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15.2 科学探究：欧姆定律 同步练习-2023-2024学年沪科版九年级物理全一册
一、单选题
1．如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2，测得；若只断开开关S1、S2，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，闭合开关S1，则为（ ）
A．1∶1 B．5∶2 C．2∶5 D．25∶4
【答案】B
【详解】由图可知，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2，定值电阻R1、R2串联在电路中，甲电压表测量定值电阻R1两端的电压，乙电压表测量定值电阻R2两端的电压，由于串联电路中电流处处相等，所以定值电阻R1、R2的电阻之比为
若只断开开关S1、S2，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，闭合开关S1，定值电阻R1、R2并联在电路中，甲电流表测量定值电阻R2的电流，乙电流表测量定值电阻R1的电流，所以甲、乙两电流表示数的比值
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．将分别标有“1A 4Ω”和“2A 1Ω”的两个电阻串联接入电路中，为了保证电阻不会烧坏，电源两端的最大电压只能为（ ）
A．10V B．5V C．4V D．2V
【答案】B
【详解】通过两个电阻最大电流分别为I1= 1A，I2= 2A，当它们串联时，由于串联电路处处电流相等，为了保证电阻不会烧坏，则电路中的最大电流为
Imax=I1= 1A
则串联电路两端的总电压为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．通过导体A、B的电流与其两端电压的关系如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．导体A、B的电阻阻值都不变
B．导体A的电阻大于导体B的电阻
C．导体A、B并联在3V电源上，干路电流是0.9A
D．导体A、B串联时，流经导体A、B的电流是0.4A，则导体A、B两端的总电压为9V
【答案】D
【详解】AB．由图象可知，B电阻的I-U图象为过原点的倾斜直线，则通过导体B的电流与两端的电压成正比，而A的图象不是过原点的直线，说明电阻是变化的，由图象可知导体两端的电压相等时，通过A的电流大于通过B的电流，根据可知导体A的电阻小于导体B的电阻，故AB错误；
C．将A、B两导体并联后接到电压为3V的电源上时，并联电路各支路两端电压相等，由图知IA＝0.4A，IB＝0.2A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路电流
I＝IA+IB＝0.4A+0.2A＝0.6A
故C错误；
D．串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图象可知当电路中的电流为0.4A时，UA＝3V，UB＝6V，则电源电压为
U＝UA+UB＝3V+6V＝9V
故D正确。
故选D。
4．如图是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图像是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】滑动变阻器和灯泡串联，电路中的电流，灯泡L两端电压
从灯泡两端的电压与滑动变阻器连入电阻的关系可以看出，灯泡两端的电压和滑动变阻器连入的电阻不成正比也不为一次函数，又因为滑动变阻器的阻值增大时，灯泡分得的电压减小。
故选C。
5．小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他应该采取的措施是（ ）
A．将变阻器滑片适当向右移动
B．保持变阻器滑片不动
C．将变阻器滑片适当向左移动
D．适当增加电池的节数
【答案】A
【详解】ABC．当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，由可知，滑片不动时，变阻器两端电压变小，因串联电路中总电压等于各串联部分电压之和，所以，定值电阻两端的电压变大，因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，所以，应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻，减小电路中的电流，即将变阻器滑片适当向右移动，故A符合题意，BC不符合题意；
D．在电池节数不变，A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω时，电压表的示数已经增大了，若适当增加电池的节数，滑片不动时，增加电池的节数，会使电阻两端的电压更大，故D不符合题意。
故选A。
6．如图所示的电路中， R1=10Ω，R2=20Ω，当开关闭合后，通过R1和R2 的电流之比是（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶2
【答案】C
【详解】由电路图知道，两电阻并联，R1和R2两端的电压相等，当开关闭合后，由欧姆定律知道，通过R1和R2 的电流之比是
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（ ）
A．小灯泡变亮，电压表示数变大
B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变
C．小灯泡变暗，电压表示数变小
D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大
【答案】B
【详解】由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中，由于电源电压不变，所以电压表示数不变；并联电路中各支路互不影响，所以灯泡的亮度不变，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．新冠肺炎疫情发生以来，测温枪因其使用简单、高效等特点，成为每个公共场所必备的工具之一（图甲）。图乙为某测温枪的工作原理图，已知该测温枪的电源电压为3V保持不变，测温范围34℃~42℃，R2为定值电阻（阻值为10Ω），R1为热敏电阻，其阻值随温度变化如图丙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．R1的阻值随温度的升高而增大
