【专项训练】北师大版九年级物理 第12章 欧姆定律 (含答案解析)

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北师大版九年级物理第十二章欧姆定律专项练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象，该导体的阻值为（　　）
A．40Ω B．30Ω C．20Ω D．10Ω
2、小红将酒精气体传感器、电阻R与电压表组成如图所示电路。闭合开关，将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方，发现电压表示数逐渐减小。此过程中（　　）
A．电阻R的功率在逐渐减小
B．传感器的电阻逐渐减小
C．传感器的电阻可能不变
D．电阻R的电压与传感器的电压之和逐渐减小
3、如图所示，电源两端的电压保持不变，R1、R2为定值电阻。闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　）
A．定值电阻R1与R2并联
B．电压表V1和V2的示数一定不相等
C．滑动变阻器的滑片P移动过程中，电压表V1和V2的示数之和始终等于电源两端的电压
D．滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V1的示数变小
4、在如图所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻R1和R2的阻值之比为（　　）
A．5∶1 B．1∶5 C．4∶1 D．1∶4
5、将定值电阻 和 ，串联后接入如图甲所示的电路中，已知电源电压恒定不变，闭合开关 ， 。 将定值电阻 和 改为并联后接在原电源的两端，如图乙所示，闭合开关S，两电阻仍正常工作。下列判断中正确的是（　　）
A． B． C． D．
6、关于公式 ，下列说法中正确的是（　　）
A．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流共同决定
B．通过导体的电流，与导体两端的电压和导体的电阻均无关
C．导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过它的电流成正比
D．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、如图是“探究通过导体的电流和电阻的关系”的实验图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器R2规格为“10Ω，1A”。实验中先接入阻值为5Ω的定值电阻R1，闭合开关S，移动滑片P使电压表示数为2V，读出此时电流表的示数，接着更换定值电阻R1，再进行两次实验。为保证实验正常完成，可选取下列哪组定值电阻（　　）
A．10Ω和20Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和40Ω D．30Ω和40Ω
8、图示电路中，电源电压不变，用为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数，则绘出的U-I关系图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9、如图所示的电路中，R是滑动变阻器，L是小灯泡，闭合开关S，在确保各元件安全的前提下，把滑动变阻器的滑片P自左向右移动，下列选项正确的是（　　）
A．电流表示数变大 B．电流表示数不变
C．小灯泡L变亮 D．小灯泡L变暗
10、如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻， R2为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片 P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出如图中的 I-U关系图像正确的是 （　　）
A． B．
C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、两个标有“ ”和“ ”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为　 　 ，电源电压最大为　 　 ，若将它们并联接入电源，则电源电压最大为　 　 ，此时干路电流最大为　 　 。
2、某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是　 　Ω；当它两端电压为0V时，该导体的电阻为　 　Ω；当通过它的电流为0.3A时，它两端的电压为　 　V。
3、一根粗细均匀的金属导线，其电阻值为8Ω，将其剪成等长的两段后，每段导线的电阻值是　 　Ω，若将它们并联接入电路中，并联后的总电阻值是　 　Ω。
4、如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2，当S和S1闭合、S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1和I1；当S1断开、S和S2闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，则U1：U2为　 　；I1：I2为　 　。
5、如图所示的电路中，要使电阻R1与电阻R2组成并联电路，应闭合开关　 　，此时电流表A1与A2的示数之比为3：2，则R1与R2的电阻之比为　 　，R1与R2的电功率之比为　 　。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器接入的电阻为RA时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电阻R1与滑动变阻器消耗的功率之和为P1；当滑动变阻器接入电路的阻值为RB时，电压表示数为9V，电流表示数为I2，电阻R1与滑动变阻器消耗的功率之和为P2，已知：P1和P2相等，电阻R1:R2=1:2。求：
（1）电阻RA和RB的比值；
（2）电源两端的电压U。
2、在图甲所示电路中，闭合开关S后，发现电流表A的示数是0.1A，电压表V1的示数是6V，电压表V2的示数如图乙所示。求：
（1）此时灯泡L2灯丝电阻R2；
（2）电源电压U；
（3）灯泡L1两端的电压U1。
3、如图所示，R0、Rx为定值电阻，其中R0=10Ω。开关S断开时，电流表的示数为0.6A；开关S闭合时，电流表的示数为0.8A。若电源电压不变。求：
