苏科版九年级物理上册第十四章欧姆定律定向练习
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、下列说法中正确的是( )
A.电路中只要有电源,就一定会有电流
B.只有正电荷的定向移动,才能形成电流
C.通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
D.金属容易导电,是因为金属内部有大量能够自由移动的电子
2、如图所示,当开关S断开和闭合时,电流表示数之比是1∶4,则电阻R1和R2之比是( )
A.1∶4 B.4∶1 C.1∶3 D.3∶1
3、下列对和的理解针对某一导体来说,正确的是( )
A.导体的电阻与其两端的电压成正比
B.导体的电阻与其通过的电流成反比
C.通过导体的电流与其两端的电压成正比
D.导体两端的电压与其通过的电流成反比
4、为了纪念物理学家对科学作出的贡献,我们用谁的名字来做电流强度的单位( )
A.欧姆 B.牛顿 C.安培 D.焦耳
5、如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.电压表示数变大 D.电压表示数变小
6、关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.电荷的运动一定形成电流
B.电路两端有电压,就一定有电流
C.电流方向与正电荷定向移动方向相同
D.通过导体的电流越大,导体的电阻就越大
7、如图是电阻甲和乙的I-U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.甲和乙均是定值电阻
B.甲的电阻比乙的电阻大
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
8、在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示,图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法正确的是( )
A.电位器与用电器并联
B.只把A和C接入电路,可以改变通过电位器的电流
C.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,接入电路电阻变小
D.将A、B两点接入电路,当滑片逆时针旋动时,接入电路电阻变大
9、如图是一种安装在潜水器上的深度计的电路图,R1是定值电阻,R2是压敏电阻,其阻值随所受压力的增大而减小。电源两端电压保持不变,闭合开关S,当潜水器下潜时,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数变小
C.R1两端的电压不变 D.R2两端的电压变大
10、小明在没有电流表的情况下,利用电压表和已知电阻R0测量未知电阻Rx的阻值,如图中不能测量Rx阻值的电路是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、某导体两端电压为6伏,10秒内通过其横截面的电荷量为6库,通过该导体的电流为________安,导体的电阻为________欧。若该导体两端的电压为零时,它的电阻为________欧。
2、甲、乙两电阻的电流与电压关系如图所示,由图可知,通过同一电阻的电流与它两端的电压成______(选填“正比”或“反比”),阻值R甲______R乙。(选填“>”、“=”或“<”)
3、阅读短文,回答问题。
压力传感器
压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器就是其中的一种,它能够将被测量的压力信号转化成电压信号,电阻应变式压力传感器的原理如图甲所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块完全相同的应变片,应变片结构如图乙所示,它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大;反之,当应变片被压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小。
当自由端受到向下压力F时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩。如果上、下金属电阻丝有大小不变且相等的电流通过时,上应变片引线间两端电压为U1,下应变片引线间两端电压为U2,传感器可以通过输出两个电压的差值U(U=U1﹣U2)来反映压力F的大小。
(1)当金属梁没受到压力时,______不变,根据公式______,所以U1=U2,U=U1-U2=0;
(2)当金属梁受力向下弯曲时,U1______,U2______。(填“变大”“变小”或“不变”)
4、如图甲所示电路、电源为干电池,闭合开关,当旋钮式变阻器(结构如图乙所示,A、B、C为其接线柱)的金属滑片按顺时针方向转动时,发现小灯泡变暗,同时电流表示数增大。电压表示数减小。已知灯泡的伏安曲线如图丙。则此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻___________;流过旋钮式变阻器的电流__________(以上均选填“变大”“变小”或“不变”)
5、某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体的电荷量为3库,通过该导体的电流为________安;若将该导体两端的电压调整为8伏,则该导体的电阻为_______欧,通过该导体的电流为_________安。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,电阻R0=30Ω,电源电压恒为24V,滑动变阻器最大阻值为100Ω,求:
(1)当电流表示数为0.4A时,R0两端电压是多少V?此时滑动变阻器连入电路的阻值是多少Ω?
(2)当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中的电流会超过电流表量程,当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,变阻器两端电压会超过电压表量程,求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻范围。
2、在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机,其原理示意图如图(a)所示,游人手戴拳击手套,击打可水平移动的A装置,A通过压杆与压力传感器接触,压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化。电压表的示数可反映出打击力的大小。已知电阻R0=120Ω,压力传感器表面能承受的最大压力为4000N。压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图(b)所示,若在某次游戏过程中,游人用2000N的力击中装置A,此时电压表的示数为1.5V。设电源电压恒定不变。
(1)此时电路中的电流是多少毫安?
(2)电源电压是多少?
(3)当装置A不受打击力作用时,电压表的示数是多少?
