2020-2021学年沪科版物理九年级全一册15.2科学探究：欧姆定律同步训练（Word版含解析）

2020-2021学年沪科版物理九年级全一册
15.2科学探究：欧姆定律同步训练
一、单选题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．关于欧姆定律的公式I=及其变形公式U=IR的理解，下列说法正确的是
A．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
B．导体的电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
2．某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是（　　）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
3．将2Ω和4Ω的电阻串联后接人电路，已知2Ω电阻通过的电流是0.5A，则4Ω电阻上的电压和电流分别为：
A．1
V、0.5
A；
B．2
V、0.5
A；
C．2
V、1
A；
D．0.5
V、1
A．
4．将一段电阻丝接在3V的电源上，测得通过它的电流为0.3A．若把该电阻改接在另一个电源上时，测得通过它的电流为0.2A，则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为:
A．2V，15
;
B．3V，10;
C．2V，10;
D．3V，15.
5．如图所示，电源两端电压不变。当滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．总电阻变小
B．电压表V1的示数变小
C．电压表V2的示数变小
D．电流表A示数变小
6．如图所示电路，开关S由断开到闭合时，电流表A1、A2示数变化的情况是（　　）
A．A1不变，A2不变
B．A1不变，A2变小
C．A1变大，A2不变
D．A1变大，A2变小
7．如图电路，电源电压恒定，R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数为0.8A，则R3的阻值为（
）
A．5Ω
B．10Ω
C．15Ω
D．20Ω
8．在如图所示的电路中，电阻，。当开关S接位置1时，电流表的示数为0.4A。当开关S接位置2时，电流表的示数可能是（　　）
A．0.25A
B．0.3A
C．0.35A
D．0.4A
9．如图所示的电路中，若R1=10?，R2=5?，闭合开关S，此时，电压表的示数为2.5V，则电源电压为（　　）
A．2.5V
B．5V
C．7.5V
D．10V
10．如图是电阻甲和乙的I﹣U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（
）
A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B．当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10Ω
C．若甲和乙并联，电压为1V，则干路电流为0.4A
D．将甲和乙串联，电流为0.4A，则它们两端的电压为3V
二、多项选择（下列各题中四个选项中有多个选项符合题意）
11．如图是电阻R1、R2的I-U图像。由图可知（　　）
A．电阻R1
=10Ω，R2
=
5Ω
B．将R1、R2串联接在电路中，通过R1的电流较小
C．将R1、R2串联接在电路中，R1两端的电压较大
D．将R1、R2并联接在电路中，通过R1的电流较大
12．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω，小灯泡L标有“6V”字样，电流表所选量程为0～0.6A，电压表所选量程为0～3V。图乙是R0和小灯泡L的电流随电压变化的图象。当闭合开关S1、S2，断开S3时，小灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．R0的阻值为10Ω
B．小灯泡的额定功率3W
C．只闭合S3，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，各电路元件是安全的
D．闭合S2，断开S1、S3时，电压表会超过量程
13．（2018年贵州省遵义市桐梓县中考物理模拟试题）如图所示的电路中，闭合开关S，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动，现将两灯L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两灯仍不亮，电流表指针仍不动，电压表指针却有了明显的偏转，该电路的故障不可能是（　　）
A．从a点经电流表到开关这段电路中出现短路
B．灯泡L1的灯丝断了
C．灯泡L2的灯丝断了
D．电流表和两个灯泡都坏了
14．如图甲所示的电路，先将开关S接到a，然后将开关S接到b．前后两次电压表指针偏转均如图乙所示，则下列说法中正确的是（
）
A．电源电压为10V
B．灯L1两端的电压为8
V
C．通过灯L1、L2
的电流之比为4：1
D．灯L1、L2
的电阻之比为4：1
三、填空题
15．如图所示，闭合开关S，两电流表示数之比5：3，则R1与R2两端的电压之比U1：U2=______．电阻之比R1：R2=______．
16．一根镍铬合金丝两端电压一定，将镍铬合金丝对折后接入原电路中，其电阻将________，通过的电流将________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
17．如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2，测得U甲∶U乙=4∶5；若只断开开关S2，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，则此时I甲∶I乙=______。
18．某一导体，两端加4.5V电压时，通过它的电流为0.15A．它的电阻为_____Ω；当其两端电压为0V时，它的电阻是_____Ω．
四、实验探究题
19．小致同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用如图甲所示的电路进行实验，可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器的规格为“15Ω
