初中物理鲁科版九年级上册第十三章第二节欧姆定律及其应用练习题
一、单选题
如图所示,某同学在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,误将电流表和电压表调换了位置.闭合开关S后,下列现象中会发生的是
A.
电压表被烧坏
B.
小灯泡不亮
C.
小灯泡被烧坏
D.
电流表被烧坏
小刚用如图所示的电路探究“一段导体中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由更换为后,为了探究上述问题,他应该采取的下一操作是
A.
保持变阻器滑片不动
B.
将变阻器滑片适当向左移动
C.
更换电源
D.
将变阻器滑片适当向右移动
如图所示的电路中,电源电压为不变,电阻标有“??”,滑动变阻器标有“???1A”,电流表量程为“”,电压表量程为“”。为了保护各电表和元件,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
A.
B.
C.
D.
当开关S闭合时,电流表示数为,当开关S断开时,电流表示数为,则
A.
开关S闭合时,通过的电流为
B.
通过的电流为
C.
开关S闭合时,通过的电流为
D.
通过的电流为
如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是
A.
电压表?V?读数与电流表?读数的比值变大
B.
电流表?读数不变,电压表?V?读数不变
C.
电流表?读数与电流表?读数的差值变大
D.
电流表?读数变大,电压表?V?读数不变
如图所示的电路中,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时
A.
电流表示数减小,电压表示数不变
B.
电流表示数增大,电压表示数增大
C.
电流表示数减小,电压表示数减小
D.
电流表示数增大,电压表示数减小
某同学想用一只“、”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6V的蓄电池作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“”的电阻线。该同学应如何利用才能保证小灯泡正常发光
A.
应并联一段20cm长的电阻线
B.
应串联一段20cm长的电阻线
C.
应并联一段15cm长的电阻线
D.
应串联一段15cm长的电阻线
由欧姆定律公式可知
A.
同一导体两端的电压跟导体的电流成正比
B.
导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
C.
导体中的电流越大,导体的电阻越小
D.
导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是
A.
电路中R和是并联的
B.
油量表是由电流表改装而成的
C.
油位越高,流过R的电流越大
D.
油位越低,R两端的电压越小
如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,在此过程中
A.
电流表A的示数变大,电压表示数变小
B.
电流表A的示数变大,电压表示数变小
C.
电压表示数变小,电压表示数变大
D.
电压表示数不变,电压表示数变小
二、填空题
小红同学有一个电阻器,当她在电阻器的两端加12V的电压时,她测出通过的电流是240mA;当她在电阻器的两端所加的电压变为18V时,通过该电阻器的电流是______A,这时的电阻是______。
如图所示的伏安法测电阻电路中,电压表的内阻为,读数为3V;电流表内阻为,读数为待测电阻R的真实值等于______。
某导体两端的电压为6V时,通过它的电流强度为,导体电阻为______若将它两端的电压增大到18V,这时导体的电阻为______。
如图所示的电路图中,要使灯泡和组成串联电路,应该只闭合开关___________;要使灯泡和组成并联电路,应该只闭合开关____________。
三、实验探究题
现有下列器材:学生电源、电流表、电压表、定值电阻、、各一个、开关、滑动变阻器和导线若干,小明利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。要求导线不得交叉
正确连接电路后,调节滑动变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为_______。填字母
定值电阻短路定值电阻断路滑动变阻器短路滑动变阻器断路?
排除故障后,小明实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:_______________________________________;移动滑动变阻器滑片的滑片,其目的是__________________________。
上述实验中,小明用的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为的电阻接入电路,闭合开关,向________选填“A”或“B”端移动滑片,使电压表示数为_________V时,读出电流表的示数。
为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_________。填字母
A.
?1
A??
????????
?1
A???
??????
?
