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
2．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中（　　）
A．电压表V1示数不变,电压V2示数变大
B．电流表A示数变大，电压V2示数变大
C．电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
D．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
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，电源电压不变，闭合开关，滑片向右移动过程中，说法正确的是（　　）
A．电压表示数不变，A1表变小，A2表变小 B．电压表示数变大，A1表变大，A2表不变
C．电压表示数变小，A1表变小，A2表不变 D．电压表示数不变，A1表变小，A2表不变
5．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
6．如图所示，电源电压恒定。当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲:U乙=5:1；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比为（　　）
A．5:4 B．3:5 C．4:5 D．4:1
7．小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω 1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（　　）
A．换一个电压值较大的电源
B．增大定值电阻两端的电压预设值
C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
8．在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，移动滑动变器R1的滑片P时，一定不变的是（　　）
A．电压表V示数与电流表A1示数的比值 B．电压表V示数与电流表A示数的比值
C．电流表A示数与电流表A1示数的比值 D．电流表A示数与电流表A1示数的差值
9．如图是电阻甲和乙的I-U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（　　）
A．甲和乙均是定值电阻
B．甲的电阻比乙的电阻大
C．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为2V
D．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A
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
11．两个灯泡的规格分别为“6V，1.2W”和“3V，0.9W”，将它们串联后接入电路，其总电压不能超过______V；将它们并联后接入电路，其总电流不能超过______A。
12．如图所示，闭合开关S，R1与R2处于______（选填“串联”或“并联”），此时，两电流表A1、A2示数之比5∶3，则R1与R2两端的电压之比U1∶U2=______。电阻之比R1∶R2=______。
13．如图所示是汽车油量表工作原理的示意图，图中油量表实质是一个______（选填“电流表”或“电压表”），油量减少时，与浮标连接的变阻器R连入电路中的电阻变______，使得电路中的总电阻变大，“油量表”示数变______。
14．如图所示，这是某同学设计的压力计内部电路原理图。当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，电压表的示数将______，电流表的示数将______。（均选填“增大”或“减小”）
15．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。
三、综合题
16．阅读文段，回答下列问题。
电阻式触摸屏是一种传感器，在各种智能电脑、手机等设备上已普遍使用，它的基本结构是薄膜加上玻璃，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO（纳米锡金属氧化物），其横切面如图乙所示，当触摸操作时如图甲所示，以水平方向为例，其电路结构可等效为如图丙所示。电源电压不变，薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO，经由感应器传出相应的电信号，触摸屏相当于一条电阻膜片AD，触摸时，触摸点P将电阻膜片AD分为AP、PD左右两部分，当触摸点P在电阻膜片上左右滑动时就使得AP、PD两端电压发生变化，这变化的电压信号经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的位置，从而完成点选动作，实现电子设备的触屏操作。
(1)ITO具有较好的透明性和导电性，在高档的液晶显示屏中所用的ITO薄膜厚度约，即 ______。
(2)当导体材料、横截面积和温度都相同时，导体的长度越长，其电阻 ______ （选填“越大”或“越小”），一根长的电阻丝，若将它从中间剪断，再将这两段电阻丝并排拧在一起，则其阻值比原来的电阻丝阻值 ______ （选填“大”或“小”）。
