教科版物理九年级上册课课练：滚动训练 第五章欧姆定律练习（有答案）

滚动训练
[训练范围:第五章　1~3节　时间:40分钟　分值:100分]
一、选择题(每题5分,共25分)
1.林红同学为了探究电流跟电阻的关系,在如图图所示的情况下,将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω并闭合开关后,下一步的操作应当是 (　　)
A.记录电流表和电压表的示数
B.将滑动变阻器滑片向右移动
C.将滑动变阻器滑片向左移动
D.适当增加电池的节数
2.在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图图所示。由图中信息可知下列说法中错误的是 (　　)
A.导体A和B串联时,导体A、B两端的电压之比是1∶2
B.导体A和B并联时,通过A、B的电流之比是2∶1
C.A导体的电阻为5 Ω
D.B导体的电阻小于A导体的电阻
3.[2020·江西] 如图图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,若滑片P向上移动,下列说法正确的是 (　　)
A.A表示数变小,V表示数变大 B.A表示数变小,V表示数不变
C.A表示数变大,V表示数变小 D.A表示数变大,V表示数不变
4.如图图所示是用“伏安法”测电阻的实验电路图,林红同学在连接好电路进行实验的过程中出现了一些问题,下列对出现问题原因的分析正确的是 (　　)
A.闭合开关,电流表指针向左偏,这是因为电流表选用的量程太小
B.移动滑动变阻器的滑片P,两只电表的示数均不变,这可能是把滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路造成的
C.闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,这可能是电阻Rx短路造成的
D.闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,这可能是电阻Rx开路造成的
5.如图图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是 (　　)
二、填空题(每空3分,共27分)
6.[2020·成都] 实验小组利用如图图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中,电阻箱阻值由5 Ω调为9 Ω,电压表示数会　　　,要继续探究,应该将滑片P向　　　　移。
7.如图图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表的示数　　　　,电压表的示数　　　　,电压表示数与电流表示数的比值　　　　。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
8.如图图所示的电路,电源电压恒定,已知R0=40 Ω、R=5 Ω,S1、S2都闭合时,电压表示数为9 V;当只闭合S1时,电压表示数为　　　　V,通过R的电流是　　　　A。
9.[2020·广元] 如图图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则R1∶R2=　　　　;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比I1∶I2=　　　　。
三、实验探究题(15分)
10.小刚利用如图图甲所示实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。提供的实验器材有:电压恒为6 V的电源、电流表、电压表、四个不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)图甲中部分导线已连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)实验中通过调节滑动变阻器保持电阻R两端电压不变,这种方法是　　　　　　。
A.控制变量法　B.转换法　C.等效替代法
(3)实验数据如图图下表,第2次实验中电流表的示数如图图图乙所示,则电流表示数为　　　　A。
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.13 0.1
(4)分析表中数据可得出结论: 　。
(5)结合表中数据可知,小刚选用的滑动变阻器的最大阻值至少是　　　　Ω。
四、计算题(共33分)
11.(15分)如图图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1规格为“* Ω　0.5 A”,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,定值电阻R2的阻值为12 Ω,滑动变阻器R3的规格为“20 Ω　1 A”。闭合S和S2、断开S1,电流表示数为0.3 A,电压表示数为2.4 V;闭合S和S1、断开S2,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7 Ω时,电压表示数为2.8 V。求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻R1的阻值。
(3)闭合S和S1、断开S2,在保障电路安全的前提下,滑动变阻器接入电路的阻值范围。
12.(18分)某物理兴趣小组设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图图(a)所示。其中,电源电压U=4 V,电压表的量程为0~3 V,R0=300 Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图图图(b)所示。闭合开关S后,问:
(1)R0在电路中起什么作用
(2)当环境温度为40 ℃时,电压表的示数是多少
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许测量的最高环境温度是多少
答案
1.B
2.D　 由图像可知,当U=3 V时,IA=0.6 A,IB=0.3 A,由I=可得,两电阻的阻值分别为RA===5 Ω,RB===10 Ω,则RA由于串联电路中各处的电流相等,则两电阻串联时,导体A、B两端的电压之比:
====,故A正确;
由于并联电路中各支路两端的电压相等,则两电阻并联时,通过它们的电流之比:
====,故B正确。
3.B　 由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A测干路电流。
(1)因电源电压恒定不变,所以滑片移动时电压表V的示数不变,故A、C错误。
