2023-2024学年北师大版物理九全同步教学 12.4欧姆定律的应用 同步练习（含答案）

12.4欧姆定律的应用
一、多选题
1．如图所示的电路，保持电电压不变，闭合开关S1、S2，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.3A，断开S2后，电压表的示数为2V，则下列判断正确的是（ ）
A．R1的阻值为10Ω B．R2的阻值为20Ω C．电电压为3V D．电电压为2V
2．如下图电路，电电压不变，开关S闭合。在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，以下判断正确的是（　　）
A．电流表示数变大 B．电流表示数变小 C．电压表示数变大 D．电压表示数变小
3．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，下列说法错误的是（　　）
A．电压表V示数变大，电流表A2示数变小 B．电流表A1示数变小，小灯泡亮度变暗
C．电压表V示数与电流表A2示数的比值变小 D．电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变
4．如图为探究灯泡两端电压与电流关系的电路图，下列说法错误的是（　　）
A．把滑动片移到左端时才能闭合开关
B．电压表、电流表量程可能选大了
C．开关闭合后灯不亮；电压表和电流表均有示数，灯肯定存在开路现象
D．灯亮度变亮时，电压表示数变大，电流表示数变小
二、单选题
5．在如图所示的电路中，电电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，电阻R突然断路，则（　　）
A．电灯两端电压增大 B．电压表的示数变为零
C．电灯亮度不变 D．电流表的示数变小
6．如图所示的电路中，电电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列分析正确的是（ ）
A．电流表A1示数不变
B．电流表A2示数变大
C．电流表A示数变大
D．电压表V示数变小
7．如图所示，将滑动变阻器R1与定值电阻R2接入电电压不变的电路中，闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置，电压表V1、V2示数的变化量分别为 U1、 U2，下列说法正确的是（　　）
A．V1示数变大，V2示数变小
B．V1示数变大， U1> U2
C．V1示数变小，V2示数和电流表示数之比变小
D．V1示数变大，V2示数和电流表示数之比变小
8．如图所示电路，当闭合开关，灯泡发光，滑动变阻器滑片向右移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表示数变小 B．灯L亮度变亮
C．灯L亮度变暗 D．电压表示数变大
9．如图电路中，电电压不变，当开关闭合时，滑动变阻器的滑片P由左端向右移动到中点的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．电压表V和电流表A1、A2的示数都变大
B．电流表A2示数变大，电压表V和电流表A1示数不变
C．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大
D．电流表A1示数变大，电压表V和电流表A2示数不变
10．课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图，其中R为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（　　）
A．电流表示数增大，电压表示数增大
B．电流表示数增大，电压表示数变小
C．电流表示数变小，电压表示数增大
D．电流表、电压表示数均不变
11．如图所示电路，开关闭合，向右调节滑动变阻器的滑片。下列判断正确的是（　　）
A．电流表示数变大 B．电路的总功率变大
C．电压表V2与电压表V1示数之差变小 D．电压表V1与电流表A示数之比变小
12．如图所示的电路中，电电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中（　　）
A．电流表的示数变大， 电压表的示数变大
B．电流表的示数变小， 电压表的示数变小
C．电流表的示数变小， 电压表的示数变大
D．电流表的示数变大， 电压表的示数变小
三、计算题
13．如图所示的电路中，电电压为13.5V，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0.18A变为0.54A，求；
（1）定值电阻R0；
（2）滑动变阻器最大阻值R；
（3）滑片位于b点时电压表示数。
14．如图甲是一种测定油箱内油量的装置图，电流表示数的大小反映油量的多少。R是滑动变阻器，滑杆可以绕O点转动。油箱中的油量从最大降至最小时，浮子带动滑杆从滑动变阻器的最下端移到最上端，电流表的示数也随之改变。电电压保持不变，R0=40Ω，油量随电流表示数变化如图乙所示。求：
（1）电电压是多大
（2）滑动变阻器的最大阻值
四、填空题
15．一只有“8V 0.4A”的小灯泡。如果要接在电电压为12V的电路中。为使其能正常发光，应______（填“串联”或“并联”）一个阻值为_________的定值电阻。（不计温度对电阻的影响）
16．如图所示的电路中，电电压为U，两电阻阻值分别为R1和R2。已知电阻R1存在故障，则：
①开关S断开时，电压表的示数为_______；
②开关S闭合后，电压表无示数，则R1的故障为_______，电流表的示数为_______。
17．如图甲所示电路中，电电压、灯泡、的电阻均保持不变，且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时，电流表指针如图乙所示。随后断开开关，调整电流表接线柱后，同时闭合开关和时，电流表指针如图乙所示。同时闭合开关和时，通过灯泡的电流为___________A，电压表示数为___________V。
18．如图所示的电路中，电电压恒定，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比，则________，当开关S1闭合、S2断开，若甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比________．
19．如图，电电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1 A；当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数为_______A。
20．如图所示是汽车自动测定油箱内油面高度的装置原理图，图中的油量表实质是______表改装而成的，定值电阻R0的作用是______，在加油的过程中，油量表的示数______。（选填“变大、变小、不变”）.
