第17章欧姆定律 提升卷(含解析)人教版(新教材)九年级全册

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第17章欧姆定律 提升卷(含解析)人教版(新教材)九年级全册

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建议用时:60 分钟,满分:100 分
一、选择题(本大题共 12 题,每题 3 分,共 36 分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1 .关于欧姆定律公式,下列说法正确的是 ( )
A .导体中的电流越大,导体的电阻就越小
B .同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
C .导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
D .导体两端的电压越大,导体的电阻越大
2 .如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0 是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1 时,电流表的示数为 I1 ,开关 S1 和 S2 均闭合时,电流表的示数为 I2 ,则电阻 Rx 的阻值可以表示为 ( )
A . R0 B . R0 C . - R0 D . R0
3.如图甲所示为一个温度报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0 为定值电阻,R 为 PTC电阻,R 的阻值与温度的关系如图乙所示。当温度升高时,报警器的示数增大,增大到一定的程度就会报警。下列说法正确的是 ( )
A .温度升高时,R 的阻值减小
B .a 表是电压表,b 表是电流表
C .增大 R0 的阻值,温度报警器的灵敏度会减弱
D .温度升高时,a 表示数增大,可设置为报警器
4 .如图所示的电路,电源电压恒定不变(忽略温度对灯丝电阻的影响),在滑动变阻器的滑片从最右端向左端移动过程中,关于电流表和电压表示数变化情况,下列说法正确的是 ( )
第十七章 欧姆定律 提升卷(学生版)
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A .电压表示数变小,电流表 A1 、A2 示数不变
B .电压表示数不变,电流表 A1 、A2 示数变大
C .电压表示数变大,电流表 A1 、A2 示数变小
D .电压表和电流表 A2 、A1 示数差值的比值变小
5 .如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为6V;闭合开关后,发现电压表示数变为 2V 。则开关闭合后,下列说法正确的是 ( )
A .电源电压为8V B .通过 R1 的电流与通过 R2 的电流之比为2 :1
C.R1 的电阻与 R2 的电阻之比为2 :1 D.R1 的电阻与 R2 的电阻之比为1 : 2
6 .如图 a 所示的电路中电源电压恒定,闭合开关 S0 。当 S 断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数均如图b 所示;当 S 闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数分别为 U 甲、U 乙,则下列说法中 ( )
①当 S 断开时,电阻 R1 中的电流是 1.5A ②当 S 断开时,电阻 R2 中的电流是 0.3A
③当 S 闭合时,U甲 ∶ U乙 = 5∶4 ④当 S 闭合时,U甲 ∶ U乙 = 5∶1
A .只有①③正确 B .只有②③正确 C .只有②④正确 D .只有①④正确
7 .如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如乙图所示,下列说法正确的是 ( )
①定值电阻 R0 的阻值是 7.5Ω
②电源电压为 5V
③滑动变阻器的最大阻值 15Ω
④当滑动变阻器的滑片 P 移至中点时,电流表的示数是 0.3A
A .①② B .③④ C .①②③ D .①③④
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8.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池 3 节(电压约为 4.5V),开关、滑动变阻器(20Ω , 2A)、电压表、电流表各一个,阻值为 5Ω 、10Ω 、15Ω 、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为 2V 进行探究,发现在获得三组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面三组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是
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( )
①减少 1 节干电池
③将设定加在电阻两端的电压调整为 2.5V
②增加 1 节干电池
④将 10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A .只有①② B .只有①④ C .只有③④ D .只有①③④
9 .一位同学用如图所示的电路探究“ 电流与电阻的关系” 。电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由40Ω 调为50Ω 后就直接读出电流表的示数,这个示数可能是( )
R / Ω 10 20 30 40 50
I / A 0.6 0.3 0.2 0.15
A .0.15 B .0.1 C .0.12 D .0.14
10 .如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0 为已知阻值的定值电阻。不能测出未知电阻Rx 阻值的电路是 ( )
A.
B.
C.
D.
