【精品解析】粤沪版物理九年级上学期 14.3 欧姆定律的应用 同步练习

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名称 【精品解析】粤沪版物理九年级上学期 14.3 欧姆定律的应用 同步练习
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科目 物理
更新时间 2018-10-26 14:18:15

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粤沪版物理九年级上学期 14.3 欧姆定律的应用 同步练习
一、单选题
1.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是(  )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻大于导体B的电阻
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将A,B两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、根据欧姆定律和图像为一直线可知,通过导体a的电流与电压成正比,A不符合题意;
B、由图象可知,当电压同为2V时,通过a的电流0.4A,通过b的电流.2A,电压相等时,电流大,电阻小,即a的电阻小,B错误,符合题意;
C、b导体两端电压是2V时,通过的电流是0.2A,所以 ,所以电压为1V时,电流为: ,C不符合题意;
D、a导体两端电压是2V时,通过的电流是0.4A,所以
将a、b两导体串联接在电压为3V的电源时,电流中的电流为: ,D不符合题意.
故答案为:B。
【分析】读懂图象提供的基本信息,然后结合串并联电路的一般规律求解.在串联电路中各处电流都相等,并联电路各支路两端电压相等.
2.一个风和日丽的周末,小明和她的同学一同去效游,在野外他们看到小鸟停在高压线上欢快的歌唱,他们感到很奇怪,老师不是才讲了的吗,人接触高压线时,会触电的,那么小鸟为什么不会触电呢?针对这个问题,她们讨论了以下四种结论,你认为有道理的是 (  )
A.小鸟的电阻很大,通过导体的电流很小
B.小鸟的脚是绝缘体
C.小鸟只停在一根电线上,两脚之间的电压很小
D.小鸟的天性不会触电
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当鸟站在高压线上时,小鸟与高压线并联,小鸟两脚之间的导线电阻很小,根据U=IR知,小鸟两脚之间的电压很小(小鸟被短路),所以小鸟不会触电.C符合题意。
故答案为:C
【分析】鸟的两爪站在高压线上与导线并联,所以小鸟被短路,两脚之间电压很低.
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为(  )
A.3:2 B.3:3 C.7:5 D.5:7
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压;由I=U/R可得,两种情况下的电流之比:I1/I2=(UR/R)/(UR′/R)=UR/UR′=5V/7V=5/7,因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以,I1/I2=(R2+R)/(R1+R)=(R2+R)/(2R2+R)=5/7,整理可得:R/R2=3/2,A符合题意,B、C、D不符合题意.
故答案为:A。
【分析】分析电路图当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压,根据欧姆定律可求出.
4.一段导体两端的电压是4.0V时,导体中的电流是1.0A;将电压减少到2.0V时,导体中的电流为(  )
A.2.0A B.0.25A C.3.0A D.0.50A
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由I=U/R知道,导体的电阻是:R=U/I=4.0V/1.0A=4Ω,因为电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,将电压减少到2.0V时,导体的电阻仍为4Ω不变,故通过导体的电流是:I′=U′/R=2.0V/4Ω=0.50A,A、B、C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D。
【分析】电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,根据欧姆定律可求出导体的电阻.
5.(2017九上·和平期中)小明在医院看到一种输液警报器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是(  )
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由题意知,当输完药液时,警报器内的电阻较小,未输完药液时,警报器内的电阻较大;
A、由I= 可知,当输完药液时,警报器内的电阻较小,电路中的电流较大,电流表的示数变大,故A错误;
B、由A知,输完药液时,电路中的电流变大,所以电铃两端的电压变大,故B错误;
C、输完药液时,电铃两端的电压变大,所以电铃可以正常工作而发声,故C正确;
D、未输完药液时,电阻较大,电流较小,电铃不响,并不是因为没有电流,而是因为电流较小造成,故D错误.
故选C.
