粤沪版物理九年级上册课课练：第14章 探究欧姆定律 自我综合评价（含答案）

第十四章　时间:40分钟　分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.一段金属丝被拉长后,下列物理量会发生变化的是 (　　)
A.密度 B.质量 C.电阻 D.体积
2.如图所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是 (　　)
3.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法中正确的是 (　　)
A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.在电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
C.在电流一定时,导体的电阻跟导体两端的电压成正比
D.通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
4.李明同学在探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。下列说法中错误的是 (　　)
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联接到电压为2 V 的电源上时,干路中的电流为0.6 A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
5.如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图,每次实验必须保持大小不变的是 (　　)
A.电压表的示数 B.电流表的示数
C.定值电阻的阻值 D.滑动变阻器的阻值
6.如图所示的电路,R1的阻值是R2的,电源电压保持不变,当开关S由断开变为闭合时,电流表的示数 (　　)
A.变为原来的2倍 B.保持不变
C.变为原来的 D.变为原来的倍
7.王丽同学在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,所连接的电路图如图所示,当闭合开关后 (　　)
A.电压表烧坏 B.电流表烧坏
C.电压表有读数,电流表读数为零 D.电流表有读数,电压表读数为零
8.如图所示是某同学做实验的电路图,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则该电路的故障可能是 (　　)
A.电源正极与a之间断路 B.a、L1、b之间断路
C.b、L2、c之间断路 D.c与电源负极之间断路
9.为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度检测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精气体浓度的关系如图图乙所示。当接通电源时,下列说法正确的是 (　　)
A.当酒精气体浓度减小时,R的阻值减小
B.当酒精气体浓度减小时,电压表的示数变大
C.当酒精气体浓度增大时,电流表的示数变小
D.当酒精气体浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值不变
10.如图所示,电源电压为3 V且保持不变,滑动变阻器R标有“1 A　15 Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4 A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法中正确的是 (　　)
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时,灯泡变亮
B.滑动变阻器的滑片P在最右端时,通过干路的电流是0.9 A
C.滑动变阻器R接入电路的阻值变化范围是5~15 Ω
D.电路总电阻的最大值为5 Ω
二、填空题(每空2分,共28分)
11.一根粗细均匀的金属导线,其阻值为8 Ω,将其剪成等长的两段后,每段导线的阻值是
　　　　Ω,若将它们并联接入电路中,并联后的总电阻是　　　　Ω。
12.如图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的电阻丝连接起来。在金属夹从电阻丝上的某点沿电阻丝向　　　　移动的过程中,小灯泡亮度逐渐变暗,这表明导体电阻的大小跟导体的　　　　有关,如图要继续研究电阻与温度的关系,还需要添加的仪器是　　　　　　。
13.明明想设计一个地震自动报警器,他找来了一个电铃,其电阻是5 Ω,从其铭牌上可知电铃在正常工作时的电压应该是3 V。但明明手边现有的电源电压是9 V,要把这个电铃接在这个电源上,并使它正常工作,应给它　　　　联一个　　　　Ω的电阻。
14.如图所示,将变阻器的滑片P向a端移动时,电流表的示数将　　　　,电压表的示数将　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
15.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示。电源电压为24 V,灯泡正常发光时的电压为24 V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图图乙所示。当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为　　　　Ω。调节滑动变阻器的滑片P,使灯泡两端的电压为12 V,滑动变阻器R连入电路的阻值是　　　　Ω。
