苏科版九年级上册14.3欧姆定律 同步练习（有解析）

苏科版九年级上册 14.3 欧姆定律 同步练习
一、单选题
1．关于导体的电阻下列说法正确的是 （　　）
A．导体的横截面积越大，电阻越大
B．长度相同的铜导线和铝导线，铝导线的电阻大
C．导体电阻的大小取决于导体本身
D．由R可知，导体的电阻与其两端的电压和通过导体的电流有关
2．如图所示，这是一种显示汽车油箱油量的装置图，其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片，下列关于该装置的说法错误的是（　　）
A．若电流表读数增大，R接入电路的电阻减小
B．若电流表读数增大，表明油量增多
C．若电流表读数减小，电阻的功率减小
D．若电流表读数减小，滑动变阻器R两端的电压减小
3．下列选项中，能用如图所示的图像表示的是（　　）
A．探究电流与电阻关系的实验中，滑动变阻器接入电路的阻值R1与定值电阻R的关系
B．探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻R和它两端电压U的关系
C．探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q与燃料质量m的关系
D．探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c与物体质量m的关系
4．在“探究电流跟电阻的关系”实验中，同学们绘制出的四条I﹣R图线如图所示，其中正确的图线是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，在探究“电流与电阻关系”时，电源电压3V恒定不变。实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将5Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，再分别用10Ω、20Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验，下列说法正确的是（　　）
A．用10Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大
B．用10Ω 电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小
C．用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大
D．用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小
6．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
7．某导体接在电路中，如果把该导体两端电压减小到原来的一半，保持温度不变，则导体的电阻和通过它的电流（　　）
A．都保持不变 B．电阻不变，电流减小到原来的一半
C．都减小到原来的一半 D．电阻不变，电流增大到原来的两倍
8．如图所示电路，电源电压为12V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终亮，电流表有示数，电压表示数为0V，则电路发生的故障可能是（　　）
A．开关接触不良 B．电流表断路
C．滑动变阻器断路 D．电压表断路
9．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
10．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，（忽略温度对灯丝电阻的影响）下列说法中正确的是（　　）
A．电流表和电压表的示数都逐渐变大
B．电压表和电流表的示数的比值不变
C．通过滑动变阻器的电流变小，但两端的电压不变
D．通过小灯泡的电流及其两端的电压都变小.
11．小南用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压3V保持不变，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片，读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，读得另外两组数据，如表所示，下列有关实验的说法正确的是（　　）
次数 R1/Ω I/A
1 9 0.2
2 6 0.25
3 3 0.33
A．能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比，因为他改变R1的阻值了
C．可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω
D．分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
12．关于公式：，下列说法正确的是( )
A．通过导体电流一定时，导体电阻与导体两端电压成正比
B．导体电阻的大小由电压、电流共同决定
C．导体的电阻，可以用导体两端电压与通过导体电流的比值表示
D．导体中电流为零时，导体电阻是零
二、填空题
13．人类物质文明的进步和科学技术的发展都离不开一些物理学家的贡献。发现了万有引力的是英国物理学家牛顿，被应用于宇宙天体的研究促进人类航天事业兴起；发现电流与电压和电阻关系的是德国物理学家 ___________，
14．某导体的电阻为10Ω，不考虑温度对电阻的影响。在该导体两端加上3V的电压时，通过该导体的电流为______A．若它两端的电压变为6V时，该导体的电阻是______。
15．如图所示，电源电压保持3V不变，R1为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，则通过R1的电流为_______A，R2的阻值为_______Ω，干路电流为_______A。
16．如图所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电流表的示数______，电压表的示数______（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、综合题
