沪科版九年级物理 15.2科学探究：欧姆定律 同步测试（含解析）

2018-2019学年沪科版九年级物理 15.2科学探究：欧姆定律 同步测试
一、单选题
1.根据下列一组实验数据，可以得到的结论是（）
导体两端的电压
导体的电阻
通过导体的电流
2V
10Ω
0.2A
4V
10Ω
0.4A
6V
10Ω
0.6A
A.?导体电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比B.?导体电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比C.?导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比D.?导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
2.一个定值电阻两端的电压为3V时通过的电流为0.5A，若两端的电压再加大6V后通过的电流是（?? ）
A.?1A??????????????????????????????????????B.?1.5A??????????????????????????????????????C.?2A??????????????????????????????????????D.?2.5A
3.在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片向右移动时（? ）
A.?有三个电表的示数可能发生改变?????????????????????????B.?电压表V与A1的比值一定不变C.?电流表A与A1的差值可能变大?????????????????????????????D.?电流表A与A2的比值一定不变
4.如表是晓红在探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系的实验中，得出的四组数据．由所学的知识可知，晓红记录的数据中，有误的一组是（?? ）
?A
?B
?C
?D
?电流（I/A）
?0.10
?0.15
?0.30
?0.25
?电压（U/V）
?3.0
?4.5
?6.0
?7.5
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
5.在探究“电流与电阻关系”的实验中，实验室提供了如下器材：电源（电源电压3V保持不变）、滑动变阻器R0（0～20Ω）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关各一个、导线若干。依据如图所示的电路，各小组同学保持电阻R两端的电压U=2V不变，记录了六组数据，并绘制成图象。请你根据所学的知识和给定的器材，选择出比较合理的图象（? ）
A.????????????????????????????????B.?C.?????????????????????????????????D.?
6.在测量某电阻的阻值时，晓毅连接了如图所示的实物电路．在完成该电阻的测量实验后，晓毅计算出了待测电阻的阻值．若晓毅想要测量此时滑动变阻器接入电路中的阻值，则他可以（电源电压未知）（?? ）
A.?将甲导线去掉B.?将乙导线左端的接头与滑动变阻器右上端的接线柱相连C.?将丙导线右端的接头与滑动变阻器左上端的接线柱相连D.?将丁导线的左端与电源的负极直接相连
7.研究电流跟电压、电阻的关系，用如图所示的电路，分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行，在“保持电阻不变”这一步，实验要求是（?? ）
A.?保持R′的滑片位置不动????????????????????????????????????????B.?保持R不变，调节R′滑片到不同的适当位置C.?保持R的电压不变????????????????????????????????????????????????D.?保持电路中的电流不变
8.如图所示，开关S闭合后，电压表V1的示数是5V，电压表V2的示数是9V，那么R1和R2的阻值之比及其通过的电流之比（?? ）
A.?4：9，9：4?????????????????????B.?9：4，4：9?????????????????????C.?4：5，1：1?????????????????????D.?5：4，1：1
9.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图2所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（?? ）
A.?当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1AB.?将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0．9AC.?通过导体甲的电流与其两端的电压成正比D.?导体甲的电阻大于导体乙的电阻
10.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是（　　）
A.?导体甲的电阻大于导体乙的电阻B.?通过导体甲的电流与其两端的电压成正比C.?当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1AD.?将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0.2A
二、填空题
11.如图电路中，灯泡的规格为“6V? 2W”，闭合开关，灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，此时电压表的示数________，电流表的示数________（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡的亮度________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）．电源电压为________V．
12.小英按图1所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图2所示，则电压表的示数为________?V，电流表的示数为________?A，待测电阻Rx的阻值为________Ω．