16.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1=5 Ω,R2=10 Ω。当只闭合开关S3时,电流表的示数为0.2 A,则电源电压是　　　　V,R1和R2两端的电压之比为　　　　;当只闭合开关S1、S2时,通过R1和R2的电流之比为　　　　。
三、实验探究题(共28分)
17.(14分)小刚和小军在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)探究“电流与电压的关系”时,滑动变阻器的作用除了保护电路外,主要是 　。
(2)小刚探究“电流与电压的关系”时,所测得的数据如图表一所示,由表一数据可得,在　 　一定时,导体中的电流与导体两端的电压成　　　　　比。
表一
R=10 Ω 电压/V 1.5 2 2.5
电流/A 0.15 0.2 0.25
　　　
表二
U=2 V 电阻/Ω 5 10 20
电流/A 0.4 0.2 0.1
(3)如图所示,小军在探究“通过导体中的电流与电阻之间的关系”时,当他将电阻由5 Ω换成10 Ω后,接下来的操作正确的是 (　　)
A.将滑动变阻器的滑片P向左移动,保持电压表示数不变
B.将滑动变阻器的滑片P向左移动,保持电流表示数不变
C.将滑动变阻器的滑片P向右移动,保持电压表示数不变
D.将滑动变阻器的滑片P向右移动,保持电流表示数不变
(4)小军探究“电流与电阻的关系”,所测得的数据如图表二所示,由表二数据可得,在　　　　一定时,导体中的电流与导体的电阻成　　　　比。
(5)本实验采用的主要物理探究方法是　　　　　　　法。
18.(14分)小张在用“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)测小灯泡电阻的实验原理是　　　　,闭合开关前,应向　　　　(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
(2)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,接下来首先应该　　　　(填序号)。
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
C.断开开关
D.观察电流表和电压表是否有示数
(3)测量过程中,某一次的电流表示数如图图乙所示,则电流为　　　　A。这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。更换相同规格的灯泡,重新测量数据,并绘制出I-U图像如图图丙中的a所示。
(4)分析图像a可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘制出的I-U图像如图图丙中b所示。你认为错误的原因可能是　 。
四、计算题(共14分)
19.(6分)如图所示,电源电压为18 V且保持不变,电阻R1的阻值为24 Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为6 V。求:
(1)此时电路中的电流。
(2)电阻R2的阻值。
20.(8分)在如图所示的电路中,设电源电压为6 V且保持不变,电阻不随温度变化,滑动变阻器的最大阻值是10 Ω。当开关S断开,滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的示数为0.2 A。当闭合开关S,再将滑动变阻器的滑片P移动到变阻器的a端时,电流表的示数为0.4 A,求电阻R1、R2的阻值。
答案
1.C　 将一段金属丝拉长之后只是形状改变,而密度是物质的一种特性,质量和体积是物体的特性,都不随物体的形状而改变,故A、B、D错误。将一段金属丝拉长之后长度变长,横截面积变小,所以电阻变大,故C正确。
2.B　3.D　4.D
5.A　 探究“电流与电阻关系”要控制电阻两端的电压不变,当更换不同的定值电阻后,电压表示数发生变化,通过移动滑动变阻器的滑片,控制电压表示数不变,故A正确。
6.D　 并联电路中电阻与电流成反比,即I1∶I2=R2∶R1=2∶1。开关S断开时,电流表的示数为I1;开关S闭合时,电流表的示数为I总=I1+I2=I1,所以电流表的示数变为原来的倍,故D正确。
7.C 由电路图可知,电压表串联接在电路中,开关闭合时,电路相当于断路,电路中的电流为零,电压表测电源电压,电压表有示数,而电流表示数为零。
8.C
9.D　 由电路图可知,定值电阻R0与酒精气体浓度传感器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流。由图乙可知,当酒精浓度减小时,酒精气体浓度传感器R的阻值增大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A、B错误;由图乙可知,当酒精气体浓度增大时,酒精气体浓度传感器R的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表示数增大,故C错误;由电路图可知,定值电阻R0与酒精气体浓度传感器R串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压,由欧姆定律可知,电压表的示数与电流表的示数的比值等于定值电阻R0的阻值,故D正确。
