粤沪版初中九年级物理上册——第十四章探究欧姆定律-第二节探究欧姆定律同步优化(word版 带答案)

粤沪版初中九年级物理上册——第十四章探究欧姆定律-第二节探究欧姆定律同步优化
一、单选题（共12题）
1.下列关于科学家与其贡献对应关系正确的是（??
）
A.?牛顿——发现杠杆原理???????????????????????????????????????
B.?奥斯特——发现电磁感应现象
C.?安培——发现电流与电压、电阻的关系??????????????D.?托里拆利——最早测出大气压值
2.如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像，该导体的阻值为（
???）
A.?40Ω?????????????????????????????????????B.?30Ω?????????????????????????????????????C.?20Ω?????????????????????????????????????D.?10Ω
3.如图甲所示，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点，如图乙所示。下列有关判断正确的是（???
）
A.?电源电压为
8V?????B.?R2的阻值为
10Ω?????C.?R1的阻值为
20Ω?????D.?S
接
2
时通过
R2的电流为
0.2A
4.首先通过实验研究得出“通过导体的电流与导体两端的电压关系”的科学家是（
??）
A.?伏特????????????????????????????????????B.?安培????????????????????????????????????C.?帕斯卡????????????????????????????????????D.?欧姆
5.如图所示，开关闭合后，电压表V1的示数为2V，电压表V2的示数为5V，则R1：R2等于（??
）
A.?2：5????????????????????????????????????B.?5：2????????????????????????????????????C.?3：2????????????????????????????????????D.?2：3
6.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中，得到I﹣U图象如图所示，则正确的是（　　）
A.??????????B.??????????C.??????????D.?
7.一个阻值为20Ω的电阻，测得通过它的电流为5A，那么此时加在这个电阻两端的电压是
A.?4V????????????????????????????????????B.?10V????????????????????????????????????C.?0.25V????????????????????????????????????D.?100V
8.甲、乙是由同种材料制成且长度相等的两导体，若将它们同时以某种方式连入同一电路中，则关于甲、乙的横截面S及通过电流I的大小判断中，可能成立的是（??
）
A.?S甲=S乙
，
I甲，
I甲>I乙????????C.?S甲>S乙
，
I甲=I乙????????D.?S甲>S乙
，
I甲9.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R2的滑片P向右移动，在此过程中?????
（????）
A.?电流表A示数变大，电压表V2示数变小???????????????B.?电流表A示数变大，电压表V1示数变小
C.?电压表V1示数变小，电压表V2示数变大??????????????D.?电压表V1示数不变，电压表V2示数变大
10.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像相符的是?????????????????????〔????〕
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
11.如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变，小灯泡上标有“12V、6W”，定值电阻为R1
，
滑动变阻器的最大阻值为R2
，
忽略温度对电阻的影响，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最右端时，电压表的示数为U1
，
小灯泡的实际功率为其额定功率的1/4；将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的示数为U2
，
小灯泡正常发光，滑片在变阻器左、右两端时电路消耗的总功率的变化量为ΔP，若U1：U2=3：2。则下列结果正确的是(
?
?)
A.?R1=48Ω?????????????????????????????B.?U1=24V?????????????????????????????C.?U=36V?????????????????????????????D.?ΔP=6W
12.如图电路，电源电压保持不变.闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，电压表和电流表示数的变化是
A.?电压表示数变大，电流表示数变小??????????????????????B.?电压表示数变小，电流表示数变小
C.?电压表示数变大，电流表示数变大??????????????????????D.?电压表示数变小，电流表示数变大
二、填空题（共4题）
13.一个定值电阻两端的电压是6V时，通过的电流为0.6A，如果使该导体两端的电压再增加2V，那么这时该导体的电阻将________（填“变大”“变小”或“不变”）；通过它的电流是________A。
14.如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V
3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）.当S、S1闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时，小灯泡L正常发光，则电源电压为________V。当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，则滑动变阻器的最大阻值是________Ω，此电路消耗的最大功率与最小功率之比为________。
15.如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲∶U乙=4∶1，则R1∶R2=________；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I1∶I2=________。
16.如图甲所示，R1为定值电阻，调节电阻箱R2时电流表示数I随之变化，图乙所示R2阻值与电流表示数的倒数
图像，则定值电阻R1为________Ω，电源电压U为________V，该电路的最大功率为________W.
