第十四章 欧姆定律 难点解析试卷（含答案） 2023-2024学年苏科版物理九年级上册

苏科版九年级物理上册第十四章欧姆定律难点解析
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、在图（a）（b）所示电路中，电源电压相同且不变，电路元件均完好，无论开关S1、S2同时断开，还是同时闭合，观察到电流表A1与电流表A2示数始终相同。关于电阻R1、R2、R3的判断，以下列式中正确的是（ ）
A．R3=R1+R2
B．R2=R1+R3
C．R1>R2>R3
D．R3>R1>R2
2、如图中对验电器和滑动变阻器标记的各部件中，通常情况下，属于绝缘体的是（　　）
A．2、8 B．3、6 C．4、7 D．1、5
3、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
4、图所示是环境温度监控电路原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小，电路图符号），闭合开关S，当所测环境温度升高时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表示数不变 B．电流表示数变小
C．电压表示数变大 D．电压表示数变小
5、以下材料中，通常情况下属于绝缘体的是（　　）
A．大地 B．玻璃 C．人体 D．石墨
6、关于公式，下列说法正确的是（　　）
A．导体两端的电压为0时，导体的电阻一定为0
B．导体的电阻等于导体两端的电压跟通过它的电流的比值
C．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定
D．导体的电阻与通过导体的电流成反比
7、如图所示的电路中，L1和L2为规格相同的小灯泡。若电路中只有一处故障，且已知是导线ab断路，闭合开关S后，可以观察到的现象是（　　）
A．灯L1发光、L2不发光 B．灯L1不发光、L2发光
C．电流表和电压表的指针均无明显偏转 D．电流表指针无明显偏转，电压表指针有明显偏转
8、如图所示，当变阻器的滑片向右移动时（　　）
A．电压表示数变大，电流表的示数变小
B．电压表示数不变，电流表的示数变小
C．电压表示数变小，电流表的示数变小
D．电压表示数变大，电流表的示数变大
9、如图所示，某调光小台灯的亮度可以通过亮度调节旋钮来控制。下列说法正确的是（　　）
A．小台灯的灯丝是用超导体材料制造的 B．控制旋钮相当于一个定值电阻
C．小台灯工作时的额定电压是 D．小台灯工作电压调节范围为
10、下列四组物体中，都属于绝缘体的一组是（　　）
A．碳棒、人体、大地 B．水银、铜丝、铁块
C．陶瓷、干木、塑料 D．石墨、橡胶、酸碱盐溶液
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、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”）
2、物理学研究中经常用到一些科学方法．例如：研究电流时与水流进行对比，这属于运用了______法；研究串联、并联电路时，引入“总电阻”，这属于运用了______法；研究电路中电流与电压、电阻的关系所得出的规律时，需要运用______法。
3、人体安全电压不高于________V，当通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险。据此可以推断，人体是___________（填“导体”或“绝缘体”），人体电阻约__________Ω。
4、阅读短文，回答问题。
2020年11月24日嫦娥5号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射，于12月1日成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区，并取回2kg月壤，这在全世界是第一次。
（1）如图甲所示是火箭发射时的情景，关于火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是______；
A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，机械能减小
C．动能增大，机械能增大 D．动能不变，机械能增大
（2）发射“嫦娥5号”的长征五号运载火箭三级发动机采用液态氢为燃料，主要是因为液态氢______大。“嫦娥5号”返回地面进入大气层后，表面温度急剧升高，其内能______，这是通过______的方式改变了物体的内能；
（3）探测车在采集月球表面月壤样本时，机械臂简化图如图乙所示，OB=4OA，不计自身重力，当采集重力为1N的月壤时，在A点至少需要施加______N的拉力；