(2)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过R2的电流不变。滑片P向上移动,则变阻器R1接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R1的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表A的示数变小,故B正确、D错误。
4.B　 闭合开关,电流表指针向左偏,这是因为电流表的正、负接线柱接反了,故A错误;
移动滑动变阻器的滑片P,两只电表的示数均不变,则电路中的电流不变,电路的电阻不变,即变阻器没有了变阻的作用,这可能是把滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路造成的,故B正确;
闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,这可能是由于电阻Rx开路,导致电压表串联在电路中测电源电压,故C错误;
闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,这可能是电阻Rx短路造成的,故D错误。
5.D　 图A,Rx和R0串联,电压表V1测量R0两端的电压,根据I=,求出通过R0的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx的电流等于通过R0的电流,Ix=I0。电压表V2测量Rx两端的电压Ux,根据Rx=可求出电阻,A不符合题意。
图B,开关S和S1都闭合时,电压表测量电源电压。开关S闭合、S1断开时,电压表测量Rx两端的电压。根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出R0两端的电压,根据I=,求出通过R0的电流。根据串联电路电流处处相等可知,通过Rx的电流等于通过R0的电流Ix=I0,根据Rx=可求出电阻,B不符合题意。
图C,Rx和R0并联,电流表A1测量通过R0的电流,根据U=IR,可求出R0两端的电压。根据并联电路各支路电压相等,Rx两端电压等于R0两端的电压Ux=U0。电流表A2测量通过Rx的电流Ix,根据Rx=可求出电阻,C不符合题意。
图D,Rx和R0串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量Rx两端的电压,则不能求出Rx的电阻,D符合题意。
6.变大　右
7.变大　变大　不变　 当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻R变小,电源电压U不变,由I=可知电路电流变大,电流表示数变大。由电路图知,电流表测电路电流,电压表测电阻R两端电压,根据公式U=IR可知,电压表的示数变大。由欧姆定律可知,由于电阻R1不变,则电压表与电流表示数的比值不变。
8.1　0.2
9.3∶1　3∶4　 (1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电阻两端的电压之比为U1∶U2=(U甲-U乙)∶U乙=(4-1)∶1=3∶1。
因串联电路中各处的电流相等,由I=可得,两电阻的阻值之比为
R1∶R2=∶=U1∶U2=3∶1。
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两支路的电流之比为I1∶I2=∶=R2∶R1=1∶3;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两电流表的示数之比为
I甲∶I乙=I2∶(I1+I2)=3∶(1+3)=3∶4。
10.(1)如图图图所示
(2)A
(3)0.2
(4)导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(5)40
11.(1)当闭合S和S2、断开S1时,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,由I=可得,R2两端的电压为U2=IR2=0.3 A×12 Ω=3.6 V,由串联电路电压规律可知,电源的电压:U=U2+U3=3.6 V+2.4 V=6 V。
(2)当闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7 Ω时,电压表示数为2.8 V,则电路的电流为I'===0.4 A;
此时R1两端的电压为U1=U-U3'=6 V-2.8 V=3.2 V;
定值电阻R1的阻值:R1===8 Ω。
(3)闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表量程为0~0.6 A,滑动变阻器R3的规格为“20 Ω　1 A”,R1标有“0.5 A”的字样,则电路中的电流最大为0.5 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由I=可得,电路最小总电阻:R最小===12 Ω,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知:滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R3最小=R最小-R1=12 Ω-8 Ω=4 Ω;电压表量程为0~3 V,所以滑动变阻器两端的最大电压为3 V,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,R1两端的最小电压:U1小=U-U3最大=6 V-3 V=3 V,
此时电路中的电流:I″===0.375 A,
由I=可得,滑动变阻器接入电路中的最大电阻:R3最大===8 Ω,所以,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~8 Ω。
12.(1)如图图果没有定值电阻R0,当温度较高时R1的阻值较小,电路中的电流较大,可能会烧坏电源,所以,R0在电路中起保护电路的作用。
(2)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端的电压。由图(b)可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻R1=200 Ω,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I===0.008 A,则电压表的示数:U0=IR0=0.008 A×300 Ω=2.4 V。
(3)由题意可知,电压表的最大测量值为3 V,此时电路能够测量的温度最高,电路中的电流为I'===0.01 A,
因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以,R1两端的电压:
U1'=U-U0'=4 V-3 V=1 V,
串联电路中各处的电流相等,故此时热敏电阻的阻值:R1'===100 Ω,由图(b)可知,热敏电阻的阻值为100 Ω时对应环境温度为80 ℃,即此电路允许测量的最高环境温度为80 ℃。