第五章欧姆定律学业水平评价(五)课件- 2023--2024学年教科版九年级物理上册

学业水平评价（五） [测试范围:第五章欧姆定律 　时间:40分钟　分值:100分] 一、选择题(每题3分,共30分) 1.关于欧姆定律,下列说法中正确的是 (　　) A.欧姆定律是通过推导得出的规律 B.欧姆定律反映出了导体电阻跟电流和电压之间的关系 C.欧姆定律中的I、U和R反映的是同一段电路中同一时刻的电流、电压和电阻关系 D.由欧姆定律变形得U=IR,说明在导体电阻一定时,导体两端的电压跟导体中的电流成正比 C 2.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据实验数据绘制出如图5-Z-1所示的U-I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是 (　　) A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法确定 A 图5-Z-1 3.如图5-Z-2所示,定值电阻R1=5 Ω,R2=10 Ω,开关S闭合时,R1、R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是 (　　) A.I1∶I2=1∶1 B.I1∶I2=1∶2 C.U1∶U2=1∶1 D.U1∶U2=2∶1 图5-Z-2 A 4.如图5-Z-3所示的电路,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.3 A和0.2 A,电压表示数为2 V,则R1、R2的阻值分别是(　　) A.16 Ω,20 Ω B.12 Ω,8 Ω C.8 Ω,12 Ω D.20 Ω,10 Ω D 图5-Z-3 5.如图5-Z-4所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法中正确的是 (　　) A.电流表A示数变大,电压表V示数变小 B.电流表A示数变小,电压表V示数变大 C.电流表A示数变大,电压表V示数不变 D.电流表A示数变小,电压表V示数不变 A 图5-Z-4 6.某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据,其工作原理如图5-Z-5所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力的增加而减小。在人与蹦床接触至下落到最低点的过程中,下列说法中正确的是(　　) A.电流表A的示数逐渐变小 B.压力传感器R两端的电压逐渐变大 C.电压表V与电流表A示数的比值逐渐变大 D.电路的总电阻逐渐减小 D 图5-Z-5 7.如图5-Z-6所示,R1的阻值为15 Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2 A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为 0.5 A。下列说法正确的是(　　) A.电源电压为3 V B.R2的阻值为6 Ω C.S1、S2都闭合时,通过R1的电流是0.3 A D.S1、S2都闭合时,R1与R2两端的电压之比为2∶3 A 图5-Z-6 8.同学们最近学习的电学实验中,其中三个实验都用到 如图5-Z-7所示的电路图,下列说法正确的是 (　　) A.研究“电流与电压的关系”,可以用小灯 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.在以上选项的三个实验中,都要调整变阻器使电压表示数发生变化 C 图5-Z-7 9.要测未知电阻Rx的阻值,现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20 Ω的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图5-Z-8甲所示电路图,并据图连接电路,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别如图乙、丙所示,则Rx的阻值为 (　　) A.5 Ω B.10 Ω C.15 Ω D.20 Ω B 图5-Z-8 10.某同学设计了如图5-Z-9所示四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是(　　) A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以 C 图5-Z-9 二、填空题(每空2分,共32分) 11.如图5-Z-10所示的电路中,电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A的示数为0.6 A,则电源电压为　　　　V,电阻R2的阻值为　　　　Ω。  6 15 图5-Z-10 12.如图5-Z-11所示,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值　　　　,电流表的示数　　　　,电压表的示数　　　　。(均选填“变 大”“变小”或“不变”)  变大 变小 不变 图5-Z-11 13.明明想设计一个地震自动报警器,他找来了一个电铃,其电阻是5 Ω,从其铭牌上可知电铃在正常工作时的电压应该是3 V。