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、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
2、如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
3、图中表示两电阻Ra和Rb的I-U关系图像。将Ra和Rb先后以图中的甲图和乙图两种方式接在同一恒压电源上,流过它们的电流和它们两端电压与分别在图中标出。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2=I3I4 C.U1>U2 D.U14、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
5、实验室使用的小灯泡正常工作时的电流约为( )
A.0.05安 B.0.2安 C.1安 D.2安
6、如图是一种测定油箱内油量的部分装置示意图,其中是定值电阻,是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆带动滑片可绕固定轴转动,滑杆另一端固定着一个浮子。若油量表是由电压表改装而成,且当油量增加时,电压表示数变大,则电压表应测量( )
A.电源电压 B.定值电阻的电压
C.电源和的电压 D.滑动变阻器的电压
7、下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A.不锈钢尺 B.橡胶手套
C.塑料笔杆 D.陶瓷碗
8、在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变。现用另一定值电阻R3替换R2,替换后电流表的示数再次变小。若故障只可能发生在电阻R1、R2、R3上,则下列判断正确的是( )
A.R1可能断路 B.R2可能断路 C.R2一定断路 D.R3可能断路
9、关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流是0A时,电阻为0Ω
B.长的导线电阻较大
C.在温度相同时,同种材料制成长短一样的导线,细的电阻较大
D.电路中电压越大,电流就越大,所以电阻就越小
10、如图所示的电路中,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,当合上开关S时,如果电流表的示数减少,那么( )
A.R2上的滑片在向左滑动 B.电压表的示数增大
C.电压表的示数也减少 D.电压表的示数不变
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、如图甲所示是电阻R和灯泡L的U﹣I图象,
(1)电阻R的阻值是______Ω。
(2)若将电阻R和小灯泡L串联在电路中(如图乙),电流表示数为0.4A,则电源的电压是______V。
2、一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”,其中,“50Ω”表示 _____,“1.5A”表示 _____。如图所示,此电阻箱接入电路中的电阻是 _____Ω。
3、如图甲所示是通过灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图象,将它们接入如图乙所示的电路中。当只闭合开关S时,小灯泡的实际功率为0.8W,则电源电压为______V;再闭合开关S1,电流表的示数为______A,此时电路消耗的总功率为______W。
4、如图所示,电阻箱的示数为___________Ω。
5、定值电阻R1和R2分别标有“10Ω·1A”和“15Ω·0.6A”的字样,现将它们串联起来接到某电源两端,为了不损坏电阻,该电源电压不能超过______V;若将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下干路上的最大电流是______A。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图所示,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为3A。当变阻器滑片P位于最大阻值处,闭合开关S,电流表A和A1示数如图中表盘所示。在保证电路安全工作的前提下,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)滑动变阻器R2连入电路中最小电阻。
2、如图所示的电路,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电压表的示数为2伏。求
(1)电流表的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
3、如图甲所示的电路,电源电压保持不变,其中R2=10Ω。
(1)闭合开关S后,电路中的电流大小为0.4A,电压表的示数为2V,求电阻R1的大小;
(2)电源电压的大小;
(3)若将R1和R2以如图乙的方式接入电路中,闭合开关S后,电流表A2的示数。
4、如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10Ω,开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.4A;再将开关S1闭合,电流表示数变为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值。
5、某实验小组探究完电流、电阻、电压关系后,遇到如下两组问题,请帮忙解决:如图所示,电源电压为9V且保持不变,R1=30Ω,闭合开关后,电压表示数为3V,求:
(1)电阻R1两端的电压为多少伏?
(2)电阻R2的阻值为多少欧?