11 .三个电阻 R1=2Ω , R2=3Ω , R3=5Ω , 将它们并联后加一恒定电压 U,电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是 I1、I2、I3,每个电阻两端电压分别是 U1 、U2 、U3 ,则下列说法正确的是 ( ) A.I1 ∶I2 ∶I3=5 ∶3 ∶2
B .U1 ∶ U2 ∶ U3=5 ∶3 ∶2
C .若减小 R1 的阻值,则电路中并联的总阻值减小
D .若再并联一个 100Ω的电阻,则并联的总阻值增大
12 .如图甲所示,电源电压恒为 18V ,灯泡 L 上标有“ 10V,0.5A”字样,电流表量程为 0~0.6A ,电压表量程为 0~ 15V,滑动变阻器 R 的最大阻值为 210Ω , 当只闭合 S 和 S1,移动滑动变阻器的滑片
P 时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由 R1 增大到 4R1 时,电流表示数变化了 0. 15A,忽略灯泡电阻随温度的变化,则下列说法中正确的是 ( )
A .灯泡 L 的电阻为 40Ω
B .定值电阻 R0 的阻值为 20Ω
C .只闭合 S 和 S1 ,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片 P ,电流表的示数变化范围为 0.072A~0.45A
D .只闭合 S 和 S2 ,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器 R 的调节范围为 16Ω~ 100Ω
二、填空题(共 4 题,每空 2 分,共 18 分)
13.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器滑片 P 分别位于最右端 a 和其上某处b(图中未标出),记录两电表数据并标于图乙中 M、N 两点处。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω , 电源电压是 V ,电阻 R1 的阻值为 Ω。
14.如图甲所示,坐位体前屈是中学生体质健康测试项目之一、图乙是小亮同学为其设计的工作原理图,电源电压恒为3V ,定值电阻R1 = 10Ω , R2 为一根长30cm的均匀电阻丝(阻值跟长度成正比),其最大阻值为30Ω , 挡板未受推力时,滑片 P 位于电阻丝的B 端,在挡板处施加推力时,滑片P 可自由滑动。某同学的成绩是20cm 时,电流表的示数为 A ,电压表的示数是 V 。
15 .如图甲的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片 P 从最左端移动到最右端的过程中,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙所示,则 R2 的最大阻值为 Ω , 电源的电压为 V。
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16 .如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S ,当滑片 P 位于最右端时,电流表的示数为 I1 ;当滑片 P 位于中点时,电流表的示数为 I2 ,电压表的示数为 7.2V 。若 I1 ∶I2=5 ∶8 ,则 R1 与R2 的阻值之比为 ,电源电压为 V。
三、实验题(共 4 题,每空 2 分,共 28 分)
17 .为了探究电流与电压的关系,小明设计了如图甲所示的电路图,所用的电源电压恒为 3V ,所用的滑动变阻器规格是“ 10Ω 1A”。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 U/V 0.8 1.2 1.5 2.0 2.4
电流 I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6
(1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整 (导线不允许交叉)。
(2)如表是某同学记录的实验数据。从中可看出,第 次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。分析实验数据可以得到的结论是 。
18 .在“探究电流与电阻的关系”实验中,小倩设计了如图甲所示电路。电源电压保持 6V 不变,定值电阻阻值分别为 5Ω 、10Ω 、15Ω , 滑动变阻器规格为“ 15Ω 2A” ,电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程可选。
(1)小倩利用甲电路图连接实物电路进行实验,请帮小倩将乙图连接完整 ;
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(2)小倩第一次实验时,将 5Ω电阻接入电路中,正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑动变阻器滑片时,仅发现电压表示数有明显变化,造成此现象的原因可能
是 。
(3)小倩用5Ω电阻做完实验后,又换用 10Ω的电阻,小倩发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表示数达到刚才的示数,她想到两个方法来解决这一问题:
①在电路中再串联一个定值电阻,若她想利用这个方法顺利完成本次和余下实验,则串联的定值电阻阻值可选用范围为 Ω;
②若不更换也不添加任何器材(电流表和电压表接入电路中的量程可以自由选择),为了完成三次实验,应该控制定值电阻 R 两端电压至少保持 V 不变。
19 .在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,小灯泡上标有“3V 0.3A”字样,如图甲是小明所画的电路图。
(1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。
(2)测量过程中,某一次的电表示数如图丙所示,为 A;小明用测得的数据绘出了 I﹣U 图象如图丁 A 所示,说明灯丝的电阻是变化的,原因是 ;
(3)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的 I ﹣ U 图像如图丁的 B 所示,你推测他的接线错误之处为 。
20 .小华用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx 的阻值。
(1)当电压表示数为 2.6V 时,电流表示数如图乙所示,则Rx 的阻值为 Ω。
(2)小华对实验进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为 R0 的定值电阻、电流表、
开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也能测出 R 的阻值,请完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关 S ,断开开关 S1 ,读出电流表示数I1 ;
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② , 读出电流表示数I2 ;
③根据实验数据,计算出待测电阻 Rx = (用 R0 、I1 、I2 表示)。
四、计算题(共 2 题,第 21 题 9 分,第 9 题 10 分,共 18 分)
21 .如图所示,电源电压 U=24V ,定值电阻 R0=4Ω , 滑动变阻器的规格为“20Ω 2A” ,电压表量程为 0~ 15V。
(1)求当电压表示数 U=6V 时,通过定值电阻 R0 的电流?
(2)求当电压表示数 U=6V 时,电阻 R 的阻值是多大?
(3)请分析说明,为保障电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值?