B．电压表示数变化范围为0.5V~1.5V
C．当被测者体温为36℃时，电压表示数为1.0V
D．当电压表示数为1.5V时，被测者体温正常
【答案】B
【详解】A．由乙图知，R1的阻值随温度的升高而减小，故A错误；
B．由电路图可知，定值电阻R2与热敏电阻R1串联，电压表测定值电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当被测者体温34℃时，热敏电阻R1＝50Ω，根据串联电阻特点可知，此时电路的总电阻为
R总＝R1+R2＝50Ω+10Ω＝60Ω
电路中的电流为
此时电压表的示数为
U2＝IR2＝0.05A×10Ω＝0.5V
当被测者体温42℃时，热敏电阻R'1＝10Ω，根据串联电阻特点可知，此时电路的总电阻
R′总＝R'1+R2＝10Ω+10Ω＝20Ω
电路中的电流为
此时电压表的示数为
＝0.15A×10Ω＝1.5V
综上可知，电压表示数变化范围为0.5V~1.5V，故B正确；
C．当被测者体温为36℃时，热敏电阻R″1＝30Ω，根据串联电阻特点可知，此时电路的总电阻为
R″总＝R″1+R2＝30Ω+10Ω＝40Ω
电路中的电流为
此时电压表的示数为
＝0.075A×10Ω＝0.75V
故C错误；
D．由B选项分析可知，当电压表示数为1.5V时，被测者体温42℃，处于发热状态，故D错误。
故选B。
二、填空题
9．如图所示，已知电源电压不变，当S闭合时电压表示数为1V，当S断开时电压表示数为3V，则电源电压为 V，两电阻的阻值之比R1∶R2＝ 。
【答案】 3 1∶2
【详解】[1]开关断开时，电压表的示数等于电源的电压，故电源电压U＝3V。
[2]当开关闭合时，R1与R2串联，电压表示数为R1两端的电压，即U1＝1V；由串联电路的电压规律得，电阻R2的电压
U2＝U－U1＝3V－1V＝2V
因为串联电路中的电流处处相等，由可得，两电阻的阻值之比
R1∶R2＝U1∶U2＝1V∶2V＝1∶2
10．如图甲所示的电路，当开关闭合后，电压表V1、V2的指针偏转均如图乙所示，则R2两端电压为 V，电阻R1和R2的电阻之比是 。
【答案】 8 1∶4
【详解】[1]根据图甲可知，两电阻R1和R2串联，电压表V1测的是R1和R2两端的总电压，电压表V2测的是电阻R1两端的电压，则电压表V1的示数大于V2的示数，因串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和，且电压表V1和V2的指针偏转均在如图乙的同一位置，故电压表V1连接的是大量程，示数为10V，U总＝10V，电压表V2连接的是小量程，示数为2V，即U1＝2V，所以R2两端的电压为
[2]因为两电阻是串联的，根据串联电路电流处处相等的特点和欧姆定律可知，R1和R2的电阻之比是
11．如图表示阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I-U图像，从图中可知：R1 R2，R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域 ，串联后的总电阻的I-U图线在区域 。
【答案】 < I III
【详解】[1]从图像中可以看出，相同的电压下，通过R2的电流小，根据可知：R1＜R2。
[2]R1、R2并联后两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，所以相同电压下，总电流比通过任何一个电阻的电流都大，即区域Ⅰ内。
[3]R1、R2串联后，总电阻等于两个电阻之和，所以相同电压下，总电流小于通过任何一个电阻中的电流，即区域Ⅲ内。
12．两只定值电阻，甲标有“10Ω1A”，乙标有“15Ω0.6A”，把它们串联在同一电路中，电路两端允许加的最大电压为 V；把它们并联在同一电路中，干路中允许通过的最大电流 A。
【答案】 15 1.5
【详解】[1]因为串联电路中各处的电流相等，所以两只电阻串联时，电路中的最大电流为
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得，两端允许加的最大电压为
[2]根据欧姆定律可得，两电阻两端允许所加的最大电压为
因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以两只电阻并联时，电路中的最大电压
此时通过乙的电流为0.6A，通过甲的电流
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最大电流为
13．在图甲所示的电路中，电源电压为9V，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S，电压表的示数为5V。现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后，发现两电表的示数均变大，且电流表指针正好达某量程的最大值，如图乙所示，请判断R0所替换的电阻是 （选填“R1”或“R2”），电阻R0的阻值为 Ω。
【答案】 R2 5
【详解】[1]由图知，闭合开关，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压，通过电阻R1的电流为
根据串联电路中电流处处相等的规律可知，电流关系为
I2＝I1＝0.5A
根据串联电路电压的规律可知，电阻R2两端的电压
U2＝U﹣U1＝9V﹣5V＝4V
根据欧姆定律可得
用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后，发现两电表的示数均变大，因电流表示数变大，所以根据欧姆定律可知，电路的总电阻减小，则电阻R0的阻值小于被替换的电阻R1或R2。
若用R0替换R1，因R0＜R1，则由串联分压的规律可知，R0分得的电压减小，即电压表的示数会减小，不符合题意；
若用R0替换R2，因R0＜R2，则由串联分压的规律可知，R0分得的电压减小，则R1分得的电压会增大，即电压表的示数会增大，符合题意，所以被电阻R0所替换的电阻为R2；
[2]因R1为10Ω，R2为8Ω，则用R0替换R1或R2后，串联电路的总电阻一定大于8Ω，电源电压为9V，则根据欧姆定律计算可知，替换任何一个电阻后电路中的电流不可能达到3A，所以图中电流表选用的是小量程，此时电流表的示数为0.6A，此时电路的总电阻为