三、实验探究题（共3题）
17.小明和小华一起探究电流与电阻的关系。器材有新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，“20Ω?
1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只，导线若干。
（1）用笔画线代帯导线将甲图中电路补充完整，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小；
（2）将滑动变阻器滑片移动到最________端。闭合开关，小明发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现了________故障；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为1V，此时电流表示数如图乙所示，大小为________A；
（4）小明逐一将10Ω和20Ω的电阻接入电路，继续进行实验。当________Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1V。于是，他改变定值电阻两端电压，重新依次进行实验。调节后的电压值应该不低于________V；
（5）实验结束后，小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题。合理的顺序是________。
18.小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω
1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是________。
（3）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为________A，小灯泡的额定功率为________W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率________（填“大于”、“小于”或“等于”）1.08W。
（4）同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为________V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②实验结论是电压一定时，________。
③实验结束后，小红问老师保持该电压不变的情况下，能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是________。
19.小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了如图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为4V并保持不变，电压表（0~3V）2个，电流表（0~0.6A），
滑动变阻器规格为“20Ω?
1A”，小灯泡L标有“2.5V?
1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
（1）电路中a是________表，b是________表；
（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为________A；
（3）根据实验数据，绘制出滑动变阻器的由功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像如图乙所示，由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率________；
（4）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的
，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从________W至________W。
参考答案
1.【答案】
D
【解析】A．阿基米德发现了杠杆的原理，A不符合题意；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，B不符合题意；
C．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，发现了欧姆定律，C不符合题意；
D．在历史上最早测出大气压强值的科学家是托里拆利，后来这个著名的实验便以他的名字命名，叫做托里拆利实验，D符合题意。
故答案为：D。
2.【答案】
D
【解析】根据图像，利用电压和电流计算电阻为
，
D符合题意。
故答案为：D.
3.【答案】
D
【解析】AC．当开关S接1时，仅R1接入电路，电路总电阻变小，电流变大，此时电压表示数即为电源电压，由图得，此时电流为0.6A，电源电压为6V，由欧姆定律变形式可得
AC不符合题意；
BD．当开关S接2时，R1与R2串联，电路中总电阻变大，电流变小，由图可知，此时电路中电流为0.2A，R1的电压为U1=2V，电源电压为6V，串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，所以
根据电阻计算公式得
B不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
4.【答案】
D
【解析】A．伏特发明了伏特电池，A不符合题意；
B．安培发现了安培定则，B不符合题意；
C．帕斯卡研究大气压变化情况，C不符合题意；
D．欧姆通过实验研究得出“通过导体的电流与导体两端的电压关系”，D符合题意。
故答案为：D
5.【答案】
D
【解析】由电路图可知，R1与R2两个电阻串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量电源电压，由串联分压可知
故答案为：D。
6.【答案】
B
【解析】解：探究“电流与电压的关系”的实验过程中，保持定值电阻不变，只改变导体的两端的电压，由欧姆定律可知：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
A、由图A可知：电流不随电压变化，故A错误；
B、由图B可知：电流与电压与正比，故B正确；
C、由图C可知：电流随电压增加而减小，故C错误；
D、由图D可知：电流随电压的增加而减小，故D错误．
故选B．
7.【答案】
D
【解析】解：由题已知电阻大小为20Ω，通过它的电流为5A，
根据I=
得电阻两端的电压：U=IR=5A×20Ω=100V．所以ABC错误，D正确
故选D
8.【答案】
C
【解析】A、如果横截面积相等，则电阻一定相等，不论串联还是并联接入电路，电流都应相等，A不符合题意；
BCD、横截面积较大的导线的电阻较小，如果串联接入电路，电流相等；如果并联接入电路，则电阻小的电流较大，C符合题意，BD不符合题意.
