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（含答案）

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，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
2．如图所示是电阻RA和RB的I﹣U图象，分析可知下列说法中不正确的是（　　）
A．当RA两端电压为0V时，RA的阻值是10Ω
B．当RB两端电压为2V时，通过RB的电流为0.1A
C．当两电阻并联时，通过RA和RB的电流之比为1：2
D．当两电阻串联时，RA和RB两端的电压之比为1：2
3．如图所示，电源电压不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮
B．电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗
C．电压表示数不变，电流表示数不变，灯泡亮度不变
D．电压表示数不变，电流表示数变小，灯泡亮度不变
4．如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关S，电流表A1、A2的示数之比是1：5．则定值电阻R1：R2的值、以及R1、R2功率P1：P2的值分别是
A．4：1 1：4 B．1：4 4：1 C．1：5 5：1 D．5：1 1：5
5．如图所示是科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中R为气敏电阻，R的阻值随天然气浓度升高而降低，R0为定值电阻，电源两端的电压恒定不变、电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图中电路图符合设计要求的是（ ）
A． B． C． D．
6．在用伏安法测未知电阻Rx时（电源电压未知），如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R1和开关来解决，下面的四种方案中不可行的是
A． B．
C． D．
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7V，则R∶R2为（　　）
A．3∶2 B．4∶1 C．5∶7 D．7∶5
8．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
9．小明要测量定值电阻Rx的阻值，如图所示连接好电路并闭合开关后，发现两表示数都变为0。小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；将该导线两端分别接到c、f接线柱上时，发现电压表有示数，电流表示数仍为0。由此判断故障可能是（　　）
A．c、d间断路
B．a、b间断路
C．f、g间断路
D．e、f间断路
10．如图所示的是琳琳设计的电路图，当她闭合开关S1、S2，两个电流表（实验室学生用）的指针在同一位置，则下列判断正确的是（　　）
A．两个电流表的示数相等 B．A1测的是通过L1的电流
C．两灯L1与L2电阻之比为1：4 D．两灯L1与L2电阻之比为4：1
二、填空题
11．在图示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，电流表A的示数 ______ ，电压表V的示数 ______ ，电压表V示数和电压表V1示数的差值与电流表A示数的比值 ______ 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，两灯均发光（设灯丝电阻不变），电压表示数为U，过一段时间后，突然两灯均熄灭，且有一个电表的示数变大，已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 ______；若此时电压表是示数为4U，则小灯泡L1、L2的电阻之比为 ______；排除故障后，将小灯泡L1、L2的位置互换，则示数一定不发生变化的是 ______表（选填“电流”、“电压”或“电流和电压”）。
13．如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电流表的示数为_________A。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为_________V。
14．如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值______（填“增大”或“减小”），滑动变阻器中电流______（填“增大”或“减小”）。为实现压力增大，电表示数增大，应把______表改装为压力计。
15．如图所示电路，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P在a端时电压表示数与P在b端时电压表示数之比为5：3，则电阻R与滑动变阻器最大阻值之比为_____；P在a端时电流表示数与P在b端时电流表示数之比分别为_____．
三、综合题
16．如图甲所示，这是一台智能体重秤的电路结构图，电源电压为6V保持不变，定值电阻R0=200Ω，秤盘（质量不计）下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示
（1）压敏电阻R所受压力增大，压敏电阻R的阻值 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。定值电阻R0在电路中的作用是 ______。