13.图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路（电源电压保持不变），图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由10Ω更换为15Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压________（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向________（选填“a”或“b”）端滑动
14.在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是________，电阻R1的阻值是________，电阻R2的阻值是________．
15.如图所示是A、B两定值电阻的U－I图像，由图像中信息可知：A导体的电阻为________ Ω，若将A、B串联接到一电源上，当通过A导体的电流为0.2A时，电源电压为________?V；若将A、B两电阻并联，则当通过A导体的电流为0.2A时，B导体两端电压为________?V，通过B导体的电流为________?A。
三、解答题
16.如图所示，电源电压为6V，开关闭合时，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.5A，问：L2的电阻是多少？L1的两端的电压是多少？
四、实验探究题
17.如图是小明和小华设计的拉力健身器示意图，在拉环处加拉力时，滑杆PQ可随之自由滑动（导线对滑杆滑动无影响）。已知：在弹性限度内，弹簧伸长的长度与受到的拉力大小成正比．老师认为他们的设计有不足之处，应在电路中串联一个定值电阻．
（1）串联定值电阻在电路中的作用是________。
（2）小明和小华的改进方案分别如下：小明：把定值电阻串联接在A、B之间。小华：用定值电阻替换电流表。若按照小明的方案：闭合开关，向右拉动拉环，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数________（选填“变大”“不变”或“变小”）。若按照小华的方案：闭合开关，当拉力为0N时，滑片P位于B端，电压表示数为0V；当拉力为500N时，电压表示数为1.5V；当拉力为1000N时（在弹性限度内），电压表示数________3V（选填“大于”“等于”或“小于”）。
18.图甲是探究“电流与电阻的关系”的实物电路（滑动变阻器的规格为“20Ω? 2A”），实验时：
（1）拆接电路，开关应________（选填“断开”或“闭合”）；
（2）现在a、b间接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数如图乙所示，则电阻R两端的电压U1为________V；
（3）在a、b间改接10Ω的电阻，调节滑动变阻器，使得电压表示数________U1（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（4）若想利用该实验装置来测量额定电压为3.8V、电阻为10Ω的小灯泡的额定功率，除了在a、b间改接小灯泡外，还必须对电路做的改动有：________．
五、综合题
19.如图甲所示，电源两端电压恒定，R1、R2是均为定值电阻，R0为滑动变阻器．图乙是通过定值电阻R1的电流随其两端电压变化的图象．当开关S1、S2闭合，滑动变阻 器的滑片P滑至最左端时，电压表的示数为U1 ， 电流表的示数为I1；当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电流表的示数为I2；已知U1=6V，R2=6Ω，I1与I2的差值为1.3A．求：
（1）定值电阻R1的阻值大小；
（2）电流表的示数I1；
（3）滑动变阻器的最大阻值R0 ．

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】由表中数据可以看出，导体的电阻保持10Ω不变时，导体两端的电压越大，导体中的电流越大，其电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，则可得导体电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，所以ACD错误，B正确．故选B．【分析】此题考查了对实验数据的分析，在分析数据时，一定注意控制的变量.
2.【答案】B
【解析】【解答】解：由I= 可得，定值电阻的阻值： R= = =6Ω，当定值电阻两端的电压再加大6V即U′=9V时，通过的电流：I′= = =1.5A．故选B．【分析】知道定值电阻两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出定值电阻的阻值，再根据欧姆定律求出两端的电压再加大6V后通过的电流．
3.【答案】B
【解析】【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流，电流表A测干路电流， 因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，R1支路电流不变，即电流表A1的示数不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，由I= 可知，该支路的电流变小，即电流表A2的示数变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A的示数变小，综上可知，有两个电表的示数发生改变，故A错误；因电压表V与A1的比值等于定值电阻R1的阻值，所以，电压表V与A1的比值一定不变，故B正确；因电流表A与A1的差值等于通过滑动变阻器的电流，所以，电流表A与A1的差值变小，故C错误；因电流表A与A2的比值 = =1+ ，所以，A1的示数不变、A2的示数变小时，电流表A与A2的比值变大，故D错误．故选B．【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流，电流表A测干路电流，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时R1支路电流的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，然后判断选项得出答案．
4.【答案】C
【解析】【解答】解：因电阻的阻值不变，所以，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比， 由表格数据可知，ABD中电压表和电流的比值均为30，而C中电压和电流的比值为20，故C中有错误．故选C．【分析】定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律可知通过定值电阻的电流和两端的电压成正比，据此分析表格数据得出解答．
5.【答案】A
