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2025苏科版九年级物理全一册
第十四章 欧姆定律
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.下面的材料中,导电性能最好的是 ( )
A.锻炼时使用的瑜伽垫 B.制作芯片用的硅晶片
C.家中电线里的铜芯 D.极低温下超导的金属铅
2.一根导线的电阻为R,要使这根导线的电阻变大,可以采用的方法是 ( )
A.将导线拉长 B.将导线对折
C.增大导线两端的电压 D.减小通过导线的电流
3.如图所示的电路中,电阻阻值R1A.U1>U2 B.U1I2 D.I1=I2
4.某同学用伏安法测电阻的阻值时,不慎将电压表和电流表接反了,但正、负接线柱的接法正确且电压表、电流表接入的量程较小,如图所示.当开关S闭合时 ( )
A.电流表一定被烧坏
B.电压表有可能被烧坏
C.两表都有可能被烧坏
D.以上现象都不会发生
5.为了节约能源,同学们在不影响书写、阅读的前提下,坚持在教室少开两盏照明灯.当这两盏照明灯熄灭后,下列说法正确的是 ( )
A.教室电路中的电流增大了 B.教室中的灯是串联的
C.教室电路两端的电压降低了 D.教室电路中的电阻增大了
6.如图所示的电路,电源电压保持不变,开关S1、S2均闭合.当开关S2断开时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1的示数变大
C.电压表V与电流表A1示数的比值变大
D.电压表V与电流表A示数的比值变大
7.图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的机械电位器结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连.下列有关说法正确的是( )
A.机械电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.机械电位器通过改变电阻丝的温度来改变接入电路的电阻
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
8.下列四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是 ( )
A B C D
9.学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程,小敏认识并使用了如图台秤,发现指针偏转角度与所测物体质量成正比.根据台秤示数变化规律,小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,设计的电路最合理的是 ( )
A B C D
10.如图甲所示的电路,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路的电阻的变化情况如图乙所示,已知定值电阻R1=10 Ω.下列说法正确的是( )
A.电源电压为8 V
B.在滑片移动的过程中,电压表示数与电流表示数的比值变大
C.滑动变阻器R2的最大阻值为 10 Ω
D.通过R1的电流变化范围为 0.2~0.6 A
二、填空与作图题(共7小题,计19分)
11.(2分)一滑动变阻器铭牌上标有“50 Ω 2 A”的字样,其中“2 A”表示 .如图所示的电阻箱的示数为 Ω.
第11题图 第13题图
12.(2分)一个小灯泡的电阻为10 Ω,正常工作时通过灯丝的电流为0.4 A,现将其接入电源电压为12 V的电路中,要使其能正常发光,则应 联一个 Ω的电阻.
13.(2分)某小组为了研究火情监视装置,将热敏电阻R、警示灯L、电压表和电流表组成如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小.闭合开关S后,当火情发生(温度升高)时,电流表的示数 ,警示灯两端的电压 .(均选填“变大”或“变小”)(设电源电压及灯丝电阻不变)
14.(2分)小明发现实验室里有一卷电线,他了解到此类电线每米的电阻约为0.3 Ω.为了粗略估算电线有多长,小明用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量.测得电压表的示数为4.5 V,电流表的示数为0.3 A,则这卷电线的电阻为 Ω,这卷电线的长度约为 m.
第14题图 第15题图
15.(3分)如图所示电路中,已知定值电阻R的阻值为10 Ω,忽略温度对小灯泡L灯丝电阻的影响.闭合开关S后,电压表V的示数为3 V,电流表A的示数为0.2 A,则小灯泡L的灯丝电阻RL= Ω,电源电压为
V;流经定值电阻R和小灯泡L的电流之比为 .
16.(2分)为能自动记录跳绳的次数,小天设计了一种自动计数器,其电路如图甲所示.R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻变大,计数器计数一次.信号处理系统能记录A、B间每一时刻的电压,若电源电压为12 V,某时段A、B间的电压随时间的变化图像如图乙所示,当A、B间电压为 V时,计数器计数一次.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值变为原来的 倍.
17.(6分)(1)如图1所示,a、b分别是甲、乙两电阻的I-U图像.将甲、乙两电阻串联得到丙电阻,请在图中大致作出丙电阻的I-U图像c.
图1
(2)如图2所示,开关S闭合后,电流表示数增大,如果电路中只有两个电阻,且电路不是并联电路,请画出电阻的连接方式.