（2）当所测人的质量为60kg时，通过定值电阻R的电流是多少？______（g取10N/kg）
（3）此体重计表盘是由电压表改装而成，请简单分析一下改装后的体重计的刻度不均匀的理由______。
17．学习“变阻器在生活实践中的应用”时，小桂和小林对老师列举的“测定汽车油箱内油量”的模拟装置产生了浓厚的探究兴趣。小桂按照图甲的设计连接好装置，闭合开关，发现油量变化时，浮标带动滑杆使变阻器滑片移动，从而改变电表的示数。电表示数对应着油面的一定高度，把电表刻度盘改为相应的油量体积数，就可直接读出容器中的油量。小桂移动变阻器的滑片，记录了几组电压表、电流表数据，画出如图乙所示的图像。
对比数据，小桂发现电流表容易直接读取油量，电压表不方便直接读取油量。小林看了小桂的装置后觉得小桂的说法不全对，和小桂交流了想法后，将小桂的装置连接调整为丙图所示。当容器加满油时，浮标通过滑杆使滑片恰好移至变阻器最下端；当容器中油量为零时，浮标通过滑杆使滑片恰好移至变阻器最上端。小林闭合开关，改变容器中的油量，记录了部分数据如下表所示。电源电压保持不变，变阻器阻值均匀变化。求：
(1)装置中的电源电压和R0的阻值；
(2)该装置还可设置油量减少到某个数值时进行报警。图中，若报警时电压表示数为1.2V，则此时容器内剩余油的体积为多少？
(3)小林设计的装置中，电压表示数不随油量均匀变化。请对装置提出一种改进措施(不用陈述理由)。
油的体积/L 电压表示数/V
30 12
24 4
15 2
1.2
18．如图甲是一测温装置的原理电路，热敏电阻R1的阻值随温度变化的情况如图乙所示，电源电压U恒定，定值电阻R0＝20 Ω。
(1)当温度升高时，定值电阻R0两端电压________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)小华要将一量程为0~3 V的电压表接入电路并将其改装成温度表。要求满足以下两个条件：温度表的量程为80 ℃；温度升高，电压表示数增大。
① 小华应将电压表与________（选填“R1”或“R0”）并联；
② 该电路的电源电压为________；
③ 改装好的温度表“0 ℃”对应的电压值为________；
(3)若仅在上述电路中再串联一定值电阻R2，即可使电路所能测量的最高温度为140 ℃；
① 请在图丙的虚线框内将R1、R0、R2和电压表连入电路；
( )
② R2的阻值为________。
19．图表示一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器，R′是定值电阻，它与金属杠杆的一端相连。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。油量表实际上是由一个______改装的（填“电压表”或“电流表”）。当油箱中的油量减少时，R______（填“变大”或“变小”），油量表的示数______（“增大”或“减小”），当油箱装满油时，电路的电流最______（填“大”或“小”）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【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。
2．C
【详解】
A．电阻是材料的属性，由图可知不随其两端电压的变化而变化，当RA两端电压为0V时，RA的阻值是
故A正确，A不符合题意；
B．由图可知，当RB两端电压为2V时，通过RB的电流为0.1A，故B正确，B不符合题意；
C．RB的阻值是
当两电阻并联时，根据并联分流可知通过RA和RB的电流之比为
故C错误，C符合题意；
D．当两电阻串联时，根据串联分压可知RA和RB两端的电压之比为
故D正确，D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】
由电路图知，滑动变阻器和小灯泡并联连接，电流表测变阻器的电流，电压表测电源电压，滑片P向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，而电源电压不变，即电压表的示数不变，据欧姆定律知，通过变阻器的电流变小，即电流表的示数变小，而这个过程中，灯泡的工作不受影响，其亮度不变，故ABC错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】
闭合开关R1、R2并联，A1测R1的电流，A2测干路电流；A1、A2的示数之比是1：5，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得：
＝，
由于两电阻两端的电压相等，根据电压一定时，电流与电阻成反比可得：
＝，
故BCD错误；
根据P＝UI可得：
，
故A正确，故选A。
5．B
【详解】
A．由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压特点可知R两端分得的电压减小，即电压表的示数减小，故A不符合题意；
B．由电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小，根据可知电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故B符合题意；
C．由电路图可知，R与R0并联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电压表的示数不变，故C不符合题意；
