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．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
2．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
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S1后，再闭合开关 S2，则（　　）
A．电压表的示数不变，电流表的示数变大
B．电压表的示数变大，电流表的示数变小
C．电压表的示数不变，电流表的示数不变
D．电压表的示数不变，通过 R2的电流变小
4．如图所示，电源电压恒定，闭合S1，小灯泡发光，再闭合S2时，观察到的现象是（　　）
A．电压表示数增大 B．电流表示数变小
C．小灯泡变亮 D．小灯泡亮度不变
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，电源电压6 V保持不变，定值电阻的阻值为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．电压表的示数减小
B．电压表示数与电流表示数的比值不变
C．当滑片移到中点时，电压表示数为2 V
D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2 A
7．如图所示电路（电源电压保持不变），闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右端移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数不变，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变小
8．如图所示是甲、乙两个用电器的电流与电压的关系图象，由图象可知（ ）
A．乙的电阻是5Ω
B．甲的电阻比乙的电阻小
C．将甲、乙并联起来，通过甲的电流一定比乙大
D．将甲、乙串联在电源电压为4V的电路中，电路中的电流是0.3A
9．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向右移动。下列说法中正确的是（　　）
A．电压表的示数变大，灯泡L的亮度变暗 B．电压表的示数变大，灯泡L的亮度变亮
C．电流表的示数变小，灯泡L的亮度不变 D．电流表的示数变小，灯泡L的亮度变暗
10．如图所示的四个电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，如果将滑动变阻器的滑片P向右移动，电表示数变大的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．如图（甲）所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻．闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如（乙）图所示，则定值电阻R1的阻值为______Ω，电源电压为U为______V。
12．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。
13．初一年级男同学小刚对体质健康测试中的坐位体前屈项目非常感兴趣。他利用家中器材自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理图如图所示，电源的电压6V，R1的电阻为30Ω。其中电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm，推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为“0.05A”。推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。
（1）如原理图所示：电压表此时测量 ______的电压（选填“AB段”“AP段”或“BP段”）；
（2）求电阻R2的阻值；( )
（3）求推动挡板P到A端时电压表示数；( )
（4）国家体质标准中初一年级男生坐位体前屈成绩大于14.8cm为优秀。小刚进行测试时电压表示数为3V时。请计算判断小刚同学成绩是否达到优秀？( )
14．在如图所示的电路中，电阻R0为6 ，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，则电源电压为______V，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。
15．根据图象可知，导体甲的电阻___________（选填“大于”“小于”）导体乙的电阻，将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，电路中的电流为 ___________ 。
三、综合题
16．如图是小明和小丽设计的拉力健身器示意图，在拉环处加拉力时，滑杆PQ可随之自由滑动（导线对滑杆滑动无影响）．已知：在弹性限度内，弹簧伸长的长度与受到的拉力大小成正比．老师认为他们的设计有不足之处，应在电路中串联一个定值电路．
（1）串联的定值电阻在电路中的作用是________．
（2）小明和小丽的改进方案分别如下：
小明：把定值电阻串联接在A、B之间．
小丽：用定值电阻替换电流表．
若按照小明的方案，闭合开关，向右拉动拉环，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数________（填“变大”、“变小”或“不变”），若按照小丽的方案，闭合开关，当拉力为0N时，滑片P在B端，电压表示数为0V，当拉力为300N时，电压表示数为3V；当拉力为600N时（在弹性限度内）电压表示数________6V（填“大于”、“小于”或“等于”）．
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．问题解决﹣﹣制作电阻表
现有如下器材：一个电压恒为3V的电源，一个阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个开关，若干导线．
（1）请利用上述器材制作一个电阻表，在图甲所示方框中画出设计的电路图．
( )
（2）请推导出被测电阻RX与电流表示数I的关系式____，并在图乙所示的电流表表盘上标出测量电阻为0Ω、5Ω、10Ω时对应的刻度值．
( )
19．图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻；R是压敏电阻，其阻值随所受压力变化的关系如图丙所示。改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变。（g取10N/kg）
(1)空载时，电压表的示数为1V，R0的阻值为______Ω；
(2)所称量物体的质量为45kg时电压表的示数为多少？( )