22.小华为果农设计的芒果自动筛选装置,如图甲所示。其简化电路图如图乙所示,电源电压恒为12V,定值电阻R0 的阻值为20Ω , 压敏电阻R 的阻值随压力F 变化关系如图丙。当电路电流小于0. 15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)当电流为 0. 15A 时,R0 两端的电压;
(2)当电流为 0. 15A 时,压敏电阻 R 的阻值;
(3)若想筛选重力至少为 4N 的芒果,你的解决方案是什么?请通过计算做出判断。
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建议用时:60 分钟,满分:100 分
一、选择题(本大题共 12 题,每题 3 分,共 36 分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1 .关于欧姆定律公式,下列说法正确的是 ( )
A .导体中的电流越大,导体的电阻就越小
B .同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
C .导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
D .导体两端的电压越大,导体的电阻越大
【答案】CAD .电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与其两端的电压和通过的电流无关,故 AD 错误;
B .根据U = IR 可知,同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比,故 B 错误;
C.根据变形公式R 可知,导体电阻在数值上等于它两端电压和通过它电流的比值,故 C 正确。故选 C。
2 .如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0 是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1 时,电流表的示数为 I1 ,开关 S1 和 S2 均闭合时,电流表的示数为 I2 ,则电阻 Rx 的阻值可以表示为 ( )
A . R0 B . R0 C . - R0 D . R0
【答案】D
当只闭合开关 S1 时,两电阻串联,电流表读数为 I1 ;则电源电压为U=I1(Rx + R0)①
当开关 S1、S2 都闭合时,Rx 短路,电路为 R0 的简单电路,电流表读数为 I2;则电源电压为U = I2R0 ②。联立①②可得待测电阻为Rx 故 ABC 不符合题意,D 符合题意。故选 D。
3.如图甲所示为一个温度报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0 为定值电阻,R 为 PTC电阻,R 的阻值与温度的关系如图乙所示。当温度升高时,报警器的示数增大,增大到一定的程度
就会报警。下列说法正确的是 ( )
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A .温度升高时,R 的阻值减小
B .a 表是电压表,b 表是电流表
C .增大 R0 的阻值,温度报警器的灵敏度会减弱
D .温度升高时,a 表示数增大,可设置为报警器
【答案】C
A .根据题目描述和图乙显示,PTC 电阻 R 的阻值随温度升高而增大,而非减小,故 A错误;
B .a 表与电阻 R 串联,应为电流表;b 表与电阻 R 并联,应为电压表,题目中的描述正好相反,故 B 错误;
C .增大 R0 的阻值后,R0 分得电压变大,R 分得电压变小,所以 R 需要达到更大阻值(即更高温度)才能使电压表达到报警示数,这会降低报警器对温度变化的敏感程度,故 C 正确;
D .a 表是电流表,温度升高时 R 阻值增大,电路总电阻增大,电流表示数减小,而不是增大,故D 错误。故选 C。
4 .如图所示的电路,电源电压恒定不变(忽略温度对灯丝电阻的影响),在滑动变阻器的滑片从最右端向左端移动过程中,关于电流表和电压表示数变化情况,下列说法正确的是 ( )
A .电压表示数变小,电流表 A1 、A2 示数不变
B .电压表示数不变,电流表 A1 、A2 示数变大
C .电压表示数变大,电流表 A1 、A2 示数变小
D .电压表和电流表 A2 、A1 示数差值的比值变小
【答案】D
由图得,变阻器 R 与灯泡 L 并联,电流表 A1 测量灯泡 L 的电流,电流表 A2 测量干路的电流,电压表测量电源电压。在滑动变阻器的滑片从最右端向左端移动过程中,变阻器 R 接入电路中的电阻变小,电路电阻变小,电源电压不变,电压表示数不变;由欧姆定律得,电路总电流变大,则 A2 示数变大;并联电路各用电器互不影响,则灯泡 L 的电流不变,电流表 A1 示数不变,电流表 A2 、A1 示数差值变大,则电压表和电流表 A2 、A1 示数差值的比值变小,故 ABC 错误,D 正确。故选 D。
5 .如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为6V;闭合开关后,发现电压表示数变为 2V 。则开关闭合后,下列说法正确的是 ( )
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A .电源电压为8V B .通过 R1 的电流与通过 R2 的电流之比为2 :1
C.R1 的电阻与 R2 的电阻之比为2 :1 D.R1 的电阻与 R2 的电阻之比为1 : 2
【答案】D
A .当开关断开时,电路中没有电流,电压表并联在电源两端,测量电源电压,故电源的电压为 6V ,故 A 错误;
B .开关闭合后,两电阻串联,电流处处相等,通过 R1 的电流与通过 R2 的电流之比为 1 ∶ 1 ,故 B错误;
CD .开关闭合后,两电阻串联,电压表测 R1 两端的电压,为 2V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以 R2 两端的电压为 U2= U-U1=6V-2V=4V