17．如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人．机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物．当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电．表一为某扫地机器人的部分参数．电池容量指放电电流与放电总时间的乘积．
额定工作电压 12V 额定功率 30W
电池容量 2500mAh 工作噪音 ＜50dB
净重 4kg 最大集尘量 1kg
表一：
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二．真空度指主机内部气压与外界的气压差．风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积．吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率．
表二：
真空度（Pa） 400 450 500 550 600
风量（m3/s） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013
吸入功率（W） 10 9 8.5 7.8
（1）机器人工作时，主机内部的气压_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力．若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为_____ cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）该机器人正常工作时的电流为_____A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_____min．
（3）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为_____%；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为_____kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）
（4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件．图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U0恒定（U0＜12V），RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻．当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R0＝_____Ω．
（5）若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功．已知集尘盒空置时，机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少？（写出必要计算步骤）( )
18．实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它．实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示：
在图乙中R1＝14 Ω，R2＝9 Ω．当只闭合S1时，电流表读数I1＝0.2 A；当只闭合S2时，电流表读数I2＝0.3 A，把电源按图甲中的等效方法处理．求电源的电压U和电阻r．
19．图象法是物理学中重要的研究方法之一，利用如图所示的图象可以清晰地表示某些物理量之间的关系，请参考示例，写出该图象可以表示哪些物理量之间的关系及图线倾斜程度的含义，不得与示例重复。
[示例]：力做的功与做功时间的关系，图线倾斜程度表示做功的功率。
(1)______；
(2)______。
20．如图为小艺同学通过实验获得的定值电阻A和小灯泡B的I﹣U图象，根据图象提供的信息，求：
（1）小艺认为小灯泡的电阻随着电压的增加而变大，你认为对吗？请说明理由．______________
（2）元件A的阻值为多大？______________
（3）若将它们并联，接在5V的电源上，电路中的总电流为多大？______________
（4）若将它们串联，接在某电源上，电路中的总电流是0.15A，电源电压是多大？______________
21．有一种测量压力的测力计，其原理图如图所示，电源电压为6V，并保持不变．R是一个压敏电阻，R0是一个阻值为400Ω的定值电阻，它能对压敏电阻R起保护作用．G是由量程很小的电流表改装成的指针式测力显示器．R的阻值可随压力F的大小变化而改变，其关系如图所示且保持不变．
（1）根据表中数据在坐标系中画出压敏电阻R的阻值随压力F的大小变化的图象__________．
（2）利用表中的数据或R的阻值随压力F的大小变化的图象，归纳出R的阻值随压力F的大小变化的关系式___________．
（3）若电阻R0的耐压值(即能承受的最大电压)为5V，则该测力计的最大测量值为多少牛顿_________？
（4）通过推导压力F的大小与电流I的关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀__________．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关，导体的横截面积越大，电阻不一定越大，故A错误；
B．长度相同的铜导线和铝导线，横截面积未知，铝导线的电阻不一定大，故B错误；
C．电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度，故C正确；
D．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、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，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．分析电路，R0和R的下半部分串联接入电路，电流表测该电路电流。当R接入电路的电阻减小，电路的总电阻也变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故A正确，不符合题意；
