北师大版物理九年级全册课课练：第十二章　欧姆定律 单元测试（含答案）

第十二章　欧姆定律 单元测试　
一、选择题(每题4分,共40分)
1.关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,下列说法正确的是(　　)
A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比
B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比
D.导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导体两端的电压成正比
2.如图图所示的电路中,R1A.I1=I2
B.I1>I2
C.U1=U2
D.U1>U2
3.如图图所示,电路中R1的阻值为6 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2 A,电流表A2的示数为0.3 A,则R2的阻值是 (　　)
A.18 Ω
B.24 Ω
C.6 Ω
D.3 Ω
4.通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压的关系图像如图图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3 V的电源两端。下列分析正确的是(　　)
A. R甲∶R乙=2∶1 B. U甲∶U乙=2∶1
C. I甲∶I乙=2∶1 D. I乙∶I甲=2∶1
5.如图图所示,在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3 V,实验准备了阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω的电阻,当将10 Ω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2 V,再分别用5 Ω、20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是 (　　)
A.用5 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用5 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
6.如图图所示的电路,电源电压保持不变。当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片由中点向右滑动的过程中,下列说法正确的是 (　　)
A.电流表A1示数变小,电流表A2示数不变
B.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小
C.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
D.电流表A1示数变小,电流表A2示数变大
7.交警查“酒驾”的测试仪内部有一个酒精气体传感器,它是一种气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。测试仪电路主要由气敏电阻R、定值电阻R0和电压表组成,酒精气体的浓度通过电压表的示数反映,司机呼出的酒精气体浓度越大,电压表的示数就越大。如图图所示中符合要求的电路图是 (　　)
8.如图图所示电路中(电源电压不变但大小未知,R0阻值已知,表示电阻箱),不能测出Rx阻值的是 (　　)
9.在如图图所示的电路中,闭合开关S,灯泡L不亮,电压表有示数,若电路故障在灯泡L或电阻R上某一处,对于故障的分析,下列判断正确的是 (　　)
A.一定是电阻R断路
B.用导线连接R两端,根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C.在电路中再串联一个电流表,根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D.在灯泡L两端再并联一个电压表,根据电压表有无示数可以检测出故障原因
10.(多选)如图图所示为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6 V,定值电阻R为15 Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值范围为10~20 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A。闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是(　　)
A.电流表示数变大,R0两端的电压变大
B.电压表示数与电流表示数的比值不变
C.通过R0的最大电流为0.24 A
D.R0在电路中的最小阻值为15 Ω
二、填空题(每空2分,共24分)
11.一导体两端的电压为3 V,通过该导体的电流为0.3 A,则该导体的电阻为　　　　Ω;当该导体两端的电压为零时,导体的电阻为　　　Ω。
12.有两个定值电阻,R1=30 Ω,R2=60 Ω,每个电阻两端允许加的最大电压为6 V。
(1)R1、R2串联后和并联后的总电阻分别是　　　　Ω、　　　　Ω。
(2)R1、R2并联后,干路中允许通过的最大电流是　　　A。
(3)R1、R2串联后,串联电路两端允许加的最大电压是　　　V。
13.如图图所示,电源电压保持不变,当闭合开关S后,滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,电压表V1示数　　　　,电压表V2示数　　　　,电流表A示数　　　　,电压表V2示数和电流表A示数的比值　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
14.如图图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2。当开关S1闭合、S2断开时,电压表和电流表示数分别为U1和I1;当开关S1断开、S2闭合时,电压表和电流表示数分别为U2和I2,则U1∶U2=　　　　　,I1∶I2=　　　　　。
三、实验探究题(共28分)
15.(14分)小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用的器材有:学生电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、定值电阻R、导线若干和标有“50 Ω　0.5 A”字样的滑动变阻器R'。
(1)用笔画线代替导线,将如图图甲所示的电路连接完整。(要求:滑片P向B端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关必须　　　　(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到　　　　(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了　　　　(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28 A时,电压表指针位置如图图图乙所示,则定值电阻R的阻值为　　　　Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如图图下表所示。
实验次数 1 2 3 4
电压表示数U/V 1.0 1.4 2.0 2.4
电流表示数I/A 0.10 0.14 0.20 0.24
根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成　　　　比。
(5)在实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于　　　　Ω。
16.(14分)某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图图甲所示的电路图。
①请按照图甲电路图用笔画线代替导线将对应的图乙实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最　　　(选填“左”或“右”)端。这样做的目的是　 。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4 V。电流表的示数I如图图图丙所示,则I=　　　　A,待测电阻Rx=　　　　Ω。