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、C
【解析】
【详解】
从“”关系图象可知,电路中电流最大为0.6A时,滑动变阻器连入电路的电阻最小为0,甲图线电压为0,所以甲为滑动变阻器R2的图象;乙的电流和电压成正比,故乙为电阻R1的图象。
A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中电流最小为I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V,所以电源电压
U=U1+U2=2V+4V=6V
故A错误;
B.由得
故B错误;
C.滑动变阻器的最大阻值为
滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时、的阻值相同,分得的电压相同,由图乙知,此时电流表的示数为0.3A,故C正确;
D.滑动变阻器最大阻值是,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为,故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
【详解】
AB.如图甲所示,两电阻串联,故电流相等电流为
作一条垂直于电流轴的垂线,根据图像可知,当电流相等时, a的电压大于b的电压,即 U1>U2;如图乙所示,两电阻并联, 电压相等,故 U3=U4,作一条垂直于电压轴的垂直,表示电压相同时,b的电流大于a的电流,即I3小于I4;由于甲电路与乙电路相比,甲是两电阻串联,总电阻最大,电流最小,故电流关系为
故AB错误;
CD.两电阻并联时,电压为电源电压,是最大的,故电压关系是
故C正确;D错误。
故选C。
4、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】
5、B
【解析】
【详解】
实验室使用的小灯泡正常工作的电压为2.5V,电阻约为10Ω,则电流约为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6、B
【解析】
【详解】
由图可知,当油量增加时,滑片向下滑动,电阻R接在电路中的电阻变小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,所以电阻R0两端的电压变大,电源电压保持不变,所以电阻R两端的电压变小,所以要想当油量增加时,电压表示数变大,则电压表应测量定值电阻的电压。
故选B。
7、A
【解析】
【详解】
A.通常情况下,不锈钢尺容易导电,是导体,故A符合题意;
BCD.橡胶手套、塑料笔杆和陶瓷碗通常情况下,不易导电,是绝缘体,故BCD不符合题意。
故选A。
8、A
【解析】
【详解】
A.由电路图可知,R1、R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压;若R1断路,则仅R2接入电路,总电阻变大,总电流变小,电流表A的示数变小;用另一定值电阻R3替换R2,若R3阻值比R2大,则总电阻变大,总电流变小,替换后电流表的示数再次变小。故A正确;
BC.若R2断路,则仅R1接入电路,总电阻为R1,用另一定值电阻R3替换R2,则R1、R3并联,则总电阻小于R1,总电流会变小,替换后电流表的示数变大,与提干要求不符合,故BC错误;
D.若R3断路,则没有用电阻R3替换R2之前,R1、R2并联,电流表测干路电流,电流表A的示数不会变小,与提干要求不符合,故D错误。
故选A。
9、C
【解析】
【详解】
A.通过导体的电流是0A时,电阻不为0Ω,因为导体的电阻是导体自身的一种性质,与电流大小无关,故A错误;
B.长的导线电阻不一定大,因为电阻大小还与导体的材料、横截面积、温度有关,故B错误;
C.在温度相同时,同种材料制成长短一样的导线,细的电阻较大,故C正确;
D.电压是电路中形成电流的原因,电路中电压越大,电流就越大,但电阻不变,因为导体的电阻是导体的一种性质,只与电阻自身的材料、长度、横截面积及温度有关,与电压、电流无关,故D错误。
故选C。
10、C
【解析】
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,电源电压一定,电阻变大,所以滑动变阻器的滑片向右滑动; 由可知,两端的电压变小,即电压表的示数变小,故ABD错误,不符合题意;C正确,符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 5 3
【解析】
【详解】
(1)[1]由图象可知,电阻R的U﹣I图象是正比例函数,则R为定值电阻,当R两端的电压UR=3V时,通过的电流IR=0.6A,由可得 R的阻值
(2)[2]由图象可知,当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压UL=1V,电阻R两端的电压UR=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
2、 见解析
见解析
1258
【解析】
【详解】
[1][2]滑动变阻器上标的“50Ω 1.5A”,“50Ω”表示滑动变阻器的最大电阻是50Ω,“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A。
[3]电阻箱接入电路中的电阻为
R=1×1000Ω+2×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=1258Ω
3、 2 0.6 1.2
【解析】
【详解】
[1]由电路图知道,只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测通过L的电流,由图像知道,只有当UL=2V、IL=0.4A时,小灯泡的实际功率为
P=ULIL=2V×0.4A=0.8W
由此可知,电源电压为2V。
