北京课改版物理九年级全一册同步练习：10.4 欧姆定律的应用 第2课时　综合运用（有答案）

第2课时　综合运用
一、选择题
1．由欧姆定律可以导出公式R＝，此公式说明(　　)
A．当电压增大为原来的2倍时，电阻R也增大为原来的2倍
B．当电流增大为原来的2倍时，电阻R减小为原来的
C．电阻是导体本身的一种性质，当导体两端电压为零时，导体的电阻不变
D．当电压为零时，电阻R也为零
2．如图所示的电路，电源电压为6 V且保持不变，R＝10 Ω，当闭合开关S，电压表的示数为2 V。以下判断正确的是(　　)
A．通过电阻R的电流是0.6 A
B．电阻R两端的电压是2 V
C．通过灯泡L的电流是0.2 A
D．灯泡L两端的电压是2 V
3．2019·西城二模有两个阻值分别为R1、R2的定值电阻，且R1＞R2。把它们按照如甲、乙、丙、丁所示的方式连接在电压恒为U的电源两端，电路中的电流分别为I1、I2、I3、I4。下列判断中正确的是(　　)
A．I1＞I2 B．I3＞I4 C．I1＝I3＋I4 D．I2＝I3＋I4
4．某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图，对于小明同学的设计，你认为(　　)
A．此设计可行，称重表由电流表改装
B．此设计可行，称重表由电压表改装
C．此设计不可行，当车辆越重时电路中的电流越小
D．此设计不可行，电路中的R1没有作用
5．如图所示，电源电压恒定，R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A，接b时电流表的示数可能为(　　)
A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A
6．如甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电流表示数的倒数与电阻箱阻值R2的图像。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为(　　)
A．5 Ω　30 V B．5 Ω　2.5 V C．10 Ω　20 V D．10 Ω　10 V
二、填空题
7．如果加在定值电阻两端的电压从8 V增加到10 V时，通过定值电阻的电流相应变化了0.1 A，则该定值电阻的阻值为________Ω。
8．如甲所示的电路，闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1两端的电压是________V，R1与R2的电阻之比为________。
9．R1、R2、R3串联在电压为15 V的电路中，R1＝R3＝5 Ω，R2＝10 Ω。某同学误将电流表并联接在R2两端，发现电流表的示数为________A，若用电压表替换电流表并联在R2两端，则电压表的示数为________V。
10．如图所示，电源电压恒定，当闭合开关S1、S2时，电压表的示数为9 V，电流表的示数为1.5 A；当闭合开关S1，断开开关S2时，电压表的示数为6 V，则R2的阻值是________Ω。
11．如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U－I关系图线。由图可知，定值电阻R的阻值为________Ω；若将R、L并联后接在电压为2 V的电源两端，干路中的电流是________A；若将R、L串联后接在4.5 V电路中，此时电路中的电流是________A。
三、实验探究题
12．某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验，某小组连接了如图所示的实验电路。
(1)请在虚线框中画出对应的电路图(电阻箱的符号为)。
(2)在连接电路时，开关应________，连好电路后，将电阻箱调至某一阻值。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0。记录电流表的示数和________________________________________________________________________。
(3)改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使____________________，并记录相应数据。
(4)再次改变电阻箱的阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求，引起这种情况的直接原因是______________________________________________。
(5)重复步骤(3)多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图所示。你认为该小组实验时的U0＝________V。
(6)进一步研究发现，由图线上任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等。由此可以得出的实验结论是_________________________________________________________。
(7)实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图所示，你认为图像不同的原因是__________________________________________________。
四、计算题
13．2020·云南改编如图所示，电源电压为6 V恒定不变，R1的阻值为15 Ω，电流表所选量程为0～0.6 A。
(1)开关S、S1都闭合，滑动变阻器的滑片P不能移到a端的原因是会造成________(选填“短路”或“断路”)。
(2)开关S闭合、S1断开时，求电流表的示数。
(3)开关S、S1都闭合时，为了保证电路安全，求滑动变阻器R2连入电路的最小阻值。