（1）电源电压；
（2）电阻Rx的阻值。
4、如图所示的电路中，电阻R1＝36Ω，滑动变阻器R2标有“100Ω 2A”字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V．闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0. 5A。求：
（1）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）电源电压；
（3）为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
5、空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小 组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图。已知电源电压U=18 V，电压表量程为0 ~ 15 V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为R= 103Ω
空气质量指数A 0 50 51 100 101 150 151 200 201 300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
（1）通过计算，判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级。
（2）更换定值电阻他可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A= 400，则更换后的定值电阻反的阻值应为多大
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系．
（1）闭合开关，发现L1亮，而 不亮．小易认为 不亮的原因是 短路，你认为他的判断是　 　（填“正确”或“错误”）的．
（2）小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上．其它都不动．这样连接的目的是测　 　的电流（填“干路”或“ ”），请评价其可行性并说明理由：　 　；
（3）小易将实验数据记录在下表中．分析表中数据．可得出的结论是：　 　；
电流表的测量对象 电流表的示数I/A
L1所在的支路 0.30
L2所在的支路 0.20
干路 0.50
（4）根据上表信息，若灯泡 的电阻大小为 ，则电路的总电阻为　 　Ω
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】由图像知，通过该导体的电流与导体两端的电压成正比，说明导体的电阻不随温度变化而变化；由欧姆定律 可得，导体的电阻
故答案为：D。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻。
2、【答案】B
【解析】【解答】ABC．由电路图可知，电阻R与酒精气体传感器电阻串联，电压表测酒精气体传感器两端的电压；将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时，电压表示数逐渐减小，由串联分压可知传感器的电阻减小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，由P=I2R可知电阻R的功率在逐渐增大，故B符合题意，AC不符合题意；
D．串联电路中总电压等于各分电压之和，电阻R的电压与传感器的电压之和等于电源电压，电源电压不变，电阻R的电压与传感器的电压之和不变，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在串联电路中，电阻减小，分压减小。
3、【答案】D
【解析】【解答】A．电路中只有一条闭合的回路，故定值电阻R1与R2串联，A不符合题意；
B．定值电阻R1与R2串联，当R1与R2电阻相等时，定值电阻R1与R2串联，分到的电压相等，电压表V1、V2分别测量R1与R2电压，此时电压表V1和V2的示数相等，B不符合题意；
C．定值电阻R1、R2与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电阻不为0时，电压表V1和V2的示数之和始终小于电源两端的电压，C不符合题意；
D．滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入的电阻变大，使电路电流变小，R1电压变小，因此电压表V1的示数变小 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】串联电路中，各用电器两端的电压之和等于电源电压，用电器分得的电压与电阻成正比。
4、【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知，当闭合开关后，两电阻串联，V1测R2两端的电压，电压表V2测电源电压；因串联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表指针偏转角度相同，所以，电压表V2的示数是电压表V1示数的5倍，即U=5U2
则电阻R1和R2两端的电压之比
在串联电路中，各处的电流相等，由U=IR可知，电阻R1和R2的阻值之比
故答案为：C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路的电压特点和两个电压表指针偏转角度相同可知它们的量程，指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍，根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比。
5、【答案】C
【解析】【解答】BC．图甲知，两电阻串联，由串联电路的电流特点知， ，由欧姆定律知，
因为 ，所以
由图乙知，两电阻并联，由并联电路的电压特点知， ，通过两电阻的电流
因为 ，所以
图乙中A、D点在干路上，B和C分别在R2和R1支路上，所以
B不符合题意，C符合题意；
AD．由并联电路特点知
A D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】理清元件的连接方式，根据串联电路电流特点和欧姆定律判断两电阻的大小关系，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律判断通过它们的电流关系。
