第十七章 欧姆定律物理·人教版·九年级全一册一、选择题(每小题4分,共24分)1.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,下列说法不正确的是 ( )A.实验中采用的主要科学探究方法是“控制变量法”B.滑动变阻器的作用是在多次测量过程中,保证被测电阻两端电压不变C.换用不同的定值电阻得到多组数据,是为了“避免实验结论的偶然性”D.经过实验数据分析得出的结论是“电压一定时,这段导体的电阻与通过的电流成反比”答案1.D 【解题思路】 电阻是导体本身的一种性质,其大小与通过的电流无关.经过实验数据分析得出的结论是“电压一定时,这段导体的电流与电阻成反比”,故D错误.2.[2021广东肇庆怀集期中]如图甲所示的电路中,闭合开关S 后,两相同电压表的指针偏转都如图乙所示,则L 1和L 2两灯的电阻之比为 ( )A.1∶5B.5∶1C.1∶4D.4∶1答案2.C 【解题思路】 由电路图可知,两个灯泡串联,电压表V 1测的是电源电压,电压表V 2测的是灯泡L 1两端的电压.因两电压表指针偏转角度相同,故12=51.由串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和可知,灯泡L 1和L 2两端的电压之比为L 1L 2=14.在串联电路中,各处的电流相等,两灯泡的电阻之比12=L 1∶L 2=L 1L 2=14.故选C.3.[2021四川成都实验外国语学校期中]有甲、乙两只定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最大电压是 ( )A.19 VB.25 VC.15 VD.10 V答案3.C 【解题思路】 两电阻允许通过的最大电流分别为1 A和0.6 A,因串联电路中各处的电流相等,故两只电阻串联时,电路中电流最大为0.6 A,串联电路的总电阻等于各分电阻之和,则根据欧姆定律推导可得:该串联电路两端允许加的最大电压为U=0.6 A×(10 Ω+15 Ω)=15 V.故选C.4.[2021湖北十堰张湾区期中]如图所示,电源电压恒定.当开关S 1、S 2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U 甲∶ U 乙=4∶1;当开关S 1闭合、S 2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为 ( )A.4∶3B.3∶2C.3∶4D.3∶1答案4.C 【解题思路】 当开关S 1、S 2闭合,甲、乙为电压表时,电路为两电阻的串联电路,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量电阻R 2两端的电压,根据串联电路分压规律,有U 1∶U 2=R 1∶R 2,因为U ∶U 2=U 甲∶U 乙=4∶1,因此R 1∶R 2=3∶1;当开关S 1闭合、S 2断开,甲、乙为电流表时,电路为两电阻的并联电路,电流表甲测量通过电阻R 2中的电流,电流表乙测量干路电流,根据并联电路电流分配原理,有I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3,因此I 甲∶I 乙=3∶4.5.[2021河南新乡卫辉期中]某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻R x的阻值,其中电源电压未知,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知,下列电路中,可以测出R阻值的是 ( )x答案5.C 【解题思路】 A 选项,由题图知,开关S 1接1时电压表的下方为正接线柱,接2时电压表的上方为正接线柱,故A 不正确;B 选项,由题图知,两电阻串联,电压表测R 0两端的电压,滑动变阻器处于最大阻值处时,可以测出其两端的电压,但其他位置无法测出或准确知道滑动变阻器接入电路中的电阻,所以无法利用串联电路的特点和欧姆定律的变形式求出R x 的阻值,故B 不正确;C 选项,由题图知,两电阻串联,分别利用电流表测出滑动变阻器滑片位于最大阻值处和阻值为0时电路中的电流,根据电阻的串联规律和欧姆定律的变形式表示出电源的电压,利用电源电压不变得出等式即可求出R x 的阻值,故C 正确;D 选项,由题图知,当开关S 2闭合或断开时,电压表始终测电源的电压,无法通过串联电路中电流规律得出通过R x 的电流,无法测出R x 的阻值,故D 不正确.6.[2020吉林长春新区期末]下图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成.