(3)该电子秤的最大称量值是多少千克？( )
(4)为减小电子秤的最大称量值，在图乙电路中串联一个标有“10Ω 1A“字样的滑动变阻器R1可以实现。当电子秤的最大称量值最小时，该电路消耗的功率为多大？( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．A
【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。
3．A
【详解】
开关S1闭合S2断开时，电路为只有R2的简单电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量R2中的电流；闭合开关S2后，电路为R1与R2的并联电路，电压表测量并联电路两端的电压，电流表测量干路电流，而并联电路两端的电压等于电源电压，因R2两端电压不变，所以R2支路中的电流与原来的电流相等，并且干路电流等于各支路电流之和，故电压表示数不变，电流表示数变大；故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．闭合开关S2前后，电压表测的都是电源电压，所以电压表示数不变，故A错误；
B．闭合S2前电流表测的是灯的电流，闭合S2后灯和定值电阻并联，电流表测的是干路电流，所以电流表示数变大，故B错误；
CD．闭合开关S2前后，灯的电压和电阻都不变根据公式得灯的实际功率不变，所以灯的亮度不变，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
【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．B
【详解】
A．当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大、定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
B．因电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，由于定值电阻的阻值不变，所以根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值不变，故B正确；
C．当滑片移到中点时，变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流
I′== =0.3A
电压表的示数
U=I′R=0.3A×10Ω=3V
故C错误；
D．当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，此时电流表示数
I==＝0.6A
故D错误。
故选B。
7．A
【详解】
滑动变阻器与R1组成串联电路，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路电流。滑动变阻器滑片向右端移动时，连入电路的电阻值变小，R1阻值不变，电路总电阻变小，电源电压保持不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，所以电流表示数变大；再根据串联分压的原理，滑动变阻器电阻变小，所分电压变小，R1所分电压变大，电压表示数变大，故A正确，BCD错误。
故选A。
8．D
【详解】
A．由图像可知，通过乙的电流与乙两端电压不成正比，因此乙的电阻是变化的。只有当乙两端电压为1V时，乙的电阻为5Ω，故A不符合题意；
B．由图像可知，当通过甲乙的电流均为0.2A时，它们两端电压相等，由欧姆定律可知，此时它们的电阻也相等。
当通过它们的电流小于0.2A时，U甲当通过它们的电流大于0.2A时，U甲>U乙，由欧姆定律可知R甲>R乙
故B不符合题意；
C．因并联电路中各支路两端电压相等，所以两电阻并联时，它们两端电压相等，由图像可知，当它们两端电压均为1V时，通过它们的电流均为0.2A。
当它们两端电压大于1V时，I甲>I乙
当它们两端电压小于1V时，I甲故C不符合题意。
D．因串联电路处处电流相等，且串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，由图像可知，当电路电流为0.3A时，甲两端电压为1.5V，乙两端电压为2.5V。
U甲+U乙=1.5V+2.5V=4V
因此此时电路电流为0.3A，故D符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
AB．如图所示，R与L并联，电压表测电源电压，根据并联电路相互不影响的特点，故滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表示数不变，灯泡亮度不变，故AB错误；
CD．如图所示，R与L并联，A1测R电流，A2测干路总电流。根据欧姆定律，电压一定时，通过导体电流与电阻成反比，滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路电阻变大，所以通过R的电流变小，A1表示数变小；根据并联电路特点，灯泡不受影响，亮度不变，电流不变，故干路上电流变小，A2表示数变小。故C正确，D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．由图可知，电阻R与R0并联在同一电路中，电流表测量通过R0的电流。并联电路中，各支路两端的电压都相等，等于电源电压，由于电源电压不变，并且R0是定值电阻，根据欧姆定律可知，通过R0的电流不变，因此电流表示数不变。故A不符合题意；
B．由图可知，电阻R与R0并联在同一电路中，电流表串联在干路上，测量干路电流。开关闭合时，滑动变阻器R的滑片P向右移动，连入电路的电阻变大，而R0电阻不变，根据并联电路的电阻特点可知，电路的总电阻变大，又因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，干路电流变小，电流表示数变小，故B不符合题意；
CD．由图可知，C图电阻R与R0串联在同一电路中，电压表测量R0两端的电压；D图电阻R与R0串联在同一电路中，电压表测量R两端的电压。滑动变阻器的滑片P向右移动，连入电路的电阻变大，R0阻值不变。由于在串联电路中，用电器两端的电压与电阻成正比，故R两端的电压增大，又因为电源电压不变，R0两端的电压就会变小，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
11． 10 6
【详解】
[1][2]由图乙可知：P在a端时，U2=4V，I=0.2A，R1两端的电压
U1=0.2A×R1
串联电路电源电压等于各串联用电器电压之和，所以
U=U1+U2=0.2A×R1+4V ——①
P在b端时，滑动变阻器连入电路阻值为0，U2=0，I=0.6A，有
U=U1=0.6A×R1 ——②
由①②得：R1=10Ω，U=6V
12． 20 0.3
【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
