第十二章 欧姆定律 (一) 单元练习（含答案）2023-2024学年北师大九年级全一册物理

第十二章 欧姆定律 (一)
(时间:75分钟　分值:70分)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对电流跟电压和电阻之间的关系进行了大量实验研究,并归纳得出了一个定律,其表示公式为:　　　　　　。
2.将阻值分别为10 Ω和20 Ω的两个定值电阻串联起来,它们的总电阻是　　　　　Ω。
3.某电阻两端的电压为2 V时,通过的电流为0.2 A,若该电阻两端电压为0,则其阻值是　　　　Ω。
4.将一根阻值为9 Ω且阻值均匀的电阻线弯成一个圈,A、B、C是三等分点,如图所示,若将AB接在3 V的电源上,则整个电路中的电流为　　　　　A。
5.通过电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。将A和B并联后接在2.5 V的电源上,电路中的总电流为　　　　　A。
6.如图所示,这是一个精密测量物体移动距离的仪器的原理图,物体M在轨道上平行移动时,可带动与之相连的金属滑片P移动,通过电压表示数可反映物体M移动的距离。已知电源电压为4.5 V,电阻R的总长度为30 cm,总电阻为30 Ω,且电阻R粗细均匀,电压表的量程为0~3 V,由此可知这个测量仪器可以测量物体移动的最大距离是　　　　cm。
7.如图所示,电源电压恒定,R1=20 Ω,闭合开关S,断开开关S1。若再闭合S1,发现电流表示数变为原来的5倍, 则R2的阻值为　　　　Ω。
8.如图所示的电路中,R19.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电流表、的指针偏转至同一位置,则R1和R2的阻值之比为　　　　。
10.有两只电阻,甲标有“10 Ω　1 A”,乙标有“15 Ω　0.6 A”,把它们并联在电路中,干路中允许的最大电流为　　　　A。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,得到的I-U图像如图所示,则正确的是 (　　 )
12.在“伏安法测电阻”实验中,滑动变阻器不能起到的作用是 (　　 )
A.改变待测电阻两端的电压 B.改变电路中的电流
C.改变待测电阻的阻值 D.保护电路
13.根据欧姆定律公式I=可以导出R=,由公式得出的正确结论是 (　　 )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C.导体电阻的大小由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定
D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
14.如图所示,某同学在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后,下列现象中会发生的是 (　　 )
A.电压表被烧坏 B.小灯泡不亮
C.小灯泡被烧坏 D.电流表被烧坏
15.我们在电视上会看到各种因为超载造成的交通事故和大桥坍塌事故,为了严查超载车辆,每个县都设置了“超限站”,严查超载。某个超限站用计重机对过往的货车进行计重,计重机的简化原理图如图所示,以下说法不正确的是 (　　 )
A.称重表是电压表改装的
B.电路中R1可以起到保护电路的作用
C.当车辆经过计重机时,R1两端的电压变大
D.当车辆越重时,R两端的电压越小
16.为了检测学校周围声音的强弱,同学们利用声敏电阻制作了一个可以检测声音强度的仪器,电路图如图所示,电源电压保持不变,R1是一个声敏电阻,声敏电阻的阻值随着声音强度的增大而减小。在开关S闭合后,当学校周围的声音的强度增大时,下列对电表示数的变化判断正确的是 (　　 )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
17.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光。一段时间后,一盏灯突然熄灭,一个电表的示数变小,一个电表的示数不变,出现这一现象的原因是 (　　 )
A.L1短路 B.L1断路
C.L2短路 D.L2断路
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.某同学利用如图所示的电路做“探究电流跟电阻的关系”的实验,实验中电源电压为6 V且保持不变,用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)该同学按如图所示的电路图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到　　　　(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电流表始终无示数,而电压表有示数但无明显变化,则导致这一现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)排除故障后,将各个电阻分别接入电路中R所在位置,调节滑动变阻器的滑片,使每次电压表示数保持不变,将对应的电流表的示数记录在表格中。
实验序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.50 0.24 0.16 0.12 0.10