10.D　 由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,由于并联电路各支路独立工作、互不影响,所以移动滑动变阻器的滑片不能改变灯泡的亮暗,故A错误;当滑动变阻器的滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流:Imin===0.2 A,则干路的电流:I干min=IL+I min=0.4 A+0.2 A=0.6 A,故B错误;由滑动变阻器的铭牌可知,其允许通过的最大电流为1 A,根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入此电路的最小电阻:R最小===3 Ω,所以R接入电路的阻值变化范围是3 ~15 Ω,故C错误;由于当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的总电阻最大,干路电流最小,所以,根据欧姆定律可得,总电阻的最大值:R总max===5 Ω,故D正确。
11.4　2　 一根粗细均匀的金属导线,阻值为8 Ω,将其剪成等长的两段后,则每段长度变为原来的,每段导线的阻值是原来,为4 Ω;再把得到的两段并联起来使用,横截面积变为原来的2倍,所以阻值变为原来的,即×8 Ω=2 Ω。
12.右　长度　酒精灯　 小灯泡逐渐变暗,通过小灯泡的电流变小,由I=可得,电路中的电阻变大,即电阻丝接入电路的阻值变大,因此金属夹向右移动。如图要继续研究电阻与温度的关系,需要用酒精灯来加热导体。
13.串　10
要使电铃正常工作,需要给电铃串联一个电阻R分压,串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以串联电阻R两端的电压:UR=U-U电铃=9 V-3 V=6 V;因为串联电路中各处的电流相等,且电铃正常工作,根据欧姆定律可得,电路中的电流:I===0.6 A;串联电阻的阻值:R===10 Ω。
14.不变　变小
15.60　40　 (1)灯泡两端的电压为24 V时,灯泡正常发光,由图乙可知,此时通过灯泡的电流IL=0.4 A,此时灯丝的电阻:RL===60 Ω。(2)由图乙可知,当灯泡两端的电压为12 V时,通过灯泡的电流为0.3 A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UL'=24 V-12 V=12 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,滑动变阻器R连入电路的阻值:R滑====40 Ω。
16.3　1∶2　2∶1　 只闭合开关S3时,R1和R2串联,电源电压:U=I(R1+R2)=0.2 A×(5 Ω+10 Ω)=3 V;根据串联分压原理可知,R1和R2两端的电压之比等于电阻大小之比,为1∶2;只闭合开关S1,S2时,两电阻并联,根据并联分流原理可知,通过两电阻的电流之比I1∶I2=R2∶R1=2∶1。
17.(1)改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
(2)电阻　正　(3)C
(4)电压　反　(5)控制变量
18.(1)R=　A　(2)D　(3)0.26　变大
(4)变大　(5)电压表并联在滑动变阻器两端了
(1)测小灯泡电阻的实验原理是R=,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻最大,故应向A端移动滑动变阻器的滑片。
(2)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,可能是电路断路,或灯泡短路,或电路的电流过小,故应先观察电流表和电压表是否有示数,若两表都没有示数,可能整个电路断路或两表均短路;若电压表有示数,电流表没有示数,可能是灯泡断路;若电流表有示数,电压表没有示数,可能是电压表或灯泡短路,也可能是电压表断路,据此再确定下面的操作,故选D。
(3)测量过程中,某一次的电流表示数如图图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,则电流为0.26 A。这时,灯丝突然烧断,电压表串联在电路中测电源电压,由串联电路电压的规律可知,电压表的示数变大。
(4)由图像a可知,当电压为0.5 V、1.5 V、3 V时,对应的电流为0.1 A、0.2 A和0.25 A,
由欧姆定律I=可知,R1==,
同理,R2=7.5 Ω,R3=12 Ω,故当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会变大。
(5)当电路中的电流变大时,由欧姆定律可知,灯泡两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,根据图丙中b的I-U图像知,错误的原因可能是:电压表并联在滑动变阻器两端了。
19.由图可知,R1与R2串联在电路中,电压表测R2两端电压。
(1)根据串联电路电压的规律知,R1两端的电压:U1=U-U2=18 V-6 V=12 V,
因串联电路中电流处处相等,则电路中的电流:
I===0.5 A。
(2)根据欧姆定律I=可得,电阻R2的阻值:R2===12 Ω。
20.滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,即R'=10 Ω,开关S断开时,电路中的电流I=0.2 A,此时电路为R1与R'的串联电路,则电路的总电阻:R总===30 Ω,又因为R总=R1+R',所以R1=R总-R'=30 Ω-10 Ω=20 Ω。
开关S闭合时,电路中的电流I'=0.4 A,此时电路为R1与R2的并联电路,根据并联电路的电流规律及欧姆定律可得,I'=I1+I2=+=+=0.4 A,解得R2=60 Ω。