教科版物理九年级上册课课练：第5章　欧姆定律 章末复习（有答案）

章末复习(五)
欧
姆
定
律
　
教材图片 图片解读
　利用如图图图所示电路探究电流与电压和电阻的关系时,可得结论:电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压　　　　;电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻　　　　
　电流表的特点是电阻　　　,接入电路中相当于一根导线;电压表的特点是电阻　　　　,接入电路中相当于开路。因此在实验中绝不允许直接把电流表接在电源的两极上,而电压表可以直接接到电源两极上(如图图图所示)
　如图图图所示,对于一个未知电阻,用　　　　　　测出它两端的电压U,用　　　　　　测出通过它的电流I,应用欧姆定律,就可以计算出其电阻,这种方法称为伏安法
　如图图图所示,将导体串联相当于增加了导体的　　　　,等效电阻　　　　各串联导体的电阻
　如图图图所示,将导体并联相当于增大了导体的　　　　　　,等效电阻　　　　各并联导体的电阻
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
(　　)1.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小。
分析指正: 　。
(　　)2.导体两端的电压跟导体中的电流成正比。
分析指正: 　。
(　　)3.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比。
分析指正: 　。
(　　)4.在“伏安法测电阻”的实验中,需要测量的物理量是电压和电流。
分析指正:　 。
(　　)5.在“伏安法测定值电阻阻值”的实验中,应多次测量取平均值。
分析指正:　 。
(　　)6.在用“伏安法”测小灯泡的电阻时,应多次测量求平均值,从而减小测量误差。
分析指正: 　。
(　　)7.在“伏安法测电阻”的实验中,若将电流表与电压表的位置接反了,则电流表会被烧坏。
分析指正: 　。
(　　)8.几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积,总电阻小于任何一个并联分电阻。
分析指正:　 。
　 　　　　　　　　　　　　
考点 ●1　欧姆定律
1.[2020·天津] 如图图所示是某导体中的电流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
2.[2020·甘孜州] 小刚用如图图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中,当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后,为了完成探究,他应该采取的措施是 (　　)
A.将变阻器滑片适当向右移动
B.保持变阻器滑片不动
C.将变阻器滑片适当向左移动
D.适当增加电池的节数
3.[2020·沈阳] 在“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图图图乙所示的电流随电阻R变化的图像。由图像可以得到电压表示数始终保持　　　　V不变;若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则通过它们的电流之比IA∶IB=　　　　。
4.[2020·临沂] 当某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.4 A,当该导体两端电压为3 V时,通过它的电流为　　　　A;当该导体两端电压为0 V时,它的电阻为　　　　 Ω。
考点 ●2　欧姆定律的应用
5.[2020·天津] 如图图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中P是滑动变阻器R的滑片。当油量减少时,滑动变阻器的滑片P向上移动,则电路中 (　　)
A.总电阻增大,电流减小 B.总电阻增大,电流增大
C.总电阻减小,电流增大 D.总电阻减小,电流减小
6.[2020·娄底] 如图图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法中正确的是 (　　)
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·南宁] 是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则下列说法正确的是 (　　)
A.选用电压表接在a、b之间
B.选用电压表接在b、c之间
C.选用电流表接在b、c之间
D.选用电流表接在a、c之间
8.[2019·达州] 如图图所示是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是 (　　)
9.[2020·宿迁] 如图图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R1=20 Ω,只闭合开关S1,电流表示数为0.3 A,则电源电压为　　　　V;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5 A,则R2的阻值为　　　　 Ω。
10.[2019·衡阳] 如图图所示,R为定值电阻,R'为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端,发现电压表V1的示数从2 V变化到6 V,而电压表V2的示数从4 V变化到0,则电流表示数从0.2 A变化到　　　　A,R=　　　　Ω。
11.[2020·娄底] 如图图所示的电路中,电源电压为13.5 V,调节滑动变阻器滑片P从最右端b移动到最左端a,电流表示数由0.18 A变为0.54 A,则定值电阻R0=　　　　 Ω,滑片位于b端时电压表示数为　　　　V。
12.[2020·绥化] 电阻R1的U-I图像如图图所示,R的阻值是　　　　 Ω,把R1与阻值是30 Ω的电阻R2并联在电源电压是4 V的电路中,通过R1与R2的电流之比是　　　　,R1与R2两端的电压之比是　　　　。
13.[2020·云南] 如图图所示的电路中,电源电压为6 V恒定不变,R1的阻值为15 Ω,电流表量程为0~0.6 A。
(1)开关S、S1都闭合,滑片P不能移到a端的原因是会造成电路　　　　(选填“通路”“短路”或“断路”)。
(2)开关S闭合、S1断开时,求电流表示数。
(3)开关S、S1都闭合时,为了电流表不超量程,求变阻器R2连入电路的最小阻值。
考点 ●3　重点实验
14.[2020·烟台] 如图图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是:电源(3 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),定值电阻R1=5 Ω、R2=10 Ω、R3=20 Ω,滑动变阻器(40 Ω　2 A),开关,导线若干。
(1)探究电流与电压关系
①探究电流与电压的关系时,要保持　　　　不变,采用的研究方法是　 。
②小明在实验中测量多组数据的目的是: 　。
③小明选用5 Ω和10 Ω的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图像如图图图乙所示,其中M图像对应的是阻值为　　　　的电阻;由M图像得到的实验结论是:　 。
(2)探究电流与电阻的关系
①小明在实验中,首先确定一个保持不变的电压值U,当A、B间的电阻R由5 Ω换成10 Ω时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向　 (选填“a”或“b”)端移动,才能使电压表示数变为U。