B．油量增多，浮子上浮，滑片向下移动，R接入电路的电阻减小，电路的总电阻也变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故B正确，不符合题意；
C．R0的功率，R0电阻不变，电流表读数减小，流过它的电流变小，其功率变小，故C正确，不符合题意；
D．R0两端电压，电流表读数减小，流过R0的电流变小，R0电阻不变，它两端电压变小。电源电压不变，由串联电路的分压规律可知R两端电压变大，故D错误，符合题意。
故选D。
3．A
【详解】
A．观察图像可知，这是一个正比例函数图像，说明图像中两物理量之间是成正比的。探究电流与电阻关系的实验中，保持电阻两端的电压不变，因为电源电压不变，滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UR
根据串联电路的分压特点可知
两者的比值为定值，即滑动变阻器接入阻值R1与定值电阻R成正比，故A符合题意；
B．探究影响电阻大小的因素实验中，定值电阻两端的电压是一定的，通过更换长度、粗细、材料等不同的电阻，通过观察电流表示数来比较电阻阻值的大小，从而得出结论，故B不符合题意；
C．探究燃料的热值实验中，某种燃料的热值q是燃料本身的一种特性，与燃料质量m没有关系，故C不符合题意；
D．探究物质的吸热能力实验中，某种物质的比热容c是物质本身的一种特性，与物体质量m没有关系，故D不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
由欧姆定律可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．D
【详解】
用10Ω电阻或20Ω电阻替换5Ω的电阻进行实验，电阻阻值变大，根据串联电路分压原理，定值电阻两端电压将会变大，要探究电流和电阻的关系，应保持定值电阻两端电压不变，此时应该将滑动变阻器滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路中的阻值，使定值电阻两端电压减少到原来的值，此时电路总电阻变大，电流表示数将变小。
故选D。
6．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。
7．B
【详解】
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以加在导体两端的电压减小到原来的一半时，导体的电阻不变；由 可知，此时通过导体的电流变为原来的一半，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．D
常见电路故障有断路与短路，分析清楚电路结构，根据故障现象分析故障原因。
【详解】
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表与灯泡并联：
A．若开关接触不良，电路处于断路状态，这时小灯泡始终不亮，电流表没有示数，与题中给出条件不符合，故A不符合题意；
B．电流表断路，灯泡不亮，电流表没有示数，故B不符合题意；
C．滑动变阻器断路，灯泡不亮，电流表没有示数，故C不符合题意；
D．若电压表断路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终亮，电流表有示数，电压表示数为0V，故D符合题意。
故选D。
9．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。
10．C
【详解】
ABC．由电路图可知，滑动变阻器和灯泡组成了一个并联电路，电流表测量通过滑动变阻器的电流，电压表测量电源电压，故电压表示数不变；因为是并联电路，各支路电压都等于电源电压，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器两端的电压不变，滑动变阻器的阻值增大，则通过滑动变阻器的电流减小，故电流表示数减小，故电压表和电流表的示数的比值增大，故AB错误，C正确；
D．因为并联电路支路间互不影响，所以滑片移动后，小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流均不变，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．研究通过导体的电流与电阻的关系，应保持导体两端的电压不变。在改变电阻箱R1的阻值时，R1两端的电压也会改变，需要调节滑动变阻器滑片保持电压不变，小南读出了第一组数据，然后他不再调节滑片，仅改变电阻箱R1的阻值，没有保持电压不变，故不能得出通过导体的电流与电阻成反比的结论，故A错误；
B．不能得到通过导体的电流与电阻成反比的结论，是因为他没有调节滑片保持电压不变，而不是因为他改变R1的阻值，故B错误；
C．第一次实验中，R1两端的电压
U1=IR1=0.2A×9Ω=1.8V
R2两端的电压为
U2=U-U1=3V-1.8V=1.2V
则
由于第一次实验后不再调节滑片，所以三次实验中R2连入电路的阻值为9Ω，故C错误；
D．根据以上方法，可以得出三次实验中R1两端的电压分别为1.8V、1.5V、0.99V，那么R2两端的电压分别为1.2V、1.5V、2.01V，三次电流分别为0.2A、0.25A、0.33A，分析数据可以得出：在R2电阻不变时，R2中的电流与它两端的电压成正比，故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
试题分析：导体对电流的阻碍作用叫电阻．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过的电流无关．故ABC错误；某段导体的电阻值等于此导体两端电压与通过电流的阻值，但不会随电压、电流的变化而变化．故C正确．
考点：欧姆定律的应用以及电阻的特征
点评：同一导体电阻一定，与电流、电压无关
13．欧姆
【详解】
德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，是关于电路的一条非常重要的定律。
14． 0.3 10Ω
【详解】
[1]在该导体两端加上3V的电压时，通过该导体的电流：
