乙均为定值电阻,当甲、乙的电压都为3V时,由上图知通过甲的电流大于乙的电流,根据欧姆定律有
故甲的电阻小于乙的电阻,故B正确,不符合题意;
C.根据上图可知,在乙的两端加上1V的电压时,通过乙的电流为0.1A,故C正确,不符合题意;
D.将甲、乙两电阻并联接到电压为2V的电源上,根据并联电路电压的规律,甲、乙两电阻的电压都为2V,由上图知,通过甲、乙的电流分别为0.4A和0.2A,根据并联电路电流的规律,干路电流为
I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A
故D正确,不符合题意。
故选A。
5.D
【解析】
【详解】
ACD.由电路图知道,R与R′串联,当秤盘上所加重物越多时,在杠杆的作用下滑片上移,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由知道,电路中的电流变小,由U=IR知道,R两端的电压变小,所以,A图中电流表的示数变小、C图中电压表的示数变小;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R′两端的电压变大,即D图中电压表的示数变大,故AC不符合题意, D符合题意;
B.由电路图知道,R与R′并联,电流表测R′支路的电流,当秤盘上所加重物越多时,在杠杆的作用下滑片上移,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由知道,R′支路的电流变小,即电流表的示数变小,故B不符合题意。
故选D。
6.C
【解析】
【详解】
由电路图可知,R0与R1串联接入电路,电流表测电路中电流,电压表测R0两端电压,由题意可知,当雾霾浓度增大时,R1的阻值减小,故可知电路中的总电阻减小,电源电压不变,故由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由串联电路电阻等比例分压可知,R1两端电压减小,R0两端电压增大,即电压表示数变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
7.D
【解析】
【详解】
A.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,由于并联电路独立工作、互不影响,所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗,故A错误;
B.当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流
Imin=
则干路的电流
I=IL+Imin=0.2A+0.3A=0.5A
故B错误;
C.由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为1A,根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小电阻为
所以R接入电路的阻值变化范围是6Ω~20Ω,故C错误;
D.由于当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电阻最大,干路电流最小,所以,根据欧姆定律可得最大总电阻为
故D正确。
故选D。
8.B
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的
电流;
ABC.当滑片P向右移动过程中时,接入电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,电路中电流减小,灯泡两端的电压减小,电压表示数变小,灯泡变暗,故A错误,B正确;C错误;
D.电压表示数与电流表示数的比值正好是小灯泡的电阻,随着灯泡两端电压减小,灯泡的电阻减小,电压表示数与电流表示数的比值应变小,故D错误。
故选B。
9.D
【解析】
【详解】
AC.电阻是导体本身的一种性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与温度有关,而与通过它的电流、它两端的电压无关,故AC错误;
B.电压是使电荷定向移动形成电流的原因,电阻一定时,通过导体的电流越大,则加在导体两端的电压就越大,故B错误;
D.根据可知,对一段导体来说,电阻是不变的,通过导体的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比,故D正确。
故选D。
10.C
【解析】
【分析】
【详解】