根据串联正比分压可得 故 C 错误,D 正确。故选 D。
6 .如图 a 所示的电路中电源电压恒定,闭合开关 S0 。当 S 断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数均如图b 所示;当 S 闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数分别为 U 甲、U 乙,则下列说法中 ( )
①当 S 断开时,电阻 R1 中的电流是 1.5A ②当 S 断开时,电阻 R2 中的电流是 0.3A
③当 S 闭合时,U甲 ∶ U乙 = 5∶4 ④当 S 闭合时,U甲 ∶ U乙 = 5∶1
A .只有①③正确 B .只有②③正确 C .只有②④正确 D .只有①④正确
【答案】B
①②当 S 断开时,甲、乙两表为电流表,甲测 R2 电流,乙测总电流,根据并联电路电流的规律,乙表应为 0~3A 量程,分度值为 0. 1A,读数为 1.5A,甲电流表应接入 0~0.6A,分度值 0.02A,读数为 0.3A ,故电阻 R2 中的电流是 0.3A 电阻,R1 中的电流是I1 = I _ I2 = 1.5A _ 0.3A = 1.2A
故两电阻之比为 故①错误,②正确;
③④当 S 闭合时,甲、乙两表为电压表时,甲测电源电压,乙测R2 两端的电压,故
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故③正确,④错误。
故只有②③正确,①③错误,故 ACD 不符合题意,B 符合题意。故选 B。
7 .如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如乙图所示,下列说法正确的是 ( )
①定值电阻 R0 的阻值是 7.5Ω
②电源电压为 5V
③滑动变阻器的最大阻值 15Ω
④当滑动变阻器的滑片 P 移至中点时,电流表的示数是 0.3A
A .①② B .③④ C .①②③ D .①③④
【答案】D
①②③分析电路可知,滑动变阻器和定值电阻R0 串联,电压表测滑动变阻器电压,电流表测电路电流。由图乙可知,滑动变阻器的滑片在最右端,变阻器接入电路阻值为零时,电压表示数为 0V ,电流最大为 0.6A ,则电源电压为U = 0.6A× R0 ①
滑动变阻器的滑片在最左端,变阻器最大阻值接入电路时,电路中电流最小为 0.2A ,电压表示数为 3V ,则滑动变阻器的最大阻值R滑大
电源电压为U = 0.2A× R0 + 3V ②
联立①② , 解得电源电压U = 4.5V ,定值电阻R0 = 7.5Ω 。
④当滑动变阻器的滑片 P 移至中点时,电流表的示数I A故 ABC 错误,D 正确。故选 D。
8.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池 3 节(电压约为 4.5V),开关、滑动变阻器(20Ω , 2A)、电压表、电流表各一个,阻值为 5Ω 、10Ω 、15Ω 、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为 2V 进行探究,发现在获得三组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面三组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是
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( )
①减少 1 节干电池
③将设定加在电阻两端的电压调整为 2.5V
②增加 1 节干电池
④将 10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A .只有①② B .只有①④ C .只有③④ D .只有①③④
【答案】B
①减少一节干电池作为电源,即U = 3V ,U0 = 2V ,由串联分压可得 解得R滑1=10Ω<20Ω , 故①方案可行;
②增加一节干电池作为电源,即U = 6V ,U0 = 2V ,由串联分压可得 ,即 解得R滑2 = 40Ω>20Ω , 故②方案不可行;
③要继续使用前两次实验数据,不能改变定值电阻两端电压,故③方案不可行;
④电源电压 U, =4.5V ,由串联分压可得 即 解得R, = 25Ω , 这时要求滑动变阻器接入得电阻为25Ω _10Ω = 15Ω < 20Ω , 故④方案可行;
故 ACD 不符合题意,B 符合题意。故选 B。
9 .一位同学用如图所示的电路探究“ 电流与电阻的关系” 。电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由40Ω 调为50Ω 后就直接读出电流表的示数,这个示数可能是( )
R / Ω 10 20 30 40 50
I / A 0.6 0.3 0.2 0.15
A .0.15 B .0.1 C .0.12 D .0.14
【答案】D
由表中数据可得,定值电阻两端电压 UV=IR=0.15 A×40Ω=6V
实验中使用的定值电阻为 50Ω时,由欧姆定律可得,电路电流I A
将电阻 R 的阻值从 40Ω调为 50Ω后,要保持电阻两端电压不变,应向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,从而使电阻两端电压减小保持不变,因此,当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于 0. 12A 而小于 0. 15A ,故 ABC 不符合题意,D 符合题意。故选 D。
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10 .如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0 为已知阻值的定值电阻。不能测出未知电阻Rx 阻值的电路是 ( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】D
