2020-2021学年沪科版物理九年级全一册15.2科学探究：欧姆定律课时训练（含解析）

2020-2021学年沪科版物理九年级全一册
15.2科学探究：欧姆定律课时训练
一、单选题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．下列科学家中，最早对电流和电压、电阻的关系进行深入研究并得出规律的是（
）
A．安培
B．伏特
C．欧姆
D．焦耳
2．根据欧姆定律，下列说法中正确的是（　　）
A．当导体两端电压一定时，通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
C．通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比
D．导体两端的电压为零时，电阻值也为零
3．如图所示，是检查酒驾的电路原理图，图中酒精传感器的电阻Rm与酒精气体的浓度成反比。测量时，下列判断正确的是（　　）
A．当驾驶员吹出的气体酒精浓度升高时，电压表V1的示数减小
B．当驾驶员吹出的气体酒精浓度升高时，电压表V2的示数减小
C．当驾驶员吹出的气体酒精浓度升高时，电流表A的示数减小
D．以上结果都不对
4．小红根据正确的测量数据绘制出电流与电阻（I—R）的图像，如图所示，其中正确的是（　　）
A．B．C．
D．
5．将两个定值电阻R1“4Ω，1A”和R2“2Ω，2A”串联起来在电源中使用，为使电阻不被烧坏，电源电压最大不能超过（　　）
A．2V
B．3V
C．4V
D．6V
6．用电器甲、乙的电流与两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．用电器甲电阻不变，大小为0.1Ω
B．用电器乙的电阻随电流的增大而变大，最大值为10Ω
C．如果把这两个用电器串联接在6.5V的电源上，则电路中的电流是0.3A
D．如果把这两个用电器并联接在4V的电源上，则干路中的电流是0.65A
7．地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R′是滑动变阻器，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（　　）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，电源电压为6V，定值电阻R=20Ω，在S闭合的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．不能在a、b两点间接入一个电流表
B．在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表有明显示数
C．在a、b两点间接入一个“3V
0.5A”的小灯泡，小灯泡能正常发光
D．在a、b两点间接入一个10Ω的电阻，电路R两端电压为2V
9．在如图的电路中，电源电压为6V且保持不变，R1的电阻为10Ω，R2的电阻为20Ω，下列对电路分析正确的是（　　）
A．当开关S断开时，电压表的示数为6V
B．当开关S闭合时，电压表的示数为4V
C．当开关S断开时，通过R1与R2的电流之比为1∶1
D．当开关S闭合时，R1两端的电压与R2两端的电压之比为2∶1
10．如图是电阻R1、R2的I-U关系图像。由图可知（　　）
A．电阻R2>R1
B．R1两端的电压越大，其阻值越大
C．通过R2的电流越小，其阻值越小
D．将R1、R2串联接在电路中，R1两端的电压大
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1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压是9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D．当电压表示数为零时，定值电阻R的阻值是0Ω
12．如图所示的电路中，定值电阻R0为10Ω，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器Rp使电压表示数为2V。则（　　）
A．通过RP的电流为0.3A
B．通过RP的电流为0.1A
C．RP接入电路的阻值为20Ω
D．RP接入电路的阻值为5Ω
13．图甲所示为某电子台秤的简化电路图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，秤盘中放有物体时，秤盘向下移动并带动滑动变阻器的滑片P向下滑动。电源两端电压为12V且保持不变，经过多次实验测量，绘出电阻R2接入电路中的阻值与台秤盘中物体质量m的关系图像如图乙所示，电流表示数I与电阻R2接入电路中的阻值的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值为100Ω
B．当盘中不放物体时，电阻R2接入电路中的阻值为500Ω
C．当电流表的示数为0.04A时，盘中物体的质量是400g
D．当盘中物体的质量为1kg时，电路中的电流为0.06A
14．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A1示数不变
B．电流表A2示数变大
