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．在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（　　）
A．电压表示数变大，电流表A1示数变大
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电流表A2示数与电流表A1示数之差不变
D．电压表与两电流表示数之差的比值变大
2．如图是新型节能台灯简化电路图。台灯充好电后，使用时可以通过调节滑动变阻器接入电路的阻值改变灯泡的亮度。电源电压不变，不计温度对灯丝电阻的影响，则灯泡两端的电压随变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光，则断开开关S2时（　　）
A．电流表示数变大，灯L变亮
B．电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C．电流表示数变小，灯L仍然正常发光
D．电压表示数不变，电路的总功率变大
4．如图所示，电源恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，下列判断不正确的是（　　）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V2的示数不变
C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变大
D．电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比变小
5．如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片由右端向左端时，电压表和电流表示数的变化是：（ ）
A．电流表示数变小、电压表示数变大 B．电流表示数变大、电压表示数变小
C．电流表示数、电压表示数都变大 D．电流表示数、电压表示数都变小
6．如图所示电路，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（　　）
A．变亮，电压表示数变大 B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变
C．小灯泡变暗，电压表示数变小 D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大
7．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，灯泡L的电阻不变，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中（　　）
A．电压表V1示数不变，电流表A示数变大
B．电流表A示数变小，电压表V2示数变小
C．电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
D．电压表V1示数变小，灯泡L亮度不变
8．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．
9．如图所示为某压力传感器的原理图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V1的示数变大
B．电压表V2的示数变小
C．电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D．电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
10．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
二、填空题
11．现有两只电阻R1=10Ω，R2=20Ω，串联在电路中，则U1∶U2=___________。如果将它们并联在电路中，I1∶I2=___________。
12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当电键S由断开变为闭合时，电流表的示数将______，电压表的示数将______。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）
13．如图所示，闭合开关S，两电流表示数之比I1∶I2=5∶1，则R1与R2两端的电压之比U1∶U2=______，电阻之比R1∶R2=______。
14．如图所示是汽车自动测定油箱内油面高度的装置原理图，图中的油量表实质是______表改装而成的，定值电阻R0的作用是______，在加油的过程中，油量表的示数______。（选填“变大、变小、不变”）.
15．如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电表A2示数_______，电表V示数_______。
三、综合题
16．在图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中只存在一处故障，且故障只发生在电阻R1、R2上。
（1）开关S闭合时，电流表A的示数可能为______。
（2）开关S由断开到闭合，至少有一个电表的示数发生变化，请写出电压表V与电流表A的示数及相对应的故障。______
17．小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该( )
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加________N；
②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0~0.6A）
C．电压表V（量程0~3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是_____（填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是_______Ω；
(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是_______N；
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：________。
18．某同学运用所学电学知识设计了一个电子身高测量仪，如图所示，电阻R的d端需要连接到电路的a、b、c三点中的一点，在测量身高时，身高越高，电流表改装的身高显示器示数越大。
（1）请在图中连接好电路图______；
（2）当被测人身高越高时，滑片P会向上移动，接入电路中的电阻会变______，电路中的电流会变______。
19．小亮设计了一个水位监测报警装置，其电路如图所示，报警器（电阻不计）中通过的电流达到或超过10mA时会报警。监测头是一个放置于水底的压敏电阻R，受力面积为2cm2，其阻值R随压力F的变化规律如图所示。将滑动变阻器R0接入电路电阻设置为220Ω，该装置在压敏电阻受到的压力达到22N时开始报警。（ρ水=1.0×103kg/m3）
(1)制作监测头的压敏电阻主要材料是___________（选填“超导体”或“半导体”）。
(2)电源电压是多少？( )