(3)当触摸点P在点时，AB间的电压为，流过AB的电流为，然后将触摸点P滑动到点，此时AC间的电压为 ，流过AC的电流为，则______，______。（选填“”、“”或“”）
(4)当触摸点P在AD的中点时，AP间的电压为，触摸点P移到点时，AP间的电压增大到，则此时CD间的电压为 ______ V。
17．如图所示电路中，电源电压为12伏且不变，定值电阻R1＝18欧，滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样，闭合电键。
①当电流表的读数为0.5安时，求电阻R1两端的电压U1________；
②若电压表选0～3伏量程，电流表选0～0.6安量程，求滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围_________；
③不改变电表量程，现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到所接量程的满刻度处，且电路能正常工作。R0的可能取值范围为___________欧。（本空格不需要写解答过程）
18．在图1所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1阻值为30欧。电路中两电表表盘如图2所示，已知电流表0~3A量程已损坏。
(1)闭合开关S，若通过电阻R1的电流为0.2安，求电阻R1两端的电压U1；
(2)现对电路中的电源和滑动变阻器R2进行替换，替换后要求：闭合开关S，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表示数分别能够达到4伏和12伏，且电路正常工作。有如下三种方案：
方案一：电源电压为10伏，滑动变阻器上标有“100Ω 2A”字样；
方案二：电源电压为25伏，滑动变阻器上标有“100Ω 1A”字样；
方案三：电源电压为20伏，滑动变阻器上标有“50Ω 1.5A”字样。
请判断各方案的可行性并说明理由。
19．某实验要求盐水的密度控制在一定范围内，图1为小宇设计的盐水密度控制模拟装置，A物体浸没在盐水中，R为定值电阻，RF为力敏电阻，其阻值随下方轻质细线拉力的变化关系如图2所示。已知： U=12V， VA= 100cm3，ρA=1.6g/cm3；当电磁铁线圈中的电流I≥0.048A时，铁质开关K被吸上，当I≤0.04A，K被释放；从而通过控制水泵向容器中注水使盐水密度保持在一定范围内：电磁铁线圈电阻不计，设水加入容器后与盐水立刻混合均匀，（g=10N/kg）
（1）请在图中接入一电压表，要求当盐水密度变大时电压表的示数增大；
（2）若此装置所能控制的最大盐水密度为1.3g/cm3，则定值电阻R的阻值为多少？
（3）该装置所能控制的最小盐水密度是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．D
【详解】
AB．由图可知，此电路为串联电路，向右移动滑动变阻器滑片时，接入电路的总电阻变大，电源电压恒定不变，根据欧姆定律可知，电流会变小，所以电流表A示数会变小，由，所以R1两端的电压会变小，即电压表V1示数变小，由于电源电压恒定不变，根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端电压会变大，即电压表V2示数变大，故AB不符合题意；
C．因为电压表V2示数变大，电流表A示数会变小，电压表V2示数与电流表A示数的比值变大，故C不符合题意；
D．R1为定值电阻，阻值不变，电压表V1测R1两端电压，根据“阻值一定时，电流跟电压成正比”，所以电压表V1示数与电流表A示数的比值不变，故D符合题意。
故选D。
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．D
【详解】
如图所示，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电压表测电源电压，所以电压表示数始终不变。R1与R2的电压都等于电源电压，电流表A2测R1的电流，滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器R2的电阻变大，定值电阻R1的电阻不变，则根据欧姆定律可知，通过定值电阻R1的电流不变，即电流表A2读数不变，通过滑动变阻器R2的电流变小，而电流表A1测总电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故电流表A1的读数会变小。
故选D。
5．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。
6．C
【详解】
当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，电阻R1和R2串联，甲电压表测的是电源电压，乙电压表测的是R2的电压，假设R2的电压为U2，因为甲乙两个电表的示数之比为5:1，所以电源电压为5U2，所以R1和R2电阻之比为
当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，电阻R1和R2并联，电表甲测R2的电流，电表乙测干路电流，所以甲乙两表示数之比为
故选C。
7．C
【详解】