1A”。
(1)连接电路时，开关应该____。正确连接完电路，如图甲所示，闭合开关后，发现电流表示数明显，电压表几乎无示数，那么出现该状况的原因应该是_____。
A．电流表内部断路了
B．定值电阻断路
C．定值电阻短路
D．滑动变阻器的电阻线断了
(2)排除故障后，小致实验前预设电压表示数为2V不变。为了电路安全，小致不能选用的定值电阻为_______Ω。某次实验时，将10Ω电阻换成15Ω后，他下一步操作是将滑动变阻器的滑片向_______（选填“A”或“B”）端移动，同时眼睛盯着________（选填“电流表”或“电压表”）。
(3)根据收集的实验数据小致绘出了I与的图像，如图乙，由图像可知：在电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成________。
(4)小致分析：若预设电压表示数越大，那么滑动变阻器移动范围越______（选填“大”或“小”）。若电源更换为可调电压电源，但仍预设电压表示数为2V不变，为了保证可用定值电阻均能正常进行实验，则该电源电压应该控制在______V～_______V之间。
五、综合计算题（要求写出相应的计算过程）
20．图甲为电阻R1中通过电流随其两端电压变化的图像。将电阻R1与另一定值电阻R2接入图乙所示的电路，电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数变为0.5A。求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)电源两端的电压U；
(3)电阻R2的阻值。
21．如图所示电路中，电源电压恒为30V，电阻R1为15Ω．同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5A．求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值．
22．在如图所示的电路中，电源两端电压为3.0V，开关闭合后电压表示数为1.0V，R2的阻值为5Ω。求：
(1)电阻R1两端的电压；
(2)通过R2的电流；
(3)R1的阻值。
23．如图所示电路，电源电压不变，R1=10Ω并保持不变。
(1)当开关闭合后，变阻器滑片滑到最左端时，电流表示数为0.8A，求电源电压；
(2)开关闭合后，把变阻器滑片滑到最右端时，电流表示数变为0.2A，求变阻器R2的最大阻值。
参考答案
1．A
【解析】
解决此题的关键是知道欧姆定律的应用以及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．
A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，故选项A正确；B.导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故选项B不正确；
C.电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压无关，故选项C不正确；D.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，故选项D不正确．故选A．
2．C
【解析】
本题是电流、电阻图象，这是一个反比例函数图象，由图象可以得到“在电压一定时，电流与电阻成反比”的规律。
图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，因此得到的是电流和电阻的关系；图象是个反比例函数图象，因此说明电流与电阻成反比，即电流随电阻的增大而减小；在探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变；故可得出的结论是：电压一定时，电流随电阻的增大而减小。故C正确。
故选C。
3．B
【解析】
根据欧姆定律可知，串联电路的电流等于电源电压与电路总电阻的比值，某个电阻两端电压等于电流与该电阻的乘积．
串联电路的电流处处相等，两端的总电压等于串联各个部分的电压之和，再根据欧姆定律I计算对应的电流和电压．因为串联电路的电流处处相等，因为4电阻上的电流和2电阻通过的电流都等于0.5A，根据欧姆定律I＝，因为U故B正确．故选B．
4．C
【解析】
由欧姆定律得，电阻丝的阻值R＝＝10Ω；则电流为0.2A时，电源电压U＝I2R＝0.2A×10Ω＝2V；
故选C．
【点睛】
由欧姆定律的变形式可求得电阻丝的阻值，再由欧姆定律的变形式可求得另一电源的电压．
5．D
【解析】
当滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中，接入电路的电阻变小，串联电路的总电阻变小；
根据可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据U=IR可知，R2两端的电压变大，即V2的示数变大；根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，电压表V1示数变小。
故选D。
6．C
【解析】
开关的断开和闭合使电路的结构发生了改变，当开关断开时，只有L1在电路中，当开关闭合时，电路为两灯并联，干路电流增大，但对原来的灯L1不影响，则A2的示数不变，A1的示数变大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．B
【解析】
由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由可得，电源的电压
当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，电源电压
联立以上两个公式，可得
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．C
【解析】
当开关S接位置1时，与串联，由欧姆定律可得
①
当开关S接位置2时，与串联，由欧姆定律可得
②
联立①②可得
解得
因未知，故可能为从0到无穷大的任意值，当时
当取无穷大时，无限接近于0.4A，故电流值可以从0.3A到0.4A。
故选C。
9．C
【解析】
分析电路的串联和并联，再据其连接方式的特点，结合欧姆定律解题。
由电路图知，两个电阻串联在电路中，电压表测电阻R2的电压。而电压表的示数为2.5V，那么此时电路中的电流
电路的总电阻
R=R1+R2=10?+5?=15?