3、如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻,电流表的量程为,电压表的量程为,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)湿度为时,R的阻值。
(2)电流表示数为时,电压表的示数。
(3)该装置能监测的湿度最大值。
4、如图所示,电源两端电压U为12V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表A的示数I为2A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
5、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。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3安,电流表A2的示数为0.2安。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源电压U;
(3)电阻R2的阻值。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A.产生的电流的条件是有电源和闭合的回路,这两个条件缺一不可,故A错误;
B.规定正电荷移动的方向为电流的方向,只要电荷的定向移动就会形成电流,可以是正电荷,也可以是负电荷,故B错误;
C.导体的电阻是导体本身的性质,其大小与电压、电流无关,与是否接入电路无关,只与导体本身的材料、长度、横截面积、温度有关,故C错误;
D.导体能够导电的原因是有能够自由移动的电荷,而金属能够导电的原因是自由移动的电子,故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
【详解】
当开关S断开时,只有电阻R2接入电路,电流表示数为
当开关S闭合时,电阻R1和R2并联接入电路,电流表示数为
由题意可知
整理得到
所以电阻R1和R2之比是
所以C正确。
故选C。
3、C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过导体的电流和导体两端的电压都无关,故AB错误;
CD.根据欧姆定律可知,当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;因为电压是产生电流的原因,所以不能说导体两端电压与通过导体的电流成正比,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】
4、C
【解析】
【详解】
A.欧姆是电阻的国际单位,故A不符合题意;
B.牛顿是力的国际单位,故B不符合题意;
C.安培是电流强度的国际单位,故C符合题意;
D.焦耳是功和能量的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
5、D
【解析】
【详解】
AB.该电路中灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡L两端的电压,电流表测量电路的电流。滑动变阻器滑片P向右移动时,连入电路的电阻变大,灯泡电阻不变,该串联电路的总电阻变大,又因为电源电压不变,根据欧姆定律可知,通过电路的电流变小,故AB不符合题意。
CD.串联电路的电压等于各用电器两端电压之和,即串联电路用电器分电压,且所分电压与电阻成正比,滑动变阻器电阻变大,其两端电压也会变大,因为电源电压不变,小灯泡两端的电压就会变小,电压表测量灯泡L两端的电压,电压表示数变小,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6、C
【解析】
【详解】
A.电荷的定向移动形成电流,故A错误;
B.要使电路中有持续电流,必须有电源,并且电路是通路,故B错误;
C.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,故C正确;
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,大小决定于导体的长度、横截面积、材料,而与导体的电压和通过的电流大小无关,故D错误。
故选C。
7、C
【解析】
【详解】
A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲为定值电阻,乙电阻的阻值变化,故A错误;
B.由于甲的电阻为定值电阻,乙的电阻变化,所以甲乙电阻大小无法比较,故B错误;
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.3A时,通过甲、乙的电流均为0.3A,由图象可知
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电源的电压为
故C正确;
D.甲、乙并联在1V电源时,根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为1V,由图象可知
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流为
故D错误。
故选C。
8、D
【解析】
【详解】
A.电位器是一个滑动变阻器,滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,电位器控制用电器时,需要与用电器串联,故A错误;
B.只把A和C接入电路,电位器的最大电阻接入电路,无法改变连入电路中电阻的大小,无法改变通过电位器的电流,故B错误;
C.只把B和C接入电路,滑片下方电阻丝接入电路,当滑片顺时针旋动时,B、C间电阻丝的长度变短,电位器接入电路电阻变小,故C正确;
D.只把A和B接入电路,滑片上方电阻丝接入电路,当滑片逆时针旋动时,接入电路电阻的长度变短,电阻变小,故D错误。
故选C。
9、A
【解析】
【详解】
A B.当潜水器下潜时,深度变深,液体压强变大,压敏电阻所受的压力变大,其阻值变小,故总电阻变小,电源电压不变,故电流表的示数变大,故A正确;B错误;
C.由于电流表的示数变大,而R1是定值电阻,故R1两端的电压变大,故C错误;
D.根据串联分压,压敏电阻R2的阻值变小,故R2两端的电压变小,故D错误。
故选A。
10、B
【解析】
【详解】
A.当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1﹣U2。根据串联分压可列出等式
推导得出
此电路可以测出Rx阻值,故A不符合题意;
B.当开关闭合时,Rx被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,Rx与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过Rx的电流,故此电路不能测出Rx阻值,故B符合题意;
