苏科版九年级物理《欧姆定律》课时作业设计(含答案)
一、单选题
1.在如下左图所示的电路中,电源电压恒定,当滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数不变,电压表示数变小 D.电流表示数不变,电压表示数不变
2.电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图,如上右图所示。电源电压恒定不变,为保护电阻,R为压敏电阻,阻值大小随电梯内压力增大而减小,电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作,当有人进入电梯后,则( )
A.电流表示数减小 B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数之比减小 D.因为电阻是定值电阻,所以它的电压和电流不变
3.学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪,原理如下左图所示,其中R是检测天然气的电阻(气敏电阻),天然气浓度增大时,R减小,R0为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,下列判断正确的是( )
A.显示仪一定是电流表
B.室内有天然气泄漏时,显示仪示数变小
C.室内有天然气泄漏时,电路消耗的电功率变小
D.若调低报警浓度,可将R0换成阻值大一点的电阻
4.如上右图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片适当左移,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数不变、电流表A2示数不变 B.电流表A1示数变大、电压表V示数变小
C.电流表A2示数变大、电压表V示数变小 D.电流表A2示数变大、电压表V示数不变
5.如下左图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。则( )
A. B. C. D.
6.如上右图所示的电路,电源电压恒定,内阻不计,当闭合开关S,将滑片P向右移动时,下列说法错误的是( )
A.滑动变阻器接入电路的有效阻值增大 B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数与电压表示数的乘积变大 D.电压表示数与电流表示数的比值变大
7.如下左图所示的电路的说法中,正确的是( )
A.电路中R1、R2串联
B.此电路中滑动变阻器R2的滑片可以任意滑动到任何位置
C.将R2的滑片向右移动,电压表V与电流表A1的示数比值变大
D.若电路中一只电表示数突然变小,另两只电表示数不变,则可能是R2断路
8.如上右图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。电源电压为25V,定值电阻R0的阻值为40Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,湿敏电阻R的最大阻值为100Ω。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.湿敏电阻的阻值变大时,电压表示数变小 B.电路中的最小电流约为0.18A
C.电压表示数的变化范围为1~15V D.湿敏电阻的阻值变化范围为0~60Ω
9.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是:电流跟电压成反比
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
10.如下左图所示,电源电压不变,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、的电阻值和滑动变阻器的最大值依次为( )
A.6V 10Ω 20Ω B.4V 20Ω 10Ω C.6V 10Ω 10Ω D.4V 20Ω 20Ω
二、填空与作图题
1.一段导体两端电压为12V时,通过导体的电流为2A;如果导体两端电压降为6V,则导体中的电流变为 A;当电压降为0V时,导体的电阻等于 Ω。
2.如上右图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻值是 。
3.如图所示的电路中,电阻。闭合开关,将单刀双掷开关掷于a端,电压表示数为;将切换到b端,电压表示数为1.5V,则电阻的阻值为 。
(3题) (4题) (5题)
4.如图所示电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=2∶3。当开关S闭合时R1、R2两端的电压之比为 ,电流表A1和A2的示数之比为 。
5.如图所示,在探究电流与电压关系的实验中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,电压表示数 ,电流表示数 。(两空均选填“变大”或“变小”)
6.某小组利用如下左图所示的电路探究电流与电阻的关系,某同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
7.如上右图所示,有灯泡L1、L2,开关S,电源(3V),电压表,电流表和导线若干,要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测总电流,电压表测L1的电压。请你用笔画线代替导线连接实物图(L1、L2电阻分别约为5Ω、10Ω)
三、实验探究题
实验小组在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验器材:三节新干电池、电流表、电压表、定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(规格为“30Ω,1A”)、开关和若干导线。
(1)同学们连接的电路如图所示,检查电路时发现接线有一处错误。请你在图中将连接错误的导线画“×”,并用笔画线代替导线画出一根正确连接的导线 。
(2)正确连接电路后,在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,同学们发现电流表无示数,电压表指针偏转到最大示数的右侧,其原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,分别用5Ω、10Ω、20Ω的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流I/A 0.4 0.2 0.1
分析实验数据可知:①实验中控制电压表的示数为 V不变;②当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 关系;③当使用25Ω的定值电阻做实验时,为了使电压表的示数与前三次相同,电源电压应不高于 V。
四、计算题
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样。仅闭合开关S,电流表A和A1的示数分别为0.7安、0.3安。
(1)求电源电压U;
(2)求此时变阻器R2连入电路的阻值;
(3)移动变阻器滑片P可以使电流表A示数变化,求电流表A示数的最大变化量ΔImax。
2.如图甲是韵霏和源昊同学共同设计的测物体体积的装置原理示意图。电路中,电源电压恒为24V,定值电阻R1为30Ω,电阻R2为力敏电阻、允许通过的最大电流为0.5A、其电阻大小与托盘所受压力大小的关系图如图乙所示,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。已知托盘及上方所放置的圆柱形容器总重为2N,容器底面积为100cm2,容器足够高且装有体积为1000cm3的水。求:
(1)容器中只有水时,求水对容器底部的压强为多少Pa?