能实现身高越高,身高仪示数越大,且刻度均匀的电路是 ( )答案6.A 【解题思路】 图A中两电阻串联,电压表测滑动变阻器滑片以下的电阻两端的电压,当人的身高越高时,电压表测量部分的电阻的阻值越大,电路中的电流不变,根据U=IR可知,电压表的示数越大,可得电压表示数与电压表所测部分的电阻的阻值成正比,故身高仪刻度均匀,A正确;图B中两电阻串联,电压表测滑动变阻器滑片以上的电阻两端的电压,故当身高越高时,电压表测量部分的电阻的阻值越小,电压表示数越小,B错误;图C中两电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当身高增高时,滑动变阻器接入电路中的阻值增大,滑动变阻器两端的电压也增大,电压表示数增大,但电压表示数U=U-IR0=U-B0r0,故电压表示数与电压表所测部分的电阻的阻值不成正比,即身高仪刻度不均匀,VC错误;图D中电压表测定值电阻两端的电压,当滑片向上运动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,电路中的电流减小,根据U=IR可得定值电阻两端电压减小,即当身高越高时,电压表示数越小,故D错误.二、填空题(每空2分,共32分)7.当在一个导体的两端加10 V的电压时,通过它的电流为0.2 A,则它的电阻是 Ω;当在这段导体的两端加5 V 的电压时,通过它的电流为 A,电阻为 Ω;当它两端的电压为0 时,导体的电阻是 Ω,通过它的电流是 A.答案7.【参考答案】 50 0.1 50 50 0【解题思路】 由欧姆定律I=得,导体的电阻R==10 V0.2 A=50 Ω.当在导体的两端加5 V的电压时,导体的电阻不变,则通过导体的电流I=1=5 V50 Ω=0.1 A.因为电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压和通过它的电流无关,所以当导1体两端的电压为5 V和0时,导体的电阻都为50 Ω不变.当导体两端的电压为零时,通过导体的电流也为零.8.有三个电阻,大小之比为1∶2∶3,并联后接在电源两端,则它们两端的电压之比为 ,通过它们的电流之比为 .答案8.【参考答案】 1∶1∶1 6∶3∶2 【解题思路】 因并联电路中各支路两端的电压相等,故U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶1,根据欧姆定律I =,当U 一定时,I 与R 成反比,即I 1∶I 2∶I 3=11∶12∶13=11∶12∶13=6∶3∶2.9.用伏安法测电阻时,使用的电源电压是15 V,电压表有0~3 V和0~15 V两个量程,电流表有0~0.6 A和0~3 A两个量程,待测电阻的阻值约为10 Ω,则电压表应选择 V的量程,电流表应选择 A的量程.答案9.【参考答案】 0~15 0~3 【解题思路】 因为电源电压为15 V,所以电压表应选择0~15 V的量程;根据欧姆定律可得,通过待测电阻的最大电流约为I=15 V10 Ω=1.5 A,所以电流表应选择0~3 A的量程.10.[2021辽宁锦州期末]如图所示的电路,开关S 闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯 (填“L 1”或“L 2”)两端电压.一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有示数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是 (填“L 1短路”“L 1断路”或“L 2断路”).答案10.【参考答案】 L 1 L 1断路【解题思路】 由题图可知,闭合开关,L 1与L 2串联,电压表测量L 1两端的电压.通电一段时间后,两灯均熄灭且电流表无示数,可以初步判断是电路中出现了断路,电压表有示数且示数较大,进一步说明是和电压表并联的L 1断路.11.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电压表示数 ,电流表A 2示数 ,电压表示数与电流表A 1示数的比值 .(均填“变小”“不变”或“变大”)答案11.【参考答案】 不变 变小 不变【解题思路】 由题图知,滑动变阻器R 2与电阻R 1并联,电流表A 1测通过电阻R 1的电流,电流表A 2测干路总电流,电压表测电源电压.当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,其接入电路中的电阻变大,通过滑动变阻器的电流变小,通过定值电阻的电流不变,则总电流变小,即电流表A 2的示数变小;电压表示数与电流表A 1示数的比值是定值电阻的阻值,所以电压表示数与电流表A 1示数的比值不变.12.关注思想方法[2020四川巴中恩阳区五校月考]如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器.闭合开关S 后,在移动滑片P 的过程中,电流表的示数I 与R 的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U 与R 的阻值关系如图丙所示,则R 0的阻值为 Ω,电源电压为 V.答案12.