6、【答案】D
【解析】【解答】A．导体的电阻是导体的固有属性，与它两端的电压和通过它的电流无关，A不符合题意；
B．通过导体的电流一定时，该导体两端的电压跟导体电阻成正比，B不符合题意；
C．导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过它的电流成反比，C不符合题意；
D．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，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】导体的电阻是导体的固有属性，与它两端的电压和通过它的电流无关。
7、【答案】A
【解析】【解答】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，因为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-UR=3V-2V=1V
因为串联电路中各处的电流相等，所以根据欧姆定律可得
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，定值电阻的最大阻值Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω，结合选项可知，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据串联电路电压规律，计算分压，利用电压和电流的比值， 计算电阻大小。
8、【答案】B
【解析】【解答】由电路图知，变阻器与R1串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；设定值电阻的阻值为R，电源电压为U总，变阻器两端的电压为U，则U=U总-IR，R为定值，电压表示数与电流表示数是一次函数，且电流越大，变阻器两端的电压越小，当电流最大时，U=0，故图象B符合题意。
故答案为：B。
【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，结合欧姆定律分析图像即可。
9、【答案】A
【解析】【解答】AB．灯泡和变阻器并联，把滑动变阻器的滑片P自左向右移动，变阻器阻值减小，电压不变，根据 ，变阻器支路电流变大，灯泡支路电流不变，总电流变大，电流表示数变大，A符合题意，B不符合题意；
CD．因为并联，所以变阻器支路不影响灯泡，灯泡亮度不变，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】灯泡和变阻器并联，滑片P自左向右移动，变阻器阻值减小，再结合欧姆定律分析解答。
10、【答案】A
【解析】【解答】由电路图知道，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；设定值电阻的阻值为R，电源电压为U总，变阻器两端的电压为U，则有U=U总-IR
R为定值，电流越大，变阻器两端的电压越小；当I为最大时，U=0，且电流越大，变阻器两端的电压越小；而U与I的关系是一次函数，一次函数图象为直线，A符合题意，BCD不正确。
故答案为：A。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路的电压关系及欧姆定律得出电压表与电流表示数的表达式，结合数学知识分析即可得出答案。
二、填空题
1、【答案】25；12.5；7.5；1.25
【解析】【解答】将它们串联起来使用时等效电阻为 由两电阻的参数可知，将它们串联时电路中的最大电流为0.5A，则电源电压最大值是 由两电阻的参数可知，两电阻两端允许的最大电压分别是
由并联等压可知，两电阻并联时，电路两端的最大电压为7.5V。此时流过电阻R1的电流是0.5A，流过电阻R2的电流是
此时干路电流最大为
【分析】不同电阻串联时，电路中的电流不能超过安全电流；利用电流和总电阻的乘积计算总电压；利用电压和电阻的比值计算电流；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
2、【答案】15；15；4.5
【解析】【解答】该导体的电阻是 电阻是导体的一种属性，与两端电压无关，当它两端电压为0V时，该导体的电阻仍为15Ω。当通过它的电流为0.3A时，它两端的电压为
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻；根据电流和电阻的乘积计算电压，电阻和电压、电流无关。
3、【答案】4；2
【解析】【解答】一根粗细均匀的金属导线，电阻值为8Ω，将其剪成等长的两段后，则每段长度变为原来的 ，则每段导线的电阻值是原来 ，即为8Ω× =4Ω。再把得到的两段并联起来使用，横截面积变为原来的2倍，长度变为原来的 ，所以阻值变为原来的 ，即为8Ω× =2Ω。
【分析】导体电阻和长度有关，导线越短，电阻越小，横截面积变大时，电阻变小。
4、【答案】1：1；4：3
【解析】【解答】当S和S1闭合、S2断开时电阻R1和R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，此时电流表的示数为
当S1断开、S和S2闭合时，电阻R1和R2并联，电压表测电源电压，电流表测R2的电流，因为电源电压不变，所以两次电压表示数相等，故电压表示数之比为1：1，此时电流表的示数为
则两次电流表示数之比为
【分析】在并联电路中，各支路电压等于电源电压；根据电压和电阻的比值计算电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
5、【答案】S1，S3；2：1；1：2
【解析】【解答】若R1和R2并联，需要闭合开关S1、S3，电流表A1测量干路电流，A2测量R2的电流，电流表示数之比为3：2，则R1和R2的电流之比为I1:I2=1:2，由于电压相等，则电阻比为2：1，电功率比值为P1:P2=UI1:UI2=2:1。
故答案为：S1、S3；2：1；1：2。
【分析】并联电路中各用电器在不同的分支上，当电压相等时，各支路电流之比等于电阻的反比，电功率的比等于电流之比。
三、计算题
1、【答案】（1）解：由图甲和图乙可得：P1=U1I1，P2=U2I2，P1= P2，U1=6V，U2=9V，解得
由
解得
由电源两端的电压不变，可得
解得
已知， ，联立
可得： 。