A .开关 S 闭合时,R0 被短路,电压表测量电源电压 U。开关 S 断开时,R0 和 Rx 串联,
电压表测量Rx 两端的电压Ux。根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出R0 两端电压U0 = U _UX ,根据I 求出通过 R0 的电流I ,根据串联电路电流处处相等,通过 Rx 电流等于通过定值电阻电流 Ix=I0 ,根据RX 求出待测电阻的阻值 Rx,故 A 不符合题意;
B .由电路图可知,当 S 断开时,电路为 R0 的简单电路,电流表测电路中的电流 I0,根据欧姆定律可求电源的电压U = I0 R0 。当开关 S 闭合时 R0 和 Rx 并联,电流表测干路电流 I,因通过 R0 的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过 Rx 的电流IX = I _ I0 ,再根据并联电路的电压特点得到 Rx 两端的电压UX = U = I0 R0 ,据欧姆定律即可求出 Rx 阻值,故 B 不符合题意;
C .由电路图可知,当开关 S 闭合时,Rx 被短路,电路为 R0 的简单电路,电流表测电路中的电流 I,根据欧姆定律可得电源电压U = IR0 。当开关 S 断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流I, ,根据电阻的串联规律和欧姆定律推出电源电压U = I, (R0 + RX ) ,联立即可求出 Rx 阻值,故 C 不符合题意;
D .开关 S 闭合时,Rx 被短路,电压表测量电源电压 U。开关 S 断开时,R0 和 Rx 串联,电压表测量电源电压 U,所以无法得到 Rx 的电压和电流,不能计算出 Rx 的值,故 D 符合题意。故选 D 。
11 .三个电阻 R1=2Ω , R2=3Ω , R3=5Ω , 将它们并联后加一恒定电压 U,电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是 I1、I2、I3,每个电阻两端电压分别是 U1 、U2 、U3 ,则下列说法正确的是 ( )
A.I1 ∶I2 ∶I3=5 ∶3 ∶2
B .U1 ∶ U2 ∶ U3=5 ∶3 ∶2
C .若减小 R1 的阻值,则电路中并联的总阻值减小
D .若再并联一个 100Ω的电阻,则并联的总阻值增大
【答案】C
B .并联电路各支路电压相等,所以 U1 ∶ U2 ∶ U3= 1 ∶ 1 ∶ 1 ,故 B 错误;
A .根据I 可知,I1 : I2 : I 故 A 错误;
C .若减小 R1 的阻值,通过 R1 的电流增大,电路总电流增大,而总电压不变,则电路中并联的总阻值减小,故 C 正确;
D .若再并联一个 100Ω的电阻,根据并联电阻计算公式可知并联的总阻值减小,故 D 错误。故选 C。
12 .如图甲所示,电源电压恒为 18V ,灯泡 L 上标有“ 10V,0.5A”字样,电流表量程为 0~0.6A ,电压表量程为 0~ 15V,滑动变阻器 R 的最大阻值为 210Ω , 当只闭合 S 和 S1,移动滑动变阻器的滑片P 时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由 R1 增大到 4R1 时,电流表示数变化了 0. 15A,忽略灯泡电阻随温度的变化,则下列说法中正确的是 ( )
A .灯泡 L 的电阻为 40Ω
B .定值电阻 R0 的阻值为 20Ω
C .只闭合 S 和 S1 ,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片 P ,电流表的示数变化范围为 0.072A~0.45A
D .只闭合 S 和 S2 ,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器 R 的调节范围为 16Ω~ 100Ω
【答案】D
A .灯泡 L 的电阻为RL 故 A 错误;
B .只闭合 S 和S1 ,R0 和变阻器 R 串联,电压表测变阻器 R 的电压,电流表测电路电流。由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值为R1 时,变阻器 R 的电压为U1 ,此时电路中电流为I
电源电压为U = I (R0 + R1)①
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
第 14 页 共 23 页
当滑动变阻器接入电路的阻值为4R1 时,变阻器R 的电压为2U1,此时电路中电流I I电源电压为U = I
联立①②解得R 根据欧姆定律,当滑动变阻器接入电路的阻值由R1 增大到4R1 时,电流表示数减小了 0. 15A ,则有I _ IA
解得R0 = 40Ω , 故 B 错误;
C .只闭合 S 和S1 ,R0 和变阻器R 串联,电压表测变阻器 R 的电压,电流表测电路电流。当变阻器阻值为 0 时,电路中电流最大为Imax A
电压表量程为0~15V ,当电压表示数最大为 15V 时,电路中电流最小为
此时变阻器阻值为R滑
滑动变阻器 R 的最大阻值为 210Ω , 所以符合题意。所以电流表的示数变化范围为 0.075A~0.45A,故 C 错误;
D .只闭合 S 和 S2 ,灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联,电压表测滑动变阻器 R 两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡 L 上标有“ 10V,0.5A”字样,电路中的最大电流是 0.5A,变阻器连入电路阻值最小,变阻器连入电路最小阻值R滑小
电压表量程为 0~ 15V ,当电压表示数最大为 15V 时,根据串联分压原理则有 解得R滑大 = 100Ω , 滑动变阻器 R 的调节范围为 16Ω~ 100Ω , 故 D 正确。故选 D。
