15.2 科学探究：欧姆定律 同步测试（含解析）

第二节　科学探究:欧姆定律
一、选择题
1.下图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图像是(　　)
答案　A　先确定图像中两个物理量的关系是怎样的,再看图像中所反映的这两个物理量的关系与电阻一定时,电流与电压关系是否吻合。电阻一定时,电流与电压成正比。
2.由欧姆定律可导出R=,下列说法正确的是(　　)
A.当电压为0时,电阻为0
B.当电流增大2倍时,电阻减小2倍
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.不管电压或电流如何变化,电阻不变
答案　D　电阻是导体本身的一种性质,它与两端的电压和通过的电流无关,R=这个导出公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。电阻是导体本身的一种性质,当温度影响忽略时,只与导体的材料、长度、横截面积有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以,电压为0时,电流增大2倍或电压增大2倍时,电阻的阻值不变。
3.关于欧姆定律,下列说法正确的是(　　)
A.电阻越大,电流越小
B.电压越大,电流越大
C.电压为零,电阻也为零
D.以上说法都不对
答案　D　在电压一定时,导体电阻越大,电流越小, A错误。在电阻一定时,导体两端电压越大,电流越大,B错误。导体电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,C错误。
4.一段铜线的电阻为R,两端电压为U,通过的电流为I,下列说法中不正确的是(　　)
A.R由铜线的长度和横截面积决定
B.R的大小与U有关
C.铜线的电阻对电流通过有阻碍作用
D.R的大小与I无关
答案　B　温度一定时,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,铜线的电阻R与其长度和横截面积有关,A正确;导体的电阻是导体的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压无关,B错误;导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流的阻碍作用,C正确;导体的电阻是导体的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压无关,D正确。
5.从欧姆定律可以导出公式R=U/I,此式说明(　　)
A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍
B.当电流增大2倍时,电阻R减小2倍
C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变
D.当电压为零时,电阻R也为零
答案　C　公式R=U/I只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,与它两端的电压和通过的电流无关,无论电压为多少,电阻大小不变。
6.在“探究电流与电阻的关系”实验中,利用如图甲所示电路,得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像。电源电压为9 V。若某次实验时滑动变阻器连入的阻值为2 Ω,则该次实验所接入的定值电阻R0的阻值为(　　)
A.1 Ω B.4 Ω C.6 Ω D.8 Ω
答案　B　由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路中的电流;根据图像可知,IR0是一定的,即定值电阻两端电压一定(为6 V),则变阻器两端分得电压为3 V,则电路中的电流为:I===1.5 A,定值电阻的阻值为:R0===4 Ω。
7.小明在“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像,根据图像,下列说法错误的是(　　)
A.当在导体乙的两端加1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.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
答案　D　从图像中可以看出当在导体乙的两端上加1 V的电压时,对应电流为0.1 A,故通过导体乙的电流为0.1 A, A正确;将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,因并联电路各支路两端电压均相等且等于电源电压,图中甲对应电流为0.6 A,图中乙对应电流为0.3 A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,故干路中的电流为0.9 A,B正确;从图中可知电阻的U-I图像为正比例图像,故通过导体甲的电流与其两端的电压成正比,C正确;根据图中数据当电压等于3 V时,甲的电流为0.6 A,则甲的电阻为5 Ω,乙的电流为0.3 A,得乙的电阻为10 Ω,导体甲的电阻小于导体乙的电阻,D错误。
8.(多选)关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法中正确的是(　　)
A.电阻越大,电流越小;电压越大,电流越大
B.导体两端的电压越高,通过这段导体的电流就越大
C.在电压不变的情况下,导体中的电流越大,导体的电阻越小
D.在电压一定的情况下,导体电阻越小,电流就越大
答案　BD　由欧姆定律:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,知A错误,B、D正确;电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,C错误。
二、填空题
9.德国物理学家　　　　经过十年不懈的努力,通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,概括为数学表达式I=。为了纪念他的杰出贡献,人们将他的名字命名为 　　　　　的单位。?
答案　欧姆　电阻
解析　德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律;为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
10.导体两端的电压为6 V,通过它的电流是0.3 A,则该导体的电阻是　　 Ω;若导体两端电压变为12 V,则通过它的电流为　　　　 A;若将电路断开,该导体的电阻为　　　　Ω。?
答案　20　0.6　20
解析　该导体的电阻是R=U/I==20 Ω;电阻不变的情况下,电流与电压成正比,若导体两端电压变为12 V,则通过它的电流为0.6 A;电阻是导体本身的一种特性,它不会随着电压、电流的变化而变化。将电路断开,该导体的电阻仍为20 Ω。
11.灯泡L上标有“2.5 V”的字样,它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示,则灯泡L正常发光时的电阻是　　　　 Ω,灯泡L正常工作时的电流是 　　　　 A,灯丝的电阻随电压的增大而 　　　　。?
答案　10　0.25　增大
解析　灯泡L正常发光,则灯泡两端的电压UL=2.5 V,由题图可知,此时灯泡的电阻RL=10 Ω,所以,电路中的电流I===0.25 A;由图线可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
三、计算题
12.如图所示,电源电压恒为12 V,电阻R1为20 Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8 V,求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R2的电流。
答案　(1)4 V　(2)0.2 A
解析　(1)由电路图知,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压;R1两端的电压U1=U-U2=12 V-8 V=4 V;
(2)两电阻串联,所以通过R2的电流I2=I1===0.2 A。
13.如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端移到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙,则可判断电源电压是多少?定值电阻R的阻值是多少?
答案　9 V　6 Ω
解析　当变阻器的滑片P移到a端时,只有定值电阻连入电路,此时电流最大,电压表的示数等于电源电压,即电源电压U=9 V;因为I=,所以定值电阻R===6 Ω。
14.如图所示,R1=10 Ω,当滑片P移至R2的最左端时,电流表示数为0.6 A。求:
(1)电源电压。
(2)当滑片P移至R2的最右端时,电流表的示数为0.2 A,则电压表的示数是多少?R2的最大值是多少?
答案　(1)6 V　(2)4 V　20 Ω
解析　(1)当滑片P移到R2的最左端时,R2=0,所以此时R1两端的电压U1等于电源电压U,即U=U1=0.6 A×10 Ω=6 V;
(2)滑片移到最右端时,变阻器连入阻值最大,R1与R2串联,电流表测电路中电流,
由欧姆定律可得R1两端的电压是:U1'=IR1 =0.2 A×10 Ω=2 V,
所以电压表的示数是:U2=U-U1'=6 V-2 V=4 V,
则R2的最大值是:R2大=U2/I==20 Ω。
15.如图所示,是九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图,其电源电压U=5 V,电路保护电阻R1=20 Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=5 Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在O点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。
(1)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?
(3)如果将图中的电压表改换为电流表,请计算风力最强时电流表的示数。
答案　(1)0 V　0.2 A
(2)1 V
(3)0.25 A
解析　由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2右半部分接入电路的电阻的电压,R2相当于定值电阻接入电路中。(1)无风时,塑料片竖直下垂,此时电压表被短路,电压表的示数为0 V;电路中的电流为:I===0.2 A。(2)当风力最强时,电压表的示数即R2两端的电压,电路中的电流I2=I=0.2 A,电压表的示数U2=I2R2=0.2 A×5 Ω=1 V。(3)将图中的电压表改换为电流表,当风力最强时,电路为R1的简单电路,所以此时电流表的示数I'===0.25 A。