电阻R0的阻值为
R0＝R总′﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω
14．在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测，当电压表的示数为1.4V时，电流表示数为20mA。则短路位置与甲地之间输电线的电阻为 Ω，短路位置距甲地 m。
【答案】 70 3500
【详解】[1]由可得，连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻为
[2]已知每1m输电线的电阻为0.01Ω，则导线总长为
短路地点离甲地的距离
三、实验题
15．在“探究电流与电阻关系”的实验中（电源电压恒定）：
（1）连接电路如图所示。请用“×”将图中错误连线标出，并用笔画线将电路连接正确。
（2）在闭合开关前，将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动至阻值最大处，这样做是为了 。
（3）将40Ω的定值电阻接入电路，移动滑片P，使电压表的示数为4.8V；保持滑片P位置不动，将40Ω的定值电阻换成30Ω的定值电阻，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，直至电压表示数恢复到4.8V。更换不同阻值的定值电阻，进行多次实验，把实验数据填入下方表格。
实验序号 1 2 3 4 5 6
R/Ω 40 30 24 12 10 6
I/A 0.12 0.16 0.2 0.4 0.48 0.16
小红认为其中一组数据是错误的，写出错误数据对应的实验序号 。
（4）小红根据实验数据得到结论：通过导体的电流与导体的电阻成反比。请你把小红的结论补充完整： 。
【答案】 B
保护电路
A 6 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】（1）[1]图中电压表测量的是定值电阻和滑动变阻器两端的总电压，故电压表与滑动变阻器的连线错误，应将电压表“15V”接线柱与定值电阻右端接线柱相连，如图所示：
（2）[2][3]在闭合开关前，为保护电路，使闭合开关时电路中的电流较小，将滑动变阻器滑片P向B端移动至阻值最大处。
（3）[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由40Ω改接成30Ω的电阻，电阻变小，其分得的电压减小；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，应将滑片P向A端移动，直至电压表示数恢复到4.8V。
[5]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据表中数据，因
U＝IR＝0.12A×40Ω＝······＝0.48A×10Ω≠6Ω×0.16A
故错误数据对应的实验序号是6。
（4）[6]探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变，即当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
16．如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V，所给的定值电阻阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于 端。滑动变阻器除保护电路外，在本实验中的作用还有 ；
（2）如图乙是根据实验数据绘制的I﹣R图象，分析图象，可得到的结论： ；
（3）实验时，将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动，使电压表示数为 V；
（4）为了完成整个实验步骤，滑动变阻器的最大阻值应为 Ω。
【答案】 右 控制定值电阻R两端的电压不变 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 右 2 25
【详解】（1）[1]为了保护电路，防止因电流过大而损坏电路，应将滑动变阻器调至最大阻值处，因此滑片应该位于右端。
[2]在该实验中滑动变阻器的作用是除保护电路还有一个作用，本实验探究电流与电阻的关系，要求定值电阻两端电压不变，每当更换电阻后，电阻两端电压发生变化时，要调节滑动变阻器使得定值电阻两端电压保持不变。
（2）[3]观察图象可知，当电压一定时，电流与对应电阻的乘积是一个定值，图像为反比例函数图像，因此可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
（3）[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大。
[5]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右移动，使电压表的示数不变。由图象可知，定值电阻两端所控制的电压为
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
（4）[6]由图象知，当电阻的阻值为25Ω时，电路中的电流为0.1A，此时变阻器的阻值最大，
可知其最大阻值为
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器。
17．下图是探究电流跟电压关系的实物图，其中电源电压4.5V，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 4.0 3.0 2.0 1.0
电流I/A 0.40 0.30 0.20
（1）图中还有一条导线未连接，请用笔画线表示导线补充完整，要求滑动变阻器滑片P向左移时电压表示数变大；
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障可能是 ；
（3）排除故障后，进行实验，数据记录见表格。进行序号4实验时发现无论如何调节滑片P，都无法使电压表示数达到1.0V，试提供解决这一问题的两种方案：
① ；
② ；
（4）分析实验数据，可以得出结论： 。
【答案】 定值电阻R开路（定值电阻R断路） 换一个最大阻值大于或等于35Ω的滑动变阻器 减去一节电池 电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