所以电源电压
U=I2R=0.5A×15?=7.5V
故ABD不符合题意，C符合题意。
10．D
【解析】
A．由图象可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误；
B．由图象可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由可得，乙的阻值为
故B错误；
C．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，由图象可知此时
，
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：
故C错误；
D．将甲和乙串联，电流为0.4A，则通过两电阻的电流均为0.4A，由图象可知此时
，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：
故D正确。
故选D。
11．AC
【解析】
A．由图象可知，当
I1=I2=0.3A
时
U1=3V，U2=1.5V
两电阻的阻值分别为
=10Ω
=5Ω
故A正确；
B．将R1、R2串联接在电路中，串联电路中各处的电流相等，所以通过R1的电流等于R2的电流，故B错误；
C．将R1、R2串联接在电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由U=IR可知，R1的阻值较大，其两端的电压较大，故C正确；
D．将R1、R2并联接在电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，由I=可知，R1的阻值较大，通过R1的电流较小，故D错误。
故选AC。
12．ABD
【解析】
A．由图乙可知，R0的伏安特性曲线是过原点的一条直线，阻值为
故A正确；
B．由图乙可知，小灯泡在额定电压6V时正常工作的电流为0.5A，小灯泡的额定功率是
C．由题意可知，当闭合开关S1、S2，断开S3时，小灯泡正常发光，则电源电压为小灯泡的额定电压为6V；只闭合S3，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，电压表测量的电压为6V，超出电压表量程，故C错误；
D．闭合S2，断开S1、S3时，定值电阻和小灯泡串联，由图乙可知，定值电阻两端的电压为4V，小灯泡两端的电压为2V，电压表示数为4V，超出电压表量程，故D正确。
故选ABD。
13．ABD
【解析】
A、从a点经电流表到开关这段电路中出现短路，无论是否对调灯的位置，灯泡始终有电流，灯泡发光电压表始终接在电源上，示数都不为零，故A不可能；B、灯泡L1的灯丝断，如图，电压表能通过灯丝、导线接到电源上，有示数，故B不可能；C、灯泡L2的灯丝断，如图，电压表接不到电源上，无示数；电路中无电流，电流表无示数；
将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关，电压表能通过灯丝、导线接到电源上，有示数；电路中无电流，电流表无示数；故C可能；D、电流表和两个灯泡都坏，无论是否对调灯的位置，电压表始终不能接在电源上，示数为0，故D不可能．故选ABD．
14．ABD
【解析】
解答：A.
由电路图知,将开关S接到a时,两灯泡L1与L2串联，电压表V测电源电压，开关S接到b时,两灯泡L1与L2仍然串联,电压表V测灯泡L2两端的电压；根据串联电路的电压特点可知,电源电压大于灯泡L2两端的电压，即开关S接到a时电压表示数较大；由于两个电压表指针偏转角度相同，则开关S接到a时电压表量程是0?15V，分度值是0.5V，电压表示数为10V，即电源电压U＝10V；故A正确；开关S接到b时,电压表量程为0?3V,分度值是0.1V,电压表示数是2V,即L2两端的电压U2＝2V；B.
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以,灯泡L1两端的电压U1＝U?U2＝10V?2V＝8V；故B正确；C.
根据串联电路电流处处相等的特点可知,灯L1、L2
的电流之比I1:I2＝1:1；故C错误；D.