C．电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
D．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
三、填空题
15．电阻是导体的一种性质，一用电器正常工作时两端的电压是6V，电路中的电流是0.5A，其电阻是______Ω。如果它两端电压降到0V，它的电阻是_______Ω。若将该用电器接到电压是9V的电源上，要让它正常工作，应______
联一个______Ω的电阻。
16．如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R相当于电学元件中的______
(填电路元件名称)，油量表可用电流表来改装，当油面升高时，R接入电路中的阻值______
(选填“变大”“变小”或“不变”)，油量表示数______
(选填“变大”“变小”或“不变”)，电阻R'作用是______。
17．当某导体两端电压是3V时，通过它的电流是0.3A，当它两端电压减小为1V时，通过它的电流变为_____A；当它两端电压为0时，该导体的电阻为_____Ω。一个电铃，其两端的电压为24V时恰好能正常工作，此时通过电铃的电流为0.5A，现要将该电铃接到电压为36V的电源上，且能正常工作，应_____联一个阻值为_____的电阻。
18．如图所示，将灯L1、L2按甲、乙两种方式接在电压相同的两个电路中，甲图中灯L1、L2两端的电压分别为2V和3V，则L1、L2两灯灯丝电阻之比为___________；甲、乙两图中通过灯L1的电流之比为___________。（两灯丝电阻不受温度的影响）
四、实验探究题
19．在“探究电流与电阻的关系”的实验中。器材有：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），滑动变阻器，电压表、电流表、导线、开关。
(1)连接电路时开关应______，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到______；
(2)请以笔画线代替导线，根据图甲的电路图完成图乙的电路连接______；
(3)在实验操作过程中保持______不变；
(4)当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关后观察到电压表的示数______（选填“变大”、“变小”
或“不变”）。
20．晓彤和小雪通过实验探究“电流跟电压的关系”，设计了如图所示的电路图，电源电压恒为6V不变，滑动变阻器最大阻值为40Ω。
(1)晓彤手边有5Ω的定值电阻和“1.5V
0.3A”的小灯泡，他应该选择______接入电路的M、N间，因为实验时需控制______不变。
(2)连接好电路后，闭合开关前，滑片应滑到______端，闭合开关后，需多次调节滑片到不同的位置，目的是______，进而得出电流跟电压的关系。
(3)小雪还想探究“电流跟电阻的关系”，于是增加10Ω和20Ω的两个电阻，为了能顺利完成实验，需控制M、N间电压不变。你认为应该“控制的电压值”最小应为______V。
(4)她们又把“2.5V
0.5A”的小灯泡接在M、N之间，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.5V时，滑动变阻器消耗的功率为______W。
五、综合计算题（要求写出相应的计算过程）
21．如图所示电路，电源电压6V保持不变，R1的阻值10Ω。只闭合开关S1，电流表示数为0.4A。
求：(1)分别画出只闭合开关S1和同时闭合开关S1、S2时的等效电路图；
(2)电阻R2的阻值；
(3)同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数。
22．如图所示的电路，电流表使用的量程为0~0.6A，电压表使用的量程为0~15V，定值电阻R=10Ω。开关S闭合，将滑片P从最右端B点移至滑动变阻器中点M，电压表示数变化了1.2V。滑片P在M点时，电流表示数为0.3A。求：
(1)滑片P在B点时，电压表、电流表的示数；
(2)电源电压；
(3)为保护电路安全，滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围。
23．如图所示，电源电压恒为9V，R1的阻值80Ω，闭合开关后，电压表的示数为1V。求：
(1)电路中的电流是多少？
(2)R2的阻值是多少？
24．如图所示，电源电压6V不变，滑动变阻器R1的最大阻值是20，当S断开，把滑片P滑至b端时，电流表读数是0.2A；当S闭合，把滑片P滑至a端时，灯L恰能正常发光，电流表读数是1A，求R2和灯泡L的阻值。
参考答案
1．C
【解析】
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。这一电流跟电压和电阻之间的定量关系最早是德国物理学家欧姆发现的，被后人命名为欧姆定律，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．C
【解析】
电阻是导体的一种性质，它的大小与两端的电压和通过的电流无关，而由欧姆定律的内容可知，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