热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小明同学用如图所示的电路来探究热敏电阻的阻值与温度的关系。已知M为控温器,电源电压恒为12伏,R为电阻箱一种可以改变并读出阻值的变阻器。
在控温器中应该加入下列哪种液体?______
A.自来水煤油食盐溶液
当控温器中液体温度为,电阻箱阻值为100欧时,电流表的示数为安。则该温度下热敏电阻的阻值为______欧。
依次改变控温器中的液体温度,同时改变电阻箱的阻值,使电流表的示数始终保持在安。通过计算得到相关数据如下表:
温度
70
60
50
40
30
20
10
电阻欧
22
28
35
44
56
73
94
从表中可以看出,在一定温度范围内,该热敏电阻的阻值随温度的升高而______。
雨天乘车时,小华发现小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,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模拟电路进行探究.
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.
将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据:
检测网浸入雨水中部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数
______
结合上述实验将表格中的数据补充完整.
分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,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。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:电流表和电压表位置互换后,电压表就串联接入电路,由于电压表电阻很大,因此干路电流就很小,几乎没有电流流过灯泡,故小灯泡不亮,B正确.
故选B.
电压表由于自身电阻较大,简化电路时按断路处理;电流表由于自身电阻较小,简化时按导线处理.两表位置互换后,电压表就串联接入电流,由于自身电阻较大,导致总电阻很大,因此电路中电流很小,小灯泡和电流表中电流都很小,因此小灯泡不亮.
知道电压表的内阻很大在电路中相当于断路、电流表内阻很小在电路中相当于短路是关键.
2.【答案】D
【解析】解:当A、B两点间的电阻由更换为后,根据串联分压的知识可知,电压表的示数变大,
要保持电阻两端的电压不变,此时应该增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右端适当滑动,使电压表的示数与原来相同,故AB不符合题意,D符合题意。
更换电源时,不宜使电压表的示数不变,所以此方法不可取,故C不符合题意。
故选:D。
要探究电流和电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,改变电阻。
研究导体中的电流与电阻的关系,需要保证导体两端的电压不变是此题的突破点,并要掌握滑动变阻器的应用及串联分压的知识。
3.【答案】C
【解析】解:当滑动变阻器连入电路的电阻最小时,电路中的电流最大为,
电阻两端电压为,
滑动变阻器两端的电压为,
所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为。
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器分得的电压最大为,
所以两端电压为,
电路电流为,
滑动变阻器接入电路的电阻最大为。
故选:C。
从电路图可知,滑动变阻器与电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,电流表示数最大为,因为电阻允许通过的最大电流为,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律分别算出对应的滑动变阻器的阻值。
本题考查电阻、电流、电压的计算,关键是欧姆定律公式及其变形的应用,还要知道串联电路中电流和电压的规律。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
当开关闭合时,两灯并联,电流表测量干路电流;当开关断开时,电路中只有灯泡工作,电流表测量通过灯泡的电流;灯泡的电流等于总电流与通过灯泡的电流之差。
本题考查电流的计算,难点是对电路的分析,明白开关断开与闭合时电路的连接情况,知道并联电路电流的规律。
【解答】
由题意知,通过的电流为;
闭合开关时,通过的电流.
故选C。
5.【答案】D
【解析】解:
闭合开关S后,与并联,电流表测量干路电流,电流表测量滑动变阻器所在支路的电流,电压表测量电源电压;
A、由欧姆定律可知,电压表V读数与电流表读数的比值等于滑动变阻器接入电路的电阻,滑片P向左移动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,所以该比值变小,A错误;
BD、滑片P向左移动,变阻器接入电路的电阻变小,则通过变阻器的电流增大,即电流表的示数变大;并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过的电流不变;因为干路中的电流等于支路电流的和,所以干路中的电流变大,即的示数变大;电压表V测量的是电源电压,读数保持不变,故B错误,D正确;
C、根据并联电路的电流特点可知,电流表?读数与电流表?读数的差值为的电流,通过的电流不变,所以该差值保持不变,故C错误;
故选:D。
闭合开关S后,与滑动变阻器并联,电流表测量干路电流,电流表测量滑动变阻器所在支路的电流,电压表测量电源电压;滑动变阻器的滑片?P?向左移动的过程中,电阻变小,通过滑动变阻器的电流变大。
本题考查电流表和电压表示数的变化,难点是分析电路中各个用电器的连接情况。
6.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,与串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
,
电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故AC错误;
,
定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,故D错误,B正确.