由I＝可得两灯的电阻之比为：故D正确．
故选ABD．
点睛：（1）分析电路结构，明确各电路元件的连接方式，根据电压表所测电路确定电压表两次测量使用的量程；（2）确定电压表量程、最小分度值，读出电压表的示数，由串联电路特点和串联电路电压特点求出灯泡L1两端的电压和电源电压；（3）根据串联电路电流处处相等的特点即可判断灯L1、L2
的电流之比；（4）根据欧姆定律和电流相等的特点即可求出电阻之比．
15．1:1
3:2
【解析】
由图知R1与R2并联，两电流表分别测量干路和R2的电流，示数之比为5
：3，并联电路各支路两端电压相等，则R1与R2两端的电压之比U1:U2=1:1．并联电路同时有分流作用，电阻之比R１：R２＝I2：I1=3:2．
16．变小
变大
【解析】
[1]将镍铬合金丝对折后，合金丝的长度变短、横截面积变大，所以镍铬合金丝的电阻变小；
[2]因为合金丝两端的电压不变，根据公式，电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比，电阻变小，所以电流将变大。
17．4∶5
【解析】
由电路图可知，甲、乙同时为电压表，闭合开关S1、S2时，两电阻串联，电压表甲测R1两端电压，电压表乙测R2两端电压；通过两电阻的电流相同，两电阻阻值之比
两电表都是电流表，只断开开关S2，两电阻并联，电流表甲测通过R2的电流，乙测通过R1的电流，两电阻并联，它们两端的电压U相等，通过两电表的电流之比
18．30
30
【解析】
由欧姆定律可知，通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比即I=U/R；公式变形得R=U/I=4.5V/0.15A=30Ω；
又因为导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关，与导体两端的电压无关，故当导体两端电压为0V时，导体的电阻不变，仍为30Ω.
19．断开
C
2.5
A
电压表
反比
小
2
3.2
【解析】
(1)[1]连接电路时，为保护电路，开关应该断开。
[2]闭合开关后，发现电流表几乎无示数，电路可能断路，电压表示数明显，电压表与电源连通，那么出现该状况的原因应该是定值电阻开路，故选B。
(2)[3]电流表选用小量程，电路的最大电流为0.6A；实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变，若选用2.5Ω的电阻，由欧姆定律，电路的电流为
=0.8A＞0.6A
故实验中，不能被选用的电阻是2.5Ω。
[4][5]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，同时眼睛盯着电压表，使电压表的示数不变。
(3)[6]根据收集的实验数据小致绘出了I与，如下图所示
因为图线为过原点的直线，故可知I与成正比，即在电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
(4)[7]电压预设值越大，电路中电流越大，变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，变阻器连入阻值越小，滑动变阻器阻值调节范围越小。
[8][9]滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻的最大电阻为25Ω；根据串联电路的电压关系：由串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时电源电压最大
电源电压最大值U电源=3.2V，故为保证可用电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在2V至3.2V之间。
20．(1)5Ω；(2)1.5V；(3)7.5Ω
【解析】
(1)由图像可知，电阻R1中的电路I1=0.6A时，其两端电压U1=3V，则其阻值为
(2)开关S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，电流I1'=0.3A，则电源两端的电压为
U=I1'R1=0.3A5Ω=1.5V
(3)开关S1、S2均闭合时，并联电路中I1=I1'+I2，通过电阻R2的电流为
I2=I-I1'=0.5A-0.3A=0.2A
则R2的阻值为
答：(1)电阻R1的阻值为5Ω；
(2)电源两端的电压U为1.5V；
(3)电阻R2的阻值为7.5Ω。
21．（1）2A（2）60Ω
【解析】
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R1的电流：
；
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R2的电流：
I2=I-I1=2.5A-2A=0.5A，
则电阻R2的阻值：
．
答：（1）通过电阻R1的电流为2A；（2）电阻R2的阻值为60Ω．
22．(1)2V；(2)0.2A；(3)10Ω
【解析】
解：(1)由电路图知，两电阻串联连接，电压表测R2两端的电压，设电阻R1两端的电压为U1，则
U1=U源-U2=3.0V-1.0V=2.0V
(2)设通过R2的电流为I2，则
(3)在串联电路中，电流处处相等，所以
I1=I2
那么
答：(1)电阻R1两端的电压为2.0V；
(2)通过R2的电流为0.2A；
(3)R1的阻值为10Ω。
23．(1)8V；(2)30Ω
【解析】
(1)由电路图可知，闭合开关，变阻器滑片滑到最左端时，只有R1连入电路，由可得电源电压
U=U1=I1R1=0.8A×10Ω=8V
(2)滑片滑到最右端时，变阻器连入阻值最大，R1与R2串联，电流表测电路中电流，
由可得此时定值电阻R1两端电压
U1′=I′R1=0.2A×10Ω=2V
根据串联分压可得滑动变阻器R2两端电压
U2=U-U1′=8V-2V=6V
由可得变阻器R2的最大阻值
答：(1)电源电压是8V；
(2)变阻器R2的最大阻值是30Ω。