【解析】【解答】在电压不变时，电流与电阻成反比，电流与电阻之积为2V，电流随电阻变化关系为为反比例函数，D不符合题意；根据串联电路电压的特点，变阻器分得的电压为：3V﹣2V＝1V，定值电阻的电压为变阻器分得的电压为 ＝2倍，根据分压原理，定值电阻的最大值为 ×20Ω＝40Ω，BC不符合题意、A符合题意。故答案为：A。【分析】在电压不变时，电流与电阻成反比；由图可知，R和R0串联，电压表测量R两端的电压，电路表测量电路中的电流，根据串联电路电压的特点可以求出变阻器分得的电压，根据分压原理，可以求出定值电阻的最大值；
6.【答案】B
【解析】【解答】解： A．将甲导线去掉后，由于电源的电压为止，无法测出滑动变阻器两端的电压，故A错误；B．将乙导线左端的接头与滑动变阻器右上端的接线柱相连后，可以测出电源的电压，又知道定值电阻两端的电压和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据R= 求出滑动变阻器的阻值，故B正确；C．将丙导线右端的接头与滑动变阻器左上端的接线柱相连，不能改变电路，无法测出滑动变阻器两端的电压，故C错误；D．将丁导线的左端与电源的负极直接相连，只是去掉开关，不能改变电路，无法测出滑动变阻器两端的电压，故D错误．故选B．【分析】根据R= 可知，要测滑动变阻器接入电路中的阻值，应之间或间接测出变阻器两端的电压和通过的电流，据此进行解答．
7.【答案】B
【解析】【解答】解：研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻的电压和电流，讨论电流跟电压的关系， 实验中应：保持R不变，调节R′滑片到不同的适当位置．故选B．【分析】（1）电流跟电压、电阻有关，用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系．（2）研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，改变定值电阻两端的电压，讨论电流跟电压的关系．（3）研究电流跟电阻的关系时，保持电阻两端的电压不变，改变电阻大小，讨论电流跟电阻的关系．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源的电压． 由于串联电路各处的电流相等，所以，通过R1、R2的电流之比为1：1；因串联电路中总电压等于各电阻两端电压之和，所以，电阻R2两端的电压为U2=U﹣U1=9V﹣5V=4V；由欧姆定律得： = = = = ．故选D．【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源的电压．根根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流关系，据串联电路电压特点求出R1两端的电压，再根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律求出电阻R1与R2的阻值之比．
9.【答案】D
【解析】【解答】电压相同时，电流和电阻成反比。所以导体甲的电阻小于导体乙的电阻。故选D。
10.【答案】A
【解析】【解答】解：A、由图象知，在电阻两端电压都是2V时，通过甲电阻的电流为I甲=0.4A，通过乙电阻的电流为I乙=0.2A，所以两电阻的阻值分别为R甲==5Ω，R乙==10Ω，即甲的电阻较小，此选项错误；B、对于甲导体，电阻一定，通过的电流与两端电压成正比，此选项正确；C、由图象知，在导体乙的两端加1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，此选项正确；D、甲乙两电阻串联后的总电阻为R串=R甲+R乙=5Ω+10Ω=15Ω串联后的电流为I==0.2A．此选项正确。故选A。【分析】在探究电流与电压的关系时，要保持电阻一定；由图象知，此题利用了甲乙两只电阻，需分别分析电流与电压的对应关系；在串联电路中各处电流都相等，并联电路各支路两端电压相等。
二、填空题
11.【答案】不变；变小；不变；6
【解析】【解答】解：由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源两端电压，电流表测通过滑动变阻器的电流，滑片向右滑动时，电源电压不变，电压表示数不变，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器两端电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，电流表示数变小；滑片移动时，灯泡两端电压不变，灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变；灯泡两端电压等于电源电压，灯泡正常发光，灯泡电压等于额定电压6V，则电源电压为6V；故答案为：不变；变小；不变；6．【分析】分析图示电路结构，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后根据并联电路特点、欧姆定律、电功率公式分析答题．
12.【答案】2.5；0.5；5
【解析】【解答】解： 由图2可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则电阻Rx两端的电压为2.5V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则通过电阻Rx的电流为0.5A，由I= 可得，电阻Rx的阻值：Rx= = =5Ω．故答案为：2.5；0.5；5．【分析】根据电表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出电阻Rx的阻值．
13.【答案】3；不变；b
【解析】【解答】由图乙可得对应点的U＝IR=0.3A×10Ω＝3V，故R两端的电压为3V；由串联分压可知电压的分配按照电阻大小分配的，在探究通过导体的电流与电阻关系的实验时利用控制变量法即保持电阻两端的电压不变，所以由串联电路电阻两端的电压与电阻成正比，故当R的电阻由10Ω更换为15Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压不变，滑动变阻器的阻值也要增大，故滑动变阻器的滑片应向b端滑动 .故答案为：3；不变；b .【分析】电压表测电阻R两端的电压，由图乙读出电阻R的为10Ω时的电流值，利用欧姆定律的变形公式U＝IR计算R两端的电压；在探究通过导体的电流与电阻关系的实验时，要保持电阻两端的电压不变，根据串联分压的规律可知，定值电阻的阻值增大时，它两端的电压增大，为了使电阻R两端的电压保持不变，要增大滑动变阻器接入电路的阻值 .