[2]因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，且不考虑温度对电阻的影响，所以，若导体两端的电压变为6V时，该导体的电阻仍为10Ω不变。
15． 0.3 7.5 0.7
【详解】
[1]闭合开关后，两电阻并联，由并联电路电压特点可知，R1两端的电压为
由欧姆定律 可知通过R1的电流为
[2]由并联电路电压特点可知，R2两端的电压为
由欧姆定律 可知R2的电阻为
[3]由并联电路电流特点可知，干路电流为
16． 不变 变小
【详解】
[1]由电路图可知，是一个串联电路，又因滑动变阻器上方接线柱连接的是电压表，可以理解上方为断路，此时滑动变阻器阻值最大并且是一个定值电阻，故移动滑片P时，接入电路的电阻不变，因此电路中电流不变，即电流表的示数不变。
[2]滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表所并联部分的电阻在减小，由串联分压的特点可知，电阻变小，电压变小，即电压表的示数变小。
17． 小于 17 2.5 48 33 11.7 6 达到最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s．
【详解】
（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，
机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，
故主机内部的气压小于大气压而产生吸力；
由v＝得，
超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s＝=＝0.17m＝17cm，
（2）由P＝UI得，机器人正常工作时的电流：
I＝＝＝2.5A，
充满电后的电池容量Q1＝2500mAh，下一次自动充电前的电池容量：
Q2＝ηQ1＝20%×2500mAh＝500mAh，
消耗的电池容量：
Q＝Q1﹣Q2＝2500mAh﹣500mAh＝2000mAh，
正常工作时的电流：
I＝2.5A＝2500mA，
由I＝得，连续正常工作的最长时间：
t＝＝＝0.8h＝48min；
（3）由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积，
当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率：
P吸入＝550Pa×0.015m3/s＝8.25W，
电动机的效率：
η电机＝×100%＝×100%＝33%，
当风量为0.015m3/s时，t＝10min＝600s，
通过吸尘电机提出的空气体积：
V＝0.015m3/s×600s＝9m3，
由ρ＝得，通过吸尘电机提出的空气质量：
m＝ρ空气V＝1.3kg/m3×9m3＝11.7kg；
（4）由电路图可知，光敏电阻RG和定值电阻R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，
当光敏电阻RG1＝6Ω时，电压表的示数U1＝4.5V，光敏电阻两端的电压U＝U0﹣U1，
此时电路中的电流：
I1＝=，即=…①
当光敏电阻RG2＝18Ω时，电压表的示数U1＝3V，光敏电阻两端的电压U′＝U0﹣U2，
此时电路中的电流：
I2＝=，即=…②
联立①②可解得：U0＝9V，R0＝6Ω，
（5）吸尘器压力等于其重力．由题，摩擦力与压力成正比．
==，
达到最大最大集尘量时的摩擦力f2为：
=，
解得：f2＝20N，
消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功．
所以40%P＝Fv＝f2v，
由P＝=＝Fv，可得，机器人运动的速度：v＝=＝0.6m/s.
18．1Ω 3V．
【详解】
解：实际的电源都有一定的电阻，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，电源电压一定，
当只闭合S1时，相当于r与R1串联，则……………①
当只闭合S2时，相当于r与R2串联，则…………………….②
由①/②可得：，
解得：r=1Ω，
电源电压U=I1（R1+r）=0.2A×（14Ω+1Ω）=3V
答：电源电压为3V，电阻r为1Ω．
19． 物体所受重力与质量的关系，图线倾斜程度表示的大小 物体做匀速直线运动时，路程与时间的关系，图线倾斜程度表示速度（其他答案合理即可）
【详解】
(1)[1]由可知，物体所受重力与质量成正比，可以用如图所示的图象表示；图线倾斜程度表示的大小。
(2)[2]物体做匀速直线运动时，通过的路程与时间成正比，可以用如图所示的图象表示；图线倾斜程度表示速度。
或者：由欧姆定律可知，电阻一定时，电流与电压成正比，可以用如图所示的图象表示；图线倾斜程度表示电阻的倒数。
20． 对，灯越亮，灯丝温度越高，则灯丝的电阻就越大 元件A的阻值为20Ω 若将它们并联，接在5V的电源上，电路中的总电流为0.5A 若将它们串联，接在某电源上，电路中的总电流是0.15A，电源电压是5V．
【详解】
（1）灯越亮，灯丝温度越高，则灯丝的电阻就越大； 2分
（2）RA=UA/IA=5/0.25=20Ω 2分
（3）由图可知，当A和B并联在5V的电源上的时候，电流都为0.25A
所以干路的电流I总=IA+IB=0.25A+0.25A=0.5A 2分
（4）当两者串联接在电路中，电流都为0.15A时，UA="2.5V" UB=2V
则电源电压U=UA+UB=2.5V+2V=4.5V 2分
21． R=-0.4F+300（Ω） 550牛顿 不均匀的
【详解】
（1）按表格数据描点，然后连成图象，如图：
（2）由图象可知压敏电阻的阻值R与所受压力F关系的图线为一次函数；
可设为，由表格数据可知，当压力时，当时，
则，，解得：，，
所以得关系式为：（Ω）；
（3）从上式可知，压力增大时，压敏电阻值减小，当电阻两端的电压为5V时，压敏电阻两端的电压为；
根据串联电路特点可得，即，
解得：；
把代入关系式得：
，解得；
即测力计的最大测量值为550N；
（4）把，，，代入，
化简得：，
从关系式可以看出，压力与电流不成正比，所以刻度不均匀．
【点睛】
除了欧姆定律的熟练应用，从题中数据得出电阻与压力的关系式是关键．
答案第1页，共2页
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