参考答案：
1．AC
【解析】
【详解】
闭合S1、S2时，R2被短路，电压表示数为电电压U=3 V，
由此可知电阻，
断开S2后，R1 、R2串联，
此时电路中电流：，
电阻R2两端的电压：，
所以：.
所以选择A、C.
2．BC
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知，两个电阻串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压；当滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律知，电路中的电流随电阻的变大而变小，电流表示数变小，定值电阻R0两端的电压变小；而串联电路中总电压等于各个用电器的电压之和，故滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大；故BC正确，AD错误。
故选BC。
3．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
由图示电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，电压表与电并联，测电电压，A1测干路电流，A2测流过滑动变阻器的电流；
A．滑片P向下滑动时，电电压不变，电压表示数不变，滑动变阻器接入电路的阻值变大，通过滑动变阻器的电流变小，电流表A2示数变小，故A错误，符合题意；
B．滑片移动时，灯泡两端电压不变，通过灯泡的电流不变，灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变，由A可知，通过滑动变阻器的电流变小，干路电流变小，电流表A1示数变小，故B错误，符合题意；
C．滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表示数与电流表A2示数比值等于滑动变阻器阻值，由于滑动变阻器阻值变大，因此电压表与电流表A2示数比值变大，故C错误，符合题意；
D．滑片移动时，通过灯泡的电流不变，电流表A1示数与电流表A2示数的差值等于通过灯泡的电流，因此电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变，故D正确，不符合题意。
故选ABC。
4．CD
【解析】
【详解】
A．闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处，所以把滑片移到左端，故A正确，不符合题意；
B．两节干电池作为电，电压表应选择0~3V量程，此时电流一般不超过0.6A，所以电流表的量程也可能选大了，故B正确，不符合题意；
C．灯不亮，可能是灯泡短路或电路断路，也可能电路中的电流过小，小灯泡的功率低，灯不发光，电压表和电流表均有示数，则可能是电路中电流过小，不能使灯泡发光，如果灯泡开路，则电流表是不会有示数的，故C错误，符合题意；
D．灯泡亮度变亮，实际功率变大，由
可知，灯泡两端电压增大，由
可知，通过小灯泡的电流变大，故D错误，符合题意。
故选CD。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
当电阻R突然断路时，电阻R所在的支路无电流，所以电流表示数变小，此时电压表和灯串联，因为电压表的电阻很大，所以电路中的电流很小，所以灯不亮，灯的亮度变弱，此时电压表示数接近于电电压，所以电压表示数变大。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1所在支路的电流，电流表A2测R2所在支路的电流，电流表A测干路电流。
A．R1的阻值不变，电电压不变，由欧姆定律公式可知，电流大小不变，故电流表A1示数不变，故A正确；
BC．当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2接入电路中的电阻变大，电电压不变，由可知，电流变小，电流表A2的示数变小，故B错误。电路的总电阻变大，由可知，电路中的总电流变小，即电流表A的示数变小，故C错误；
D．电压表测电电压，电电压不变，即电压表V示数不变，故D错误。
7．A
【解析】
【详解】
A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关S，各表均有一定示数，将滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，由U=IR可知，R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，故A正确；
B．因电的电压不变，且两电压表的示数之和等于电的电压，所以，电压表V2示数的减少量等于电压表V1示数的增加量，即 U1= U2，故B错误；
CD．由可知，V2示数和电流表示数之比等于定值电阻R2的阻值，则V2示数和电流表示数之比不变，故CD错误。
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
A．由图可知，变阻器和灯泡并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电电压，滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的并联可知电路的总电阻变大，由可知干路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A正确；
BC．并联电路中各个支路互不影响，滑动变阻器滑片向右移动时，灯L亮度不变，故BC错误；
D．电压表测量电电压，电电压不变，电压表的示数不变，故D错误。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
由图可知，R2与滑动变阻器R1并联，电压表测电的电压，电流表A1测干路电流，A2测R2的电流。因电电压不变，所以滑片向右移动到中点的过程中电压表V示数不变；根据并联电路的电压特点可知，滑动变阻器的滑片P由左端向右移动到中点的过程中，R1连入电路的阻值减小，由可知通过R1的电流变大；因并联电路各支路互不影响，所以通过R2的电流不变，即A2的示数不变；R1的电流变大，R2的电流不变，根据并联电路的电流特点可知，干路电流变大，即A1示数变大；因电压表V的示数不变，电流表A2示数不变，则它们的比值不变，故ABC错误， D正确。
