14.2 探究欧姆定律14.3欧姆定律的应用—沪粤版九年级物理上册检测(word版 带答案)

14.2
探究欧姆定律
14.3欧姆定律的应用
一、单选题
1．根据欧姆定律，下列说法正确的是（　　）
A．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越小
C．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
D．同一导体两端的电压越大，这段导体中的电流就越大
2．由欧姆定律公式I=变形得R=，对此，下列说法中正确的是（　　）
A．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
B．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
3．一个标有“6
V
0.5
A”字样的小灯泡，欲使它接入9
V的电压后能正常发光，应该给小灯泡（　　）
A．串联上一个3Ω的电阻
B．并联上一个3Ω的电阻
C．串联上一个6Ω的电阻
D．并联上一个6Ω的电阻
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关闭合，滑片由向左端移动的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．电压表的示数减小，电流表的示数增大
B．电压表的示数增大，电流表的示数减小
C．电压表示数与电流表示数的比值不变
D．电压表的示数不变，电流表的示数增大
5．如图所示电路，电源电压为
3V，当开关
S
闭合时，却只有一只灯泡发光，且电压表数为
0V，由此可以判断电路的故障可能是（　　）
A．灯
L1短路
B．灯
L2短路
C．灯
L1开路
D．灯
L2开路
6．如图所示的电路中，电阻阻值R1>R2，闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断中正确的是（　　）
A．I1
=
I2
B．I1>
I2
C．U1=U2
D．U1>U2
7．通过实验研究得出“导体中的电流与导体两端电压关系”的科学家是（　　）
A．法拉第
B．伏特
C．安培
D．欧姆
8．在测量未知电阻阻值的实验时，小丽同学设计了如图所示的四个电路，其中电源电压不变且未知，是阻值已知的定值电阻。实验中在不拆改电路的情况下，不能测出未知电阻阻值的电路是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．在伏安法测电阻实验中，闭合开关前常将滑动变阻器的滑片调到阻值最大端，这样做能起到保护电路的作用。其原因是闭合开关后（　　）
A．变阻器两端电压最大
B．电路中的电流最大
C．用电器两端电压最大
D．电源提供的电压会减小
10．如图所示的是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，Rx
为待测电阻，如果考虑电表内阻对测量结果的影响，则（　　）
A．电压表示数大于Rx
两端的实际电压，电流表示数大于通过
Rx
的实际电流
B．电压表示数大于Rx
两端的实际电压，电流表示数等于通过
Rx
的实际电流
C．电压表示数等于Rx
两端的实际电压，电流表示数大于通过
Rx
的实际电流
D．电压表示数等于Rx
两端的实际电压，电流表示数等于通过
Rx
的实际电流
11．同学们最近学习的电学实验中，其束三个实验都用到图的电路图，下列说法正确的是（　　）
A．研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B．研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器使电流表示数不变
C．“伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差
D．在A、B、C选项的三个实验中，滑动变阻器的作用是完全一样的
二、填空题
12．如图所示，这是电阻A和B的I-U图像，若将A、B串联接入电源两端，闭合开关后，测得电路中的电流为0.4A，则电源电压是___________V。
13．两只定值电阻，甲标有“10Ω1A”，乙标有“15Ω0.6A”，把它们串联在同一电路中，电路两端允许加的最大电压为______V；把它们并联在同一电路中，干路中允许通过的最大电流______A。
14．某导体两端的电压是10V时，通过的电流为0.4A，则它的电阻是______Ω；当它的电流增大到0.8A时，电阻是______Ω。
15．现有两个电阻R1、R2并联，通过它们的电流之比I1∶I2
=1∶3，若将R1、R2串联，则它们的电压之比U1∶U2=
______。
16．甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R0和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路位置离甲地的距离为______km。
三、实验题
17．小明利用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”，可供选择的器材有：电源（两节新干电池），电流表、电压表、开关，阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，“10Ω
2A”
“20Ω
1.5A”两种规格的滑动变阻器，导线若干。
实验组别
一
二
三
电阻R/Ω
5
10
25
电流/A
0.4
0.2
0.08
(1)请你用笔画线代替导线，根据甲图，将图乙中的实物图连接完整______；