二、填空题(共 4 题,每空 2 分,共 18 分)
13.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器滑片 P 分别位于最右端 a 和其上某处b(图中未标出),记录两电表数据并标于图乙中 M、N 两点处。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω , 电源电压是 V ,电阻 R1 的阻值为 Ω。
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
第 15 页 共 23 页
【答案】 20 6 10
如图所示,R1 与 R2 串联,电压表测 R2 两端电压,电流表测电流;
[ 1][2][3]滑片在 a 端时,R2 接入阻值最大,电流最小,对应 M 点,电源电压可表示为
U = U1 +U2 = I1R1 +U2 = 0.2Ax R1 + 4V
滑片在 b 处时,对应 N 点,电源电压可表示为U = U1, + U2, = I2R1 + U2, = 0.4Ax R1 + 2V联立两式,可解得U = 6V ,R1 = 10Ω
滑片在 a 端时,R2 接入阻值最大,R2 的最大阻值为R
14.如图甲所示,坐位体前屈是中学生体质健康测试项目之一、图乙是小亮同学为其设计的工作原理图,电源电压恒为3V ,定值电阻R1 = 10Ω , R2 为一根长30cm的均匀电阻丝(阻值跟长度成正比),其最大阻值为30Ω , 挡板未受推力时,滑片 P 位于电阻丝的B 端,在挡板处施加推力时,滑片P 可自由滑动。某同学的成绩是20cm 时,电流表的示数为 A ,电压表的示数是 V 。
【答案】 0.15 1.5
【解析】【小题 1】[ 1][2]当某同学成绩是 20cm 时,此时电阻丝接入电路的长度为 10cm ,因为电阻丝阻值跟长度成正比,所以此时 R2 接入电路的阻值为 10Ω , 所以电流表的示数
电压表示数U = IR2 = 0. 15Ax 10Ω = 1.5V
15 .如图甲的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片 P 从最左端移动到最右端的过程中,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙所示,则 R2 的最大阻值为 Ω , 电源的电压为 V。
【答案】 20 6
[ 1][2] 由甲图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表测 R2 两端的电压,电流表测电路中的电流;滑动变阻器的滑片 P 在最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为 0,则电路中仅有定值电
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
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阻 R1 ,且电路中的电流最大,由乙图可知,此时电路中的电流为 I1=0.6A ,由I 可得,电源电压为U = I1R1 = 0.6A X R1 ①
滑动变阻器的滑片 P 在最右端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,由 乙图可知,此时电路中的电流为 I2=0.2A,电压表两端的电压值即为滑动变阻器两端的电压为 U2=4V,由I 可得,R2 的最大阻值为R2max
根据串联电路的电流电压特点可得,电源电压为U = I2 R1 + U2 = 0.2A X R1 +4V②联立①②解得,R1= 10Ω U=6V
16 .如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S ,当滑片 P 位于最右端时,电流表的示数为 I1 ;当滑片 P 位于中点时,电流表的示数为 I2 ,电压表的示数为 7.2V 。若 I1 ∶I2=5 ∶8 ,则 R1 与R2 的阻值之比为 ,电源电压为 V。
【答案】 1 ∶3 12
[ 1][2] 由图可知,R1 、R2 串联,电压表测量R2 两端的电压,当滑片 P 位于最右端时,R2 全部接入电路,此时电路中的总电阻为R = R1 + R2
根据欧姆定律可知,电流表的示数为I
当滑片 P 位于中点时,R2 一半接入电路,此时电路中的总电阻为R ' = RR2根据欧姆定律可知,电流表的示数为I
则 解得R2 = 3R1 ,即
此时R2 两端的电压U2 = 7.2V ,根据串联分压的特点可得 则R1 两端的电压为UX 7.2V=4.8V
根据串联电路的电压规律可知,电源电压为U = U1 +U2 = 4.8V + 7.2V= 12V
三、实验题(共 4 题,每空 2 分,共 28 分)
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
第 17 页 共 23 页
17 .为了探究电流与电压的关系,小明设计了如图甲所示的电路图,所用的电源电压恒为 3V ,所用的滑动变阻器规格是“ 10Ω 1A”。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 U/V 0.8 1.2 1.5 2.0 2.4
电流 I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6
(1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整 (导线不允许交叉)。
(2)如表是某同学记录的实验数据。从中可看出,第 次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。分析实验数据可以得到的结论是 。
(
【答案】
(1) (2) 3
当电阻一定时,电流与电压成正比
) (
;
)