故答案为：C.
9.【答案】
A
【解析】首先判断出R1R2属于串联关系，A测电路中电流，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2R2两端电压，滑片P向右移动使得有效阻值减小则电路中电流增加，电流表A示数变大,R1两端电压增大，U2=U-U1
，
因为电源电压不变所以R2两端电压减小，电压表V2示数变小.选A
10.【答案】
C
【解析】从图中可以看出，当电阻增大时，电流在减小，电流与电阻成反比例函数，结合欧姆定律可以知道这个前提是电阻两端的电压一定。并且是因为电阻的变化而导致电流发生变化，所以应该是电流随着电阻的变化而变化。
全解；C
回味：在电路中是因为电阻变化使电流随着变化，电阻是因，电流是果。在物理上这种因果关系不能颠倒，如在光学中光的反射定律中只能讲反射光线与入射光线的关系。
11.【答案】
D
【解析】闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最右端（即阻值最大处）时，等效电路图如图1所示：
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端（即其连入电路中的电阻为0）时，等效电路图如图2所示：
①、∵U额=12V，P额=6W，
∴灯正常发光时的电阻为：在图1状态下，；
∴此时电路中的电流为：，
即I1=0.25A；
∵在图2状态下，小灯泡正常发光，
∴此时电路中的电流为：
②在图1状态下，U1=I1（R1+R2）=0.25A×（R1+R2），
在图1状态下，U2=I2R1=0.5A×R1
，
即
，
解得：R2=2R1。
②、在图1状态下，U=I1（R1+R2+RL）=0.25A×（R1+R2+24Ω）②，
在图2状态下，U=I2（R1+RL）=0.5A×（R1+24Ω）③，
①②③组成方程组，
解得：R1=24Ω，R2=48Ω，U=24V；
则电压表的示数U1为：U1=I1（R1+R2）=0.25A×（24Ω+48Ω）=18V。
③、∵I1=0.25A，I2=0.5A，U=24V，
∴滑片在变阻器左、右两端时电路消耗的总功率的变化量为：△P=U△I=U（I2-I1）=24V×（0.5A-0.25A）=6W。
故A、B、C不符合题意，D符合题意。
故选D
12.【答案】
A
【解析】1、首先分析电路图：定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表并联在滑动变阻器两端，测量的是滑动变阻器两端的电压
2、滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
3、定值电阻的阻值不变，而电路中的电流变小，由公式U=IR可知，定值电阻两端的电压变小。由?可知电源电压不变，所以滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数变大，所以选A.
13.【答案】
不变；0.8
【解析】电阻是导体的属性，只与导体本身的长度、横截面积、材料等因素有关，与其两端电压无关，故导体的电阻不变。导体的电阻
导体两端电压增加2V，则此时电压
此时，通过导体的电流
14.【答案】
6；36；16:3
【解析】灯泡L标有“6V
3W“字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，当开关S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器与小灯泡L并联，灯泡L正常发，灯的电压即电源电压为U=6V。根据P=UI，灯的额定电流为
灯的电阻
当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，变阻器最大值R的二分之一与灯串联，根据欧姆定律，总电阻
根据电阻的串联，则
故滑动变阻器R的最大阻值为R=36Ω根据
当电路的电阻最大时，电路有最小功率，当电路的电阻最小时，有最大功率，根据串联电阻总电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，故当滑片移动到最左端时，只闭合开关S，灯与变阻器最大电阻串联，总电阻最大，电路的最小功率为
两开关都闭合时，胜滑片移动到最右端时，变阻器与灯并联，此时电路的总电阻为
电路的最大功率为
故此电路消耗的最大功率与最小功率之比为
15.【答案】
3∶1；3∶4
【解析】当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则两电阻两端的电压之比为
因串联电路中各处的电流相等，由
可得，两电阻的阻值之比
当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则两支路的电流之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，两电流表的示数之比
16.【答案】
5；2.5；1.25
【解析】由电路图可知，R
1与R
2串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当R
2=0Ω时，
=2A
-1
，
则电路中的电流l
1=0.5A，此时只有R
1接入电路，别由
可科得，电源的电压：U=I
1R
1=0.5AxR
1
，
当R
2=10Ω时.