(2)闭合开关前，应将滑片移到______端（选填“左”或“右”）。连接无误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是______；
(3)故障排除后，依次将阻值为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻接入电路中，获得的数据如上表。实验中、完成第一组实验后，断开开关，拆下5Ω的电阻，改接10Ω的电阻、继续操作时有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；③记录电流表示数；④将滑劝变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是______；
(4)上述操作④中如何判断滑片已处于适当位置：______；本次实验中选择较合适的滑动变阻器的规格为______；
(5)测量结束后应断开开关，先拆除______两端的导线，再拆除其他导线，整理器材。
18．在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验时，小明连接的实物电路如图所示。
(1)图中有一处连接错误，请在这根连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线进行改正______；
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______（选填“左”或“右”）端；闭合开关一段时间后发现电压表示数变为零、电流表示数变大，则电路中存在的故障可能是______；
(3)排除故障后，闭合开关，多次移动滑片的位置，目的是______；
(4)小明将测得的数据记录在下表中：
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
本实验数据可得出的结论是：______，实验中R的阻值为______Ω；
(5)小明用两节新干电池完成上述实验，选取的滑动变阻器最大阻值至少为______Ω。
19．用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)在连接电路时，发现电流表的指针偏向左侧无刻度处，原因可能是______。解除故障后，正确连接电路，闭合开关，他发现小灯泡过亮，为了完成实验，接下来他的操作是，立即断开开关，把______；
(2)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为______Ω；
(3)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），分析图像可知：当电压改变时，小灯泡的阻值______
（选填“变化”或“不变”），原因是______；
(4)上述实验结束后，老师收走了电流表，添加一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，设计了如图丁所示的电路，要求测出小灯泡正常发光时的电阻，请完成下列实验步骤：
①闭合开关，将R2的滑片移到最左端，调节R1的滑片使电压表的示数为______
V；
②______，读出电压表的示数为U；
③小灯泡正常发光时的电阻表达式：R＝______
（用已知量和测量量表示）。
四、计算题
20．电路图中，电阻和并联后，接到6V的电源上。若开关闭合后，电流表、的示数分别为A和A。求：
(1)电阻的阻值；
(2)电阻的电阻。
21．如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R2=10Ω，闭合开关S，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相。求：
(1)电流表A的示数；
(2)电阻R1的阻值和其两端的电压。
22．亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图所示，电源电压保持不变。电压表量程为，是定值电阻，阻值为，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后，当环境温度为20℃时，求：
(1)的阻值为多少？此时电压表的示数为，通过的电流为多少？
(2)电源电压为多少？
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
参考答案
1．D
【详解】
ABC．导体的电阻是导体的一种属性，与两端电压或通过的电流无关，故ABC错误；
D．同一导体的电阻不变，两端的电压越大，则这段导体中的电流就越大，即电流与电压成正比，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与其两端的电压和通过导体的电流无关，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．C
【详解】
电源电压大于灯泡的额定电压，所以应串联电阻，串联电路各处电流相等，所以通过电阻的电流为0.5A。电阻两端的电压等于电源电压与灯泡额定电压之差为3V，因此可得
故选C。
4．C
【详解】
开关闭合后，两电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，滑片由向左端移动时接入电阻变小，电流表的示数增大，电压表的示数增大，电压表示数与电流表示数的比值为定值电阻的阻值大小保持不变。
故选C。
5．A
【详解】
当开关
S