(1)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,故应将图乙中定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连,并把定值电阻的左接线柱与电源负极相
连,如图所示:
(2)[ 1] 根据串联分压可知,当滑动变阻器与定值电阻的阻值相同时,滑动变阻器与定值电阻两端的电压相同,已知电源电压为 3V,故当定值电阻两端电压为 1.5V 时,滑动变阻器与定值电阻的阻值相同,即第 3 次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。
[2]从表格中的实验数据可以看出定值电阻两端电压增大,通过定值电阻的电流也增大,电压与电流的比值不变,所以可以得到的结论是当电阻一定时,电流与电压成正比。
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
第 18 页 共 23 页
18 .在“探究电流与电阻的关系”实验中,小倩设计了如图甲所示电路。电源电压保持 6V 不变,定值电阻阻值分别为 5Ω 、10Ω 、15Ω , 滑动变阻器规格为“ 15Ω 2A” ,电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程可选。
(1)小倩利用甲电路图连接实物电路进行实验,请帮小倩将乙图连接完整 ;
(2)小倩第一次实验时,将 5Ω电阻接入电路中,正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑动变阻器滑片时,仅发现电压表示数有明显变化,造成此现象的原因可能
是 。
(3)小倩用5Ω电阻做完实验后,又换用 10Ω的电阻,小倩发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表示数达到刚才的示数,她想到两个方法来解决这一问题:
①在电路中再串联一个定值电阻,若她想利用这个方法顺利完成本次和余下实验,则串联的定值电阻阻值可选用范围为 Ω;
②若不更换也不添加任何器材(电流表和电压表接入电路中的量程可以自由选择),为了完成三次实验,应该控制定值电阻 R 两端电压至少保持 V 不变。
(

(2)
电流表短路

(3)
15~20 3
) (
【答案】
(1)
)
(1)按照图甲的电路图,将图乙中还未连入的电压表和滑动变阻器接入电路,电压表应并联到定值电阻两端,且保证电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,滑动变阻器按照“一上一下”
连入电路,且保证左侧下接线柱接入电路,如图所示:
(2)闭合开关电流表无示数,可能的原因是电路断路或电流表短路,又由于电压表有示数,说明电压表并联电路以外的部分是通路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数有明显变化,说明滑动变阻器能起到调节作用,电路是通路,定值电阻未断路,综上,造成此现象的原因可能是电流表短路。
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
第 19 页 共 23 页
(3)[ 1]在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要控制定值电阻两端的电压不变,即定值电阻两端的电压需控制在 2V 不变,则变阻器两端的电压U滑 = U-UV =6V-2V=4V
他想利用这个方法顺利完成本次实验(所用定值电阻的阻值为 10Ω) , 根据串联分压规律可得,此时变阻器接入电路的电阻应为R滑 R定 = 2× 10Ω = 20Ω > 15Ω
则新串联定值电阻的最小阻值为20Ω _15Ω = 5Ω
而新串联定值电阻的最大阻值为 20Ω(此时原来变阻器接入电路的阻值为0),所以,这种情况下新串联定值电阻的取值范围为5~20Ω;
要完成余下实验(所用定值电阻的阻值为 15Ω) , 根据串联分压规律可得,此时变阻器接入电路的电阻应为R
则新串联定值电阻的最小阻值为 30Ω﹣ 15Ω= 15Ω
而新串联定值电阻的最大阻值为 30Ω(此时原来变阻器接入电路的阻值为0),所以,这种情况下新串联定值电阻的取值范围为 15~30Ω;
故要用这个方法顺利完成本次和余下实验,则串联的定值电阻阻值可选用范围应为 15~20Ω。
[2]根据串联分压可知
当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路最大,电压表示数最小,当滑动变阻器接入阻值为 15Ω时,可得
解得UV′=3V ,控制定值电阻 R 两端电压至少3V 不变。
19 .在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,小灯泡上标有“3V 0.3A”字样,如图甲是小明所画的电路图。
(1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。
(2)测量过程中,某一次的电表示数如图丙所示,为 A;小明用测得的数据绘出了 I﹣U 图象如图丁 A 所示,说明灯丝的电阻是变化的,原因是 ;
(3)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的 I ﹣ U 图像如图丁的 B 所示,你推测他的接线错误之处为 。
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
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(
【答案】
(1)

(2) 0.26
灯丝的电阻随温度的升高而增大
)
(3)电压表接在了滑动变阻器的两端
(1)电源电压为 3V ,电压表连接时正进负出,选择的量程 0-3V,小灯泡上标有“3V 0.3A”
字样,电流表的量程选择 0-0.6A ,电路连接如图所示:
(2)[ 1]如图丙可知,电流表选用的是小量程,分度值为 0.02A ,电流表的示数为 0.26A。