D．由电路图可知R与R0并联，电流表测R0支路的电流，根据并联电路独立工作互不影响可知，当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时电流表的示数不变，故D不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】
A、当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；再断开开关S2时，电压表测量Rx两端的电压，则可计算出R1两端的电压，即可计算出电路中的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，A能测出，不符合题意；B、电压表串联在电路中，其示数始终等于电源电压，不可知被测电阻的电压和电流，不能测出其阻值，B符合题意；C、只闭合S2可测出通过被测电阻的电流，两个开关都闭合，可测出干路电流，则可计算出R1的电流，由U＝IR可得R1两端的电压，根据并联电路各支路两端电压相等的关系可得被测电阻两端的电压，从而计算出待测电阻的阻值，故C能测出，不符合题意；D、当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U＝IR可计算出电源电压；当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，则可根据并联电路的电流规律计算出通过Rx的电流，从而计算出Rx的阻值，故D能测出，不符合题意．故选B．
【点睛】
根据欧姆定律及串并联电路的电压、电流规律，分析是否能够得出电阻两端的电压及通过电阻的电流，便可得出结论．
7．A
【详解】
当闭合S、S1，断开S2时，R1与R串联，电压表测R两端的电压；当闭合S、S2，断开S1时，R2与R串联，电压表测R两端的电压；由可得，两种情况下的电流之比
因电源电压一定时，电流与电阻成反比，则有
解得
故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
8．B
【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。
9．A
【详解】
当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时，发现电流表有示数，则说明电流表、滑动变阻器、开关和电源之间是通路；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上时，发现电压表有示数，说明电源、待测电阻是连通的，电流表示数仍为0，由此可判断故障是c、d间断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】
AB．由电路图可知，闭合开关S1和S2后，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流，由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以A1的示数大于A2的示数，故AB错误；
CD．实验室学生用电流表，有0~3A和0~0.6A两个量程，两个电流表的指针在同一位置，且A1的示数大于A2的示数，所以A1使用的是0~3A量程，A2使用的是0~0.6A量程，由于两个电流表的指针在同一位置，那么两电流表指针所在位置的刻度数是相同的，设为，电流表A1的每一分度值是0.1A，电流表A2的每一分度值是0.02A，那么电流表A1的读数是，电流表A2的读数是，两电流表的读数比值是
即，则流过灯泡L1的电流大小是
两灯电流关系是；并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，由欧姆定律的推导式有
两灯L1与L2电阻之比是
两灯L1与L2电阻之比为1：4，故C正确，D错误。
故选C。
11． 变大 不变 变小
【详解】
[1]闭合开关S，为串联电路，将滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻减小，电流增大，所以电流表A的示数变大。
[2]电压表V测电源电压，所以不变。
[3]电压表V示数和电压表V1示数的差值为滑动变阻器分压，差值与电流表A示数的比值为滑动变阻器电阻，因为阻值减小，所以比值减小。
12． L2断路 3∶1 电流
【详解】
[1] 闭合开关S，小灯泡L1、L2串联，电压表测L2两端电压，电流表测该电路电流。过一段时间后，突然两灯均熄灭，说明电路中灯泡不可能发生短路，只可能时断路，如果灯L1断路，则两表示数都为零，不符合题意；如果灯L2断路,电流表示数为零，电压表示数接近于电源电压，两灯都不亮，符合题意，由此判断故障情况是灯L2断路。
[2]由以上分析可知，此时电压表示数接近于电源电压为4U，L2两端电压为U，所以L1两端电压为3U，根据串联电路的分压规律，小灯泡L1、L2的电阻之比
[3]排除故障后，将小灯泡L1、L2的位置互换，与电压表并联部分的电阻发生了改变，电压表示数会发生变化。电路中总电阻不变，电源电压也不变，所以电路中电流不变，电流表示数不变。所以示数一定不发生变化的是电流表。
13． 1.5 2
【详解】
[1]灯泡接在AB之间，电路为并联电路，此时小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为6V，则电源电压为6V。电流表接在CD之间，测量干路电流，根据欧姆定律可知，通过其中R0的电流为
I0===1A
小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流为
IL===0.5A
则干路电流为
I=I0+IL=1A+0.5A=1.5A