【参考答案】 10 12【解题思路】 电路中R 与R 0串联,电压表测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流.由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值R 1=20 Ω时,电路中的电流I 1=0.4 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电源电压U =I 1(R 0+R 1)=0.4 A × (R 0+20 Ω),由图丙可知,滑动变阻器接入电路中的电阻R 2=30 Ω时,电压表的示数U 0=3 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I 2=00=3 V 0 ,电源电压U =I 2(R 0+R 2)=3 V 0×(R 0+30 Ω),因电源电压不变,则0.4 A ×(R 0+20Ω)=3 V ×(R 0+ 30 Ω),解得R 0=10 Ω,电源电压U =I 1(R 0+R 1)=0.4 A ×(10 Ω+20 Ω)=12 V.三、作图题(每小题4分,共8分)13.[2021四川成都青羊区期末]在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将导线补上.要求:闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,小灯泡L的亮度不变,电流表的示数变小.答案13.【参考答案】 如图所示.14.[2020河南洛阳月考]如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图,R x是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减是定值电阻.测量时,电压表○V的示数随所称量物体对压敏电阻的压力的增大而增大.请根据以上信息,在虚线小,R框内将电路图补充完整.答案14.【参考答案】 如图所示.四、实验探究题(第15小题9分,第16小题8分,共17分)15.[2021江西月考]【提出问题】一段导体中电流与该段导体电阻有什么关系?【实验器材】已知电源电压为6 V且保持不变,实验依次用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,可以选用的滑动变阻器有R(20 Ω 1 A)、R2(30 Ω 2 A)、R3(50 Ω 1 A).1【设计并进行实验】小明利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系.该实验用到的实验方法是 .实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像.【分析论证】分析图像可得: .【交流评估】在上述实验中,滑动变阻器选用的是 (填“R”“R2”或“R3”).小明测量通过阻值为5 Ω电阻的电流后,1要改测通过阻值为10 Ω电阻的电流,他应该进行的操作是 ,将阻值为5 Ω的电阻换成阻值为10 Ω的电阻接入电路中后,眼睛看 表,手移动滑动变阻器滑片,当该表满足要求后再读取另一电表示数.【拓展应用】小明想利用上面的器材来探究电流与电压的关系,他的想法 (填“可行”或“不可行”);探究电流与电压的关系实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有 .答案15.【参考答案】 【设计并进行实验】控制变量法 【分析论证】当电压一定时,电流与电阻成反比 断开开关 电压 【拓展应用】可行 改变定值电阻两端的电压【交流评估】R3【解题思路】 【交流评估】根据控制变量法,在探究电流与导体电阻的关系时,应控制电阻两端电压不变;由题图乙可知,电阻两端电压为2.5 V,故滑动变阻器两端电压为3.5 V,当电阻阻值最大为25 Ω时,根据串联分压规律可知, 2.5 V3.5 V=25 Ω滑,故R滑=35 Ω,实验中滑动变阻器选用的是R3.16.如图甲所示为小明设计的测量电阻的实验电路图.(1)闭合开关S后,小明发现电流表和电压表的指针均不动.他断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转.若电路中只有一处故障,则故障可能是 .(2)排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6 V时,电流表的示数如图乙所示,则电阻R= Ω.x(3)若实验时没有电压表,增加一个开关和已知最大阻值为R0的滑动变阻器,小明还是测出了电阻R x的阻值.①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实物电路图(如图丙所示)连接完整.(只添加一根导线).实验步骤:A.开关S 1和S 2都断开,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,观察到电流表无示数;B.