10.4 欧姆定律的应用 同步训练（含答案）- 2023-2024学年北京课改版初中物理九年级

2023-2024学年北京课改版初中物理九年级
第十章　串联电路和并联电路
四、欧姆定律的应用
1.(2023北京汇文中学教育集团期中)在如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2均发光，灯L1、L2的电阻值分别为R1、R2，通过灯L1、L2的电流分别为I1、I2，灯L1、L2两端的电压分别为U1、U2。已知R1>R2，则下列判断正确的是 (　　)
A.I1=I2　　　　 B.I1C.U1=U2　　　　D.U12. 如图所示，R2=10 Ω，开关S闭合，电流表的示数为0.5 A，电压表的示数为3 V，则下列叙述不正确的是(　　)
A.R1的电阻为6 Ω　　　　B.R2两端的电压为5 V
C.电源电压为8 V　　　　D.电路总电阻为12 Ω
3. 如图所示，电源电压恒定为12 V，开关S闭合，电流表A的示数为1.2 A，电流表A1的示数为0.2 A，则R1的阻值为　　　　Ω，通过R1的电流为　　　A，则R2的电阻为　　　Ω，R1两端的电压为　　　　V。
4.如图所示，灯泡L2的电阻是10 Ω，若通过灯泡L2的电流为1.2 A，通过灯泡L1的电流为0.8 A，通过灯泡L3的电流为0.4 A，则A、B两端的电压为　　　　V，则此时灯泡L1和灯泡L3的电阻之比是　　　　。
5.(2023北京房山期中)在如图所示的电路中，电源两端电压为4 V并保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.5 A。求:
(1)通过电阻R1的电流I1。
(2)电阻R2的阻值。
6.(2023北京通州期中)如图所示，甲、乙、丙三个电路的电源电压U相等，电路的总电阻分别为R1、R2和R3。已知每个定值电阻的阻值均为5 Ω，则下列关系正确的是(　　)
　　
A.R1>R2　　　　B.R1>R3
C.R3R2>R3
7.(2023北京十三中分校期中)两个镍铬合金丝R1、R2，它们的长度相同，R1和R2的横截面积比S1∶S2=2∶3，将它们串联在电路中，R1、R2两端的电压分别为U1、U2；通过R1、R2的电流分别为I1、I2，不计温度的影响，则 (　　)
A.I1∶I2=2∶3　　　　B.I1∶I2=3∶2
C.U1>U2　　　 　D.R18. (2023北京顺义仁和中学期中)如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，滑动变阻器的金属滑片是杠杆的一端，从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油量的多少，油量表是由电流表改装的。当油量表示数变大时 (　　)
A.油量减少　　　　B.油量增加
C.油量不变　　　　D.无法确定
9.(2022北京通州期中)如图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中，电源电压为4 V且不变，电阻R的阻值为40 Ω。闭合开关S和S1后，求:
　　
(1)小灯泡的电阻RL；
(2)电流表的示数I。
课后作业
10.如图所示是一种温度测试仪的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小，电路图符号)。电源两端的电压不变，闭合开关S，当所测物体温度升高时，下列判断正确的是 (　　)
A.电流表示数变小　　　　B.电流表示数不变
C.电压表示数变小　　　　D.电压表示数变大
11.(2022湖南张家界中考)如图所示，电源电压保持不变，R1=10 Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为 (　　)
　
A.6 V　20 Ω　　　　B.4 V　20 Ω
C.6 V　10 Ω　　　　D.4 V　10 Ω
12.(2023北京通州期中)如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表的示数为2 V；当只闭合S2、S3时，电压表的示数为4 V。则下列说法正确的是 (　　)
　
A.当只闭合S1、S2时，灯泡L的电阻是15 Ω
B.R1的阻值是10 Ω
C.电源电压U为10 V
D.R2的阻值是10 Ω
13.(2022北京陈经纶中学分校期中)如图所示为某压力传感器的原理图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，下列说法正确的是(　　)
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
14. (2022北京西城一模)如图甲所示，电源两端的电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω，电压表的量程为0~15 V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。求:
(1)电源两端的电压；
(2)定值电阻R1的阻值；