(2)B组设计了如图图图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合开关S1、断开S2时,电压表的示数为U1。
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2。
③电阻Rx=　　　　　　(用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是　 。
四、计算题(8分)
17.如图图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20 Ω。当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.5 A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.9 A。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)当断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压。
答案
1.C　2.A
3.A　 通过电阻R1的电流:I1=I-I2=1.2 A-0.3 A=0.9 A ,电阻R2两端的电压为U2=U1=I1R1=0.9 A×6 Ω=5.4 V,根据欧姆定律得,R2===18 Ω。
4.C　
5.D　 由图知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;当将10 Ω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2 V;用5 Ω电阻替换,即R位置的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压减小;为了控制它两端的电压不变(即电压表示数不变),应减小滑动变阻器两端的电压来增大R位置两端的电压,根据串联电路分压规律可知,需要减小滑动变阻器的电阻,即滑片P应向左端移动,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故A、B错误。用20 Ω电阻替换,即R位置的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压变大;为了控制它两端电压不变,应增大滑动变阻器两端的电压来减小R位置两端的电压,根据串联电路分压规律可知,需要增大滑动变阻器的电阻,即滑片P应向右端移动,由于总电阻增大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故C错误、D正确。
6.B
7.A　 司机呼出的酒精气体浓度越大,气敏电阻R越小,根据串联分压,定值电阻R0占总电阻的比例越大,电压表的示数越大,故A符合题意;司机呼出的酒精气体浓度越大,气敏电阻R越小,占总电阻的比例越小,电压表的示数越小,故B不符合题意;电压表测量电源电压,保持不变,故C不符合题意;电压表串联在电路中,相当于直接测量电源电压,故D不符合题意。
8.C　
9.C　 闭合开关S,灯泡L不亮,电压表有示数,说明电压表的两个接线柱与电源的两极相连,故障可能是电阻R断路,也可能是灯泡L短路,故A错误。若灯泡L短路,用导线连接R两端时,电源短路,不仅灯泡不亮,而且还会烧坏电源,故B错误。在电路中再串联一个电流表,若电流表有示数,说明灯泡L短路;若电流表无示数,说明R断路,故C正确。在灯泡L两端再并联一个电压表,无论灯泡L短路,还是R断路,电压表均无示数,不能检测出故障原因,故D错误。
10.BD　 由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当环境的湿度增加时,由于R0的阻值随环境湿度的增加而减小,根据串联电路分压特点可知,R0两端的电压会变小,故A错误;由R=可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故B正确;当电压表的示数最大为3 V时,R0的阻值最小,此时电路中的电流最大,为I大===0.2 A,R0的最小阻值为R0====15 Ω,故C错误、D正确。
11.10　10　 根据欧姆定律得,R===10 Ω。导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压与通过导体的电流无关。
12.(1)90　20　(2)0.3　(3)9
13.不变　变大　变小　变大　 由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。因为电源电压保持不变,所以,滑片P移动时电压表V1的示数不变。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,其接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小。由U=IR可知,R1两端的电压变小,根据串联电路的电压特点可知,R2两端电压变大,即电压表V2示数变大。由I=可知,电压表V2示数和电流表A示数的比值等于滑动变阻器接入电路中的电阻,即该比值变大。
14.1∶1　4∶3　 当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和R2并联,电流表测电路总电流,电压表测电源电压;当开关S1断开、S2闭合时,电阻R1和R2并联,电流表测R2支路电流,电压表测电源电压,所以U1∶U2=1∶1。并联电路中,电流之比等于电阻的反比,所以通过R1和R2的电流之比为1∶3,故I1∶I2=4∶3。
15.(1)如图图图所示
图S12-Z-1
(2)断开　A　(3)短路
(4)10　正　(5)5
(1)由题意可知,实验中通过电路的电流最大不超过0.5 A,所以电流表选择0~0.6 A的量程,而且要求滑片P向B端移动时,电路中的电流变大,即滑片P向B端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小。
(2)连接电路时,为了保证电路的安全,开关必须断开。闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即滑片P移到A端。
(3)如图图果定值电阻R发生短路,电路是通路,电流表有示数,电压表指针不偏转,那么发生这种故障的原因可能是定值电阻R发生短路。
(4)由图乙可知,电压表的量程是0~3 V,分度值是0.1 V,故此时电压表的示数是2.8 V;由欧姆定律得,定值电阻R的阻值为R===10 Ω。
由表格中的数据可知,在电阻一定的情况下,通过导体的电流随着导体两端电压的增大而增大,即通过导体的电流与这段导体的两端电压成正比。
(5)由表格中的数据可知,定值电阻R的阻值为R===10 Ω;
当定值电阻两端的电压为3 V时,电路中的电流最大,为I大===0.3 A;
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,为
R滑小===5 Ω。
16.(1)①如图图图所示
图S12-Z-2
②右　保护电路
③0.24　10
(2)③
(3)A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,使实验结论更具有普遍性
(1)①根据滑片向左滑动时,电路中的电流变大可知,应连接滑动变阻器的左下接线柱。
②为保护电路,闭合开关前需将滑片放在阻值最大处即最右端。
③由图可知电流表使用0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,示数为0.24 A,待测电阻的阻值:
Rx===10 Ω。
(2)①闭合开关S1、断开S2时,电压表直接串联在电路中,电压表的示数U1即为电源电压。
②闭合开关S1、S2时,两电阻串联,电压表测Rx两端的电压,为U2。
③电阻Rx===。
(3)A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,使实验结论更具有普遍性。
17.(1)当开关S1和S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,I1=0.5 A,
电源电压:U=I1R1=0.5 A×20 Ω=10 V;
当开关S2断开,S1和S3闭合时,R1和R2并联,
通过R2的电流:
I2=I-I1=0.9 A-0.5 A=0.4 A,
电阻R2的阻值:R2===25 Ω。
(2)当开关S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,电路中的电流I'=,
R1两端的电压:
U1=I'R1==≈4.4 V。