(2)容器中只有水时,求电流表的示数为多少A?
(3)若用细线拴住物体浸没在水中,且物体不触碰到容器壁和底部,求在电路安全范围内所放物体的体积范围为多少?
答案
一、1.C 2.C 3.D 4.D 5.C 6.C 7.D 8.C 9.C 10.A
二、1.1;6 2.6;12Ω 3.8 4.1∶1;5∶2 5.变大;变大
6.解:如图所示:
7.解:如图所示:
三、(1)
(2)A(3)断路 (4)2;反比;4.4
四、1.(1)解: 由图可知,电阻R1和变阻器R2并联,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过R1的电流。
由题意可知,通过电阻R1的电流是0.3A,电阻R1两端的电压:U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V,
由并联电路电压的规律可知电源电压:U=U1=6V,
答:电源电压是6V;
(2)解: 由并联电路电流的规律可知通过变阻器的电流:I2=I﹣I1=0.7A﹣0.3A=0.4A,
由并联电路电压的规律和欧姆定律得到此时变阻器R2连入电路的阻值:,
答:此时变阻器R2连入电路的阻值是15Ω;
(3)解: 通过滑动变阻器R2的最大电流是1A,由并联电路的特点可知移动变阻器滑片P,通过R1的电流不变,所以电流表A的最大示数是:I最大=I2最大+I1=1A+0.3A=1.3A,
滑动变阻器最大阻值是20Ω,当变阻器连入电路的阻值最大时,通过它的电流最小,最小电流:,
由并联电路的特点可知移动变阻器滑片P,通过R1的电流不变,所以电流表A的最小示数是:I最小=I2最小+I1=0.3A+0.3A=0.6A,
电流表A示数的最大变化量:ΔImax=I最大﹣I最小=1.3A﹣0.6A=0.7A,
答:移动变阻器滑片P可以使电流表A示数变化,电流表A示数的最大变化量是0.7A。
2.(1)解: 容器中水的体积为V=1000cm3,容器底面积为S=100cm2,则容器中水的深度为: ,
则容器中只有水时,水对容器底部的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
答:容器中只有水时,水对容器底部的压强为1000Pa;
(2)解: 容器中只有水时,水的质量为:m水=ρ水V=1.0g/cm3×1000cm3=1000g=1kg,
水的重力为:G水=m水g=1kg×10N/kg=10N,
容器对托盘的总压力为:F压=G总=G水+G容器=10N+2N=12N,
由图乙可知,当托盘的压力为12N时,R2=120Ω,由电路图可知,R1与R2串联,则电流表的示数为: ;
答:电流表的示数为0.16A;
(3)解:由于R2允许通过的最大电流为0.5A,故电路允许通过的最大电流Imax=0.5A,此时电路总电阻为: ,
则R2的最小阻值为:R2'=R总﹣R1=48Ω﹣30Ω=18Ω,
此时R2两端的电压为:U2=ImaxR2=0.5A×18Ω=9V<15V,
即此时R2两端的电压不超过电压表的量程,由图乙可得,R2与压力F的关系式为:R2=﹣2.5F+150,
则当R2的电阻为18Ω时,托盘受到最大压力为Fmax=52.8N,又容器足够高,故物体排开水的最大重力为:G排大=Fmax﹣G容器﹣G水=52.8N﹣2N﹣10N=40.8N,
则所放物体的最大体积为: =4.08×10﹣3m3,
则在电路安全范围内所放物体的体积范围为0~4.08×10﹣3m3。
答:电路安全范围内所放物体的体积范围为0~4.08×10﹣3m3。