(3)若报警器允许通过的最大电流为12.5mA，则该装置能监测的最大水深是多少？( )
(4)若向右移动滑动变阻器的滑片P，则该装置能监测的最大水深将___________（选填“增大”或“减小”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
由图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表V测量电源电压，因电源电压不变，所以电压表V的示数不变。。
电流表A1在定值电阻R1所在的支路，所以电流表A1测量流过定值电阻R1的电流I1，根据并联电路电压的特点U1=U2=U可知，定值电阻R1两端的电压U1不变。根据知，流过定值电阻R1的电流I1不变，即电流表A1的示数不变。所以滑动变阻器的滑动片P向右移动时，电压表V的示数和电流表A1的示数都不变。
电流表A2在干路上，测干路电流I，当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值变大，则流过R2的电流I2变小，根据并联电路电流规律I=I1+I2可知，电路中的总电流I变小，即电流表A2示数变小。
综上所述可知电流表A2示数与电流表A1示数之差变小，所以电压表与两电流表示数之差的比值变大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．D
【详解】
滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器的阻值用R表示，灯泡的阻值用表示，此时灯泡串联电路中的电流
灯泡两端的电压
从灯泡两端的电压与滑动变阻器连入电阻的关系可以看出，灯泡两端的电压和滑动变阻器连入的电阻不成正比也不为一次函数，故排除AC选项，又因为滑动变阻器的阻值增大时，灯泡分得的电压减小，故D选项正确、A错误。
故选D。
3．C
【详解】
B．由电路图知道，闭合开关S1和S2时，定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，当断开开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测通过L的电流，由于电源电压保持不变，所以，电压表的示数不变，故B错误；
A．由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡L的电流不变，灯L仍然正常发光，故A错误；
C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总电流变小，即电流表的示数变小，故C正确；
D．由P＝UI知道，电路的总功率最小，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】
两电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器的电压，电压表V2测量电源电压。
A．滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流表的示数变大，故A正确，不符合题意；
B．电压表V2测量电源电压，不论怎么移动滑动变阻器的滑片，其示数不变，故B正确，不符合题意；
C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差即为电阻R1两端的电压，当滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值变小，电流变大，定值电阻的阻值不变，故定值电阻R1两端的电压变大，故C正确，不符合题意；
D．由于串联，电压表V1的示数变化量与定值电阻R1的电压变化量相同，定值电阻R1的电压变化量与电流表A的示数变化量之比即为定值电阻的阻值，故D错误，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
如图所示，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片由右端向左端时，滑动变阻器接入的电阻变小，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知，当电压一定时，电路中电流变大，即电流表示数变大；而R1的电阻一定，电流变大，则两端电压变大，即电压表示数变大。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．B
【详解】
由电路图知，滑动变阻器与小灯泡并联，电压表测滑动变阻器两端的电压，即测电源电压，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电源电压不变，故电压表示数不变，小灯泡两端的电压不变，小灯泡的亮度不变，故选B。
7．C
【详解】
电路为灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测整体电流，则当滑片向左移动时，接入电路电阻变大，总电阻变大，则由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表示数变小，由串联分压可得，滑动变阻器所分电压变大，灯泡所分电压变小，则电压表V1示数变小，V2示数变大，灯泡亮度变暗，由于电压表V1和电流表均测灯泡，则其比值为灯泡的阻值，灯泡阻值不变，则电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．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。
9．C
【详解】
AB．R1和滑动变阻器R2串联，电流表测电路的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压。当压力F增大时，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据U=IR，电压表V1的示数变小，由串联电路电压的规律，电压表V2的示数变大，故AB错误；
C D．根据欧姆定律，电压表V2的示数与电流表A的示数比值即变阻器连入电路的电阻，这个比值变大；电压表V1的示数与电流表A的示数比值即定值电阻的大小，这个比值不变，故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是明确电压表测量的电压。
10．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。
11． 1∶2 2∶1
【详解】
[1]两个电阻串联在电路中，电流处处相等，则
U1∶U2= IR1∶IR2=R1∶R2=10Ω∶20Ω=1∶2
[2]将它们并联在电路中，两个电阻两端的电压相等，通过它们的电流之比
12． 变大 变大
【详解】
[1]开关断开时，两电阻串联，开关闭合时，只有电阻R1接入电路，电路电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电流表示数变大。
[2]由电路图可知，开关断开时，电压表测电阻R1两端的电压；当开关闭合时，R2被短路，电压表测电源电压，因此开关由断开到闭合过程中电压表示数变大。
13． 1:1 1:4
【详解】