[2]小灯泡发光时,灯丝温度升高,灯丝的电阻是变化的,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(3)丁图中的 B 图像随着电流的增大电压减小,正好与 A 图像相反,因滑动变阻器和灯泡串联在电路中,由串联电路电压规律则有 U 滑=U﹣UL
当灯泡电压增大时,滑动变阻器电压减小,故 B 图像符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表接在了滑动变阻器的两端。
20 .小华用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx 的阻值。
(1)当电压表示数为 2.6V 时,电流表示数如图乙所示,则Rx 的阻值为 Ω。
(2)小华对实验进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为 R0 的定值电阻、电流表、
开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也能测出 R 的阻值,请完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关 S ,断开开关 S1 ,读出电流表示数I1 ;
② , 读出电流表示数I2 ;
③根据实验数据,计算出待测电阻 Rx = (用 R0 、I1 、I2 表示)。
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
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【答案】(1) 10;(2) 闭合开关S1
I1R0 I2 _ I1
(1)由图乙可知,电流表选择的是 0 0.6A 量程,其分度值为 0.02A ,指针所指位置对应的电流为 0.26A ,即通过Rx 的电流为 0.26A 。电压表测Rx 两端的电压,所以此时Rx 两端的电压为 2.6V ,故Rx 的阻值为Rx
(2)[ 1][2]按电路图正确连接电路,闭合开关 S ,断开开关 S1 ,此时电路中只有 R0 接入电路,读出电流表示数 I1 ,根据欧姆定律可得电源电压U = I1R0
再闭合开关 S1 ,此时 R0 和 Rx 并联,用电器两端的电压等于电源电压,电流表测量干路电流,读出电流表示数 I2 ,通过 Rx 的电流Ix = I2 _ I1
待测电阻Rx
四、计算题(共 2 题,第 21 题 9 分,第 22 题 9 分,共 18 分)
21 .如图所示,电源电压 U=24V ,定值电阻 R0=4Ω , 滑动变阻器的规格为“20Ω 2A” ,电压表量程为 0~ 15V。
(1)求当电压表示数 U=6V 时,通过定值电阻 R0 的电流?
(2)求当电压表示数 U=6V 时,电阻 R 的阻值是多大?
(3)请分析说明,为保障电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值?
【答案】(1)1.5A;(2)12Ω;(3)8Ω
解:(1)分析电路图可知,R 与 R0 串联,电压表测 R0 两端的电压,当 U=6V 时,通过定值电阻 R0 的电流为I0 A
(2)由(1)可知,当 U=6V 时,电路中的电流为 1.5A,此时 R 两端的电压为U2 = U _U0 = 24V_ 6V = 18V则此时滑动变阻器的电阻 R2 为R
(3)当电压表的示数为 15V 时,电路中的电流为IA
电流已经大于电路中允许通过的最大电流 2A ,所以此时电路中的总电阻应为R总 Ω
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值Rmin = R总 _ R0 = 12Ω _ 4Ω = 8Ω
答:(1)当电压表示数 U=6V 时,通过定值电阻 R0 的电流为 1.5A;
(2)当电压表示数 U=6V 时,电阻 R 的阻值是 12Ω;
第十七章 欧姆定律 提升卷(解析版)
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(3)滑动变阻器接入电路的最小阻值为 8Ω , 此时电路中电流已达到允许通过的最大电流 2A ,为保障电路安全,不得再增大电流,即不能再减小滑动变阻器的电阻。
22.小华为果农设计的芒果自动筛选装置,如图甲所示。其简化电路图如图乙所示,电源电压恒为12V,定值电阻R0 的阻值为20Ω , 压敏电阻R 的阻值随压力F 变化关系如图丙。当电路电流小于0. 15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)当电流为 0. 15A 时,R0 两端的电压;
(2)当电流为 0. 15A 时,压敏电阻 R 的阻值;
(3)若想筛选重力至少为 4N 的芒果,你的解决方案是什么?请通过计算做出判断。
【答案】(1)3V;(2)60Ω;(3)见解析
(1)由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流;当电流为0. 15A 时,R0 两端的电压为U0 = IR0 = 0. 15Ax 20Ω = 3V
(2)当电流为0. 15A 时,压敏电阻 R 两端的电压为U1 = U _U0 = 12V_ 3V = 9V压敏电阻 R 的阻值为R
(3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为 4N 时,压敏电阻的阻值为30Ω;当电路中电流为 0. 15A 时,电路中总电阻R总
由串联电路的电阻特点可知,为了筛选出重力至少为 4N 的芒果,R0 的阻值为R01 = R总 _ R1 = 80Ω _30Ω =50Ω >20Ω
因此适当增加R0 的阻值可以让重力小于 4N 的芒果被推离传送带,将重力至少为 4N 的芒果继续被传送到指定位置。
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