[2]小灯泡接在CD间，AB间接电压表，小灯泡和电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压；根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻
RL===12Ω
串联电路中的总电阻为
R=RL+R0=12Ω+6Ω=18Ω
串联电路中的电流为
I===
因串联电路中的电流处处相等，即
I=I0=
则R0两端的电压为
U0=I0R0=×6Ω=2V
14． 增大 减小 电压
【详解】
[1][2][3]由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测R2两端的电压，电流表测电路电流，当A板上压力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小，即滑动变阻器中的电流减小；因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电压表改装为压力计。
15． 3:2 5:3
【详解】
由电路图可知，滑动变阻器的滑片P在a端时，电路为定值电阻的简单电路，电压表测电源电压，即U＝Ua，电流表测电路中的电流Ia；
P在b端时，滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，即UR＝Ub，电流表测电路中的电流Ib；
根据题意可知=；所以，=；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R与滑动变阻器总阻两端的电压之比：===，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，电阻R与滑动变阻器最大阻值之比：===；
P在a端时电路中的电阻为R，P在b端时电路中的电阻为R+R滑，
因电源电压不变，且总电压一定时电流与总电阻成反比，
所以，P在a端时电流表示数与P在b端时电流表示数之比：===
．
16． 变小 保护电路 0.012A 见解析
【详解】
（1）[1]由图乙可知，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而变小；
[2]由电路图可知，电阻R0与压敏电阻R串联接入电路，电阻R0起保护电路的作用；
（2）[3]人的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
人对水平秤盘的压力大小等于人的重力大小，由图丙R﹣F图像可知，当
F=G=600N
时，R=300Ω，根据串联电路中电流处处相等可知，通过R0的电流为
（3）[4]电压表的示数可表示为
两电阻串联接入电路，电阻R0的阻值不变，由欧姆定律可知通过电路的电流为随压敏电阻R的阻值的改变而改变，所以压敏电阻的阻值与所受的压力不成正比，所以将电压表改为体重计，改装后的体重计刻度是不均匀的。
17．(1)12V；10Ω；(2)3L；(3)见解析
【详解】
解：(1)由图乙可知，当电压表的示数为0时，通过R0的电流最大，I0=1.2A
……①
当电压表示数为10V时，I小=0.2A
……②
解①②得
，
(2)由题意可知，当电压表示数为2V时，容器中的油量为15L，变阻器接入电路的阻值为总阻值的，则
代入数据
解得
故变阻器的总阻值
同理，电压表示数为4V时，变阻器接入电路的阻值为20Ω，电压表示数为1.2V时，变阻器接入电路的阻值为90Ω，对比表格数据及变阻器接入电路的阻值随油量变化规律(滑动变阻器阻值每增大20Ω，油量减少6L)可得，报警时，容器内剩余油的体积为3L。
(3)减小变阻器的阻值；增大定值电阻器阻值；改变容器的形状为上大下小等。
答：(1)装置中的电源电压为12V，R0的阻值为10Ω；
(2)此时容器内剩余油的体积为3L；
(3)减小变阻器的阻值；增大定值电阻器阻值；改变容器的形状为上大下小等。
18． 变大 R0 9V 0.9V 20Ω
【详解】
(1)[1]从图乙可以看到，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值在变小，图甲是一个串联电路，根据分压原理可知，定值电阻R0两端电压在变大。
(2)[2]由上述可知，当温度升高时，电压变大的只有定值电阻R0，那么要求温度升高，电压表示数增大，则要把电压表与R0并联。
[3]由于温度表的量程为80 ℃，当温度是80 ℃时，从图乙可看到，热敏电阻R1的大小是40 Ω，这时电压表对应的示数是3V，电路中的电流大小是
那么该电路的电源电压为
[4]温度表“0 ℃”时，热敏电阻R1的大小是180Ω，这时电路中的电流大小是
这时电压表的示数是
(3)[5]由题意可知，三个电阻串联，如下图所示。
[6]由题意可知，电路所能测量的最高温度为140 ℃，这时电压表的示数是3V，热敏电阻R1的大小20Ω，这是一个串联电路，根据欧姆定律可得到
解得。
19． 电流表 变大 减小 大
【详解】
[1]由图可知油量表串联在电路中，因此是由电流表改装成的。
[2][3][4]当油箱的油量减少时，油面下降，浮子随液面下降，带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器R接入电路的电阻变大；滑动变阻器和R0串联在电路中，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流减小，即油量表的示数减小；当油箱装满油时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最大。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页