故选C。
3．A
【解析】
由题意可知，酒精气体浓度越大时Rm的阻值越小，电路中的总电阻越小，根据可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，根据可知，R0两端的电压变大，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，Rm两端的电压减小，即V1的示数变小。
故选A。
4．C
【解析】
由欧姆定律可知电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故选C。
5．D
【解析】
因为两个电阻串联所以流过两个电阻的电流相同，根据两个定值电阻的铭牌可知，流过两个灯的最大电流为1A，电路的总电阻为
电路的最大电压为
故选D。
6．D
【解析】
A．由图象可知，用电器甲电阻的I﹣U图象为过原点的倾斜直线，则用电器甲的电阻不变，由图象可知，当U甲＝5V时通过的电流I甲＝0.5A，则用电器甲的电阻为
故A错误；
B．由图象可知，当用电器乙两端的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时，对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A，由可得，对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω，所以用电器乙的电阻随着电流增大而变小，故B错误；
C．如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.3A时，用电器甲电阻两端的电压为
U甲′＝IR甲＝0.3A×10Ω＝3V
由图象可知，用电器乙两端的电压大约4.5V，则电源的电压大约为
3V+4.5V＝7.5V
所以如果把这两个用电器串联接在6.5V的电源上，电路中的电流不可能是0.3A，故C错误；
D．因并联电路中各支路两端的电压相等，所以如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时，它们两端的电压均为4V，由图象可知，通过两电阻的电流分别为I甲′＝0.4A、I乙′＝0.25A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为
I′＝I甲′+
I乙′＝0.4A+0.25A＝0.65A
故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
A．定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电流表测电路中的电流；重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R′接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，则电流表读数变小，不符合重物越重，电表示数越大的要求，故A错误；
B．由图知，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电压表测R′两端的电压；
重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R′接入电路的电阻变小，由分压原理，电压表示数越小，不符合重物越重，电表示数越大的要求，故B错误；
C．定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电流表测电路中的电流；重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R′接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则电流表读数变大，符合重物越重，电表示数越大的要求，故C正确；
D．定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电压表测电源电压，故D错误。
故选C。
8．B
【解析】
A．在a、b两点间接入一个电流表时，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流，故A错误；
B．在a、b两点间接入一个合适的电压表时，电压表串联在电路中测电源的电压，示数为6V，即电压表有明显示数，故B正确；
C．灯泡电阻
RL==6Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，总电阻
R总=R+RL=20Ω+6Ω=26Ω
电流
I=≈0.23A≠0.5A
则小灯泡不能正常发光，故C错误；
D．在a、b两点间接入一个10Ω的电阻时，通过电路的电流
=0.2A
电路R两端电压为
U1=I′R=0.2A×20Ω=4V
故D错误。
故选B。
9．A
【解析】
AC．当开关S断开时，R1断路，通过R1的电流为零，电压表与R2串联，电压表的示数约等于电源电压，为6V，故A正确，C错误；
BD．当开关S闭合时，两个电阻串联，电压表测量R1两端的电压，通过电路的电流
