粤沪版物理九年级上册课课练：第14章 探究欧姆定律 章末复习（含答案）

章末复习
电阻
欧姆定律
教材图片 图片解读
(1)欧姆 　如图图所示为德国物理学家欧姆(G.S.Ohm,1787-1854),为了纪念他在物理学中的突出贡献,以他的名字命名了　　　　的单位
(2)滑动变阻器的铭牌 　如图图所示,某滑动变阻器铭牌上标有“50 Ω　1.5 A”字样,表示
(3)滑动变阻器原理示意图 　如图图所示为滑动变阻器的原理示意图,其中AB是电阻丝,CD是金属杆,P是滑片。在A、B、C、D四个接线柱中,接　　　　　　两个接线柱起不到改变电阻的作用,要想滑片P向右移动时接入电路中的电阻增大,则必须接　　　　接线柱
(4)欧姆定律的简单计算 　如图图所示是手电筒的结构解剖图,手电筒里装有两节新干电池,用手上推金属滑键,接通电路,小灯泡发光时的电阻是12 Ω,则通过小灯泡的电流为　　　　A
(5)探究电流与电阻的关系 　如图图所示为某同学探究通过导体的电流与导体电阻的关系时所用的电路图。在实验过程中,他将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻,闭合开关后,为保持定值电阻两端的电压不变,他应该
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
(　　)1.导体在接入电路中时才有电阻,不接入电路时电阻为零。
分析指正: 　 　。
(　　)2.在温度一定时,长的铜导线的电阻一定比短的铜导线的电阻大。
分析指正: 　 　。
(　　)3.为了改变电路中的电流,滑动变阻器应并联接入电路。
分析指正: 　 　。
(　　)4.探究电流与电阻的关系可得出的实验结论是:导体的电阻越大,导体中的电流越小。
分析指正: 　 　。
(　　)5.在探究电流与电压关系的实验中,可以将器材中的定值电阻换为小灯泡进行实验。
分析指正: 　 　。
(　　)6.探究电流与电压的关系可得出的实验结论是:导体的电阻一定时,导体两端的电压与导体中的电流成正比。
分析指正: 　 　。
(　　)7.在探究电流与电阻关系的实验中,定值电阻由小电阻换为大电阻时,要保证电阻两端的电压不变,滑动变阻器的滑片要向阻值大的方向移动。
分析指正: 　 　。
(　　)8.根据R=可知,导体的电阻跟其两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比。
分析指正: 　 　。
(　　)9.在“伏安法测量小灯泡电阻”的实验中,闭合开关,若电流表、电压表均有示数,而小灯泡不发光,则下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光。
分析指正: 　 　。
(　　)10.在“伏安法测量小灯泡电阻”的实验中,多次测量的目的是取平均值来减小误差。
分析指正: 　 　。
(　　)11.不论串联还是并联,电路中任一电阻增大,总电阻都将增大。
分析指正: 　 　。
考点●1　电阻、变阻器
1.[2020·呼和浩特] 科学方法在物理问题的研究中起到了重要的作用。比如图,两个定值电阻,一个5 Ω,一个10 Ω,粗细均匀。以下描述正确的是 (　　)
A.若这两个电阻的材料相同,则5 Ω的长度一定大于10 Ω的长度
B.若这两个电阻的材料不同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
C.若这两个电阻的材料、横截面积相同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
D.若这两个电阻的材料、长度相同,则5 Ω的横截面积一定小于10 Ω的横截面积
2.[2020·长沙] 如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知 (　　)
A.钨丝的电阻随温度的升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于通过小灯泡L的电流
3.[2020·邵阳] 如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是 (　　)
考点●2　欧姆定律及其应用
4.[2020·天津] 是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像,该导体的阻值为 (　　)
A.40 Ω　　 B.30 Ω　　 C.20 Ω　　 D.10 Ω
5.[2020·西藏] 如图所示,开关闭合后,电压表V1的示数为2 V,电压表V2的示数为5 V,则R1∶R2等于 (　　)
A.2∶5 B.5∶2 C.3∶2 D.2∶3
6.[2020·娄底] 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向右移动,下列说法正确的是 (　　)
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
C.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
D.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小
7.[2020·西藏] 在“伏安法测电阻”的实验中,测得导体两端的电压为2 V时,导体中的电流为0.2 A,该导体的电阻是　　　　Ω;改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压增加到4 V,导体的电阻是　　　　Ω。
8.[2019·青岛] 如图甲所示是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为酒精气体敏感电阻,它的阻值随酒精气体浓度变化的曲线如图图乙所示。闭合开关,驾驶员呼出的气体中酒精浓度增大时,R2的阻值　　　　,电压表示数　　　　,当电压表示数达到一定值时,检测仪发出报警信号。
9.[2019·郴州] 如图所示,电源电压恒为6 V,定值电阻R1=20 Ω。闭合开关S,电流表A2的示数为0.9 A,则电流表A1的示数为　　　　A,定值电阻R2的阻值为　　　　Ω。
10.[2020·河池] 如图所示,电源电压不变,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω
1 A”字样,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A。当闭合开关S,P位于R2的某一位置时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4 A,则流过滑动变阻器R2的电流为　　　　A;为确保电路的安全,R2的取值范围是　　　　。
11.[2020·呼和浩特] 如图所示是灯泡和定值电阻的I-U图像,根据图像所给信息计算:
(1)如图果将灯泡和定值电阻并联,接在恒定电压为6 V的电源两端,求此时灯泡的电阻和定值电阻的阻值。
(2)如图果将灯泡和定值电阻串联,接在恒定电压为6 V的电源两端,求此时灯泡两端的电压及此时灯泡的电阻。
考点●3　重点实验
12.[2020·凉山州] 如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
(1)该实验是通过观察电流表的示数间接比较导线电阻的大小,这种科学研究方法是　　法。
(2)选用　　　两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小与导体长度的关系。
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小与导体　　　的关系。
(4)选用　 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小与导体横截面积的关系。
13.[2020·大连] 在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压关系”的实验时,所用的实验器材有:电流表、电压表、10 Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5 V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将如图甲中的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到　　　　(选填“a”或“b”)端。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是　　　　(填字母)。
A.开关或定值电阻 B.定值电阻或电流表
C.开关、滑动变阻器或电流表 D.滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。请在图乙中画出电流I与电压U的关系图像。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 10
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
(5)根据图像,可得出的探究结论是: 　。
14.[2020·广东] 探究“电流与电阻关系”的实验时,可供选择的器材有:电压为6 V的电源,电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω的定值电阻各1个,最大阻值分别为10 Ω和50 Ω的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)实验电路中正确的是　　　　,应选用最大阻值为　　　　Ω的滑动变阻器。
(2)若按如图图乙所示的电路图连接好电路后,闭合开关,可观察到电流表的指针　　　　(选填“向右”“反向”或“几乎不”)偏转。
(3)按正确电路图连接电路,闭合开关,电流表和电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是接线有误,错误可能是　 。
(4)纠正错误后,依次更换定值电阻,并控制定值电阻两端电压为2.5 V进行实验。请将记录实验数据的表格补充完整。
①U=　　　　V。
实验序号 1 2 3 4
②　　　　　 20 15 10 5
③　　　　　
15.[2020·眉山改编] 小亮做“测小灯泡电阻”的实验时,所用器材有电压为6 V的电源,正常工作电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
(1)请你在甲中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)小亮连接电路时,刚接好最后一根导线,就发现小灯泡发光了,产生这一现象的原因是 　。
(3)在改正(2)的错误后,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到最　　　　(选填“左”或“右”)端。
(4)小亮滑动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图图乙所示的U-I图像,根据图像提供的信息,小灯泡正常工作时的电阻为　　　　Ω。
(5)完成上述实验后,小亮进一步思考,只用一只电表结合已知最大阻值为R滑的滑动变阻器,在不超过2.5 V恒定的电源电压下,不考虑温度对电阻的影响,能否测出小灯泡的阻值呢 于是他设计了如图图丙、丁所示的两种电路。其实验步骤如图下:
①在图丙中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电压表示数Ua,再滑到b端记下电压表示数Ub。
②小亮通过这两个数据和R滑可计算出灯泡的电阻R灯1,其表达式为R灯1=　　　　　　。
③在图丁中将滑动变阻器滑片滑到a端,记下电流表示数Ia,再滑到b端记下电流表示数Ib。
④小亮通过这两个数据和R滑也可计算出灯泡的电阻R灯2,其表达式为R灯2=　　　　　　。
答案
知识梳理
①阻碍作用　②Ω　③103　④106　⑤性质
⑥材料　⑦长度　⑧横截面积　⑨温度　⑩长度
串　上　下　正比　反比　I=　R=　电压　电流　电压表　电流表
R1+R2　+
图说教材
(1)电阻　(2)该滑动变阻器接入电路的最大阻值为50 Ω,允许通过的最大电流为1.5 A
(3)C、D(或A、B)　A　
(4)0.25　
(5)将滑动变阻器滑片P向右移动　
易错辨析
1.×,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与是否接入电路无关
2.×,影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。长的铜导线和短的铜导线的温度和材料相同,长度不同,但由于不知道它们横截面积的大小,故不能比较它们的电阻大小