[1]由电路图可知，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R1与R2两端的电压之比为
U1∶U2=1∶1
[2]由于电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流，则干路电流I=I1，R2支路的电流为I2，因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
I'=I1-I2
则通过电阻R1与R2的电流之比
电阻之比
R1∶R2=1∶4
14． 电流 保护电路 变大
【详解】
[1]电流表与待测电路串联中，由图可知，油量表是串联在电路中的，因此油量表的实质是电流表改装而成的。
[2]当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，若没有定值电阻R0，电源会短路，因此定值电阻R0的作用是保护电路。
[3]在加油的过程中，油液面上升，浮标上升，杠杆顺时针转动，滑动变阻器连入电路的阻值会变小，由串联电阻的规律，电路的总电阻会变小，根据可知，电路中的电流会变大，即油量表示数变大。
15． 变小 不变
【详解】
[1][2]由电路图知，开关闭合后，两个电阻并联在电路中，电流表A1测R1的电流，A2测干路的电流。电压表V测电源电压，所以滑片向右移动时，电压表的示数不变。而滑片向右移动的过程中，变阻器接入电路的阻值变大，据欧姆定律知，通过变阻器的电流变小，而变阻器阻值变化对R1支路没影响，所以其电流不变，据并联电路的电流特点知，滑动变阻器所在支路的电流变小，总电流减小，即电流表A2示数变小。
16． 0或 见解析
【详解】
（1）[1]电路故障应是R1、R2短路或断路，当开关S闭合时，
①若R1短路时，则R2、电流表、电源构成通路，由欧姆定律知道，电路的电流
若R1断路时，电压表、R2、电流表、电源构成通路，电压表示数等于电源电压U0，电压表串联在电路中，电流表示数为0；
②若R2短路时，R1、电流表、电源构成通路，电压表电源两端的电压，电路中电流为
若R2断路时，电压表和电源不能构成通路，电流表示数等于0。
综上所述，开关S闭合时，电流表A的示数可能为0或。
（2）[2] ①若R1短路，开关S断开时，电压表、R2、电流表、电源构成通路，电压表示数等于电源电压U0，由于电压表串联在电路中，电流表示数为0；开关S闭合时，则电压表测量导线两端的电压，示数等于0；电流表示数
两表的示数都发生变化，符合题意；
若R1断路时，无论开关S断开还是闭合，都是电压表、R2、电流表、电源构成通路，电压表示数等于电源电压U0，电流表示数为0，即电压表和电流表的示数不发生变化，不符合题意；
②若R2短路时，开关S断开时，电压表、电流表与电源串联构成通路，电压表显示电源两端的电压，示数U0，电流表示数为0；开关S闭合时，R1、电流表与电源串联构成通路，电压表显示电源两端的电压，示数U0，不发生变化；电路中电流为
即只有电流表的示数发生变化，符合题意；
若R2断路时，开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电流表、电压表的示数都等于0；开关S闭合时，电压表和电源仍不能构成通路，两表示数仍都等于0，不发生变化，即不符合题意。
综上所述，故障有两种情况，一是R1短路，电压表示数由U0，变为0；电流表示数由0变为；二是R2短路时，电压表示数不变，电流表示数由0变为。
17． B 2 E 5 4 设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力
【详解】
(1)[1]在风力增大时，迎风板会往左移动，金属杆接入电路的电阻会变小。
A．假设在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线，那么金属杆会被短路，电流会从电源正极流出，流过开关、电阻R、流过c、d之间的导线、a、b之间的电流表，最后回负极，电路中的电阻大小不变，那么电路中的电流大小也不变，电流表的示数不变，这与题中条件不符合，A项不合题意；
B．假设只在a、b之间接电流表，那么金属杆与电阻R串联，电路中的总电阻在变小，那么电路中的电流在变大，电流表的示数在变大，这与题中条件相符合，选项B符合题意；
C．假设在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线，那么金属杆与电阻R串联，电压表测的是金属杆两端电压，由于金属杆接入电路的电阻会变小，电阻R阻值大小不变，根据串联电路的分压原理可知，金属杆两端的电压会变小，即电压表的读数会变小，这与题中条件不符合，C项不合题意；
D．假设只在c、d之间接电压表，那么电路是断路的，电路中没有电流，电压表的读数是0，不变化，这与题中条件不符合，D项不合题意。
故选B。
(2)[2]从图乙可以看到，该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加2N。
[3]从表中数据可知，当电压表的示数是1.0V时，滑动变阻器的电压是2.0V，电路中的电流大小是0.2A，那么根据可知，滑动变阻器接入电路的阻值大小是
那么他们实验中选用的滑动变阻器是R2。
[4]从表中数据可以看到，5次实验，根据可知，他们测出的金属杆的电阻都是5Ω。
(3)[5]当电流表的读数达到最大时，即0.6A，这时电路中的总电阻最小，可得
那么这时金属杆接入电路的电阻大小是
这时金属杆接入电路的电阻是最小的，风力也是最大的；由上述可知，金属杆的全部电阻是5Ω，当金属杆接入电路的电阻是2Ω时，对应的长度是
从图乙可以看到，当轻弹簧的长度是20cm时，所受压力是4N，即该装置能够测量的最大水平风力是4N。
(4)[6]从力的角度来看，这个设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力；还有没考虑到迎风板左侧受到的空气阻力；实验中不能保证风力大小是不变、恒定的，方向也不能保证是水平的等等。
18． 小 大
【详解】
（1）[1]在测量身高时，身高越高，电流表改装的身高显示器示数越大，则电流表的示数越大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻越小，故滑动变阻器接入电路的电阻越小，应将cd相连，如图所示
（2）[2][3]当被测人身高越高时，滑片P会向上移动，接入电路中的电阻会变小，根据欧姆定律可知电路中电流会变大。
19． 半导体 3V 14m 增大
【详解】
(1)[1]压敏电阻的主要材料为半导体。
(2)[2]由图二可得，压敏电阻受到的压力为22N时，压敏电阻的阻值为80Ω，则电源电压：
U=I（R+R0)=10×10-3A×（80Ω+220Ω)=3V
(3)[3]当水位最大时，电路中的电流最大，电阻最小，则最小阻值：
所以
R小=R总小-R0=240Ω-220Ω=20Ω
由图2可知，此时R受到的压力为28N，压敏电阻受到的压强：
根据p=ρgh可得，能监测的最大水深：
(4)[4]当向右移动滑动变阻器的滑片P后，滑动变阻器接入阻值变大，则当水深达到原来最大深度14m时，电流值小于10mA，报警器不会报警，当水深继续增加时，压敏电阻阻值减小，电流增大，报警器报警，则该装置能检测的最大水深增大。
答案第1页，共2页
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