1．C
2．D　 由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测灯泡L两端的电压，所以灯泡两端电压UL＝2 V，故D正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻R两端的电压：UR＝U－UL＝6 V－2 V＝4 V，故B错误；
因串联电路中各处的电流相等，所以通过电阻R和灯泡L的电流：IL＝IR＝＝＝0.4 A，故A、C错误。
3．D　 由图甲可知，电阻R1、R2串联，由图乙可知，电阻R1、R2并联，因为电阻越串越大、电阻越并越小，所以R串大于R并，电源电压恒为U，由I＝可知，I1R2，电源电压为U，由I＝可知，I34．A　 由题图可知，电路中的滑动变阻器R与R1串联，称重表相当于电流表，与R、R1串联，R为滑动变阻器，可以改变电路中的电阻，R1为定值电阻，目的是保护电路，防止电流过大；当货车行驶到踏板上时，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，即称重表的示数变大。
5．C　 已知R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，R3是定值电阻，S2接b后，电路中的电阻减小了，电源电压不变，所以电流会增大，一定大于0.6 A；R2是R1的一半，R3也要变为原来的一半才能使电流变为原来的两倍，所以电流小于1.2 A。
6．B　 由图可知两电阻串联，电流表测量电路中的电流；图乙中当R2接入电路的阻值为0时，电路中的电流为I0＝0.5 A，所以有U＝I0R1＝0.5 A×R1①；当R2接入电路的阻值为10 Ω时，电路中的电流为I1＝ A，此时有U＝I1(R1＋R2)＝ A×(R1＋10 Ω)②；联立①②，解得R1＝5 Ω，U＝2.5 V。
7．20　 电阻两端的电压变化，电阻保持不变，从8 V增加到10 V时，则ΔU＝U2－U1＝10 V－8 V＝2 V，根据公式I＝可知：电阻R＝＝＝20 Ω。
8．6　4∶1
由电路图可知，电压表V1测量的是R2两端的电压U2，电压表V2测量的是电源电压U。从图乙可以读出：U＝7.5 V，U2＝1.5 V，根据串联电路的电压规律得，U1＝U－U2＝7.5 V－1.5 V＝6 V；根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律：＝，即＝＝＝。
9．1.5　7.5
(1)R1、R2、R3串联，将电流表并联接在R2两端时，R2短路，电路为R1与R3的串联电路，则由串联电路的特点和欧姆定律可得，电路中的电流：I＝＝＝1.5 A；
(2)当将电压表并联接在R2两端时，三个电阻串联，由串联电路的特点可得，此时的总电阻：R＝R1＋R2＋R3＝5 Ω＋10 Ω＋5 Ω＝20 Ω。
此时电路中的电流：I′＝＝＝0.75 A，
电压表的示数(R2两端电压)：
U2＝I′R2＝0.75 A×10 Ω＝7.5 V。
10．3　 当S1、S2闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，电源电压：U＝U1＝9 V，电路中的电流：I＝1.5 A，则R1＝＝＝6 Ω；当S1闭合、S2断开时，两电阻串联，U＝9 V，R1两端的电压：U1′＝6 V，R2两端的电压：U2＝U－U1′＝9 V－6 V＝3 V，
则电路中的电流：I′＝＝，即＝，解得R2＝3 Ω。
11．10　0.45　0.25　 (1)由图像可知：当定值电阻R两端的电压U＝2 V，对应的电流IR＝0.2 A，由I＝可得，定值电阻的阻值：R＝＝＝10 Ω。(2)若将R、L并联后接在电压为2 V的电源两端，由U－I图像可知，此时通过R、L的电流分别为：IR＝0.2 A，IL＝0.25 A；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电路中的总电流：I＝IR＋IL＝0.2 A＋0.25 A＝0.45 A；(3)图像可知，当电流I′＝0.25 A时，UR＝2.5 V，UL＝2 V，甲、乙串联后两端的电压：U＝UR＋UL＝2.5 V＋2 V＝4.5 V，所以串联电路的电流为0.25 A。
12．(1)如图所示
(2)断开　电阻箱的阻值
(3)电压表的示数仍为U0
(4)电阻箱的电阻调得太大了　(5)6
(6)当电压一定时，电流与电阻成反比
(7)这两个小组所控制的电压不相同
(2)连接电路时，开关应断开；闭合开关，调节电阻箱，使电压表的示数为一个适当的值U0，此时应记录电流表的示数和电阻箱接入电路的阻值。
(3)在探究电流与电阻的关系时，要保持电压不变，改变电阻箱的阻值，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为U0。
(4)无论怎样都无法使电压表的示数为U0，直接原因是电阻箱的电阻调得太大了，导致电阻箱两端的电压太大。
(5)由图可知，当电阻为R1＝10 Ω时，对应的电流为I＝0.6 A，则R1两端的电压为U＝IR＝0.6 A×10 Ω＝6 V。
(6)图中矩形的面积是电流与电阻的乘积，即IR，其值不变，可得出的结论是当电压一定时，电流与电阻成反比。
(7)当电阻为R1′＝10 Ω时，对应的电流为I′＝0.3 A，则R1′两端的电压为U′＝I′R1′＝0.3 A×10 Ω＝3 V，即这两个小组所控制的电压不相同。
13．(1)短路
(2)开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律可得，电流表的示数：
I＝＝＝0.4 A。
(3)开关S、S1都闭合时，电流表测干路电流，通过R1的电流为0.4 A不变，故通过滑动变阻器的最大电流：I2＝0.6 A－0.4 A＝0.2 A；
由欧姆定律得，滑动变阻器R2连入电路的最小阻值：R2＝＝＝30 Ω。