【分析】输液管内有液体时,电阻大,无液体时电阻小,根据欧姆定律判断电路中的电流大小和电铃两端的电压示数变化.
6.(2016九上·镇江月考)如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示.若闭合开关S,则(  )
A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表V示数越小,环境温度越高
C.电压表的最小示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由图b可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=U/R可知,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,由R=U/I可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B错误;
由图象可知温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大 =300Ω,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流:I小=U/R1大+R0=4.5V300Ω+300Ω=0.0075A,电压表的最小示数:U0小=I小/R0 =0.0075A×300Ω=2.25V,故C错误;
当电压表的示数U0 =3V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流:I=U0/R0=3V/300Ω=0.01A,电路中的总电阻:R=U/I=4.5V/0.01A=450Ω,热敏电阻的阻值:R1 =R-R0 =450Ω-300Ω=150Ω,由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,故D正确。
7.将电阻R1、R2串联在电路中,已知R1=3R2, 总电压为4V,则R1两端的电压为(  )
A.4V B.3V C.2V D.1V
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】依据欧姆定律和电路特征解题:串联电路电流相等为I,
, ,因为: ,所以 , ,B符合题意。
故答案为:B
【分析】根据串联电路电流相等及欧姆定律可解答本题.
8.在“探究电流与电压的关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行了探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U-I关系图象,从图中可以看出R1、R2的大小关系为(  )
A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图象可知,两电阻两端的电压相等时通过他们的电流关系,根据欧姆定律可知:电压一定时,电流与电阻成反比即可判断两电阻的大小关系.由图象可知,两电阻两端的电压相等时,通过R2的电流大于通过R1的电流,即I2>I1,由 可知,即电压一定时,电流与电阻成反比,则R2<R1.
故答案为:A.
【分析】根据欧姆定律可知:电压一定时,电流与电阻成反比,由图象可知,两电阻两端的电压相等时,通过R2的电流大于通过R1的电流,可得出电阻大小关系.
二、填空题
9.一段导体两端电压是4V,导体中的电流是1A,若通过导体的电流是250mA,则导体两端的电压是   。若两端电压为0,则通过的电流是   ,该导体的电阻是   。
【答案】1V;0;4Ω
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电阻 ,那么当通过导体的电流是250mA电流时,导体两端的电压 ;因为电压是形成电流的原因,没有电压就不会有电流,所以导体两端电压为0时,则通过的电流是也是0,而电阻是导体本身的属性,不随电压和电流的变化而变化,所以仍为4Ω。
【分析】根据欧姆定律可求出电阻大小,电阻是导体本身的属性,不随电压和电流的变化而变化.
10.(2016九下·江津期中)如图所示电路中,电源电压恒定,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电阻R1消耗的功率为7.2W;滑到b端时,电阻R1消耗的功率为0.8W,此时电压表示数为4V.则电源电压为   V,滑片在b端时电流表的示数为   A.
【答案】6;0.4
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:由电路图可知,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电路为R1的简单电路,
由P= 可得,电源的电压:
U= = =3 ,
滑到b端时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
则R1两端的电压:
U1= = ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1+U2= +4V,
因电源的电压不变,
所以,3 = +4V,
解得:R1=5Ω,
则电源的电压U= = =6V,
U1= = =2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,滑片在b端时电流表的示数:
I= = =0.4A.
故答案为:6;0.4.
【分析】由电路图可知,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电路为R1的简单电路,根据P= 表示出电阻R1两端的电压即为电源的电压;滑到b端时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据P= 表示出电阻R1两端的电压,利用串联电路的电压特点表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压和电阻R1两端的电压,根据P=UI和串联电路中的电流特点求出滑片在b端时电流表的示数.
11.要测定某一导体的阻值时,只要用电压表测出导体两端的   和用电流表测出通过它的   ,就可以利用公式   计算出待测电阻的阻值,这种测电阻的方法叫   .