【详解】（1）[1]探究电流跟电压关系的实验中，滑动变阻器应串联接入电路且滑动变阻器一上一下接入，由于要求滑片P向左移时电压表示数变大，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压应变小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻应减小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）[2]电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。
（3）[3][4]①当电压表示数为1V时，电路中的电流为
若保持电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U4=4.5V-1V=3.5V
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入的阻值应为
而滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，因此为了使电压表示数达到1.0V，可将滑动变阻器换成最大阻值至少为35Ω的滑动变阻器。
②若将滑动变阻器接入电路的阻值达到最大20Ω，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压应为
U'=I4(R+R滑大)=0.1A×(10Ω+20Ω)=3V
因此为了使电压表示数达到1.0V，可将电源更换为两节干电池，需去掉一节电池。
（4）[5]根据表中数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
18．小明利用甲图所示的电路来探究“导体的电流跟电压的关系”：
（1）实验中，滑动变阻器的主要作用是 ；
（2）实验中获取的数据如下表：
第一次 第二次 第三次 第四次
U/V 0.8 1.2 1.8 2.0
I/A 0.16 0.24 0.36 0.40
利用此数据画出的导体的电流跟电压的关系图线，与图乙中的 最接近，说明：在电阻一定时，电流和电压成 关系；
（3）请根据表中的数据判断小明在这次实验中所用的定值电阻的阻值是 Ω。
【答案】 改变定值电阻两端电压和保护电路（保护电路可写可不写） B 正比 5
【详解】（1）[1]由图甲知，滑动变阻器与定值电阻串联在电路中，通过调节滑片，改变变阻器接入电路的阻值来调节定值电阻两端的电压，因为探究电流与电压关系时，需要保持电阻不变，测量多组对应的电压与电流值。
（2）[2][3]由表格数据知，每组对应的电压与电流的比值是一个定值为5，所以电流跟电压成正比，所以I-U图线是一条过原点的倾斜直线，与图乙中的B最接近。这说明：电阻一定时，电流和电压成正比。
（3）[4]由表格数据得
，……
所以实验中，定值电阻的阻值为5Ω。
19．现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω 各一个）、滑动变阻器（100Ω 0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”，如图所示。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）；( )
（2）小敏同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 ；
（3）小敏同学排除故障后闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是 ；
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54
（4）小敏同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入 5Ω、10Ω、20Ω 三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，观察 表使其示数不变。实验中他接入 5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为 。小敏根据实验数据，得到电流与电阻的关系，结论是： 。在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数的预设值范围是 。
【答案】 定值电阻断路 电流表使用前没有调零 电压 2︰1 在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 1V~2.5V
【详解】（1）[1]要求滑片向右滑时，电流表示数变大，故应将电阻与滑动变阻器右下接线柱相连，如图所示：
（2）[2]闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，因此电路故障为断路，电压表有示数，则与电压表并联的定值电阻断路。
（3）[3]分析表格中数据可知：电流值都去掉0.04A时，电流值与电压值成正比，所以可能的原因是电流表使用前没有调零。
（4）[4]探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联，定值电阻两端电压始终保持不变。因此他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，观察电压表使其示数不变。
[5]接入5Ω、10Ω定值电阻时，两次电路的电流之比为
[6]小敏根据实验数据，得到电流与电阻的关系，结论是：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
[7]由滑动变阻器的规格可知，电路中最大电流为0.5A，因此最小总电阻为
当定值电阻最小为5Ω时，滑动变阻器阻值为
R滑=R-R定=12Ω-5Ω=7Ω
结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比
电源电压为6V，解得UR=2.5V，因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变，因此分压相同，当接最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值为28Ω<100Ω，符合题意。当接入电路电阻最大时，此时定值电阻阻值为20Ω，变阻器阻值为100Ω，则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得