[2]再闭合开关S1时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过L的电流不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,此时电阻R的电压
UR=UL=2V
由图像知道,通过R的电流
IR=0.2A
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的示数,即干路电流
I=IR+IL=0.2A+0.4A=0.6A
[3]电路消耗的总功率
P=UI=2V×0.6A=1.2W
4、2819
【解析】
【详解】
如图是旋转式电阻箱,图中千位上为 “2”,表示2000Ω,百位上为“8”,表示800Ω,十位上为“1”,表示10Ω,个位上为“9”,表示9Ω,故此时接入的电阻为2819Ω。
5、 15 1.5
【解析】
【详解】
[1] 两电阻串联时,因电路中各处的电流相等,所以,为使两电阻都不烧坏,电路中的最大电流为0.6A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,根据可得,电源电压最大
[2]根据欧姆定律可得,两电阻两端允许加的最大电压
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,为使两电阻都不烧坏,电路两端允许加的最大电压是9V;此时通过R2电阻的电流0.6A不变,通过R1电阻的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的最大电流
三、计算题
1、(1)20Ω;(2)5Ω;(3)2.22Ω
【解析】
【详解】
解:(1)由电路图可知,闭合开关后,电阻R1与滑动变阻器R2并联接在电源两端,电流表A1测R1的电流,电流表A测干路电流,由图可知,两电流表的指针偏转角度相同,则电流表A1所选量程为0~0.6A,电流表A所选量程为0~3A,流过电阻R1的电流为I1=0.3A,流过干路的电流为I=1.5A,由欧姆定律可知,电阻R1的阻值为
(2)由(1)中分析可知,当滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处时,此时流过滑动变阻器的电流为
由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为
(3)因并联电路中各支路互不影响,因此当滑动变阻器接入电路阻值发生变化时通过定值电阻R1的电流I1不变,仍为0.3A,由电流表A的量程可知,流过干路的电流最大为I0=3A,此时流过滑动变阻器的最大电流为
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
答:(1)电阻R1的阻值为20Ω;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω;
(3)滑动变阻器R2连入电路中最小电阻约为2.22Ω。
2、(1)0.2A;(2)20Ω
【解析】
【详解】
解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻R1两端电压,电流表测量电路中的电流,电流表的示数
(2)电阻R2两端的电压
U=U-U1=6V-2V=4V
由串联电路电流的规律可知通过R2的电流
I2=I1=0.2A
电阻R2的阻值
答:(1)电流表的示数是0.2A;
(2)电阻R2的阻值是20Ω。
3、(1)5Ω;(2)6V;(3)1.8A
【解析】
【详解】
解:(1)由图甲可知,闭合开关S后,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,由欧姆定律可得电阻R1的阻值
(2)串联电路总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得电源电压
(3)由图乙可知,闭合开关S后,两电阻并联接入电路,电流表A2测通过干路的电流,电流表A1测通过R1的电流,由欧姆定律可知,通过R1的电流为
通过R2的电流为
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A2的示数为
答:(1)电阻R1为5Ω;
(2)电源电压为6V;
(3)电流表A2的示数为1.8A。
4、(1)4V;(2)20Ω
【解析】
【详解】
解:由电路图可知,开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流;开关S闭合,开关S1断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流。
(1)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R2的电流不变,即通过R2的电流I2=0.4A,根据并联电路电压的规律及欧姆定律可得,电源的电压为
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流为
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R1的阻值为
答:(1)电源电压为4V;
(2)电阻R1的阻值为20Ω。
5、(1)6V;(2)15Ω
【解析】
【详解】
解:(1)由电路图可知,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。由电压表示数为3V可知,电阻R2两端的电压U2=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压
(2)因串联电路中各处的电流相等,电路中的电流
代入数据得
解得R2=15Ω。
答:(1)电阻R1两端的电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为15Ω。