C.当开关掷到1挡时,只有Rx接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2挡时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,测量电阻的原理与选项A相同,此电路可以测出Rx阻值,故C不符合题意;
D.当开关掷到1挡时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2挡时,Rx与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时Rx两端电压为U1﹣U2。测量电阻的原理与选项A相同,此电路可以测出Rx阻值,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 0.6 10 10
【解析】
【详解】
[1]通过该导体的电流
[2]导体的电阻为
[3]因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当该导体两端的电压为零时,其电阻仍为10Ω。
2、 正比 <
【解析】
【详解】
[1]由图可知,电流与电压的变化图象中,都是过原点的斜向上的直线,所以说明通过同一电阻的电流与它两端的电压成正比。
[2]从图象中数据可以看出,当电压一定时,通过甲电阻的电流大,由欧姆定律 可得,甲的阻值小于乙的阻值,即R甲<R乙。
3、 电流I与电阻R U=IR 变大 变小
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由题意可知,金属梁的上、下表面的应变片完全相同,即两应变片的电阻相同,且两应变片串联在电路中,所以通过两应变片的电流相等,根据U=IR可知,上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等,即U1=U2,U=U1-U2=0。
(2)[3][4]当金属梁受力向下弯曲时,上面金属电阻丝长度变大,电阻变大,下面金属电阻丝长度变短,电阻变小,由欧姆定律可知,电压U=IR,电流一定时,电阻越大,导体两端的电压越大,则U1变大,U2变小。
4、 变小 变大
【解析】
【详解】
[1]由图中可知,金属滑片按顺时针方向转动时,电阻条接入电路中的长度变小,故此过程中旋钮式变阻器接入电路的电阻变小。
[2]由电路实物连接图可知,旋钮式变阻器与小灯泡并联接在电源两端,变阻器两端电压不变,而电阻变小,故由欧姆定律可知,流过旋钮式变阻器的电流变大。
5、 0.3 20 0.4
【解析】
【详解】
[1]根据电流定义可得,通过导体的电流为
[2]当导体两端电压为6V时,通过的电流为0.3A,则导体的电阻为
由于导体的电阻是本身的性质,大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与电压、电流都无关,故若将该导体两端的电压调整为8伏,则该导体的电阻仍为20Ω。
[3]当导体两端的电压为8V时,通过导体的电流为
三、计算题
1、(1)12V,10Ω;(2)10~50Ω
【解析】
【详解】
解:(1)由图可知,这是一个串联电路,已知电路中的电流为0.4A,R0=30Ω,根据可知R0两端的电压
U0=IR0=0.4A×30Ω=12V
电路中的总电阻
此时滑动变阻器连入电路的阻值是
R=R总-R0=60Ω-30Ω=30Ω
(2)由题意可知,当电路中的电流为0.6A时,电流最大,此时电路中的总电阻最小,总电阻为
根据串联电路电阻的特点可知,此时滑动变阻器的电阻为
Rmin=R总min-R0=40Ω-30Ω=10Ω
当滑片向左滑动,滑动变阻器电阻变大,电压表示数变大,当示数达到15V时,滑动变阻器达到最大值,此时,R0两端的电压为
U0′=U-Umax=24V-15V=9V
此时电路中的电流为
根据串联电路电流的特点可知,滑动变阻器中通过的电流也是0.3A,根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻为
综上可知,滑动变阻器的阻值变化范围为10~50Ω。
答:(1)R0两端电压是12V,此时滑动变阻器连入电路的阻值是30Ω;
(2)滑动变阻器连入电路的电阻范围为10~50Ω。
2、(1)12.5mA;(2)6V;(3)1V
【解析】
【详解】
解:由电路图可知,电阻R与串联,电压表测量两端的电压。
(1)用力2000N的力击中装置A,此时电压表的示数为1.5V,则电路中的电流
(2)由b图可以看出当压力为2000N时,对应的电阻
由可得,电阻R两端的电压
因串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和,所以电源电压
(3)由图象可知,当装置A不受打击力时
此时压力传感器的电阻
此时电路中的电流
则电压表的示数
答:(1)游人用2000N的力击中装置A时,电路中电流为12.5mA;
(2)电源电压为4.5V;
(3)当装置A不受打击力作用时,电压表的示数是1V。
3、(1);(2)8V;(3)
【解析】
【详解】
解:由图可知,定值电阻与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流。
(1)由图丙知湿度为时R的阻值为。
(2)当电流表的示数为时,根据欧姆定律知,此时定值电阻两端的电压为
根据串联电路电压的规律知湿敏电阻R两端的电压为
即电压表的示数为8V。
(3)当电压表示数为9V时,由串联电路的电压特点可得,两端的电压
此时通过的电流
由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大即电压表示数越大,由于电压表量程为,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;当湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流
根据欧姆定律可知,R的最大电阻为
由图丙可知,装置能监测湿度的最大值为。
答:(1)湿度为时,R的阻值为;
(2)电流表示数为时,电压表的示数为8V;
(3)该装置能监测的湿度最大值为。
4、(1)1.2A;(2)15Ω
【解析】
【详解】
解:(1)S闭合,R1与R2并联,由于电源电压U为12V,所以,R1两端的电压为
U1=U=12V
电流表A1的示数为
(2)R2两端的电压为
U2=U=12V
通过R2的电流为
I2=I﹣I1=2A﹣1.2A=0.8A
R2的阻值为
答:(1)电流表A1的示数I1为1.2A。
(2)电阻R2的阻值为15Ω。
5、(1)0.1A;(2)2V;(3)10Ω
【解析】
【详解】
解:(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,由可得电源电压
(3)由可得电阻R2的阻值
答:(1)通过电阻R2的电流为0.1A;
(2)电源电压为2V;
(3)电阻R2的阻值为10Ω。