电源电压为6V，可解得UR'=2.5V，综上所述电压表的取值范围为1V~2.5V之间。
四、计算题
20．如图所示，电源电压不变，电阻R2的阻值为60Ω。闭合开关，电压表、电流表的示数分别为2 V和0.1 A。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）电源电压。
【答案】（1）20；（2）8V
【详解】解：（1）由电路图知道，两电阻串联，根据题意知道
U1=2V
则
（2）由欧姆定律知道，电源电压
答：（1）电阻R1的阻值是20Ω；
（2）电源电压是8V。
21．小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为20Ω，开关S断开时，电压表的示数为1V，开关S闭合时，电压表的示数为4V。求：
（1）该电源的电压；
（2）开关S断开时，流过电阻Rx的电流；
（3）未知电阻Rx的阻值。
【答案】（1）4V；（2）0.05A；（3）60Ω
【详解】解：（1）由图知，开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，所以，电源的电压为4V；
（2）由电路图知，开关S断开时，Rx与R0串联，电压表测R0两端电压，由串联电路特点和欧姆定律可得，通过Rx的电流
（3）开关S断开时，Rx与R0串联，电压表测R0两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压
Ux＝U﹣U0＝4V﹣1V＝3V
由欧姆定律可得
答：（1）该电源的电压为4V；
（2）开关S断开时，流过电阻Rx的电流为0.05A；
（3）未知电阻Rx的阻值为60Ω。
22．如图所示，R1＝30Ω，R2＝10Ω，开关S闭合后，电压表V的示数为12V。求：
（1）电源电压；
（2）通过R2的电流；
（3）干路的电流。
【答案】（1）12V；（2）1.2A；（3）1.6A
【详解】解：（1）由图可知，开关S闭合后，电压表测R1两端的电压，已知电压表V的示数为12V，则由并联电路的电压特点可知电源电压
U＝U2＝U1＝12V
（2）通过R2的电流
（3）通过R1的电流
由并联电路的电流特点可知，干路中的电流
I总＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A
答：（1）电源电压为12V；
（2）通过R2的电流为1.2A；
（3）干路中的电流为1.6A。
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15.2 科学探究：欧姆定律 同步练习-2023-2024学年沪科版九年级物理全一册
一、单选题
1．如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2，测得；若只断开开关S1、S2，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，闭合开关S1，则为（ ）
A．1∶1 B．5∶2 C．2∶5 D．25∶4
2．将分别标有“1A 4Ω”和“2A 1Ω”的两个电阻串联接入电路中，为了保证电阻不会烧坏，电源两端的最大电压只能为（ ）
A．10V B．5V C．4V D．2V
3．通过导体A、B的电流与其两端电压的关系如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．导体A、B的电阻阻值都不变
B．导体A的电阻大于导体B的电阻
C．导体A、B并联在3V电源上，干路电流是0.9A
D．导体A、B串联时，流经导体A、B的电流是0.4A，则导体A、B两端的总电压为9V
4．如图是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图像是（ ）
A． B． C． D．
5．小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他应该采取的措施是（ ）
A．将变阻器滑片适当向右移动
B．保持变阻器滑片不动
C．将变阻器滑片适当向左移动
D．适当增加电池的节数
6．如图所示的电路中， R1=10Ω，R2=20Ω，当开关闭合后，通过R1和R2 的电流之比是（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶2
7．如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（ ）
A．小灯泡变亮，电压表示数变大
B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变
C．小灯泡变暗，电压表示数变小
D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大
8．新冠肺炎疫情发生以来，测温枪因其使用简单、高效等特点，成为每个公共场所必备的工具之一（图甲）。图乙为某测温枪的工作原理图，已知该测温枪的电源电压为3V保持不变，测温范围34℃~42℃，R2为定值电阻（阻值为10Ω），R1为热敏电阻，其阻值随温度变化如图丙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．R1的阻值随温度的升高而增大
B．电压表示数变化范围为0.5V~1.5V
C．当被测者体温为36℃时，电压表示数为1.0V
D．当电压表示数为1.5V时，被测者体温正常
二、填空题
9．如图所示，已知电源电压不变，当S闭合时电压表示数为1V，当S断开时电压表示数为3V，则电源电压为 V，两电阻的阻值之比R1∶R2＝ 。
10．如图甲所示的电路，当开关闭合后，电压表V1、V2的指针偏转均如图乙所示，则R2两端电压为 V，电阻R1和R2的电阻之比是 。
11．如图表示阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I-U图像，从图中可知：R1 R2，R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域 ，串联后的总电阻的I-U图线在区域 。