【答案】电压;电流;R= ;伏安法
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:要测定某一导体的阻值时,只要用电压表测出导体两端的电压和用电流表测出通过它的电流,∵I= ,∴由R= 可以计算出待测电阻的阻值,这种测电阻的方法叫伏安法.
故答案为:电压;电流;R= ;伏安法.
【分析】可以应用伏安法测电阻,用电压表测出电压,用电流表测出电流,由欧姆定律可以求出电阻阻值.
12.如图所示,是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.电源电压恒为 6V,保护电阻 R0=20Ω;R 是一根总长为40cm的固定并竖直放置的硬电阻棒,其接入电路的电阻值与接入电路的棒长成正比;金属杆 cd 和 MP(右端 P 是滑片)与电路接触良好,电阻不计.小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据如表.若小英测量时,滑片恰在电阻棒 ab 的中点.则电阻棒的总电阻是   Ω,小聪的身高是   m,该测量仪的身高测量范围是   m.
【答案】40;1.5;1.4~1.8
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图知道,保护电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流;由于小英测量时,滑片恰在电阻棒 ab 的中点,所以,此时电阻棒连入电路的电阻是:R′=U2/I2=3V/0.15A=20Ω,即总电阻是:R=2×R′=2×20Ω=40Ω。又因为R的总长是40cm,所以1cm的电阻为1Ω,因为当小聪量身高时接入电路的电阻是:R1 =U1/I1=2V/0.2A=10Ω,所以接入电路的长度为10cm,由于小英的身高是160cm,故小聪的身高是:160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m。当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量的最大值是160cm-20cm+40cm=180cm=1.8m,当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量的最小值是160cm-20cm=140cm=1.4m。则测量范围是:1.4m~1.8m.
【分析】运用欧姆定律可求出小英测量时电阻棒连入电路的电阻,滑片恰在电阻棒 ab 的中点,可求出总电阻,R的总长是40cm,所以1cm的电阻为1Ω,可求出小聪量身高时接入电路的电阻,可求出聪的身高;当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,可求出测量范围.
13.(2017九上·阜阳期末)如图所示,是某同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图.如果电流表的内阻为RA,示数为I;电压表的内阻为RV,示数为U,则通过待测电阻R的电流为   ,待测电阻R的阻值为   .
【答案】I﹣ ;
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:
因为R与V并联,V的示数为U,
所以根据欧姆定律,通过V的电流为IV= ,
所以通过待测电阻的电流为IR=I﹣IV=I﹣ ;
待测电阻阻值为R= = .
故答案为:I﹣ ; .
【分析】考虑电流表内阻,可以看出,这是一个由定值电阻与电压表并联再与电流表串联组成的“混联”电路.根据并联电路总电流等于支路电流之和,各支路两端电压相等分析、求解.
三、简答题
14.如图所示电路,电源电压为12 V,R2=10Ω,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,为了不烧坏电表,变阻器阻值变化范围为多大
【答案】解:由电路图知道,电阻R2 和滑动变阻器R1 串联,电压表测R2 两端的电压,电流表测电路中电流;当滑片左移时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律知道电路中的电流变大,电压表的示数变大,则滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处;当电压表的示数为3V时,电路中的电流是:I=U2/R2=3V/10Ω=0.3A<0.6A,当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流为0.3A,又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是:U1=U-U2=12V-3V=9V,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是:R1 =U1/I=9V/0.3A=30Ω,即滑动变阻器的调节范围为30Ω~100Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】先分析电路图知道,电阻R2 和滑动变阻器R1 串联,电压表测R2 两端的电压,电流表测电路中电流,滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处,根据电压可求出电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流为0.3A,可求出滑动变阻器两端的电压,即可得出滑动变阻器的调节范围.
四、实验题
15.小华用如图a所示电路探究电流与电压的关系.
(1)连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,其原因可能是   .
(2)故障排除后,向a端移动滑动变阻器滑片P,电压表示数会   (选填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)当电流表示数为0.5A时,电压表示数如图b所示,其值为   V.