3.×,为了改变电路中的电流,滑动变阻器应串联接入电路
4.×,探究电流与电阻的关系可得出的实验结论是:在电压一定时,导体的电阻越大,导体中的电流越小
5.×,在探究电流与电压关系的实验中,要保持电阻不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化
6.×,探究电流与电压的关系可得出的实验结论是:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
7.√
8.×,导体的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,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
9.√
10.×,由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,多次测量的目的是计算不同亮度下小灯泡的电阻,得出小灯泡的电阻和温度的关系
11.√
中考链接
1.C　 两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10 Ω的电阻较长,故A错误、C正确;两个电阻粗细均匀,若材料不同,无法判断两个电阻的长度大小,故B错误;两个电阻的材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小,所以10 Ω的电阻横截面积较小,故D错误。
2.B　 闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小;用酒精灯给钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大;由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,所以通过它们的电流是相同的。
3.D　 A图:滑动变阻器的接线柱接C和D,无电阻丝连入电路,不符合题意;B图:滑动变阻器的接线柱接B和D,连入电路中的电阻丝是PB部分,当滑片P向左滑动时,PB电阻丝的长度变大,电阻变大,不符合题意;C图:滑动变阻器的接线柱接B和A,连入电路中的电阻丝是AB部分,无论怎样移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻不变,不符合题意;D图:滑动变阻器的接线柱接A和D,连入电路中的电阻丝是AP部分,当滑片P向左滑动时,AP电阻丝的长度变小,电阻变小,符合题意。
4.D　 由图像可知,通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比,则导体为定值电阻,当导体两端的电压U=4 V时,通过它的电流I=0.4 A,由I=可得,导体的电阻:
R===10 Ω。
5.D　 由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测电源电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电阻两端的电压之比:
===,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===。
6.B　 由电路图可知,R1与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。因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不变;将滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大,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A的示数变小;由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大。
7.10　10　 由I=可得,该导体的电阻:R===10 Ω,因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,所以,改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压增加到4 V,导体的电阻仍为10 Ω。
8.减小　增大　 由电路图可知,定值电阻R1与酒精气体敏感电阻R2串联,电压表测R1两端的电压。由图乙可知,当酒精浓度增加时,R2的阻值减小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,图甲电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流I增大,再由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压增大,即电压表的示数增大。
9.0.3　10　 由题图可知,电阻R1与R2并联,则两端电压均为6 V,通过R1的电流:I1===0.3 A,根据并联电路的电流规律可知,通过R2的电流:I2=I-I1=0.9 A—0.3 A=0.6 A,则定值电阻:R2的阻值R2===10 Ω。
10.0.1　10~50 Ω　 由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。
(1)由电压表的示数可知,电源的电压U=3 V,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,流过R1的电流:I1===0.3 A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,流过滑动变阻器R2的电流:
I2=I-I1=0.4 A-0.3 A=0.1 A;
(2)因滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,且电流表的量程为0~0.6 A,
所以,干路电流为0.6 A时,滑动变阻器通过的电流最大,其接入电路中的电阻最小,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,此时流过滑动变阻器的电流:
I2'=I大-I1=0.6 A-0.3 A=0.3 A,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R2小===10 Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,干路电流最小,电路安全,所以,R2的取值范围是10~50 Ω。
11.灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以其电阻是变化的,其电流与电压不成正比,其图像不是直线,而定值电阻的阻值为一定值,其电流与电压成正比,其图像是直线。
(1)因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压,所以如图果将灯泡和定值电阻并联在6 V的电源两端,则UR=UL=6 V,由图像可知,当灯泡两端电压UL=6 V时,通过小灯泡的电流为IL=0.5 A,由I=可得,灯泡的阻值:RL===12 Ω;
由图像可知,当定值电阻两端电压UR=6 V时,通过它的电流为IR=0.25 A,由I=可得,定值电阻的阻值:R===24 Ω。
(2)如图果将灯泡和定值电阻串联,接在恒定电压为6 V的电源两端,根据串联电路电压和电流的规律知,当电流为0.2 A时,灯泡两端的电压与定值电阻两端的电压之和为6 V,由图像知,此时灯泡两端的电压:UL'=1.2 V,此时灯泡的电阻:RL'===6 Ω。
12.(1)转换　(2)b、c　(3)材料　(4)b、d
(1)该实验通过观察电流表的示数间接比较导线的阻值大小,应用了转换法。
(2)探究电阻大小与导体长度的关系时,需要控制材料和横截面积相同,所以需要将b、c两根导线分别接入电路中进行实验。
(3)由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同,材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小与导体材料的关系。
(4)要探究电阻大小与导体横截面积的关系,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同;由图可知,导线b、d的长度、材料均相同,粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中。
13.(1)如图图所示
(2)a　(3)C　
(4)如图图所示　
(5)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(1)电源电压为3 V,故电压表选用小量程与电阻并联,如图图所示。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即a端。
(3)因为电压表并联在电路中,如图果电压表断路,电路中应该有电流,电流表有示数,所以电压表没有断路,电路中其他电路元件都是串联的,任何一个元件断路,电路中都没有电流,通过以上分析可知选项C正确。
(4)分析数据可知,在电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,得出的结论是:在电阻一定的,电流与电压成正比。
14.(1)甲　50　(2)几乎不
(3)将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路(合理即可)
(4)①2.5　②电阻R/Ω　③电流I/A
(1)甲电路中,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出,故甲正确;乙电路中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中,且电流表的正、负接线柱接反了,故乙错误;丙电路中,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,但两电表的正、负接线柱均接反了,故丙错误。因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,电路中的电流I==,则R滑=·R,由电压表的量程0~3 V可知,定值电阻两端的最大电压UR=3 V,
当R=20 Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑=·R=×20 Ω=20 Ω>10 Ω,所以,应选用最大阻值为50 Ω的滑动变阻器。
(2)若按如图图乙所示的电路图连接好电路后,闭合开关,由电压表的内阻很大,在电路中相当于断路可知,电路中几乎无电流,所以,可观察到电流表的指针几乎不偏转。
(3)闭合开关,电流表和电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,说明滑动变阻器接线错误,错误可能是将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路。
(4)由题意可知,定值电阻两端的电压为2.5 V,探究电流与电阻关系的实验,记录的应是“电阻R/Ω”和“电流I/A”。
15.(1)如图图所示
(2)连接电路时,开关没有断开
(3)左　(4)12.5
(5)②·R滑　④·R滑
(1)灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表选用小量程与灯泡并联,如图图所示。
(2)小亮连接电路时,刚接好最后一根导线,就发现小灯泡发光了,产生这一现象的原因是:连接电路时,开关没有断开。
(3)在改正(2)的错误后,在实验开始前应将滑动变阻器的滑片先调到阻值最大处,即最左端。
(4)根据U-I图像可知,灯泡在额定电压下的电流为0.2 A,由欧姆定律可得,小灯泡正常工作时的电阻:R灯===12.5 Ω。
(5)①在图丙中将滑动变阻器的滑片滑到a端,记下电压表示数Ua,再滑到b端记下电压表示数Ub。
②在图丙中将滑动变阻器的滑片滑到a端,电路为灯泡的简单电路,电压表测电源电压,则电源电压为Ua;再滑到b端,灯泡与变阻器的最大阻值串联,电压表测灯泡两端的电压,即此时灯泡两端的电压为Ub,由串联电路电压的规律可知,变阻器两端的电压为U滑=Ua-Ub,由串联电路中各处的电流相等和欧姆定律可得,
=,所以R灯1=·R滑。
③在图丁中将滑动变阻器的滑片滑到a端,记下电流表示数Ia,再滑到b端记下电流表示数Ib。
④滑片滑到a端时,为灯泡的简单电路,由欧姆定律可得,电源电压:U=Ia×R灯2,
再滑到b端时,灯泡与变阻器的最大阻值串联,由欧姆定律和串联电路的规律,电源电压:
U=Ib×(R滑+R灯2),
解得R灯2=·R滑。