=6A
-1
，
则电路中的电流I
2=
A。因串联电略中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：
，
因电源的电压不变，所以，
解得：R
1=5Ω，电源电压U=l
1R
1=0.5Ax5Ω=2.5V.
当R2阻值为0时，总电阻最小，总电流最大，U不变总功率最大，所以PMAX=UI=2.5V×0.5A=1.25W。
故答案为：5；2.5；1.25.
17.【答案】
（1）
（2）右；断路
（3）0.2
（4）20；1.5
（5）20Ω和10Ω和5Ω
【解析】(1)电源由两节新干电池组成，一节新干电池的电压是1.5V，电源电压是3V，由(3)可知控制电压表的示数为1V，所以电压表的量程选择0-3V，电压表和灯泡并联，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小，将开关的右端接线柱和变阻器的左下端接线柱连接，如图所示：
；(2)为了保护电路，变阻器的滑片移动到阻值最大处，将滑动变阻器滑片移动到最右端。闭合开关，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电阻之外的电路是连通的，与电压表并联的电阻断路了。(3)由图乙可知，电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.2A。(4)因电压表示数为1V，根据串联电路电压的特点，变阻器分得的电压为3V-1V=2V
变阻器分得的电压是电阻电压的2倍，将20Ω的电阻接入电路后，为保持电压不变，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值为2×20Ω=40Ω
而题中变阻器的最大阻值为20Ω，所以，即滑动变阻器连入电路中的电阻最大，也不能使电压表示数为1V。由串联电路电压的规律及分压原理有
UV=1.5V
所以调节后的电压值应该不低于1.5V。(5)先后将20Ω和10Ω和5Ω的定值电阻接入电路，变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动，控制定值电阻两端的电压不变，进行实验，可以避免实验中存在的问题。
18.【答案】
（1）
（2）小灯泡断路
（3）0.3；0.75；小于
（4）3；变大；通过导体的电流与导体的电阻成反比；滑动变阻器量程过小
【解析】【(1)在“测量小灯泡额定功率”实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，说明电路电流变大，变阻器接入的阻值变小，实验电路补充完整后如图所示：
；(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因是小灯泡断路，造成电压表串联在电路中，电路电流极小。(3)排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表接入小量程，分度值为0.02A，则示数为0.3A，小灯泡的额定功率为
小灯泡在额定状态下的电阻为
再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，假设灯泡的电阻不变，则此时小灯泡的功率为
但实际上随着灯泡两端电压变大，电阻丝温度增大，灯泡的电阻也将变大，则此时实际功率将小于1.08W。(4)由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为
当定值电阻由5Ω换为10Ω时，根据串联分压特点，定值电阻两端电压变大，故为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应变大以增加其分压能力。由
可知，可得到的实验结论是电压一定时，电流与电阻成反比。保持该电压不变的情况下，更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，滑动变阻器接入最大量程时，定值电阻两端电压最小，此时
可知此时由于滑动变阻器的最大阻值过小，分压能力有限，故无法继续进行实验。
19.【答案】
（1）电流；电压
（2）0.5
（3）先变大后变小
（4）0.2；1.8
【解析】(1)电路中表a与滑动变阻器串联，则a是电流表。表b与滑动变阻器并联，则b是电压表。(2)根据
可知，小灯泡正常发光时电流
此时电流表的示数为0.5A。(3)由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小。(4)根据欧姆定律可知，灯丝的电阻
当电压表b的示数为3V时，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为
则小灯泡的最小功率
小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的
，则小灯泡能承受的最大电流为
即超过了电流表的量程，则电路中的最大电流为0.6A，所以小灯泡的最大功率
小灯泡的电功率变化范围是从0.2W至1.8W。