(4)补齐表中的数据,根据表中的数据   ,在图c中画出I与U关系的图象   .
【答案】(1)电阻R断路
(2)变大
(3)2.5
(4)2.5;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,其原因可能是电阻R断路.
(2)故障排除后,向a端移动滑动变阻器滑片P其阻值变小,电路中的电流会变大,电阻R分得的电压增大,所以电压表示数会变大.
(3)如图b所示,其值为2.5 V.
(4)当电流表示数为0.5A时,电压表示数为2.5 V,由此可算出R电阻:
,此时R两端的电压: .
所以画出的I与U关系:
【分析】发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,电路中无电流,电阻R断路;向a端移动滑动变阻器滑片P其阻值变小,电路中的电流会变大,电阻R分得的电压增大,所以电压表示数会变大;根据欧姆定律可求出R两端的电压.
16.小红在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中用到如图所示的电路
(1)连接电路时开关应   .
(2)请你将如图中的实物电路用笔划线代替导线连接完整,要求滑片向左滑电流表示数变小.
(3)实验时,若只有R断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是   .
(4)排除故障后,当电压表的示数如图所示时,电流表的示数如图所示,则通过定值电阻的电流大小为    A,它的阻值是   Ω.
(5)由于电压表坏,小红设计了如图所示的电路图,其中电阻R0为已知阻值的定值电阻,Rx为等待测电阻,连接好电路后,闭合S1 , 断开S2 , 读出电流表的示数是I1 ,    ,则电阻Rx=   Ω.
【答案】(1)断开
(2)
(3)电流表没有示数,电压表有示数
(4)0.3;9
(5)同时闭合S1、S2, 读出电流表示数为I2;I1R0/I2 I1
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)由于滑动变阻器与电阻串联,若滑片向左滑电流表示数变小,则滑动变阻器的阻值应变大,所以下面应接右端的B接线柱;因为电源由2节干电池组成,所以电压表可选择0~3V的量程,故实物连接如图:

(3)由于滑动变阻器与电阻串联,实验时,若只有Rx 断路,则电路中无电流,即电流表无示数;电阻两端电压约等于电源电压,即电压表有示数,且约等于3V;
(4)由图2知道,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,所以,电压表的示数是2.7V;由图3知道,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数是0.3A,即定值电阻的阻值是: R=U/I=2.7V/0.3A=9Ω;
(5)若闭合S1,断开S2,此时R0与Rx串联,读出电流表的示数是I1,则电源电压是:U=I1(R0 +Rx);若闭合S1、S2,此时电阻R0短路,电路中只有Rx,读出此时电流表的示数为I2,则电源电压是:U=I2 Rx,故解得,Rx=I1R0/I2 I1。
【分析】若只有Rx 断路,则电路中无电流,即电流表无示数,电阻两端电压约等于电源电压,即电压表有示数,且约等于3V,闭合S1、S2,此时电阻R0短路,电路中只有Rx,读出此时电流表的示数为I2,可求得Rx.
五、计算题
17.甲、乙两图中,电阻R1为10Ω,电源电压为10V.开关S闭合后:
(1)在图甲中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,求R1两端的电压;
(2)在图乙中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为50Ω时,求干路中的电流.
【答案】(1)解:R和R1串联,总电阻R总=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω,电路中的电流:I= = =0.2A,R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
答:在图甲中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,R1两端的电压是2V
(2)解:R和R1并联,R1中的电流:I1= =1A,R3中的电流I3= =0.2A,干路中的电流I=I1+I3=1A+0.2A=1.2A
答:在图乙中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为50Ω时,干路中的电流是1.2A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据题意先求出R和R1串联的总电阻,再根据欧姆定律I=,求出电路中的电流,再根据U1=IR1求出R1两端的电压;
(2)根据题意先求出R和R1并联,R1中的电流,再根据欧姆定律求出R3中的电流,再求出干路中的电流.