故选B.
由电路图可知,与串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知两电表示数的变化.
本题考查了欧姆定律、串联电路的特点在动态电路中的应用.此类题应首先判断出滑动变阻器的阻值是怎样变化,再由欧姆定律得到电流的变化和定值电阻两端的电压变化.
7.【答案】D
【解析】解:灯泡正常发光时的电压为,要使其接到6V的电源上正常发光,则应串联一个电阻分压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电阻两端的电压:
,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
,即,
解得:,
因电阻线的电阻“”,
所以,串联电阻线的长度:
。
故选:D。
灯泡正常发光时的电压小于电源的电压,要使灯泡正常发光应串联一个电阻分压,根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,根据欧姆定律表示出电路中的电流,利用串联电路的电流特点建立等式即可求出电阻的阻值,再根据“”求出电阻线的长度。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道串联分压、并联分流的特点。
8.【答案】D
【解析】解:A、电压是形成的电流的原因,不会随电流的变化而变化。此选项错误;
B、导体两端的电压为零时,电流为零,但导体电阻不为零。此选项错误;
C、导体中的电流越大,说明两端电压越大,但电阻不变。此选项错误;
D、在物理学中,导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值。此选项正确。
故选:D。
电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比;电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
电阻是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关。其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。
此题考查的是我们对欧姆定律特别是变形公式的理解和应用,是基本规律的考查,需要正确理解电流、电压、电阻三者之间的关系。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
根据定值电阻与滑动变阻器R的连接形式判断连接方式;?
根据电流表和电压表的正确使用判断油量表的类型;?
根据油量的变化可知浮标的变化,进一步可知滑片移动的方向和接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。?
解决本题的关键是灵活运用滑动变阻器的变阻原理:通过改变连入电阻丝的长度,改变阻值的大小,从而改变电路中的电流。
【解答】
A.由电路图可知,与R依次连接即为串联,故A错误;?
B.由电路图可知,油量表与变阻器R并联,所以油量表应为电压表改装而成的,故B错误;
油位越低时,浮标下移,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由可知,电路中的电流变大;由可知,两端的电压变大,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R两端的电压变小,即电压表的示数越小,故D正确;
同理可知,油位越高,滑片下移,变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,即流过R的电流越小,故C错误。??
故选D。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知两端的电压变化。
【解答】
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
将滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,
由可知,两端的电压变大,即电压表的示数变大,故BCD错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A正确。
故选A。
11.【答案】?
【解析】解:由可得,电阻器的电阻:
,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
属于,当电阻器两端所加的电压变为18V时,电阻器的电阻仍为不变,
则此时通过的电流:
。
故答案为:;。
知道电阻器两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出电阻器的电阻;
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出电阻器两端所加的电压变为18V时通过的电流。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
12.【答案】1000
【解析】解:
由图R与电压表并联,所以,
由得通过电压表的电流:
,
通过R的电流,
所以。
故答案为:1000。
电压表与R并联,可以根据并联电路的电路特点和欧姆定律计算可求出R的真实值。
本题考查并联电路和欧姆定律的应用,根据并联电路的电压和电流特点,结合欧姆定律即可解题。伏安法是测量电阻的基本方法,有电流表内接法和外接法两种电路结构。注意两种方式的区别。
13.【答案】12
?