(3)闭合开关S后，在保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
　
15.实验创新小组探究电流与电压的关系，实验电路如图甲所示。电源电压恒为6 V，定值电阻R=10 Ω，滑动变阻器的规格是“50 Ω　1 A”。
(1)请根据电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路，要求滑片向左滑时，电流表示数变大。
(2)连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为6 V且保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是　　　　。
A.滑动变阻器短路
B.定值电阻断路
C.定值电阻短路
(3)排除故障后，多次改变定值电阻两端的电压(每次正确选择电压表的量程)，测出每次对应的电流值，并将测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据分析得出实验结论:在电阻一定时，　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
实验序号 1 2 3 4
U/V 2 3 4 5
I/A 0.2 0.3 0.4 0.5
16.在如图甲所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R0=24 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　2 A”，小灯泡上标有“6 V”字样，它的U I图像如图乙所示，只闭合开关S、S1时，将滑片移到最右端，电压表示数为10 V，求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻；
(2)电源电压；
(3)闭合开关S、S2，断开S1，在保证电路安全的情况下，移动滑片P使电流表和电压表分别能在某个量程下满偏，滑动变阻器R连入电路的阻值范围。
　
答案
1.A　由图可知，两灯串联，串联电路中的电流是处处相等的，故通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，即I1=I2，故A正确，B不正确；已知R1>R2，由U=IR可得，U1>U2，故C、D不正确。
2.D　观察电路图可知，定值电阻R1和R2串联在电路中，电压表并联在R1的两端，则U1=3 V，则电阻R1的阻值R1==6 Ω；电阻R2两端的电压U2=IR2=0.5 A×10 Ω=5 V；则电源电压U=U1+U2=3 V+5 V=8 V，则电路中的总电阻R==16 Ω，故A、B、C都正确，D不正确。
3.答案　12　1　60　12
解析　电阻R1和电阻R2并联在电路中，则U1=U2=U=12 V，通过R1的电流为I1=I-I2=1.2 A-0.2 A=1 A，则R1的阻值为R1==12 Ω，则R2的阻值为R2==60 Ω。
4.答案　12　1∶2
解析　灯泡L1、L2、L3并联，则电源电压为U=U1=U3=U2=I2R2=1.2 A×10 Ω=12 V，则R1的电阻为R1==15 Ω，则R3的电阻为R3==30 Ω，则灯泡L1和灯泡L3的电阻之比为 。
5.解析　(1)由电路图可知，R1和R2并联在电路中，电流表在干路处，测的是干路电流，U1=U2=U=4 V，则通过R1的电流为I1==0.4 A。
(2)通过R2的电流为I2=I-I1=0.5 A-0.4 A=0.1 A，则电阻R2的阻值为R2== 40 Ω。
6.A　如图所示，三个电路中，每个定值电阻的阻值均为5 Ω，且有并联后电路的总电阻变小，串联后电路的总电阻变大，因此有R1=5 Ω、R2==2.5 Ω、R3=2×5 Ω=10 Ω，因此有R3>R1>R2，所以B、C、D错误，A正确。
7.C　两个镍铬合金丝R1、R2，它们的长度相同，R1和R2的横截面积比S1∶S2=2∶3，导体的横截面积越大，导体的电阻越小，所以R1>R2，故D不正确；将它们串联在电路中，串联电路中各处的电流相等，所以I1∶I2=1∶1，故A、B不正确；根据U=IR可知，U1>U2，故C正确。
8.B　由电路图可知，两电阻串联接入电路，油量表串联接在电路中，电源电压不变，当油量表示数变大时，根据欧姆定律可得，电路的总电阻减小，R1接入电路的阻值变小，R1的滑片顺时针向下滑动，可知浮标位置上升，即油量增加，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
9.解析　(1)由图甲可知，当小灯泡L两端的电压为4 V时，通过小灯泡L的电流为0.5 A，则此时小灯泡的电阻为RL==8 Ω；(2)当开关S和S1闭合时，电阻R、小灯泡L并联，则UR=UL=U=4 V，通过R的电流为IR==0.1 A，则电流表的示数为I=IR+IL=0.1 A+0.5 A=0.6 A。
能力提升全练