分析表中数据可以得出结论:保持电压不变时,电流与电阻成　　　　关系。
19.图甲为测量电阻阻值的电路图。实验仪器如下:两节干电池、阻值约为5 Ω的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等。
(1)请根据电路图甲,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)实验过程中获得的数据如下表:
序号 1 2 3
电压U/V 1.1 1.8 2.4
电流I/A 0.22 1.8 0.50
第2组的电流数据有误,出现这一错误最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)纠正第2组错误数据后,测得待电阻Rx的阻值为　　　　Ω(保留2位有效数字)。
20.小明在用伏安法测电阻时,由于电流表损坏,小明利用一个已知电阻R0,设计了如图所示的电路,测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
(1)闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1。
(2)　　　　　　　　　　　　　　　,用电压表测出电源的电压U。
(3)请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx=　　　　。
四、计算题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20 Ω,当S1、S2都断开时,电流表示数是0.3 A,求:
(1)电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表的示数。
22.在如图所示的电路中,电源电压为12 V且保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“1 A”字样。闭合开关S,电压表示数为5 V。
(1)求通过电阻R1的电流I1。
(2)移动滑动变阻器滑片P的过程中,电源电压与电压表示数的最大比值为3,求电压表最大示数和最小示数的差值ΔU1。
23.如图甲所示,这是某品牌汽车油量表的工作原理图,电源电压U=24 V,R0为保护电阻,A为油量表(实际是由量程为0~0.6 A的电流表改装而成的),R为处于油箱下方的压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示,它与油箱的接触面积S=0.01 m2。长方体油箱装满油时深度h=0.4 m。若忽略油箱质量,汽油密度ρ=0.7×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)油箱加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p。
(2)保护电阻R0的阻值。
(3)油量表“0”刻度对应的电流I0。
参考答案
1.I=
2.30
3.10
4.1.5
5.0.75
6.20
7.5
8.小于
9.4∶1
10.1.5
11.A　12.C　13.D　14.B　15.A　16.D　17.D
18.(1)B
(2)电阻R断路
(3)反比
评分标准:第(2)问2分,其余每空1分,共4分,有其他合理答案均参照给分
19.(1)如图所示:
(2)使用小量程,读了大量程
(3)4.9
评分标准:作图2分,其余每空1分,共4分,有其他合理答案均参照给分
20.(2)闭合开关S、S1
(3)
评分标准:每空4分,共8分,有其他合理答案均参照给分
21.解:(1)当S1、S2都断开 时,R1、R2串联,由I=可得,电源电压:
U=I(R1+R2)=0.3 A×(20 Ω+20 Ω)=12 V　(2分)
(2)当S1、S2都闭合时,R1、R3并联,R2被短路,电路中的总电阻:
R===10 Ω
则干路电流表的示数:I'===1.2 A　(3分)
22.解:(1)通过电阻R1的电流:
I1===0.5 A　(2分)
(2)电源电压和电压表示数的最大比值为3,因电源电压为12 V,当电压表示数最小时,比值最大,即
=3,故U1小=4 V　(2分)
电路的最大电流为1A,由欧姆定律可知,此时电压表示数的最大值:
U1大=I'R1=1 A×10 Ω=10 V
电压表示数的最大值和最小值的差值应为:
ΔU1=U1大-U1小=10 V-4 V=6 V　(3分)
23.解:(1)压敏电阻上表面受到的压强:
p=ρ汽油gh=0.7×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=2.8×103 Pa
由p=可得,压敏电阻上表面受到的压力:
F=pS=2.8×103 Pa×0.01 m2=28 N　(2分)
(2)由图乙可知,当F=28 N时,压敏电阻R的阻值R1=20 Ω,当油箱装满油时,电流表示数为0.6 A
由I=可得,电路中的总电阻:
R===40 Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R0的阻值:
R0=R-R1=40 Ω-20 Ω=20 Ω　(3分)
(3)油量表“0”刻度表示油箱中的汽油用完,此时压敏电阻所受的压力F=0,由图乙可知,此时R1'=220 Ω
此时电路中的总电阻R'=R0+R1'=20 Ω+220 Ω=240 Ω
电流表的示数:I0===0.1 A　(3分)