1 / 1粤沪版物理九年级上学期 14.3 欧姆定律的应用 同步练习
一、单选题
1.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是(  )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻大于导体B的电阻
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将A,B两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
2.一个风和日丽的周末,小明和她的同学一同去效游,在野外他们看到小鸟停在高压线上欢快的歌唱,他们感到很奇怪,老师不是才讲了的吗,人接触高压线时,会触电的,那么小鸟为什么不会触电呢?针对这个问题,她们讨论了以下四种结论,你认为有道理的是 (  )
A.小鸟的电阻很大,通过导体的电流很小
B.小鸟的脚是绝缘体
C.小鸟只停在一根电线上,两脚之间的电压很小
D.小鸟的天性不会触电
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为(  )
A.3:2 B.3:3 C.7:5 D.5:7
4.一段导体两端的电压是4.0V时,导体中的电流是1.0A;将电压减少到2.0V时,导体中的电流为(  )
A.2.0A B.0.25A C.3.0A D.0.50A
5.(2017九上·和平期中)小明在医院看到一种输液警报器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是(  )
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
6.(2016九上·镇江月考)如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示.若闭合开关S,则(  )
A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表V示数越小,环境温度越高
C.电压表的最小示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
7.将电阻R1、R2串联在电路中,已知R1=3R2, 总电压为4V,则R1两端的电压为(  )
A.4V B.3V C.2V D.1V
8.在“探究电流与电压的关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行了探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U-I关系图象,从图中可以看出R1、R2的大小关系为(  )
A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1二、填空题
9.一段导体两端电压是4V,导体中的电流是1A,若通过导体的电流是250mA,则导体两端的电压是   。若两端电压为0,则通过的电流是   ,该导体的电阻是   。
10.(2016九下·江津期中)如图所示电路中,电源电压恒定,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电阻R1消耗的功率为7.2W;滑到b端时,电阻R1消耗的功率为0.8W,此时电压表示数为4V.则电源电压为   V,滑片在b端时电流表的示数为   A.
11.要测定某一导体的阻值时,只要用电压表测出导体两端的   和用电流表测出通过它的   ,就可以利用公式   计算出待测电阻的阻值,这种测电阻的方法叫   .
12.如图所示,是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.电源电压恒为 6V,保护电阻 R0=20Ω;R 是一根总长为40cm的固定并竖直放置的硬电阻棒,其接入电路的电阻值与接入电路的棒长成正比;金属杆 cd 和 MP(右端 P 是滑片)与电路接触良好,电阻不计.小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据如表.若小英测量时,滑片恰在电阻棒 ab 的中点.则电阻棒的总电阻是   Ω,小聪的身高是   m,该测量仪的身高测量范围是   m.
13.(2017九上·阜阳期末)如图所示,是某同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图.如果电流表的内阻为RA,示数为I;电压表的内阻为RV,示数为U,则通过待测电阻R的电流为   ,待测电阻R的阻值为   .
三、简答题
14.如图所示电路,电源电压为12 V,R2=10Ω,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,为了不烧坏电表,变阻器阻值变化范围为多大
四、实验题
15.小华用如图a所示电路探究电流与电压的关系.
(1)连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,其原因可能是   .
(2)故障排除后,向a端移动滑动变阻器滑片P,电压表示数会   (选填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)当电流表示数为0.5A时,电压表示数如图b所示,其值为   V.
(4)补齐表中的数据,根据表中的数据   ,在图c中画出I与U关系的图象   .
16.小红在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中用到如图所示的电路
(1)连接电路时开关应   .
(2)请你将如图中的实物电路用笔划线代替导线连接完整,要求滑片向左滑电流表示数变小.
(3)实验时,若只有R断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是   .
(4)排除故障后,当电压表的示数如图所示时,电流表的示数如图所示,则通过定值电阻的电流大小为    A,它的阻值是   Ω.