A．已知电源电压保持4.5V不变，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V。由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路的电压与电阻的比例关系可知
接入阻值为20Ω的定值电阻时，实验无法完成，是因为滑动变阻器不能分担足够多的电压，导致定值电阻两端电压不能减小到1.5V而造成的；由题可知滑动变阻器的最大阻值为30Ω，设定值电阻两端电压为1.5V时，滑动变阻器以最大阻值接入电路，其两端电压为 ，则有
解得，当滑动变阻器以最大阻值接入电路时，其两端电压应为
U滑=2.25V
此时定值电阻和滑动变阻器两端的的总电压为
U总=U定+U滑=1.5V+2.25V=3.75V
因此，可以换一个电压值为3.75V的电源，比之前的电源电压值小，但不能换用电压值更大的电源，故A不符合题意；
B．因为探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，所以若在此时增大定值电阻两端的电压预设值，将使得前两次测量的数据失效，故B不符合题意；
C．由题意知，更换为20Ω的定值电阻后，其两端的电压仍为1.5V。根据欧姆定律，此时通过该电路的电流为
由A选项分析可知，若控制定值电阻两端电压为1.5V，则电源电压大于定值电阻和滑动变阻器两端的总电压。由串联电路分压特点可知，此时可以串联一个电阻，串联的电阻需要分担的电压为
U串=U0-U总=4.5V-3.75V=0.75V
由欧姆定律可知，串联的电阻的阻值应为
所以，可以在将滑动变阻器调至最大阻值30Ω的情况下，在a、b之外的电路中串联阻值为10Ω的电阻使实验得以完成，故C符合题意；
D．由以上分析可知，若更换滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值至少应为
故D不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】
滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A1测量的滑动变阻器的电流，电流表的示数为干路电流，电压表即可以测量电源电压，也可以测量定值电阻的电压，还测量滑动变阻器的电压。
A．电压表V示数与电流表A1示数的比值即为滑动变阻器的阻值，当移动滑动变器R1的滑片P时，滑动变阻器接入的阻值变化了，故电压表V示数与电流表A1示数的比值发生变化，故A不符合题意；
B．当移动滑动变器R1的滑片P时，滑动变阻器接入的阻值变化了，电流发生了变化，电流表A1发生了变化，干路电流表A的示数发生变化，电源电压不变，故电压表V示数与电流表A示数的比值发生变化，故B不符合题意；
C．电流表A示数与电流表A1示数的比值为
由于移动滑动变阻器的滑片，电阻在变化，故变化，故C不符合题意；
D．电流表A示数与电流表A1示数的差值即为通过定值电阻的电流，由于电源电压不变，定值电阻的阻值不变，故通过定值电阻的电流的大小不变，故D符合题意。
故选D。
9．C
【详解】
A．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲为定值电阻，乙电阻的阻值变化，故A错误；
B．由于甲的电阻为定值电阻，乙的电阻变化，所以甲乙电阻大小无法比较，故B错误；
C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.3A时，通过甲、乙的电流均为0.3A，由图象可知
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电源的电压为
故C正确；
D．甲、乙并联在1V电源时，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为1V，由图象可知
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流为
故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． 8 0.4
【详解】
[1]两个灯泡的规格分别为“6V，1.2W”和“3V，0.9W”，则根据电功率的推导式可知，两灯泡的电阻分别为
设总电压不能超过U，串联电路电流处处相等，把它们串联后接入电路，流过它们的电流是相等的，设总电压为U情况下的电流为I，那么根据欧姆定律的推导式可得到
而两个灯泡的电压最大分别不能超过6V、3V，则可得到
分别解得、，取，即电路的电流最大只能为0.2A，那么总电压最大为
其总电压不能超过8V。
[2]将它们并联后接入电路，并联电路灯泡两端的电压都相等，而两个灯泡的电压最大分别不能超过6V、3V，取最小的电压3V，即电路的总电压最大为3V，两灯泡的电阻分别为、，则流过两电阻的电流分别为
并联电路的干路电流等于各支路电流之和，那么其总电流最大为
其总电流不能超过0.4A。
12． 并联 1:1 3:2
【详解】
[1]电路存在两条支路，故R1与R2为并联。
[2]并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，故为R1与R2两端的电压之比为1:1。
[3]两电流表A1、A2示数之比5∶3，身通过电阻R2的电流为，则干路电流为，电阻之比
13． 电流表 大 小
【详解】
[1]由图可知，油量表串联在电路中，电流表在使用时需要串联在电路中，所以图中油量表实质是一个电流表。