10.D　由电路图可知，热敏电阻与定值电阻串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，当所测物体温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，已知电源电压不变，由I=知，电流表的示数变大，故A、B错误；根据U=IR知，定值电阻R1两端的电压变大，电压表的示数变大，故C错误，D正确。
11.A　当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由图乙可知，此时电压表的示数为4 V，电流表示数为0.2 A，=20 Ω，当滑片P在b端时，滑动变阻器接入的电阻为0，此时电压表的示数为0，电流表示数为0.6 A，电源电压U=IBR1=0.6 A×10 Ω=6 V。故选A。
12.D　当只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测L两端的电压，此时电压表示数为2 V，根据乙图可知，此时通过小灯泡的电流为0.3 A；此时小灯泡L的电阻:RL=≈6.67 Ω，故A不正确；由图乙可知，定值电阻R1两端的电压为4 V时，通过R1的电流为0.2 A，根据欧姆定律可得R1的阻值:R1==20 Ω，故B不正确；因串联电路中各处的电流相等，则R1两端的电压U1'=ILR1=0.3 A×20 Ω=6 V；电源电压U=UL+U1'=2 V+6 V=8 V，故C不正确；当只闭合S2、S3时，电阻R2与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，电压表示数为4 V，由图乙可知，此时通过电路的电流I2=0.4 A；根据串联电路的电压规律可知，电阻R2两端的电压:U2=U-UL'=8 V-4 V=4 V；根据欧姆定律可得，R2的阻值:R2==10 Ω，故D正确。
13.C　由电路图可知，定值电阻R1、滑动变阻器R2和电流表串联在电路中，电压表V1测的是R1两端的电压，电压表V2测的是R2两端的电压，压力F增大时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，电压表V2与电流表A示数的比值为滑动变阻器R2连入电路的阻值，故C正确；由串联电路中的分压规律可知，R2分得的电压变大，电压表V2的示数变大，则电压表V1的示数变小，故A、B不正确；电压表V1的示数与电流表A的示数比值为R1的阻值，R1的阻值不变，故D不正确。
14.解析　(1)由图乙可知，当滑动变阻器阻值为10 Ω 时，电压表示数为12 V，则电源电压为U源=U1+IR2=12 V+×10 Ω，当变阻器阻值为20 Ω 时，电压表示数为8 V，则电源电压为U源=U1'+I'R2'=8 V+×20 Ω，由以上两式可得R1=10 Ω，U源=24 V，所以电源电压为24 V。(2)由(1)分析可知，定值电阻R1的阻值为10 Ω。(3)当R1两端的电压为15 V时，R2两端的电压最小，由串联分压规律可知，R2此时接入的阻值最小，R2两端的电压为U2=U源-U1″=24 V-15 V=9 V，电路中的电流为I==1.5 A，此时R2接入电路中的阻值为R2==6 Ω。
素养探究全练
15.答案　(1)如图所示　(2)B　(3)通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
解析　(1)要求滑片向左滑时，电流表示数变大，故应将电阻与滑动变阻器左下接线柱相连；(2)闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表有示数且约为6 V，电流表无示数，则故障可能是定值电阻断路，故选B；(3)由表格数据可知，定值电阻两端的电压增大时，通过定值电阻的电流也增大，由此可得出实验结论:在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
16.解析　(1)小灯泡上标有“6 V”字样，它的U I图像如图乙所示，则可知小灯泡正常发光时的电流IL正=0.6 A，小灯泡正常发光时的电阻RL正==10 Ω。(2)由图乙可知，小灯泡电阻不随温度变化；只闭合开关S、S1，小灯泡L和滑动变阻器串联，滑动变阻器的滑片在最大阻值处，电压表的示数为10 V，设电源电压为U，因串联电路中各处的电流相等，则有，因RL=10 Ω，R=20 Ω，则电源电压U=15 V。(3)闭合开关S、S2，断开S1，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，由变阻器的规格可知，电流表要满偏只能选择0~0.6 A的量程，即电路的最大电流I最大=0.6 A，滑动变阻器的最小电阻R小=R总小-R0=-24 Ω=1 Ω，电源电压为15 V，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器R两端电压不可能达到15 V，因此，电压表要满偏，其量程应为0~3 V，此时变阻器接入电路的阻值最大，此时电路的电流I最小==0.5 A，滑动变阻器连入电路的最大值R最大==6 Ω。所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围是1~6 Ω