14.【答案】6V；10Ω；20Ω
【解析】【解答】解：（1）由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，电源的电压U=6V，电路中的电流I=0.6A，则R= = =10Ω；（2）当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙可知，电阻R2的两端电压为U′=6V﹣2V=4V，电路中的电流I′=0.2A，R2的阻值：R2= = =20Ω． 故答案为：6V；10Ω；20Ω．【分析】（1）由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知对应的电压和电流，根据欧姆定律求出R1的阻值．（2）当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出电阻R2的阻值．
15.【答案】20；6；4；0.4
【解析】【解答】（1）由图象可知，当UA=4V，IA=0.2A，∵，∴元件甲的电阻；（2）由图象可知，将A、B串联接到一电源上，当通过A导体的电流为0.2A时，I=0.2A时，UA=4V，UB=2V，电源电压U=UA+UB=4V+2V=6V。（3）元件A、B并联后接在电源两端时，IA=0.2A，由图象可知，UB=UA=4V，IB=0=0.4A。【分析】考查欧姆定律。
三、解答题
16.【答案】已知：电源电压U=6V，电压表示数UV=2.5V，电流表示数I=0.5A；求：L2的电阻；L1的两端的电压．解：∵I=，∴灯L2的电阻：R2==5Ω；灯L1两端电压：U1=U﹣U2=6V﹣2.5V=3.5V。答：L2的电阻是5Ω；L1的两端的电压是3.5V。
【解析】【分析】由电路图可知，两灯泡串联，电流表测电路电流，电压表测灯L2两端电压；已知L2两端电压与通过它的电流，由欧姆定律可以求出它的电阻；由串联电路特点可以求出L1两端电压。
四、实验探究题
17.【答案】（1）保护电路（2）不变；小于
【解析】【解答】(1)由电路图可知，如果电路中没有定值电阻，当滑片P在最左端时，电路短路，电源短路，会损坏电路；接入定值电阻后，滑片P在最左端时，不会造成电路短路，由此可见，定值电阻的作用是保护电路；(2)①由电路图可知，把定值电阻串联接在A. B之间，电压表测电源电压，电源电压不变，向右拉动拉环，滑片P向右移动的过程中，电压表示数不变；②设串联接入电路的定值电阻为R,闭合开关时,电路电流I＝ ，∵I＝ ，∴电压表示数U＝IR滑＝ ?R滑 ， 电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻不成正比，且随滑动变阻器阻值接入电路的阻值越大，电压表示数增加变慢，因为拉力与滑动变阻器接入电路的阻值成正比，所以电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不成正比，因此当拉力为500N时，电压表示数为1.5V；拉力为1000N是500N的两倍，电压表示数小于电压表原来示数的两倍，小于1.5V×2＝3V；故答案为：（1）保护电路；（2）不变；小于.【分析】拉动拉环时，电阻接入电路中的阻值会发生变化，相当于滑动变阻器，当滑动变阻器的阻值为零时，电路会形成短路，因此电路中应串联一个电阻来保护电路；当定值电阻在AB间时，电压表始终测量电源电压，当定值电阻与电流表互换时，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串分压的特点便可判断电压表的示数变化.
18.【答案】（1）断开（2）1.5（3）等于（4）增加干电池的节数，电压表应改用0～15V的量程
【解析】【解答】解：（1）电路拆接过程中，开关应该处于断开状态；（2）由图乙所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.5V；（3）探究导体中电流和导体电阻的关系时，要控制导体两端的电压不变，所以改接10Ω的电阻，调节滑动变阻器，使得电压表示数等于U1；（4）（2）将图中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，测其额定功率应使小灯泡两端电压为额定电压，即3.8V，应增加干电池的节数，电压表应改用0～15V的量程．故答案为：（1）断开；（2）1.5V；（3）等于；（4）增加干电池的节数，电压表应改用0～15V的量程． 【分析】（1）在拆接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器；（2）由图示电压表确定其量程与分度值，然后读出其示数；（3）利用控制变量法探究导体中电流和导体电阻的关系时，要控制导体两端的电压不变；（4）题目中告诉了小灯泡的额定电压，要注意分析电压表的量程及电源电压．
五、综合题
19.【答案】（1）解：由图象可知：R1两端的电压为U′=6V时，电流为I′=0.5A，由I= 可知： R1= = =12Ω；（2）解：当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，R1与R2并联，电压表测量电源电压，则U=U1=6V， 则通过R1的电流I′=0.5A，通过R2的电流I″= = =1A，所以电流表的示数I1=I′+I″=0.5A+1A=1.5A；（3）解：当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，滑动变阻器和定值电阻R1串联； 已知I1与I2的差值为1.3A，则I2=I1﹣1.3A=1.5A﹣1.3A=0.2A，由I= 可知：UR1=I2R1=0.2A×12Ω=2.4V；根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：U0=U﹣UR1=6V﹣2.4V=3.6V，则由I= 可知：R0′= = =18Ω，所以，R0=2R0′=2×18Ω=36Ω．
【解析】【分析】（1）由图象得出一组R1的电流、电压值，利用欧姆定律即可求出R1的阻值；（2）当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，R1与R2并联，电压表测量电源电压，电流表测干路电流，根据欧姆定律求出通过R2的电流，根据并联电路的电流特点求出电流表的示数I1；（3）当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，滑动变阻器和定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，根据I1与I2的差值为1.3A求出I2 ， 根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出滑动变阻器连入电路的阻值，即可求出滑动变阻器的最大阻值．