上图中,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测灯泡的电流,电压表测电源电压,电源电压不变,故滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,电压表保持不变;因灯泡的电压保持不变,灯的电阻不变,由欧姆定律,通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当R2的滑片P在b端,变阻器连入电路的电阻最大,只闭合S、S1时,R1和R2串联,电流表示数为
电压表和R3串联,电压表的示数接近电源电压,电压表的示数不为零,故A错误;
B.当R2的滑片P在b端,变阻器连入电路的电阻最大,只闭合S、S2时,R2和R3串联,电压表测量R2两端的电压,电流表示数为
=0.2A
电压表的示数为
U2=I串R2=0.2A×15Ω=3V
故B正确;
C.当R2的滑片P在a端,变阻器连入电路的电阻为零,只闭合S、S2时,只有R3的简单电路,电流表示数为
电压表被短路,电压表的示数为零,故C错误;
D.当R2的滑片P在a端,变阻器连入电路的电阻为零,闭合S、S1,S2时,R1和R3并联,电流表测量干路中的电流,电流表示数为
电压表被短路,电压表的示数为零,故D错误。
故选B。
12.C
【解析】
【详解】
A.如图2,当温度计的示数为零时,热敏电阻的阻值不为零,根据串联分压,电压表的示数不为零,故A不符合题意;
B.根据量程为0~3V的电压表可知,热敏电阻的两端的电压为3V,而根据电源电压为6V,则定值电阻此时的电压也为3V,根据串联电路,电压之比等于电阻之比,定值电阻为40Ω,则热敏电阻的最大阻值为40Ω,电路可测量的最高温度为30℃。故B不符合题意;
CD.电源电压为U,则根据电压表的量程,热敏电阻两端的电压为3V,则定值电阻两端的电压 U-3V,根据串联电路,电压之比等于电阻之比,电阻之比为
则热敏电阻的阻值为
要使路可测量的最高温度将增大,根据图2可知,则需要热敏电阻的阻值变大,则可以增大R值,也可以减小,故C符合题意;D不符合题意。
故选C。
13. 变大 A 镍铬合金丝
【解析】
【详解】
[1]滑动变阻器的滑片向A端滑动,小灯泡变亮,说明电路中的电流变大。
[2]变阻器应是一上一下的接法,C接M时,N只能接A或B,滑片向A端移动,电路中的电流变大,据欧姆定律知,电路中的电阻变小,即变阻器接入电路的阻值变小,所以N与A相连。
[3]变阻器接入电路是通过改变电阻丝的长度来改变阻值大小的,那么应选用阻值较大的镍铬合金丝作为材料,才能让滑片移动时,变阻器接入电路的阻值有较大的变化。
14. 增大 增大 不变
【解析】
【详解】
[1][2]由图可知,R0和R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R两端的电压,当油量增加的过程中,滑片向下移动,R接入电路的电阻变大,由串联分压可知电阻R两端的电压变大,即电压表V示数变大。
[3]由串联电路电压的规律可知,电压表V示数变化量等于R0两端的电压变化量,由欧姆定律可知,R0两端的电压变化量和电流表A示数变化量的比值等于R0的阻值,R0的阻值不变,则电压表V示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变。
15.4∶1
【解析】
【详解】
由图象可知,两个电阻的阻值分别为
两个电阻并联在电路中,据并联电路的电压特点知,两个电阻两端的电压相等。据知
16. = > >
【解析】
【详解】
[1]串联电路各处的电流相等,故 Iab=Ibc。
[2]在材料和长度相同的条件下,导体的横截面积越小,电阻越大,故Rab>Rbc。
[3]根据欧姆定律有
U=IR
根据[1][2]可得出
Uab>Ubc
17.(1);(2)6V;(3)0.6A
【解析】
【详解】
解:(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路的电流,等效电路图如下所示:
(2)电流表A的示数为0.2A,根据欧姆定律,电源电压
U=I 1R1=0.2A×30Ω=6V
(3)开关S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表则干路的电流,根据并联电路各支路互不影响,通过R1的电流不变;根据欧姆定律,通过电阻R2的电流为
根据并联电路电流的规律,电流表A的示数
I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
答:(1)等效电路图见解析;
(2)电源电压U为6V;
(3)开关S1、S2都闭合时,电流表A的示数为0.6A。