（4）小明想到为确保“嫦娥5号”正常工作而搭载剖面测温仪。为此他设计了一款智能测温报警器，智能测温报警电路如图丙所示：电源电压为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过20mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图丁所示；
①要求：当所测温度达到或超过50℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到______Ω；
b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器直至报警器报警，此时滑动变阻器的阻值为______Ω；
c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
②用①中调试好的报警电路进行测温，测得此时的环境温度为30℃，此时该电路中的电流是______mA。
③若小明采用的电源是干电池，随时使用时间的增长，将会导致报警温度______（选填“偏高”或“偏低”），为此，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“a”或“b”）移动才能达到预设效果。
5、如图中电阻箱的读数是______Ω。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示电路，开关都闭合时，电流表的示数为0.5A；断开S2后，电流表的示数为0.3A。若电阻R1的阻值是10Ω，求：
（1）电源电压。
（2）电阻R2的阻值。
2、如图是一种标有“1.5V 0.15A”字样（注：表示小灯泡正常工作时电压是1.5V，正常工作时通过的电流是0.15A）的小灯泡，请通过计算回答（不考虑小灯泡发光时温度对灯丝电阻的影响）：
（1）这种小灯泡正常工作时的灯丝电阻是多大？
（2）把它接到电压为2V的蓄电池上，灯丝中的电流是多少安？（灯泡没有烧坏）
3、如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1＝20Ω。只闭合开关S1后，电流表的示数为0.3A，再闭合S2电流表的示数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2中的电流；
（3）电阻R2的阻值。
4、在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，其中R2的阻值为15欧，闭合开关S，电流表示数如图（b）所示。
①求R2两端的电压。
②求R1的阻值。
③各电表量程不变，现用变阻器R0替换电阻R1、R2中的一个后，闭合开关S，在确保电路中各元件正常工作的前提下，移动变阻器滑片，电压表示数的最大变化量为4伏。请判断变阻器R0替换的电阻，并求出R0的最大阻值。
5、在图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”的字样。闭合开关S后，电路中的电流为0.5 A。
①求此时电阻R1两端的电压U1。
②若电压表仅选用“0~3 V”量程，在电路元件不被损坏的条件下，求滑动变阻器R2接入电路中的阻值变化范围。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
AB．当开关S1、S2同时断开时，（a）电路图中R1单独连入电路；（b）电路图中R2和R3串联。根据得，电流表A1和A2的示数为分别为
据题知，即
所以，。故AB错误；
CD．当开关S1、S2同时闭合时，（a）电路图中R1和R2并联；（b）电路图中R2被短路，R3被单独连入电路串联。根据得，电流表A1和A2的示数为分别为
据题知，即
即R3的阻值相当于R1和R2并联的总电阻，所以，。故D错误，C正确。
故选C。
2、A
【解析】
【详解】
验电器中的1是金属球，3是金属杆，4是金属箔片，这些金属，是导体，2橡胶垫，是绝缘体；组成滑动变阻器的金属杆6（滑片导轨）、金属滑片5和电阻丝7，都容易导电，属于导体，8是瓷筒，用陶瓷制成，不容易导电，属于绝缘体；综上可知，A选项符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3、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。
4、C
【解析】
【详解】
由图可知，定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中，电压表测量R0两端的电压，根据欧姆定律，电路电流
电压表的示数
当所测环境温度升高时，热敏电阻R阻值减小，此时电路电流增大，电压表的示数也增大，故ABD错误，C正确。
故选C。
5、B
【解析】
【详解】
A．大地容易导电，属于导体，故A不符合题意；
B．玻璃不容易导电，属于绝缘体，故B符合题意；
C．人体容易导电，属于导体，故C不符合题意；
D．石墨容易导电，属于导体，故D不符合题意。
故选B。
6、B
【解析】
【详解】