图2
三、实验与探究题(共4小题,计23分)
18.(3分)按要求完成填空.
(1)如图甲所示,该实验探究的是 对电阻大小的影响.
(2)如图乙所示是“探究电流与电压的关系”的实验电路图,连接好电路闭合开关,发现电流表示数较大,电压表示数几乎为0,则电路故障原因可能是 .
(3)在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中,滑动变阻器的作用:①保护电路;② .
19.(5分)图甲是“伏安法”测电阻的实物图,所用滑动变阻器的规格是“20 Ω 1 A”,电源电压不变,待测电阻Rx的阻值约为9 Ω.
甲 乙 丙
(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大.
(2)正确连接电路后,若图甲中导线a内部断路,其余均完好,闭合开关,观察两电表的示数,现象为 (多选,填选项前字母).
A.电压表指针指在零刻度线处
B.电压表指针指在满刻度线处
C.电流表指针指在零刻度线处
D.电流表指针发生偏转
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表和电流表的示数分别如图乙 、丙所示,则Rx的阻值为 Ω.
(4)实验中,电压表突然损坏,小芳利用剩下的器材组成了如图丁所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你补充实验步骤并写出Rx的表达式.(滑动变阻器的最大阻值用R表示)
丁
①将滑片移至最右端,闭合开关,记下此时电流表的示数I1;
② ;
③Rx的表达式:Rx= .
20.(8分)图甲是小芳做“探究电流与电阻的关系”实验的电路图.已知电源电压恒为4.5 V,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,可供选择的定值电阻的阻值分别为2 Ω、5 Ω、10 Ω、20 Ω和30 Ω.
(1)小芳根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线的连接是错误的,请在图乙中将这根导线打上“ ”,并补画出正确的连线.
甲 乙 丙
(2)电路连接正确后,小芳先用5 Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则电路中的电流为 A;接下来用10 Ω的电阻代替5 Ω的电阻做实验,应将滑动变阻器的滑片从上一位置向 (选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数保持 V.
(3)如果根据所测得的数据作出图像来反映实验结论,最可能的是图 (填序号).
(4)小芳发现另一个同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如下表:
实验次序 1 2 3 4 5
R/Ω 2 5 10 20 30
I/A 1.2 0.48 0.24 0.12 0.08
小芳认为该同学要得到第1次实验中的数据,应对图乙所示实验装置中的 进行调整才能测出.该表格中还有一组数据不符合实际,该组数据的实验次序为 ,理由是
.
21.(7分)雨天乘车时,小华发现汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化.雨停后,刮水器自动停止工作.小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置,小华想知道该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究.
甲 乙 丙
(1)小华按照所设计的电路图连接电路.实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”).小华通过观察电路中 的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化.
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录数据如下.
检测网浸入雨水中的部分 未浸入 浸入 浸入 全部浸入
电流表的示数/A 0 0.20 0.32
①检测网有浸入雨水中时,电流表的示数如图丙所示,请将表格中的数据补充完整.
②分析数据可知,检测网浸入雨水中的深度越深,电流表示数越大.这说明a、b间接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”).根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的.
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗.请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题.
加装的元件是 .
简述你的做法: .
四、综合题(共2小题,计18分)
22.(8分)在如图所示的电路中,电源电压为6 V,R2=50 Ω,当滑动变阻器的滑片P滑至中点时,闭合开关S,电流表的示数为0.36 A.
(1)此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表的示数为多少
(3)滑动变阻器的滑片是否允许调到最左端 为什么
23.(10分)小天查阅资料,制作了一个如图甲所示的温度自动报警电路,电源电压为12 V保持不变,图乙为热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像.
甲 乙 丙
(1)当电压表示数为9 V时,电路发出警报,此时温度恰好达到55 ℃,求R0的阻值.
(2)按照此电路设计,当电压表示数为10 V时,求此时电流表示数和大概温度.
(3)为了让电路更加合理,小明将定值电阻R0换成滑动变阻器R2(0~500 Ω),如图丙所示,这种电路的优点是 ;若要保持报警电压不变,但报警温度下调,则应该将滑动变阻器的滑片P向 移动.
第十四章 欧姆定律
1.D
2.A 将这根导线拉长,长度变大、横截面积变小,电阻变大,故A符合题意;将导线对折,长度变小、横截面积变大,电阻变小,故B不符合题意;导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的流无关,故C、D不符合题意.