保持滑片位置不动,只闭合开关S 1时,读取电流表的示数为I 1;C.再闭合开关S 2时,读取电流表的示数为I 2 (I 2>I 1).②请你用I 1、I 2和R 0表示R x ,则R x = .答案16.【参考答案】 (1)bc 之间断路(或滑动变阻器断路) (2)5 (3)①如图所示. ②102−1 【解题思路】 (2)电流表使用0~0.6 A 量程,分度值为0.02 A,示数为0.32 A,根据I =可得R x 的阻值R x ==1.6 V 0.32 A =5 Ω. (3)②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,只闭合开关S 1时,只有滑动变阻器接入电路中,由欧姆定律推导得,电源电压U =U 0=I 1R 0,闭合开关S 1、S 2时,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过R x 的电流I =I 2-I 1,由欧姆定律推导得R x =10−.五、计算题(第17小题9分,第18小题10分,共19分)17.[2020河北石家庄栾城区期中]如图甲所示,电阻R1的阻值为20 Ω,滑动变阻器R2上标有“50 Ω 2 A”的字样,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A.(1)求电源电压U.(2)若将一只电压表并联接在该电路AB、BC或AC两端,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表的指针指在图乙所示的位置,请指出电压表所有可能连接的位置,并求出滑动变阻器R对应的电阻值.2答案17.解:(1)当滑片P 移至a 端,闭合开关S,电路中只有电阻R 1,故电源电压U =IR 1=0.3 A ×20 Ω=6 V.(2)由于电源电压为6 V,所以题图乙电压表的示数为2 V.电压表接在AB 两端时,测R 1两端电压,则滑动变阻器两端电压为4 V,由串联分压原理可得,此时滑动变阻器的阻值R 2= 2R 1=2×20 Ω=40 Ω,40 Ω小于滑动变阻器的最大电阻值50 Ω,所以这是可能的;电压表接在BC 两端时,测滑动变阻器两端电压,电压表的示数为2 V,由于电源电压为6 V,故电阻R 1两端电压为4 V,由串联分压规律可得,此时滑动变阻器的阻值R 2'=12=10 Ω,10 Ω小于滑动变阻器的最大电阻值50 Ω,所以这是可能的;电压表接在AC 两端时,测电源电压,故其示数应该等于6 V,不可能是2 V,故电压表不可能接在AC 两端.18.[2021山东德州陵城区期末]随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行各业得到了广泛应用,其中热敏电阻就是其中之一.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.如图甲所示是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流为热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系表的量程为0~0.02 A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 Ω 0.3 A”字样.Rt如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:(1)将此电路放入温度为20 ℃的环境中,闭合开关,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路中的电阻R=100 Ω,此时电流表的读数为0.01 A,求电源电压.(2)若环境温度为40 ℃,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的变化范围.(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?答案18解:(1)由图乙可知,温度为20 ℃时,热敏电阻的阻值为400 Ω,由I=可知,电源电压U=I(R t+R)=0.01 A×(400 Ω+100 Ω)= 5 V.(2)由图乙可知,环境温度为40 ℃时,热敏电阻的阻值为200 Ω,电路中的最大电流为0.02 A,由I=可知,电路中的最小电阻R最小=max=5 V0.02 A=250 Ω,滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑最小=R最小-R t'=250 Ω-200 Ω=50 Ω,故滑动变阻器的变化范围为50 Ω~150 Ω.(3)环境温度越高,热敏电阻的阻值越小,电路中的电流最大为0.02 A时,=R最小-R滑最大=250 Ω-150 Ω=100 Ω,由图小乙可知此电路能测量的最高环境温度为50 ℃.谢谢观看 Thank You。