18. 保护电路 变大 0.4A 9V 2.5Ω 向左移动3cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据串联分压规律可知,定值电阻R0在电路中分得电压起到保护电路的作用。
(2)[2]当所测的货车重力增加时,即压力传感器受到的压力增大,根据图乙可知,压力传感器R的阻值减小,此时电路中的电流增大,即电流表的示数变大。
(3)[3]由杠杆平衡条件可知,当
FA1=100N
时
FA1·OA=FB1·OB
100N·OA=FB1·OB
由题意可知
OA:AB=1:4
则
OA:OB=1:5
解得
FB1=20N
由R的阻值随所受压力F变化关系图象得
R1=20Ω
由欧姆定律得
(4)[4]根据可得U1的大小
U1=IR总2=I0(R2+R0)=0.3A×(20Ω+10Ω)=9V
(5)[5]①其它条件不变,只更换电阻R0为R0′,由题意得
U1=I2R总′=I2(R2+R0′)
9V=0.4A×(20Ω+R0′)
解得
R0′=2.5Ω
[6]②其它条件不变,只向左调节A触点Lcm,压力传感器阻值为R3
U1=I2R总′′=I2(R3+R0)
9V=0.4A×(R3+10Ω)
解得
R3=12.5Ω
从图象可知FB3=23N,由杠杆平衡条件
FB3·OB=FA2·(OA+L)
23N×1m=100N×(×1m+L)
解得
L=3cm
答:(1)定值电阻R0在电路中的作用是保护电路;
(2)当所测的货车重力增加时,电流表的示数变大;
(3)当电池组电压U0=12V,平板上物体所受重力是100N时,闭合开关S,电流表的读数为0.4A;
(4)电池组用久后电压变小为U1,这时平板上物体重100N时,电流表读数为0.3A,则U1的大小为9V;
(5)①其它条件不变,只更换电阻R0,则更换后的R0′为2.5Ω;
②其它条件不变,只水平调节杠杆上触点A的位置,则触点A应向左移动3cm。
19. 防止电流过大而烧坏电流表 0.15A 400N
【解析】
【详解】
解:(1)[1][2]由图可知,定值电阻R0与可变电阻R1组成串联电路,电流表测电路中的电流;小明在电路中连入R0的目的是防止电流过大而烧坏电流表;当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,R0与R1串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中电流表的示数
(2)[3]当电流表指针指在0.3A处时,电路中的总电阻
则电阻丝接入电路中的电阻
因ab是一根长为6cm的均匀电阻丝,最大阻值,则电阻丝连入电路中的长度
则弹簧的伸长量
由图像可知此时的拉力。
答:(1)防止电流过大而烧坏电流表;当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电流表的示数为0.15A;
(2)当电流表指针指在0.3A处,作用在拉环上水平向右的拉力为400N。
20. 2V 高于 80%
【解析】
【详解】
(1)[1]当环境湿度降低到40%,由乙图可知湿敏电阻为10Ω,此时电路中的电流为
此时的电压表示数为
(2)[2]当电源电压降低,由欧姆定律可知,此时R的阻值将变小,由乙图可知,此时环境湿度会高于40%。
(3)[3]当开关闭合,R0和R串联,电路总功率最大时,电流最大,由电流表量程可知
此时R0两端的电压为
R两端的电压为
R的阻值为
由乙图可知,此时环境湿度为80%。
21. 电流 保护电路 10Ω 16Ω 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图示知,质量表串联在电路中,所以是用电流改装的。
[2]由图示知,R1与R2串联在电路中,而空盘时,滑片P位于R2的最上端,R2接入电路的阻值为了0,此时接入电路的R1可避免电路出现短路,起保护电路的作用。
(2)[3]空盘时,闭合开关S,电路为R1的简单电路,由欧姆定律可得,R1接入电路的阻值
(3)[4]由图丙知,当称量物体重为20N时,即弹簧受到的压力为20N,弹簧被压缩的长度为
l=4cm
因R2是一根长l0=10cm的均匀电阻丝,R2的最大阻值为Rm=40Ω。 l对应的电阻值为
(4)[5]电源电压减小,空盘时R1滑片位置不变,由可知,电路中电流变小,质量表零点不对;为了校零,即空盘时电流表示数与原来显示值应相同,根据可知,应使R1接入电路的电阻减小,即R1滑片左移。
答案第1页,共2页
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