12
【解析】解:由可得,导体的电阻:
,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,将它两端的电压增大到18V时,导体的电阻仍为不变。
故答案为:12;12。
知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
电阻是导体本身的一种性质,只与导体材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律的简单的应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。
14.【答案】;和
【解析】
【分析】
本题考查串并联电路的连接和开关的作用,解决此类问题要结合串联电路和并联电路的特点,结合题意选择合适的开关组成符合题意的电路图。
电路元件的连接有串联和并联两种方式:由于串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件;而并联电路中有多条支路,因此利用电流的流向法分析。
【解答】
要使灯泡和组成串联电路,电流应从电源正极出发后依次经过两盏灯泡,所以应只闭合开关断开开关、,如下图所示的电路:
;
若要使灯泡和组成并联电路,电流应从电源正极出发后分别流入两盏灯泡,最后汇合流回电源的负极,所以应闭合开关、时,断开开关,如下图所示的电路中:
。
故答案为:;和。
15.【答案】如图:
在电压不变时,通过定值电阻的电流与其电阻成反比;保持保持定值电阻R两端电压一定;
;2
【解析】
【分析】
本题通过实验探究考查了实物图的连接、滑动变阻器的正确使用、串联电路特点和欧姆定律的应用,分析图象获取信息和利用好控制变量法是解题的关键。
将电压表与电阻并联,滑动变阻器与电阻串联,且要接一上一下;
调节滑动变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为滑动变阻器断路;
分析图丙中图象,曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等,据此得出结论;
将的电阻更换为的电阻接入电路后,电路中的总电阻变大,电路中的电流减小,滑动变阻器两端的电压减小,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变大,要使定值电阻两端的电压不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,直到电压表的示数达到原来的示数不变;
由图丙找出实验时电路的最小电流,由串联电路的特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,据此确定滑动变阻器的最小的最大阻值。
【解答】
将电压表与电阻并联,滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器一上一下连接,如图所示:
调节滑动变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则发生这种故障的原因可能是:滑动变阻器断路,故D正确;
分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,该实验中移动滑动变阻器滑片的目的是保持保持定值电阻R两端电压一定;
将的电阻更换为的电阻接入电路后,定值电阻两端的电压增大,要使电压表的示数不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻即滑片向A移动,直到电压的示数达到2V为止;
由图丙知,电路的最小电流,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:,
由可得,滑动变阻器接入电路的阻值:,
则选用变阻器的规格为“”,
故选A。
16.【答案】B?
20?
减小
【解析】解:
因为温控器中导线和电阻组成了电路,因此温控器中的液体应该为绝缘体,因此应该选择煤油;
电阻箱两端的电压:;
因为电阻箱和热敏电阻串联,该温度下热敏电阻的阻值:
;
从表格数据中可以直接得出,热敏电阻的阻值随温度的增加而减小。
故答案为:;;减小。
根据控温器中的液体为绝缘体进行选择液体的种类;
电阻箱和热敏电阻串联;已知电阻箱的阻值和电路中的电流,根据求出电阻箱两端的电压;又已知电源电压,然后根据串联电路电压的特点求出热敏电阻两端的电压,再根据串联电路处处电流相等和热敏电阻两端的电压,利用公式即可求出热敏电阻的阻值;
分析表中数据找出热敏电阻的阻值随温度的变化的规律。
本题是一道关于图象分析和利用欧姆定律进行计算的综合题,能否根据图象分析热敏电阻的变化趋势是本题的解题关键。
17.【答案】导体?
电流表的示数?
0?
变小?
横截面积
【解析】解:由题意“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”可知雨水是导体,刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应的发生变化,因此小华通过观察电路中电流表示数的变化,来判断电动机转速的变化;
根据上述实验可知,检测网未浸入水中时,电路没有接通,因此电流表示数为0;
分析表中数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,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横截面积变化引起的。
故答案为:导体;电流表示数;;变小;横截面积。
根据“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”,结合导体和绝缘体的定义填写第一个空,根据刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应的发生变化可填写第二个空;
检测网未浸入水中时,电路是断开的,因此电流表无示数;
影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,另外还与温度有关。
此题考查到导体的应用,影响导体电阻大小的因素等相关知识点。
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