(5)由于电压表坏,小红设计了如图所示的电路图,其中电阻R0为已知阻值的定值电阻,Rx为等待测电阻,连接好电路后,闭合S1 , 断开S2 , 读出电流表的示数是I1 ,    ,则电阻Rx=   Ω.
五、计算题
17.甲、乙两图中,电阻R1为10Ω,电源电压为10V.开关S闭合后:
(1)在图甲中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,求R1两端的电压;
(2)在图乙中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为50Ω时,求干路中的电流.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、根据欧姆定律和图像为一直线可知,通过导体a的电流与电压成正比,A不符合题意;
B、由图象可知,当电压同为2V时,通过a的电流0.4A,通过b的电流.2A,电压相等时,电流大,电阻小,即a的电阻小,B错误,符合题意;
C、b导体两端电压是2V时,通过的电流是0.2A,所以 ,所以电压为1V时,电流为: ,C不符合题意;
D、a导体两端电压是2V时,通过的电流是0.4A,所以
将a、b两导体串联接在电压为3V的电源时,电流中的电流为: ,D不符合题意.
故答案为:B。
【分析】读懂图象提供的基本信息,然后结合串并联电路的一般规律求解.在串联电路中各处电流都相等,并联电路各支路两端电压相等.
2.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当鸟站在高压线上时,小鸟与高压线并联,小鸟两脚之间的导线电阻很小,根据U=IR知,小鸟两脚之间的电压很小(小鸟被短路),所以小鸟不会触电.C符合题意。
故答案为:C
【分析】鸟的两爪站在高压线上与导线并联,所以小鸟被短路,两脚之间电压很低.
3.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压;由I=U/R可得,两种情况下的电流之比:I1/I2=(UR/R)/(UR′/R)=UR/UR′=5V/7V=5/7,因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以,I1/I2=(R2+R)/(R1+R)=(R2+R)/(2R2+R)=5/7,整理可得:R/R2=3/2,A符合题意,B、C、D不符合题意.
故答案为:A。
【分析】分析电路图当闭合S、S1 ,断开S2 时,R1 与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2 ,断开S1 时,R2 与R串联,电压表测R两端的电压,根据欧姆定律可求出.
4.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由I=U/R知道,导体的电阻是:R=U/I=4.0V/1.0A=4Ω,因为电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,将电压减少到2.0V时,导体的电阻仍为4Ω不变,故通过导体的电流是:I′=U′/R=2.0V/4Ω=0.50A,A、B、C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D。
【分析】电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,根据欧姆定律可求出导体的电阻.
5.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由题意知,当输完药液时,警报器内的电阻较小,未输完药液时,警报器内的电阻较大;
A、由I= 可知,当输完药液时,警报器内的电阻较小,电路中的电流较大,电流表的示数变大,故A错误;
B、由A知,输完药液时,电路中的电流变大,所以电铃两端的电压变大,故B错误;
C、输完药液时,电铃两端的电压变大,所以电铃可以正常工作而发声,故C正确;
D、未输完药液时,电阻较大,电流较小,电铃不响,并不是因为没有电流,而是因为电流较小造成,故D错误.
故选C.
【分析】输液管内有液体时,电阻大,无液体时电阻小,根据欧姆定律判断电路中的电流大小和电铃两端的电压示数变化.
6.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由图b可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=U/R可知,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,由R=U/I可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B错误;
由图象可知温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大 =300Ω,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流:I小=U/R1大+R0=4.5V300Ω+300Ω=0.0075A,电压表的最小示数:U0小=I小/R0 =0.0075A×300Ω=2.25V,故C错误;
当电压表的示数U0 =3V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流:I=U0/R0=3V/300Ω=0.01A,电路中的总电阻:R=U/I=4.5V/0.01A=450Ω,热敏电阻的阻值:R1 =R-R0 =450Ω-300Ω=150Ω,由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,故D正确。
7.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】依据欧姆定律和电路特征解题:串联电路电流相等为I,
, ,因为: ,所以 , ,B符合题意。
故答案为:B
【分析】根据串联电路电流相等及欧姆定律可解答本题.