A．电阻是导体本身的一种性质，与它两端的电压和通过的电流无关，所以导体两端的电压为0时，其阻值不为0，故A错误；
B．导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过它的电流的比，可以通过其计算求得。故B正确；
CD．电阻是导体的一种性质，与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。与导体两端的电压和通过的电流无关。所以导体的电阻不由它两端的电压和通过它的电流决定，也不能说导体的电阻与通过导体的电流成反比，故CD错误。
故选B。
7、D
【解析】
【详解】
灯L1、L2和电流表串联，电路为串联电路，电压表测量灯L1两端的电压。若导线ab断路，灯泡L1被断路而不发光，闭合开关S后，电压表与电流表串联于电路中，电压表电阻过大，电路中电流几乎为0，所以电流表指针无明显偏转，灯泡L2也不亮，由串联分压规律可知，电压表示数约等于电源电压，所以电压表有明显偏转，电流表无明显偏转。
故选D。
8、A
【解析】
【详解】
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，当变阻器的滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，由串联分压可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表V的示数变大，由串联电路中的电阻关系可知电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9、D
【解析】
【分析】
【详解】
A．小台灯是利用电流的热效应来工作的，若灯丝是用超导体材料制造，则灯丝没有电阻，无法产生热量，便无法发光，故A错误；
B ．控制旋钮相当于滑动变阻器，通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮度，故B错误；
CD ．从图中可以看出，小台灯工作时的电压调节范围为 12～24V，故C错误，D正确。
故选D。
【点睛】
10、C
【解析】
【详解】
A．碳棒、人体、大地都属于导体，故A不符合题意；
B．水银、铜丝、铁块都是金属，都属于导体，故B不符合题意；
C．陶瓷、干木、塑料都属于绝缘体，故C符合题意；
D．石墨和酸碱盐溶液属于导体，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 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。
2、 类比 等效替代 控制变量
【解析】
【详解】
[1] 类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。水流学生很熟悉，但电流不直观，学生很难理解，利用水流来帮助学生理解电流，称为类比法。
[2] 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。在研究串并联电路时，由于电阻较多，难以分析理解，可以用一个电阻来替代多个电阻在电路中的效果来研究，故称为等效替代法。
[3]控制变量法是指当有多个因素可能影响实验结果时，每次只选择一个因素进行研究，其它因素相同。电流的大小与电压和电阻均有关，研究与电压关系时，电压一定，改变电阻，反之研究与电压关系时，电阻一定，改变电压。故称为控制变量法。
3、 36 导体 1200
【解析】
【详解】
[1]根据安全电压可知，人体安全电压为不高于36V。
[2]人体加在一定的电压下有电流通过，则说明人体属于导体。
[3]根据欧姆定律可得，人体的电阻为
4、 C 热值 增加 做功 4 100 500 15 偏高 a
【解析】
【详解】
（1）[1]动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能等于动能与势能的总和；火箭的发动机是热机，热机工作时，将内能转化为机械能。所以动能增大，机械能增大，故ABD错误；故C正确。
故选C。
（2）[2]热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小，相同质量液氢完全燃烧放出的热量比其他的多，故主要液氢的热值大。
[3][4]做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；“嫦娥五号”返回地面进入大气层后，与大气摩擦做功，部分机械能转化为内能，使自身温度升高，内能增加。
（3）[5]由图乙知根据杠杆平衡的条件，知在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，由图乙知
故
由杠杆平衡条件所以
（4）[6]直接由图像丁可知，温度为50℃时，RT=100Ω；由题知，当所测温度达到或超过50℃时，系统报警；所以为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值100Ω。