=0.2A
R1两端的电压
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
电压表的示数为2V，R2两端的电压为
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V
R1两端的电压与R2两端的电压之比为
U1∶U2=2V∶4V=1∶2
故BD错误。
故选A。
10．D
【解析】
A．由I-U关系图可知，当电压相同时，R2电流大于R1电流，电阻较小，故A错误；
BC．电阻是导体本身的一种性质，与两端电压无关，与通过的电流无关，故BC错误；
D．将R1、R2串联接在电路中，电流相等，由图像可知，R1电阻较大，根据U=IR可得R1两端的电压大，故D正确。
故选D。
11．AB
【解析】
由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电压表测电源两端的电压，其示数最大，由图象可知，电压表的最大示数为9V，即电源的电压U=9V，故A正确；
B．当滑片位于a端时，由图象可知，电路中的电流Ia=1.5A，定值电阻R的阻值为
故B正确；
C．当滑片位于b端时，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，由图象可知，电路中的最小电流Ib＝0.5A，R两端的电压UR＝3V，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
U滑＝U﹣UR＝9V﹣3V＝6V
滑动变阻器的最大阻值
所以，滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω，故C错误；
D．当电路中的电流最小时，电路的功率最小
P小＝UIb＝9V×0.5A＝4.5W
故D错误。
故选AB。
12．D
【解析】
AB．RP与R0串联，通过RP的电流等于R0中电流，即
故AB错误；
CD．RP两端的电压为
RP接入电路的阻值为
故C错误，D正确。
故选D。
13．AB
【解析】
利用图中数据再结合电路特点、欧姆定律进行判断即可。
AB．由图甲可知，R1与R2串联在电源电压为12V的电路中，当盘中不放物体时，由图乙可得
B正确；
根据串联电路电流特点，由图丙可得
根据欧姆定律可得
A正确；
C．由图丙可知，当电流表示数为0.04A时，R2接入电路中电阻为200Ω，再由图乙可得盘中物体质量为600g，C错误；
D．由图可知，当盘中物体质量为1kg时，R2接入电路中的阻值为0，此时只有R1接入电路，根据欧姆定律可得此时的电流大小为
D错误。
故选AB。
14．AD
【解析】
闭合开关S后，两个电阻并联，电流表A1测量R1所在支路的电流，电流表A2测量R2所在支路的电流，电压表测量电源电压。
AB．将滑片P向左移动的过程中其接入电阻变大，电流表A1所在支路的电流不变，电流表A2示数变小，故A正确、B错误；
C．电压表V示数不变，电流表A2示数变小，二者的乘积变小，故C错误；
D．电压表V示数与电流表A1示数的比值为电阻R1的阻值大小，保持不变，故D正确。
故选AD。
15．12
12
串
6
【解析】
[1]用电器的电阻
[2]电阻是导体的一种属性，与导体的材料、长度、横截面积有关，与电压的大小无关，所以电阻还是12Ω。
[3][4]若将该用电器接到电压是9V的电源上，要让它正常工作，那么应该串联一个分压为3V的电阻，此电阻的阻值
16．滑动变阻器
变小
变大
保护电路，防止电路中电流过大
【解析】
[1]如图可知，接入电路阻值可变的R相当于电学元件中的滑动变阻器。
[2][3]定值电阻与电流表、R串联，当油面升高时，R接入电路中的阻值变小，电路电流变大，即油量表示数变大。
[4]为防止R接入阻值为零时电路中的电流过大，则串联一个电阻R'保护电路，防止电路中电流过大。
17．0.1
10
串
24Ω
【解析】
[1][2]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，当它两端电压减小为1V时或当它两端电压为0时，导体的电阻仍为10Ω不变，当它两端电压减小为1V时通过的电流
[3][4]电铃正常工作时的电压为24V，要使接到36V的电源上正常工作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
U串=U总-U电铃=36V-24V=12V
因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，串联电阻的阻值
18．2∶3
2∶5
【解析】
[1]甲图中，两个灯泡串联，通过它们的电流相等，L1、L2两灯灯丝电阻之比
[2]甲、乙两图中通过灯L1的电流之比
19．断开
最大阻值处
电压
变大
【解析】
(1)[1][2]为了保护电路的安全，连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到最大阻值处。
(2)[3]由实物图可知两节干电池的电压为3V，电压表选择小量程，定值电阻最小为5Ω，那么此时的电流为
所以电路中的最大电流为0.6A，电流表选择小量程，结合电路图图，连接实物图如下图所示：
。