13． BP段 90Ω 4.5V 达到优秀
【详解】
（1）[1]由电路图可知，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，因此电压表此时测量BP段的电压。
（2）[2]电流表的示数为0.05A，由可知，R1两端的电压
U1=IR1=0.05A×30Ω=1.5V
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压值，所以R2两端的电压
U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V
电阻R2的阻值
（3）[3]推动挡板P到A端时，电压表并联在R2两端，测量R2的电压，示数为4.5V。
（4）[4]小刚进行测试时电压表示数为3V，此时电压表所并联的电阻丝的电阻
已知推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm，故小刚同学的成绩为
20cm大于14.8cm，故成绩达到优秀。
14． 6 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，所以电压为灯泡的额定电压 6V。
[2]电流表接在CD之间，测量干路电流，其中R0的电流
小灯泡的电流为
所以干路电流
电流表的示数为1.5A。
[3]改换电路后小灯泡和电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压，小灯泡的电阻
串联分压可得
并且
由此可得，电压表的示数为2V。
15． 小于 0.2
【详解】
[1][2]由图可求两电阻阻值为
则甲的电阻小于乙的电阻，将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，电路中的电流为
16． 保护电路 不变 小于
【详解】
（1）由电路图可知，如果电路中没有定值电阻，当滑片P在最左端时，电源短路，会烧坏电流表和电源．接入定值电阻后，即使滑片在最左端时，也不会造成电路短路，由此可知定值电阻的作用是保护电路．（2）①若按照小明的方案，把定值电阻串联接在A、B之间，电压表测电源电压，电源电压不变，向右拉动拉环，滑片P向右移动的过程中，电压表示数不变．②若按照小丽的方案，设串联电路的定值电阻为R，闭合开关时，电路电流，由可得，电压表示数，由此可知，电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻不成正比，且随滑动变阻器接入电路的阻值越大，电压表示数增加变慢；因为拉力与滑动变阻器接入电路的阻值成正比，所以电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不成正比，因此当拉力为300N时，电压表示数为3V；当拉力为600N是300N的两倍，电压表示数小于电压表原来示数的2倍，即电压表示数小于3V×2＝6V．
【点睛】
（1）根据电路图，分析电路结构，判断接入定值电阻的作用；（2）①根据电路图，根据电路结构判断，根据小明的设计，向右拉动拉环，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数如何变化；②分析小华的电路设计，根据串联电路特点、欧姆定律判断电压表示数大小．
17． A 串联 52∶3
【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． I=
【详解】
（1）电流表、电源、待测电阻和定值电阻串联，电路图如图：
（2）待测电阻和定值电阻串联，根据欧姆定律，电路中电流：I；
当RX1＝0Ω时，电流I10.6A；
当RX2＝5Ω时，电流I20.3A；
当RX3＝10Ω时，电流I30.2A．
刻度值如图：
19． 30Ω 1.5V 90kg 0.675W
(1)根据G＝mg求出空载时踏板的重力，由图乙得出对应压敏电阻的阻值，根据串联电路的电压特点求出压敏电阻两端的电压，利用欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R0的阻值。
(2)称量物体的质量为45kg时，根据G＝mg得出其重力，从而得出压敏电阻受到的压力，由图丙可知压敏电阻大小，由串联电阻的规律得出此时电路中的总电阻，由欧姆定律得出电路的电流和电压表示数；
(3)物体的质量越大，压敏电阻受到的压力越大，由图象可知压敏电阻的阻值越小，由分压原理可知，压敏电阻的电压越小，根据串联电路电压的规律，R0的电压越大，即电压表示数越大，且已知电压表的量程为3V，所以电压表示数最大为3V（即R0的电压最大为3V）时，电子秤称量的质量最大；由欧姆定律求出此时电路中的电流和压敏电阻两端分得的电压；从而得出压敏电阻的阻值，由丙图可知，此时压敏电阻受到的压力，从而得出最大称量值；
(4)要减小电子秤的最大称量，实际是相同情况下增大电压表的示数，即需要将滑动变阻器与R0串联，电压表测量变阻器和R0的总电压。
【详解】
(1)[1]踏板的质量为5kg，踏板的重力为
G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N
由丙图可知，此时压敏电阻的阻值R＝240Ω；两电阻串联，电压表测定值电阻R0的电压，电压表的示数为1V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以压敏电阻两端的电压为
UR＝U﹣U0＝9V﹣1V＝8V
由于串联电路中各处的电流相等，所以根据欧姆定律可得，电路中的电流为
则R0的阻值为
(2)[2]当电子秤称量物体的质量为45kg时，物体的重力为
G′＝m′g＝45kg×10N/kg＝450N
压敏电阻受到的压力为
F＝G总＝450N+50N＝500N
由图丙可知此时压敏电阻的阻值R′＝150Ω，由电阻的串联和欧姆定律可得，此时电路中的电流为
由欧姆定律可得，此时电压表的示数为
U0′＝I总×R0＝0.05A×30Ω＝1.5V
(3)[3]电子秤称量的质量越大，压敏电阻受到的压力越大，由图象可知压敏电阻的阻值越小，由分压原理可知，压敏电阻的电压越小，根据串联电路电压的规律，R0的电压越大，即电压表示数越大，且已知电压表的量程为3V，所以电压表示数最大为3V（即R0的电压最大为3V）时，电子秤称量的质量最大，此时电路中的电流为
压敏电阻分得的电压为
UR′＝U﹣U0′＝9V﹣3V＝6V
此时压敏电阻的阻值为
由丙图可知，此时压敏电阻受到的压力为950N，该电子秤的最大称量值为
(4)[4]要减小电子秤的最大称量，实际是相同情况下增大电压表的示数，即需要将滑动变阻器与R0串联，电压表测量变阻器和R0的总电压；且当变阻器阻值等于10Ω时，变阻器与R0串联的总电阻最大，此时它们分压最多，当电压表示数达到3V时，电子秤的最大称量值最小，此时电路中的电流为
此时电路消耗的电功率为
P＝UI＝9V×0.075A＝0.675W
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