3.C 由题图可知,闭合开关后,电阻R1、R2并联,根据并联电路的电压特点可知,U1=U2,故A、B错误;由于两电阻两端的电压相等,根据欧姆定律可得I1R1=I2R2,由于R1I2,故C正确,D错误.
4.B 由题中电路图可知,电压表串联接入电路,由于电压表的内阻很大,电路中的电流会很小,通过电流表的电流很小,故电流表不会被烧坏;电压表相当于测量的是电源电压,由于选择的电压表量程较小,故电压表可能被烧坏.
5.D 教室里的照明灯工作时互不影响,因此它们是并联的,干路中的电流等于各支路电流之和,打开的照明灯越多,干路中的电流越大,当两盏照明灯熄灭后,干路中的电流变小,故A、B错误;家庭电路的电压是220 V,当这两盏照明灯熄灭后,教室电路两端的电压不变,仍为220 V,故C错误;由欧姆定律可知,电压不变、电流变小时,可判断出电路中的总电阻变大,故D正确.
6.D 开关S1、S2均闭合时,R1和R2并联,电压表V测电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1支路的电流.开关S2断开时,电路中的电阻只有R1,电压表V仍测电源电压,因此其示数不变,A错误.并联电路各支路互不影响,所以电流表A1示数不变,B错误.电压表V与电流表A1示数的比值是电阻R1的阻值,不变,C错误.电流表A由测干路电流(通过R1和R2的电流之和)变为测通过R1的电流,因此其示数变小;电压表V与电流表A示数的比值变大,D正确.
7.D 机械电位器应该与电风扇中的电动机串联,从而实现风扇风速的控制,故A错误;如题图乙所示,机械电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,从而改变电路中的电流达到改变风扇风速的目的,故B错误;若将a、b接入电路中,触片左边的电阻丝接入电路,转动旋钮,电阻丝连入电路的长度发生变化,顺时针转动旋钮,电阻丝连入电路的电阻增大,电流变小,风扇风速变慢,故C错误;若将b、c接入电路中,触片右边的电阻丝接入电路,转动旋钮,电阻丝连入电路的长度发生变化,顺时针转动旋钮,电阻丝连入电路的电阻减小,电流变大,风扇风速加快,故D正确.
8.D 题图A中可用伏安法求得Rx的电阻;题图B中的电流表可以测得总电流和通过R0的电流,利用并联电路的电流之比等于电阻的反比可求得Rx的电阻;题图C中闭合开关S后,可用R0的阻值和电流表的示数求出电源电压,当开关S断开时,电源电压除以电流表的示数就是R0和Rx的总电阻,从而求出Rx的电阻.
9.B 要求指针偏转角度与所测物体质量成正比,则电表的示数应与滑动变阻器接入电路的电阻成正比.选项A中,闭合开关S,电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测量R两端的电压,由串联电路电压的规律和欧姆定律可知,电压表的示数UV=U-U0=U-IR0=U-,可知电压表示数UV和R不成正比,故A不符合题意;选项B中,闭合开关S,电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测量R滑片上端部分的电压,因为电压表内阻很大,在电路中相当于断路,在滑片移动过程中,电路的总电阻不变,由I=可知,电路中的电流不变,电压表的示数UV=IR滑上,所以UV和R滑上成正比,故B符合题意;选项C、D中,闭合开关S,电阻R0和滑动变阻器R串联,电流表测量电路中的电流,电流表的示数IA=,所以IA与R不成正比,故C、D不符合题意.
10.D 闭合开关S,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中的电流.当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,此时电压表测电源电压,由题图乙可知,电源电压为6 V,故A错误;由R=可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,所以在滑片移动的过程中,电压表示数与电流表示数的比值不变,故B错误;当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由题图乙可知,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,故C错误;当滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,则 I大===0.6 A,当滑片位于最右端时,电路中的电流最小,则I小===0.2 A,则通过R1的电流变化范围为0.2~0.6 A,故D正确.
11.该滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A 20
【解析】“50 Ω 2 A”是滑动变阻器铭牌上的数据,“2 A”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A.题图中电阻箱的示数为20 Ω.
12.串 20
【解析】由题意可知,该小灯泡的额定电压UL=ILRL=0.4 A×10 Ω=4 V;因电源电压为12 V,故要与小灯泡串联一个电阻,使该电阻两端电压U'=12 V-4 V=8 V,则串联电阻的阻值R===20 Ω.