闭合时，却只有一只灯泡发光，说明电路是通的，不存在断路，因为一旦断路，两个灯泡都不亮，故只有可能是一个灯泡短路；电压表数为
0V，则说明电压表所测的小灯泡L1短路。
故选A。
6．C
【详解】
由题可知，电路为并联电路，故U1=U2；又因为R1>R2，由可得I2>
I1。
故选C。
7．D
【详解】
A．法拉第进一步揭示了电与磁之间的关系，故A不符合题意；
B．伏特发明了伏特电池，故B不符合题意；
C．安培发现了安培定则，故C不符合题意；
D．欧姆发现了欧姆定律，即通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
A．由电路图可知，开关闭合、断开时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，由知道，电源的电压
当开关、闭合时，和并联，电流表测干路电流，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过的电流不变，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和知道，通过的电流
由并联电路中各支路两端电压相等知道
故A可行，不符合题意；
B．由电路图可知，开关、闭合时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压；当开关断开、闭合时，和串联，电流表测电路中的电流，此时电路的总电阻，根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和知道
故B可行，不符合题意；
C．由电路图可知，开关、、均闭合时，电路为的简单电路，电压表测电源两端的电压；当开关、闭合，断开时，和串联，电压表测两端的电压，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，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
则
故C可行，不符合题意；
D．由电路图知道，闭合开关、接1时，假设电压表能正常使用，则和串联，电压表测两端电压；当接2时，电流会从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，无法测出两端的电压，所以不能测出未知电阻的阻值，故D不可行，符合题意。
故选D。
9．A
【详解】
在伏安法测电阻实验中，滑动变阻器串联在电路中，闭合开关前常将滑动变阻器的滑片调到阻值最大端，使电路中电流最小，根据串联分压可知，变阻器两端电压最大，用电器两端电压最小，能起到保护电路的作用。
故选A。
10．B
【详解】
按照操作规范，电流表应该串联在被测电路中，电压表应该并联在被测电路两端。图中，电流表与定值电阻Rx串联，而电压表并联在定值电阻Rx和电流表串联之后电路的两端，由于在串联电路中，电流表有分压作用，所以电压表测量的是定值电阻Rx和电流表的总电压，大于定值电阻Rx两端的实际电压，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11．C
【详解】
A．研究“电流与电压的关系”时需要采用定值电阻，不可以用灯泡代替定值电阻进行实验，灯泡电阻丝的阻值随温度会发生变化，故A错误；
B．研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器使电压表示数不变，故B错误；
C．“伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差，故C正确；
D．在B中滑动变阻器的作用是控制电阻两端电压保持不变，研究“电流与电压的关系”时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压，作用是不一样的，故D错误。
故选C。
12．6
【详解】
B的电阻为
当串联电流为0.4A时，B两端电压为
读图知此时A两端电压为2V，所以电源电压为6V。
13．15
1.5
【详解】
[1]两电阻串联，则总电阻为
甲允许通过的最大电流为1A，乙允许通过的最大电流为0.6A，则串联电路允许通过的最大电流为0.6A。所以最大电压为
[2]甲电阻两端的最大电压为
乙电阻两端的最大电压为
所以两电阻并联，电源电压最大为9V，此时
14．25
25
【详解】
[1]导体的电阻为
[2]导体的电阻是其本身一种性质，与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与通过导体的电流无关。当电流增大到0.8A时，导体的电阻不变，仍为25Ω。
15．3∶1
【详解】
电阻R1、R2并联，则各支路电压相等，即U1=U2，通过它们的电流之比I1∶I2
=1∶3，由欧姆定律可知，它们的电阻比
将R1、R2串联，串联电阻中电流处处相等，即I=I1=I2，由欧姆定律可知，它们的电压比
16．15
【详解】
由可得，短路位置到甲地的导线电阻
因所用的输电线每千米的电阻为0.2Ω，所以，导线的长度
因导线是双股并排的，则短路位置离甲地的距离
17．
左
电阻R断路
②①④③
电压表示数为2V
20Ω
1.5A
电源
【详解】
(1)[1]根据电路图可知，电压表并联在电阻R两端，完成的实物接线如图所示
(2)[2]闭合开关前，应将滑片移到左端保证接入电阻最大。
[3]闭合开关电流表无示数、电压表指针有明显偏转，说明电路未断路，电流表被短路时电压表指针不会有明显偏转，故原因是电阻R断路，电压表串联接入电路所致。
(3)[4]从安全和规范角度考虑，正确的顺序是②①④③。
(4)[5]根据表中数据可知，当电压表示数为2V时，可判断上述操作④中判断滑片已处于适当位置。