②当A、B间换接20 Ω的电阻时,小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数都无法达到U。请你告诉他,为完成实验,U的取值范围是　　　　。
15.[2020·山西] 实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,已知小灯泡的正常工作电压为2.5 V(阻值约为10 Ω),滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)滑动变阻器在实验中除了能保护电路外,还有　　　　　　作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是　 。
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到　　　　　　　　　　,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图图图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为　　　　 Ω。继续向左移动滑片,可能出现的现象有　　　　　　　。(写出一条即可)
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图图图丙所示的图像,分析图像可得出结论:
　。
16.[2020·巴中] 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请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,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,电流表的示数如图图图丙所示,为　　　　A,待测电阻Rx的阻值为　　　　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 　。
答案
[知识梳理]
①正比　②电压一定　③电压　④电阻
⑤R=　⑥长度　⑦横截面积
[图说教材]
(1)成正比　成反比　(2)很小　很大　
(3)电压表　电流表　(4)长度　大于
(5)横截面积　小于
[易错辨析]
1.×,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、温度有关,与其两端的电压和通过它的电流无关
2.×,电压是形成电流的原因,导体中电流随其两端电压的变化而变化
3.×,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、温度有关,与其两端的电压和通过它的电流无关
4.√
5.√
6.×,小灯泡灯丝的电阻会随着温度的变化而改变,因此求平均值没有意义
7.×,电流表和电压表位置接反后,电压表串联在电路中测电源的电压,由于电压表电阻很大,因此电路中电流很小,几乎没有电流通过电阻和电流表,因此电流表不会被烧坏
8.√
[中考链接]
1.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。
2.A　 当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,滑片不动时,变阻器两端电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻两端的电压变大,因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,所以,应调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路中的电阻增大,即将变阻器滑片适当向右移动,故A正确,B、C错误;
在电池节数不变,A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,电压表的示数已经增大了,若适当增加电池的节数,滑片不动,会使定值电阻两端的电压更大,故D错误。
3.2.5　1∶1　 (1)在探究“电流与电阻的关系”实验时,要控制电阻两端电压不变,由图像可知,电流与电阻之积为U=IR=0.5 A×5 Ω=0.1 A×25 Ω=2.5 V,故电压表示数始终保持2.5 V不变。
(2)若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,根据串联电路各处的电流相等,则通过它们的电流之比IA∶IB=1∶1。
4.0.2　15　 (1)由欧姆定律I=可得,导体的电阻:
R===15 Ω。
(2)因为电阻是导体本身的一种性质,与其两端的电压和通过它的电流无关,所以导体两端的电压变为3 V时,通过导体的电流:
I'===0.2 A。
电压减小到0 V时,导体中的电流为0,但电阻不变,仍为15 Ω。
5.A　 (1)由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流。
(2)当油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,滑片向上移动,则变阻器R连入电路的电阻变大,电路中的总电阻增大,由I=可知,电路中的电流减小,故A正确、BCD错误。
6.B　 由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因电源两端的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V1的示数保持不变。
(2)将滑动变阻器的滑片P向右移动时,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A的示数变小。
(3)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;综上所述,B正确。
7.A　 (1)由图示可知,若在a、b或b、c间连接电流表,则电路中的电阻R或气敏元件Q会发生短路,所以仪表应选用电压表。
(2)由题意可知,当煤气浓度升高时,气敏元件Q的阻值减小,则电路中的电流增大;
由U=IR可知电阻R两端的电压变大,即UR变大;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,则气敏电阻Q两端的电压UQ=U-UR,所以气敏电阻Q两端的电压减小;按题目要求,仪表的示数增大,说明电压表应接在a、b间,故A符合题意。
8.A　 图A,电阻R0和变阻器串联,电压表测滑片下方电阻丝两端的电压,身高越高(滑片上移),与电压表并联部分的电阻越大,由串联分压的规律可知,电压表的示数越大;电压表可看作开路,所以变阻器始终以最大阻值接入电路,滑片移动时,电路总电阻不变,电源电压不变,所以电路中电流不变,由UV=IR滑下可知,电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻值成正比,所以身高仪的刻度是均匀的,故A符合题意。
图B,电阻R0和变阻器串联,电压表测滑片上方电阻丝两端的电压,身高越高,与电压表并联部分的电阻越小,但电路总电阻不变,电源电压不变,所以电路中电流不变;由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,所以身高越高,电压表示数越小并且刻度是均匀的,故B不符合题意。
图C,电阻R0和变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,身高越高,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压不变,所以电路中电流变小,电压表示数UV=U-IR0,则身高越高,电压表示数越大,但刻度是不均匀的,故C不符合题意。