[2][3]由图可知，油量减少时，浮标会向下移动，则变阻器R的滑片会向上移动，则变阻器R连入电路中的电阻变大，使得电路中的总电阻变大，由欧姆定率可知，电路中的电流将减小，即“油量表”示数变小。
14． 增大 减小
【详解】
[1][2]由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时，滑片下移，R2接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可得：U2＝U﹣U1，由此可知，总电压不变，定值电阻两端的电压变小时，滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数增大。
15． 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。
16． 越大 小 = 1
【详解】
(1)[1]。
(2)[2][3]因导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，且电阻的大小与长度成正比，与横截面积成反比，所以当导体材料、横截面积和温度都相同时，导体的长度越长，其电阻越大，一根长的电阻丝，若将它从中间剪断，每段电阻丝的材料和横截面积不变，但长度减半，每段电阻丝的阻值是原来的；再将这两段电阻丝并排拧在一起，横截面积变为原来的2倍，并联后总阻值是原来的每段电阻丝的，即为的电阻丝阻值的，所以其阻值比原来的的电阻丝阻值小。
(3)[4][5]由丙图可知：电阻AP与PD是串联，根据串联电路的电流处处相等可知通过电阻AD的电流不变，所以；由丙图可知AB的长度小于AC，则，根据可知。
(4)[6]当触摸点P在AD的中点时，则AP和PD之间的电阻相等，由于串联电路的电流处处相等，根据可知PD电路间的电压为
所以电源电压为
当触摸点P移到点时，AP间的电压增大到，即，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得
CD间的电压为
17． 9 2Ω～6Ω 20～30
【详解】
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
①[1]当电流表的读数为0.5安时，由可得，电阻R1两端的电压
U1＝IR1＝0.5A×18Ω＝9V
②[2]当电流表的示数Imax＝0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R2min＝R﹣R1＝20Ω﹣18Ω＝2Ω
当电压表的示数U2max＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压
U＝U﹣U2max＝12V﹣3V＝9V
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
即
解得
R2max＝6Ω
所以，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为2Ω～6Ω。
③[3]当电路中的最大电流Imax＇＝0.6A时，串联电路中的总电阻应最小，那么滑动变阻器接入电路的电阻应为0，且R0的阻值最小
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电流压表的示数最大，R0的阻值最大。
此时电路中的电流最小为
R0最大阻值
所以R0的取值范围为20Ω～30Ω。
18．(1)6V；(2)方案三可行，理由见解析
【详解】
解：(1)电阻R1两端的电压
(2)方案一：所提供的电源电压太小，不能使电压表示数达到12V，故方案一不可行。
方案二：当电压表示数为4V时，由总电压及串联分压关系可知电阻R1两端电压是21V，此时电路中的电流是
由已知电流表0~3A量程已损坏，而此电流超出了电流表小量程，故方案二不可行。
方案三：当电压表示数为4V时，由总电压及串联分压关系可知电阻R1两端电压是16V，此时电路中的电流是
此电流在电流表小量程测量范围内。
当电压表示数是12V时，由总电压及串联分压关系可知定值电阻R1两端电压是8V，由串联分压比等于电阻比可知R2接入电路的阻值是45，对比滑动变阻器的规格可知，方案三可行。
19．（1）；（2）50Ω；（3）
【详解】
解：（1）图1控制电路中，定值电阻R、力敏电阻RF、电磁铁串联，根据图2可知，当盐水密度变大时拉力F变小，力敏电阻的阻值会变小，由串联分压原理可知，RF两端的电压相应的会变小，R两端的电压相应的变大，所以电压表应并联在定值电阻R的两端。如图所示
（2）物体A的密度和体积分别为
，
物体A的重力
若此装置所能控制的最大盐水密度为
则物体A所受的最大浮力
此时轻质细线上的拉力
根据图像可知，此时
RF1=200Ω
此时铁质开关K应被吸上，排水电路开始排水，则电磁铁线圈中的电流
I≥0.048A
由可得电路中总电阻
根据串联电路中总电阻与分电阻的关系可得定值电阻R的阻值
（3）根据题意可知，当I1=0.04A，K被释放，停止放水；由可得此时电路中总电阻
根据串联电路中总电阻与分电阻的关系可得力敏电阻RF1的阻值
由图像可知，此时的拉力为
物体A所受的最小浮力
根据可得盐水的最小密度
答：（1）见答案；
（2）若此装置所能控制的最大盐水密度为1.3g/cm3，则定值电阻R的阻值为50Ω；
（3）该装置所能控制的最小盐水密度是。
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