8.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图象可知,两电阻两端的电压相等时通过他们的电流关系,根据欧姆定律可知:电压一定时,电流与电阻成反比即可判断两电阻的大小关系.由图象可知,两电阻两端的电压相等时,通过R2的电流大于通过R1的电流,即I2>I1,由 可知,即电压一定时,电流与电阻成反比,则R2<R1.
故答案为:A.
【分析】根据欧姆定律可知:电压一定时,电流与电阻成反比,由图象可知,两电阻两端的电压相等时,通过R2的电流大于通过R1的电流,可得出电阻大小关系.
9.【答案】1V;0;4Ω
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电阻 ,那么当通过导体的电流是250mA电流时,导体两端的电压 ;因为电压是形成电流的原因,没有电压就不会有电流,所以导体两端电压为0时,则通过的电流是也是0,而电阻是导体本身的属性,不随电压和电流的变化而变化,所以仍为4Ω。
【分析】根据欧姆定律可求出电阻大小,电阻是导体本身的属性,不随电压和电流的变化而变化.
10.【答案】6;0.4
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 解:由电路图可知,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电路为R1的简单电路,
由P= 可得,电源的电压:
U= = =3 ,
滑到b端时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
则R1两端的电压:
U1= = ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1+U2= +4V,
因电源的电压不变,
所以,3 = +4V,
解得:R1=5Ω,
则电源的电压U= = =6V,
U1= = =2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,滑片在b端时电流表的示数:
I= = =0.4A.
故答案为:6;0.4.
【分析】由电路图可知,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电路为R1的简单电路,根据P= 表示出电阻R1两端的电压即为电源的电压;滑到b端时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据P= 表示出电阻R1两端的电压,利用串联电路的电压特点表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压和电阻R1两端的电压,根据P=UI和串联电路中的电流特点求出滑片在b端时电流表的示数.
11.【答案】电压;电流;R= ;伏安法
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:要测定某一导体的阻值时,只要用电压表测出导体两端的电压和用电流表测出通过它的电流,∵I= ,∴由R= 可以计算出待测电阻的阻值,这种测电阻的方法叫伏安法.
故答案为:电压;电流;R= ;伏安法.
【分析】可以应用伏安法测电阻,用电压表测出电压,用电流表测出电流,由欧姆定律可以求出电阻阻值.
12.【答案】40;1.5;1.4~1.8
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图知道,保护电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流;由于小英测量时,滑片恰在电阻棒 ab 的中点,所以,此时电阻棒连入电路的电阻是:R′=U2/I2=3V/0.15A=20Ω,即总电阻是:R=2×R′=2×20Ω=40Ω。又因为R的总长是40cm,所以1cm的电阻为1Ω,因为当小聪量身高时接入电路的电阻是:R1 =U1/I1=2V/0.2A=10Ω,所以接入电路的长度为10cm,由于小英的身高是160cm,故小聪的身高是:160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m。当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量的最大值是160cm-20cm+40cm=180cm=1.8m,当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量的最小值是160cm-20cm=140cm=1.4m。则测量范围是:1.4m~1.8m.
【分析】运用欧姆定律可求出小英测量时电阻棒连入电路的电阻,滑片恰在电阻棒 ab 的中点,可求出总电阻,R的总长是40cm,所以1cm的电阻为1Ω,可求出小聪量身高时接入电路的电阻,可求出聪的身高;当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,可求出测量范围.
13.【答案】I﹣ ;
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:
因为R与V并联,V的示数为U,
所以根据欧姆定律,通过V的电流为IV= ,
所以通过待测电阻的电流为IR=I﹣IV=I﹣ ;
待测电阻阻值为R= = .
故答案为:I﹣ ; .