答：电阻RA和RB的比值为1:6；
（2）解：由图甲可得
因为 ，
已知
代入
解得：U=15V。
答：电源两端的电压U为15V。
【解析】【分析】分析电路结构，三个电阻是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
2、【答案】（1）解：电路为串联电路，电压表V2测L2两端电压，示数为2V，则此时L灯丝电阻为：
答：L2灯丝电阻为20Ω
（2）解：电压表V1测电源电压，则电源电压U=6V；
答：电源电压为6V；
（3）解：灯泡L1两端电压为：U1=U-U2=6V-2V=4V
答：灯泡L1两端的电压为4V。
【解析】【分析】（1）根据电压和电流的比值计算电阻大小；（2）根据并联电路电压规律，分析电压；（3）串联电路中各用电器电压和等于电源电压。
3、【答案】（1）解：开关S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，由I= 可得，电源电压U=I0R0=0.6A×10Ω=6V
答：电源电压为6V；
（2）解：开关S闭合时，R0与Rx并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R0的电流不变(仍然为0.6A)，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过 Rx 的电流I=I-I 0=0.8A-0.6A=0.2A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻Rx的阻值 = = =30
答：电阻Rx的阻值为30Ω。
【解析】【分析】（1）根据电流和电阻的乘积计算电压；
（2）根据并联电路电流规律，计算支路电流；利用电压和电流的比值计算电阻。
4、【答案】（1）解：由图示可知，两个电阻是串联的，在串联电路中电流处处相等，所以通过变阻器的电流也是0.5A，所以此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为
答：此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为12Ω；
（2）解：电阻R1两端的电压为U1=I1R1=36Ω×0.5A=18V
串联电路的总电压等于各部分电压之和，所以电源电压为U=U1+U2=18V+6V=24V
答：电源电压为24V；
（3）解：当电流表的示数为最大值0.6A时，滑动变阻器连入的电阻最小，此时电路中的总电阻为
串联电路总电阻等于各分电阻之和，变阻器的最小电阻为R2小=R-R1=40Ω-36Ω=4Ω
当电压表的示数为最大值15V时，变阻器连入的电阻最大，此时电路中的电流为
变阻器的最大电阻为
则滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为4Ω~60Ω。
答：为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为4Ω~60Ω。
【解析】【分析】（1）理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（2）根据欧姆定律计算电阻R1两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压。
（3）当电流表的示数为最大值0.6A时，滑动变阻器连入的电阻最小，根据欧姆定律计算此时电路中的总电阻，根据电阻的串联计算变阻器的最小电阻，当电压表的示数为最大值15V时，变阻器连入的电阻最大，根据欧姆定律计算此时电路中的电流，进一步计算变阻器的最大电阻，最后确定滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
5、【答案】（1）解:流I= = =0.1A
气敏电阻两端的电压 UR=U-UR0=18V-10V = 8V
根据欧姆定律，气敏电阻阻值R= = =80 Ω
由R= ×103Ω得
A = =75，
所以对应的空气质量等级为良
（2）解:当A=400时，由R= ×103Ω， 得气敏电阻阻值R’= =15Ω
气敏电阻两端的电压UR’=U-UR’0=18 V-15 V = 3 V
根据欧姆定律，通过的电流I’= = =0.2 A
根据欧姆定律，更换的定值电阻R0= = =75Ω
【解析】【分析】（1）结合电路图，理清元件的连接方式及电压表的测量对象，当电压表示数为10V时，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，利用欧姆定律求出气敏电阻阻值，然后得出A的值，与表格数据相比较得出对应的空气质量等级；
（2）同理，根据气敏电阻阻值R与A的关系求出空气质量指数A=400时气敏电阻阻值，此时电压表的示数最大，根据串联电路的电压特点求出气敏电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时电路中的电流，最后根据欧姆定律求出更换后的定值电阻的阻值.
四、实验探究
1、【答案】（1）错误
（2）；电流表的正负接线柱接反了
（3）并联电路中干路电流等于各支路电流的和
（4）6
【解析】【解答】(1)闭合开关,发现L1亮,而L2不亮，原因是L2断路了，因为两灯是并联关系，如果是L2短路，则L1、电源都同时被短路，L1也不会亮，所以他的判断是错误的．
(2)小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上. 其它都不动．
这样连接，L2的电流通过电流表，而L1的电流不通过电流表，所以这样连接目的是测L2的电流；
但这样连接时，电源的正极连接到了电流表的负接线柱，所以电流表的正负接线柱是反的，不能正确测量电流，故方法是不可行的．
(3)小易将实验数据记录在下表中．分析表中数据： ，即
结论为：并联电路中干路电流等于各支路电流之和．
(4)根据上表信息，若灯泡L1的电阻大小为10Ω，则电源电压为：
干路电路为0.5A，所以总电阻为： ．
【分析】（1）在并联电路中，支路短路，所用支路都短路；
（2）电流表和所测量的支路串联；电流表使用时，接线柱正入负出，否则指针反向偏转；
（3）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（4）根据电流和电阻的乘积计算电压；利用电压和电流的比值，计算电阻的大小。
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