(3)[4]实验探究电流与电阻的关系，根据实验控制变量法的要求，在实验操作过程中保持电压不变。
(4)[5]当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，滑动变阻器滑片的位置不变，电路中的总电阻变大，电流减小，滑动变阻器两端的电压减小，定值电阻两端的电压增大，所以闭合开关后观察到电压表的示数变大。
20．定值电阻
电阻
B
改变定值电阻两端的电压
2
1.75
【解析】
(1)[1][2]探究“电流跟电压的关系”，要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故他应该选择定值电阻接入电路的M、N间，因为实验时需控制电阻不变。
(2)[3][4]连接好电路后，闭合开关前，滑片应滑到阻值最大处的B端；为得出普遍性的结论要多次测量，故闭合开关后，需多次调节滑片到不同的位置，目的是改变电阻的电压和通过的电流，进而得出电流跟电压的关系。
(3)[5]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，此时电阻的电压最小
＝
故控制的最小电压为
UV＝2V
(4)[6]把“2.5V
0.5A”的小灯泡接在M、N之间，当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光，电路的电流为0.5A；根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为
U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V
滑动变阻器消耗的功率为
P＝U滑I＝3.5V×0.5A＝1.75W
21．(1)
和；(2)
5Ω；(3)
0.6A
【解析】
(1)只闭合开关S1时，形成R1、R2的串联电路，等效电路图如下图
同时闭合开关S1、S2时，R2短路，形成R1的简单电路，等效电路图如下图
(2)只闭合开关S1，两电阻串联，电流表测电路中的电流，由知道，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2
的阻值
R2
=R-R1
=15Ω-10Ω=5Ω
(3)同时闭合开关S1、S2时，R2短路，形成R1的简单电路，由知道，电流表的示数
答：(1)只闭合开关S1和同时闭合开关S1、S2时的等效电路图分别是和；
(2)电阻R2的阻值是5Ω；
(3)同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数是0.6A。
22．(1)1.8V和0.18A；(2)
9V；(3)5Ω～40Ω
【解析】
由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)滑片P在M点时，电路中的电流I=0.3A，电阻两端电压
UR=IR=0.3A×10Ω=3V
将滑片P从最右端B点移至滑动变阻器中点M，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由串联电路的分压特点可知，电阻R两端的电压变大，则滑片在B点时，电压表的示数
UR′=UR-ΔUR=3V-1.2V=1.8V
此时电路中电流表的示数
I′==0.18A
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑片在B点时，电源的电压
U=UR′+I′R滑=1.8V+0.18A×R滑
滑片P在M点时，电源的电压
U=UR+I×R滑=3V+0.3A×R滑
因电源的电压不变，所以
1.8V+0.18A×R滑=3V+0.3A×R滑
R滑=40Ω
则电源的电压
U=UR+I×R滑=3V+0.3A××40Ω=9V
(3)当电流表的示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻
=15Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑小=R总-R=15Ω-10Ω=5Ω
则滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是5Ω～40Ω。
答：(1)滑片P在B点时，电压表、电流表的示数分别为1.8V和0.18A；
(2)电源电压是9V；
(3)为保护电路安全，滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是5Ω～40Ω。
23．(1)0.1A；(2)10Ω
【解析】
解：(1)由电路图知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，R1两端的电压为
U1=U-U2=9V-1V=8V
通过R1的电流
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流为
I=I1=I2=0.1A
(2)R2的阻值为
答：(1)电路中的电流是0.1A；
(2)R2的阻值是10Ω。
24．10Ω；15Ω
【解析】
解：当S断开，把滑片P滑至b端时，R1的阻值是20，R1和R2串联
当S闭合，把滑片P滑至a端时，灯泡和R2并联
灯L恰能正常发光，说明等两端的电压为6V，则