[7] 由图像丙知，将开关向c端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流I=20mA=0.02A，报警器报警， 此时电路的总电阻
滑动变阻器的电阻为
[8]由图丁知，热敏电阻RT的阻值与温度T是一次函数关系，设关系式为
将（20℃，400Ω）和（50℃，100Ω）上式得
-------Ⅰ
-------Ⅱ
综合分析Ⅰ、Ⅱ得
k=-10Ω/℃
所以关系式为
当温度为30℃时，热敏电阻的阻值为
此时电路的电流为
[8][9]若小明采用的电源是干电池，随时使用时间的增长，电池电压降低，当电路中的电流为报警电流时，由欧姆定律可知报警时总电阻减小，RT的阻值减小，由图像可知，会导致报警温度偏高；为使报警温度减小为原来的温度值，则RT的阻值会增大，而报警时总电阻是减小的，根据电阻串联的规律可知，应减小滑动变阻器的阻值，即将滑片向a端移动才能达到预设效果。
5、506
【解析】
【详解】
根据电阻箱旋钮指示位置可知，该电阻箱的示数为
R=0×1000Ω+5×100Ω+0×10Ω+6×1Ω＝506Ω
三、计算题
1、（1）3V；（2）15Ω
【解析】
【详解】
解：（1）断开S2后，只有电阻R1接入，电流表的示数为0.3A，电源电压
（2）开关都闭合时，两电阻并联，通过电阻R2的的电流为
电阻R2的阻值
答：（1）电源电压为3V；
（2）电阻R2的阻值为。
2、（1）10Ω；（2）0.2A
【解析】
【详解】
解：（1）根据题意知道，该小灯泡正常工作时电压是1.5V，正常工作时通过的电流是0.15A，则该灯泡正常工作时的灯丝电阻
（2）把它接到电压为2V的蓄电池上时，灯丝中的电流
答：（1）这种小灯泡正常工作时的灯丝电阻为10Ω；
（2）把它接到电压为2V的蓄电池上，灯丝中的电流为0.2A。
3、（1）6V；（2）0.2A；（3）30Ω
【解析】
【详解】
解：（1）只闭合S1时，该电路为只有R1的简单电路，电流表测R1的电流。由可得，电源电压
（2）当S1和S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测干路的电流；因并联电路各支路互不影响，所以此时通过定值电阻R1的电流仍为I1＝0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流
（3）因并联电路中各支路两端电压相等，所以电阻R2的阻值
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R2中的电流为0.2A；
（3）电阻R2的阻值为30Ω。
4、（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）根据图b，电流表可知，选择小量程，分度值为0.02A，此时的读数为0.3A，根据串联电路电流规律，电流处处相等， R2两端的电压
（2）R1的电压为
R1的阻值
（3）若变阻器R0替换电阻R1，电压表测量定值电阻R2的电压，当滑动变阻器的阻值为零时，只有定值电阻接入，此时电压表的示数为电源电压，为6V，此时的电流为
电流表是安全的，故可以只有一个定值电阻R2接入电路，根据电压表示数的最大变化量为4伏，可知，电压表的示数最小为2V，此时滑动变阻器全部接入，此时电路中的电流为
此时滑动变阻器的电阻为
若变阻器R0替换电阻R2，电压表测量定值电阻R0的电压，当滑动变阻器的阻值为零时，此时电压表的示数为零，只有R1接入电路，此时电流为
由于电流表的量程不变，故电流表超过了0.6A，则说明滑动变阻器的电阻不可能为零；根据电流表的量程可知，此电路的最大电流为0.6A，则此时电阻R1两端的电压为
则滑动变阻器两端的电压最小为3V，当滑动变阻器的阻值慢慢变大，根据串联分压，电压表的示数慢慢变大，但是不会大于电源电压，此时电压表的示数最大变化量不可能为4V，故不符合题意，故舍弃。
故滑动变阻器R0替代的是R1，R0的最大阻值为30Ω。
答：（1）R2两端的电压；
（2）R1的阻值；
（3）滑动变阻器R0替代的是R1，R0的最大阻值为30Ω。
5、①5V；②1~10Ω
【解析】
【详解】
解：①根据欧姆定律知道电阻R1两端的电压为
U1 =IR1 =0.5A×10Ω=5V
②由题意知道不损坏电路元件时的最大电流为1A，由欧姆定律可得电路最小总电阻为
由图知道电阻R1和滑动变阻器串联，根据串联电路的电阻特点可得，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为
R2min =R总-R1 =6Ω-5Ω=1Ω
由题意知电压表的最大示数为3V，根据串联分压的原理，滑动变阻器R2的最大阻值为
滑动变阻器R2接入电路中的阻值变化范围为1~10Ω。
答：电阻R1两端的电压U1为5V；
②若电压表仅选用“0~3 V”量程，在电路元件不被损坏的条件下，求滑动变阻器R2接入电路中的阻值变化范围为1~10Ω。