故选D。
10．A
【解析】
【详解】
CD．闭合开关S，当气体浓度越高时，R的阻值减小，总电阻变小，电电压不变，故电流表的示数变大，故CD不符合题意；
AB．电流表的示数变大，而定值电阻的阻值不变，故电压表的示数变大，故A符合题意；B不符合题意。
故选A。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
如图所示电路，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电流表测电流，电压表V1测滑动变阻器两端电压U1，电压表V2测电电压U；
A．向右调节滑片时，滑动变阻器接入电路阻值增大，总电阻增大，总电流为
因此电流表示数变小，故A错误；
B．电路的总功率
向右调节滑片时，电流表示数变小，因此总功率变小，故B错误；
C．电路电流变小，R2值不变，电压表V2示数U与电压表V1示数U1之差为定值电阻两端电压U2
U2变小，故C正确；
D．电压表V1测滑动变阻器两端电压，电流表A测滑动变阻器电流，其示数之比即滑动变阻器电阻值，向右调节滑片，滑动变阻器电阻值增大，故D错误。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
由图可知，开关闭合，定值电阻R和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联电路电阻特点可知，电路的总电阻变小，电电压不变，由欧姆定律可知，通过电路的电流变大，即电流表示数变大；根据串联分压原理可知，滑动变阻器所分电压变小，电压表示数会变小，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
13．（1）25Ω；（2）50Ω；（3）9V
【解析】
【详解】
解：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。
（1）滑动变阻器滑片P在最左端a时，只有R0连入电路，由I＝得R0的阻值
R0＝
（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＝可得电路的总电阻为
R总＝
根据串联电路电阻的规律知滑动变阻器的最大电阻为
R＝R总﹣R0＝75Ω﹣25Ω＝50Ω
（3）滑动变阻器滑片P在最右端b时，由I＝得
U滑＝IbR＝0.18A×50Ω＝9V
答：（1）定值电阻R0为25Ω；
（2）滑动变阻器最大阻值R为50Ω；
（3）滑片位于b点时电压表示数为9V。
14．（1）8V；（2）40Ω
【解析】
【详解】
解：（1）油箱中油量最大时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，电路为R0的简单电路，由图乙知
I1=0.2A
根据欧姆定律，电电压
U=I1R0=0.2A×40Ω=8V
（2）油箱中油量最小时，滑动变阻器的最大电阻连入电路中，由图乙知
I2=0.1A
由欧姆定律，电路的电阻为
根据串联电阻的规律，滑动变阻器的最大阻值
Rmax=R串－R0=80Ω－40Ω=40Ω
答：（1）电电压是8V；
（2）滑动变阻器的最大阻值是40Ω。
15． 串联 10Ω
【解析】
【详解】
[1]小灯泡上标有“8V0.4A”，表示灯的额定电压为8V，额定电流为0.4A，接在电电压为12V的电路中，为使其正常发光，根据串联电路中总电压等于各部分电压之和，则串联电阻R两端电压为
UR=U-UL=12V8V=4V
[2]因串联电路中各处的电流相等，所以灯泡正常工作时电路中的电流
I=0.4A
由可得，串联电阻R的阻值
16． U 短路
【解析】
【详解】
[1]开关S断开时，电压表和R2串联接入电路，电压表测电电压，所以电压表的示数为U。
[2][3]开关S闭合后，两电阻串联接入电路，电压表测R1两端的电压，电流表测通过电路的电流，电压表无示数，则电压表与导线并联，即R1相当于导线，则R1的故障为短路，此时电路为R2的简单电路，由欧姆定律可得电流表的示数为。
17． 0.2 4
【解析】
【详解】
[1]由图甲可知，当只闭合开关时，灯泡接入电路，电流表测通过灯泡的电流；当同时闭合开关和时，灯泡、接入电路且两者并联，根据并联电路电流的特点，所以电流表测通过灯泡、的电流之和，又因为、的大小都如图乙所示，可能为0.2A或1A，又因为，所以，。
[2] 当同时闭合开关和时，灯泡、接入电路且两者并联且电压表测的是灯泡两端电压，根据并联电路中电流的规律，可求出通过灯泡的电流为
因为灯泡的电阻为5Ω，所以根据欧姆定律可求出灯泡两端电压
故电压表的示数为4V。
18． 3：1 3：4
【解析】
【详解】
[1]当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，电路为R1与R2串联，电压表甲测电电压，电压表乙测R2两端电压，已知两表示数之比，则由串联分压可得：
由串联电路电压之比等于电阻之比可得：
[2]当开关S1闭合、S2断开，若甲、乙两表均为电流表时，电路为R1与R2并联，电流表甲测流过R2电流，电流表乙测干路电流，由并联电流之比等于电阻反比可知：
由并联电路电流规律可知：
19．0.45
【解析】
【详解】
当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，则电的电压
当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通过两电阻的电流分别为
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
I=I1+I2=0.3A+0.15A=0.45A
20． 电流 保护电路 变大
【解析】
【详解】
[1]电流表与待测电路串联中，由图可知，油量表是串联在电路中的，因此油量表的实质是电流表改装而成的。
[2]当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，若没有定值电阻R0，电会短路，因此定值电阻R0的作用是保护电路。
[3]在加油的过程中，油液面上升，浮标上升，杠杆顺时针转动，滑动变阻器连入电路的阻值会变小，由串联电阻的规律，电路的总电阻会变小，根据可知，电路中的电流会变大，即油量表示数变大。