图D,电阻R0和滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,身高越高,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路总电阻变大,电源电压不变,所以电路电流变小,电压表示数UV=IR0,所以身高越高,电压表示数越小,故D不符合题意。
9.6　30　 (1)电路中电源电压恒定,定值电阻R1=20 Ω,只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电流表示数为0.3 A,由欧姆定律I=可知,电源电压为U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V;
(2)同时闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表测干路的电流,电流表示数为0.5 A,由于并联电路各支路互不影响,则通过R1的电流不变,由并联电路电流的规律可知,通过R2的电流为I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,由欧姆定律得,R2===30 Ω。
10.0.6　10　 R为定值电阻,R'为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端,电压表V1测量电阻R两端电压,示数从2 V变化到6 V,可得电源电压U=6 V。
滑动变阻器的滑片在a端时,电流表示数为0.2 A,R两端电压为2 V,
由I=可得,R===10 Ω。
滑动变阻器的滑片滑动到b端时,R'接入电路的电阻为0,此时电路中电流:
I'===0.6 A。
11.25　9　 由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器滑片P在最左端a时,只有R0连入电路,由I=可得,R0的阻值:
R0===25 Ω。
(2)滑动变阻器滑片P在最右端b时,电阻R0与滑动变阻器R的全部电阻串联,由I=可得,R0两端的电压:U0=IbR0=0.18 A×25 Ω=4.5 V,
因串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压(即电压表示数):
U滑=U-U0=13.5 V-4.5 V=9 V。
12.10　3∶1　1∶1　 (1)由图像知,当电压为6 V时,电流为0.6 A,所以R1的阻值是:R1===10 Ω。
(2)并联电路中,各支路两端电压相等,则U1∶U2=1∶1,I1∶I2=∶=R2∶R1=30 Ω∶10 Ω=3∶1。
13.(1)短路
(2)开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表示数:I1===0.4 A。
(3)开关S、S1都闭合时,电路中总电流不能超过电流表的量程0.6 A,通过滑动变阻器的最大电流:I2=I-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A,
变阻器R2连入电路的最小电阻:Rmin===30 Ω。
14.(1)①电阻　控制变量法
②得出普遍性的结论
③5 Ω　电阻一定时,电流与电压成正比
(2)①b　②1~3 V
(1)探究电流与电压关系
①探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,采用的研究方法是控制变量法。
②小明在实验中测量多组数据的目的是得出普遍性的结论。
③小明选用5 Ω和10 Ω的两只电阻分别进行实验后,由图乙作图如图图下所示:
由图可知,当电压相等时,M对应的电流大,由欧姆定律可知,M图像对应的电阻小,故M图像对应的是5 Ω的电阻。
由M图线为过原点的直线,故由M图像得到的实验结论是:电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)探究电流与电阻的关系
①根据串联分压原理可知,将定值电阻由5 Ω改接成10 Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向b端移动,才能使电压表示数变为U。
②由串联电路电流各处相等有:
=,
当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大,此时电压表的示数最小,
有:=,
解得UR=1 V,即控制的最小电压为1 V,最大电压为3 V,U的取值范围是1~3 V。
15.(1)如图图图所示
(2)改变小灯泡两端的电压和通过它的电流　连接电路时没有断开开关
(3)电压表示数为2.5 V　8.3
小灯泡变亮(合理即可)
(4)小灯泡两端的电压和通过它的电流之比不是定值(合理即可)
(1)因为小灯泡的正常工作电压为2.5 V,所以电压表选用0~3 V的量程,电压表与小灯泡并联,滑动变阻器按照“一上一下”的原则串联在电路中。
小灯泡的正常工作电压为2.5 V,小灯泡正常发光时的电阻约为10 Ω,由欧姆定律知,小灯泡正常发光时的电流约为I===0.25 A,故电流表选用小量程与小灯泡串联,如图图图所示。
(2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流。
连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时没有断开开关。
(3)小灯泡在2.5 V电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到电压表的示数为2.5 V时,表明小灯泡正常发光。
图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,小灯泡的电阻为RL==≈8.3 Ω。
滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据I=可知,电路的电流增大,灯泡变亮。
(4)由图丙知,小灯泡的I-U图像不是一条直线,表明小灯泡两端的电压和通过它的电流之比不是定值。
16.(1)①如图图图所示
②右　保护电路　③0.24　10
(2)③R0
(3)A组实验通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,能达到减小误差的目的,而B组实验却不可以
(1)①要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大,即电阻变小,故应将变阻器左下接线柱连入电路中。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,即最右端,这样做的目的是保护电路。
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,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,则I=0.24 A,由欧姆定律I=,待测电阻:
Rx===10 Ω。
(2)在①中,定值电阻与电压表串联在电路中,电压表通过定值电阻与电源连通,电压表测电源电压U1;
在②中,待测电阻与定值电阻串联,电压表测待测电阻两端的电压,由串联电路电压的规律,定值电阻两端的电压为U0=U1-U2,
由串联分压原理:
=,则Rx=R0。
(3)A组实验通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,能达到减小实验误差的目的,而B却不可以。