[6]电源为两节新干电池，即电源电压为3V，根据串联电阻分压特点，定值电阻越大则其分压越多，滑动变阻器可调节的电阻上限也越大，当选用25Ω的定值电阻时，为保证两端电压保持在2V，滑动变阻器的阻值应调整到满足
即
可得
故本次实验中选择较合适的滑动变阻器的规格为：20Ω
1.5A。
(5)[7]为安全起见，测量结束后，应断开开关，先拆除电源两端的导线，再拆除其他导线。
18．
左
定值电阻短路
改变导体两端电压，多次实验，使实验结论具有普遍性
导体电阻一定时，电流与电压成正比
5
25
【详解】
(1)[1]在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，电压表应该并联在导体R两端，电流表应该串联在电路中，图中的电流表的正接线柱到导体R的导线连接错误，应该用导线连接导体R右端和电压表负接线柱或者滑动变阻器的左上接线柱。如图所示
(2)[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最最大阻值处，滑片应该原理下接线柱，即图中的左端。
[3]电流表示数变大，则故障类型为短路，电压表示数变为零，则说明被测部分短路，即导体R短路。
(3)[4]闭合开关，多次移动滑片的位置，滑动变阻器的阻值改变，通过改变导体R两端电压来进行多次实验，避免偶然性，使实验结论具有普遍性。
(4)[5][6]由表可知，根据可得导体R的阻值
分析表中数据发现，导体阻值一定，两端电压增大时，通过导体的电流增大，可得到结论：导体电阻一定时，电流与电压成正比。
(5)[7]两节新干电池，则电源电压为3V，当电压表示数最小时，电路中电流最小，滑动变阻器接入的阻值最大，由表可知，电路中最小电流为0.10A，根据串联分压可得滑动变阻器两端电压
由可得滑动变阻器接入的最大阻值
即用两节新干电池完成上述实验，选取的滑动变阻器最大阻值至少为25Ω。
19．电流表没有调零（或电流表已经损坏）
滑动变阻器阻值调到最大值（滑片P移到最右端）
12.5
变化
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
2.5
保持R1的滑片位置不变，将R2的滑片移到最右端
【详解】
(1)[1]在连接电路时，发现电流表的指针偏向左侧无刻度处，原因可能是电流表没有调零（或电流表已经损坏）。
[2]正确连接电路，闭合开关，他发现小灯泡过亮，是滑动变阻器连入电路中的电阻太小，接下来他的操作是，立即断开开关，把滑动变阻器的阻值调到最大值（滑片P移到最右端）。
(2)[3]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数为0.2A，小灯泡正常发光时的电阻
(3)[4][5]由图丙可知，电压越大，通过灯泡的电流越大，根据P=UI可知，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(4)[6][7][8]由图丁可知，电压表接在变阻器滑片处，由于电压表内阻很大，可看作开路，故电流直接通过灯泡L、变阻器R2、变阻器R1，即灯泡L、变阻器R1、变阻器R2三者串联，变阻器R2始终以最大阻值R0接入电路。如果变阻器R1的滑片不动时，则电路中的电流是不发生变化的，而电压表测量的是灯泡与变阻器R2滑片左侧电阻丝串联的总电压。
①闭合开关，将R2的滑片移到最左端，调节R1的滑片使电压表的示数为2.5V；
②保持R1的滑片位置不变，将R2的滑片移到最右端，读出电压表的示数为U；
③小灯泡正常发光后，由于保持变阻器R1的滑片不动，则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变，因串联电路中总电压等于各部分电压之和，当滑动变阻器R2的滑片到最右端时，R2两端的电压
由欧姆定律，此时电路中的电流
小灯泡正常发光时的电阻
20．(1)60Ω；(2)30Ω
【详解】
解：(1)由电路图知，R1与R2并联，电流表A1测电阻R1的电流，电流表A测电路总电流，则电阻R1的阻值
(2)据串联电路的电流特点知，中的电流
那么
答：(1)电阻R1的阻值为60Ω；
(2)电阻R2的电阻为30Ω。
21．(1)0.6A；(2)2.5Ω，1.5V
【详解】
解：(1)由图可知，两电阻串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电源电压，电流表测电路电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，所以电压表V1的量程为0~3V，
电压表V2的量程为0~15V，分度值为0.5A，则电源的电压
R1两端的电压
则R2两端的电压
因串联电路中各处的电流相等，电流表A的示数
(2)由可得电阻R1的阻值
由(1)已知电阻R1两端的电压为1.5V。
答：(1)电流表A的示数是0.6A；
(2)电阻R1的阻值是2.5Ω，两端的电压是1.5V。
22．(1)250Ω，0.01A；(2)4V；(3)100℃
【详解】
(1)根据题意和图乙可得，环境温度为20℃时对应R1的阻值为R1=250Ω，根据欧姆定律可知
(2)R1与R0串联，电流相等，由欧姆定律可得
U1=I1R1=0.01A×250Ω=2.5V
电源电压为
U=U1+U0=2.5V+1.5V=4V
(3)由题意可知电压表示数允许最大值U0=3V，则此时电路能够测量的温度最高，此时电路中的电流为
此时热敏电阻的电压为1V，阻值为
根据图乙可查得热敏电阻的阻值为50Ω时对应温度为100℃。
答：R1的阻值为250Ω，通过R0的电流为0.01A；(2)电源电压为4V；(3)此电路所允许的最高环境温度是100℃。