【分析】考虑电流表内阻,可以看出,这是一个由定值电阻与电压表并联再与电流表串联组成的“混联”电路.根据并联电路总电流等于支路电流之和,各支路两端电压相等分析、求解.
14.【答案】解:由电路图知道,电阻R2 和滑动变阻器R1 串联,电压表测R2 两端的电压,电流表测电路中电流;当滑片左移时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律知道电路中的电流变大,电压表的示数变大,则滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处;当电压表的示数为3V时,电路中的电流是:I=U2/R2=3V/10Ω=0.3A<0.6A,当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流为0.3A,又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是:U1=U-U2=12V-3V=9V,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是:R1 =U1/I=9V/0.3A=30Ω,即滑动变阻器的调节范围为30Ω~100Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】先分析电路图知道,电阻R2 和滑动变阻器R1 串联,电压表测R2 两端的电压,电流表测电路中电流,滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处,根据电压可求出电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流为0.3A,可求出滑动变阻器两端的电压,即可得出滑动变阻器的调节范围.
15.【答案】(1)电阻R断路
(2)变大
(3)2.5
(4)2.5;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,其原因可能是电阻R断路.
(2)故障排除后,向a端移动滑动变阻器滑片P其阻值变小,电路中的电流会变大,电阻R分得的电压增大,所以电压表示数会变大.
(3)如图b所示,其值为2.5 V.
(4)当电流表示数为0.5A时,电压表示数为2.5 V,由此可算出R电阻:
,此时R两端的电压: .
所以画出的I与U关系:
【分析】发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,电路中无电流,电阻R断路;向a端移动滑动变阻器滑片P其阻值变小,电路中的电流会变大,电阻R分得的电压增大,所以电压表示数会变大;根据欧姆定律可求出R两端的电压.
16.【答案】(1)断开
(2)
(3)电流表没有示数,电压表有示数
(4)0.3;9
(5)同时闭合S1、S2, 读出电流表示数为I2;I1R0/I2 I1
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)由于滑动变阻器与电阻串联,若滑片向左滑电流表示数变小,则滑动变阻器的阻值应变大,所以下面应接右端的B接线柱;因为电源由2节干电池组成,所以电压表可选择0~3V的量程,故实物连接如图:

(3)由于滑动变阻器与电阻串联,实验时,若只有Rx 断路,则电路中无电流,即电流表无示数;电阻两端电压约等于电源电压,即电压表有示数,且约等于3V;
(4)由图2知道,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,所以,电压表的示数是2.7V;由图3知道,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数是0.3A,即定值电阻的阻值是: R=U/I=2.7V/0.3A=9Ω;
(5)若闭合S1,断开S2,此时R0与Rx串联,读出电流表的示数是I1,则电源电压是:U=I1(R0 +Rx);若闭合S1、S2,此时电阻R0短路,电路中只有Rx,读出此时电流表的示数为I2,则电源电压是:U=I2 Rx,故解得,Rx=I1R0/I2 I1。
【分析】若只有Rx 断路,则电路中无电流,即电流表无示数,电阻两端电压约等于电源电压,即电压表有示数,且约等于3V,闭合S1、S2,此时电阻R0短路,电路中只有Rx,读出此时电流表的示数为I2,可求得Rx.
17.【答案】(1)解:R和R1串联,总电阻R总=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω,电路中的电流:I= = =0.2A,R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
答:在图甲中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,R1两端的电压是2V
(2)解:R和R1并联,R1中的电流:I1= =1A,R3中的电流I3= =0.2A,干路中的电流I=I1+I3=1A+0.2A=1.2A
答:在图乙中,当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为50Ω时,干路中的电流是1.2A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据题意先求出R和R1串联的总电阻,再根据欧姆定律I=,求出电路中的电流,再根据U1=IR1求出R1两端的电压;
(2)根据题意先求出R和R1并联,R1中的电流,再根据欧姆定律求出R3中的电流,再求出干路中的电流.
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