13.变大 变大
【解析】热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关S后,当火情发生时,温度升高,热敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,电源电压不变,则电路中的电流变大,故电流表的示数变大;灯丝电阻不变,故警示灯两端的电压变大.
14.15 50
【解析】由I=得,这卷电线的电阻R===15 Ω;因电线每米的电阻约为0.3 Ω,所以这卷电线的长度约为L==50 m.
15.15 3 3∶2
【解析】闭合开关S后,R与L并联,电流表测量通过小灯泡L的电流,电压表测量电源电压,故可判断电源电压为3 V,则RL===15 Ω;流经定值电阻R的电流IR===0.3 A,则IR∶IL=0.3 A∶0.2 A=3∶2.
16.2 5
17.(1)如图所示.
(2)如图所示.
【解析】(1)将甲、乙两电阻串联得到丙电阻,串联电路总电阻大于任一分电阻,所以这三个电阻中丙电阻最大,根据欧姆定律可得在电压一定时,通过丙电阻的电流最小.(2)根据电路中只有两个电阻且电路不是并联电路,可知两个电阻串联;由于开关S闭合后,电流表示数增大,则根据欧姆定律可知电路中电阻变小,说明此时只有一个电阻连入电路,所以开关S闭合将一个电阻短路.
18.(1)温度 (2)R1短路 (3)②改变导体两端的电压
19.(1)如图所示.
(2)AD (3)8 (4)②将滑片移至最左端,记下此时电流表的示数I2 ③
20.(1)如图所示. (2)0.4 右 2 (3)C (4)电流表量程 5 滑动变阻器的最大阻值太小,无法使30 Ω的定值电阻两端的电压为2.4 V(合理即可)
【解析】(2)由题图丙知,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.4 A;电阻R两端的电压为0.4 A×5 Ω=2 V,为保持定值电阻两端电压不变,当换用10 Ω电阻时,应使滑动变阻器接入电路的电阻增大,即滑片向右滑.(3)电压一定时,电流与电阻成反比,故I-R图像应是反比例函数图像,故选C.(4)第1次实验中的电流为1.2 A,故将实验装置中的电流表换成大量程才能测出;由表格数据知,实验中,应保持定值电阻两端的电压为2.4 V不变,变阻器分得的电压为4.5 V-2.4 V=2.1 V,则有R∶R滑=2.4 V∶2.1 V=8∶7,因变阻器的最大阻值为20 Ω,则接入电路的定值电阻的最大阻值为×20 Ω≈22.9 Ω,而30 Ω大于22.9 Ω,所以不符合实际.
21.(1)导体 电流表示数 (2)①0.12 ②变小 横截面积 (3)开关 将开关与检测网并联(合理即可)
22.(1)从电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流
所以U1=U2=U=6 V,I=I1+I2=0.36 A(1分)
I2===0.12 A (1分)
I1=I-I2=0.36 A-0.12 A=0.24 A (1分)
故滑动变阻器接入电路的阻值R1===25 Ω (1分)
(2)滑片在滑动变阻器中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为25 Ω,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,R'1=2R1=2×25 Ω=50 Ω (1分)
此时,I'1===0.12 A (1分)
所以电流表的示数I总=I'1+I2=0.12 A+0.12 A=0.24 A (1分)
(3)滑动变阻器的滑片不允许调到最左端,若将滑动变阻器的滑片调到最左端,其接入电路的阻值为0,将会造成电路短路,这是不允许的. (1分)
23.(1)两电阻串联,电压表测R1两端的电压,由题图乙可知,温度恰好达到55 ℃时,R1的阻值为150 Ω
当电压表示数为9 V时,由串联电路电压的规律可知,R0两端的电压U0=12 V-9 V=3 V (1分)
由欧姆定律和串联电路各处的电流相等可知=
故R0==×150 Ω=50 Ω (2分)
(2)按照此电路设计,当电压表示数为10 V时,由串联电路电压的规律可知,R0两端的电压U'0=12 V-10 V=2 V (1分)
由欧姆定律可知,电流表示数(电路的电流)
I===0.04 A (2分)
由欧姆定律可知,此时热敏电阻的阻值R'1===250 Ω
由题图乙可知,此时温度大约是25 ℃ (2分)
(3)可改变报警的温度(1分) 右(1分)
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