12．两只定值电阻，甲标有“10Ω1A”，乙标有“15Ω0.6A”，把它们串联在同一电路中，电路两端允许加的最大电压为 V；把它们并联在同一电路中，干路中允许通过的最大电流 A。
13．在图甲所示的电路中，电源电压为9V，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S，电压表的示数为5V。现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后，发现两电表的示数均变大，且电流表指针正好达某量程的最大值，如图乙所示，请判断R0所替换的电阻是 （选填“R1”或“R2”），电阻R0的阻值为 Ω。
14．在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测，当电压表的示数为1.4V时，电流表示数为20mA。则短路位置与甲地之间输电线的电阻为 Ω，短路位置距甲地 m。
三、实验题
15．在“探究电流与电阻关系”的实验中（电源电压恒定）：
（1）连接电路如图所示。请用“×”将图中错误连线标出，并用笔画线将电路连接正确。
（2）在闭合开关前，将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动至阻值最大处，这样做是为了 。
（3）将40Ω的定值电阻接入电路，移动滑片P，使电压表的示数为4.8V；保持滑片P位置不动，将40Ω的定值电阻换成30Ω的定值电阻，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，直至电压表示数恢复到4.8V。更换不同阻值的定值电阻，进行多次实验，把实验数据填入下方表格。
实验序号 1 2 3 4 5 6
R/Ω 40 30 24 12 10 6
I/A 0.12 0.16 0.2 0.4 0.48 0.16
小红认为其中一组数据是错误的，写出错误数据对应的实验序号 。
（4）小红根据实验数据得到结论：通过导体的电流与导体的电阻成反比。请你把小红的结论补充完整： 。
16．如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V，所给的定值电阻阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于 端。滑动变阻器除保护电路外，在本实验中的作用还有 ；
（2）如图乙是根据实验数据绘制的I﹣R图象，分析图象，可得到的结论： ；
（3）实验时，将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动，使电压表示数为 V；
（4）为了完成整个实验步骤，滑动变阻器的最大阻值应为 Ω。
17．下图是探究电流跟电压关系的实物图，其中电源电压4.5V，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 4.0 3.0 2.0 1.0
电流I/A 0.40 0.30 0.20
（1）图中还有一条导线未连接，请用笔画线表示导线补充完整，要求滑动变阻器滑片P向左移时电压表示数变大；
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障可能是 ；
（3）排除故障后，进行实验，数据记录见表格。进行序号4实验时发现无论如何调节滑片P，都无法使电压表示数达到1.0V，试提供解决这一问题的两种方案：
① ；
② ；
（4）分析实验数据，可以得出结论： 。
18．小明利用甲图所示的电路来探究“导体的电流跟电压的关系”：
（1）实验中，滑动变阻器的主要作用是 ；
（2）实验中获取的数据如下表：
第一次 第二次 第三次 第四次
U/V 0.8 1.2 1.8 2.0
I/A 0.16 0.24 0.36 0.40
利用此数据画出的导体的电流跟电压的关系图线，与图乙中的 最接近，说明：在电阻一定时，电流和电压成 关系；
（3）请根据表中的数据判断小明在这次实验中所用的定值电阻的阻值是 Ω。
19．现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω 各一个）、滑动变阻器（100Ω 0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”，如图所示。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）；( )
（2）小敏同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 ；
（3）小敏同学排除故障后闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是 ；
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54
（4）小敏同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入 5Ω、10Ω、20Ω 三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，观察 表使其示数不变。实验中他接入 5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为 。小敏根据实验数据，得到电流与电阻的关系，结论是： 。在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数的预设值范围是 。
四、计算题
20．如图所示，电源电压不变，电阻R2的阻值为60Ω。闭合开关，电压表、电流表的示数分别为2 V和0.1 A。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）电源电压。
21．小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为20Ω，开关S断开时，电压表的示数为1V，开关S闭合时，电压表的示数为4V。求：
（1）该电源的电压；
（2）开关S断开时，流过电阻Rx的电流；
（3）未知电阻Rx的阻值。
22．如图所示，R1＝30Ω，R2＝10Ω，开关S闭合后，电压表V的示数为12V。求：
（1）电源电压；
（2）通过R2的电流；
（3）干路的电流。
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