但明明手边现有的电源电压是9 V,要把这个电铃接在这个电源上,并使它正常工作,应给它　　　　联一个 　　　　Ω的电阻。  串 10 14.如图5-Z-12所示电路,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2 V,此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1∶I2= 　　　　,电源电压为　　　　V。  1∶1 图5-Z-12 4 15.如图5-Z-13甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P从b端滑到a端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示,则定值电阻R的阻值是　　　　Ω,滑动变阻器的最大阻值是　　　　Ω。  6 图5-Z-13 12 16.如图5-Z-14所示,电源电压保持不变,闭合开关,灯L与滑动变阻器R均工作,则甲表为　　　　表;向右移动滑片P,乙表的示数　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  图5-Z-14 电压 不变 17.一只标有“10 Ω　1.5 A”的定值电阻R1和一只标 有“20 Ω　2 A”的定值电阻R2,在保证所有电路元件安全的前提下,串联接入电路,则它们两端允许加的最大电压为 　　　　V;如果并联接入电路,干路允许通过的最大电流为 　　　　A。如图5-Z-15甲所示是小灯泡L和电阻 R连接的电路图,图乙是小灯泡L和 电阻R中电流随其两端电压变化的 图像,则当图甲中电流表的示数为 0.35 A时,灯L两端的电压为　　　　V。  45 图5-Z-15 2.25 2 三、实验探究题(共22分) 18.(14分)小明和小华通过实验探究电流与电压、电阻的关系。 (1)小明采用了如图5-Z-16所示电路进行实验,其中电源电压为4.5 V,定值电阻的阻值为5 Ω,现有最大阻值为10 Ω和30 Ω的滑动变阻器各一只。 ①当他准备闭合开关时,小华拦住了他,说接 线有一处错误。请在图中将连接错误的导 线打“×”,并用笔画线代替导线正确连接。 【答案】如图所示 图5-Z-16 ②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”实验,实验中滑动变阻器的主要作用:　　　　　　　　　　　　。  ③实验数据记录如表一,实验时发现无论如何调节滑动变阻 器,电压表示数都不能达到1 V,说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是　　　　(选填“10 Ω”或“30 Ω”)。换用另一只滑动变阻器后完成了实验,表一中没有记录的数据是　　 。  10 Ω 改变定值电阻两端的电压 0.2 表一 U/V 3 2 1 I/A 0.6 0.4   (2)小华利用小明的实验电路继续实验,探究“电流与电阻的关系”,实验中分别将5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入电路,记录数据如表二。 ①当他用5 Ω的电阻进行实验后,再 换10 Ω的电阻接入电路,应向　　　　(选填“A”或“B”)端移动滑片,直到电压表示数达到　　　　V。  ②分析表二中数据,得出该实验的结论是: 　 。  表二 R/Ω 5 10 20 I/A 0.4 0.2 0.1 A 2 电压一定时,电流与电阻成反比 19.(8分)为测量某待测电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图5-Z-17甲所示的电路图,并进行了实验。 (1)在连接如图乙所示的电路时,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于　　　　(选填“A”或“B”)端。  (2)如图乙所示电路还未连 接完整,请在图乙中用笔画 线代替导线将电路连接完 整。 B 图5-Z-17 【答案】如图所示 (3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数为0.3 A,则待测电阻Rx的阻值为　　　　Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是　　　　　　　。  5 减小误差 四、计算题(共16分) 20.(6分)如图5-Z-18所示的电路,闭合开关,电流表的示数是 0.3 A,如果小灯泡L的电阻是10 Ω,整个电路的总电阻是30 Ω。 求:(设灯丝电阻不变) (1)小灯泡L两端的电压。 (2)滑动变阻器连入电路中的电阻。 (3)电压表的示数。 图5-Z-18 【答案】由图可知,小灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流。 (1)小灯泡L两端的电压: UL=IRL=0.3 A×10 Ω=3 V。 (2)滑动变阻器连入电路中的电阻: R=R总-RL=30 Ω-10 Ω=20 Ω。 (3)电压表的示数: U=IR总=0.3 A×30 Ω=9 V。 21.(10分)在如图5-Z-19所示的电路中,电源电压保持 不变,R1、R2是两个阻值不同的定值电阻,R3是滑动变阻器。只闭合开关S3,且滑片移到最左端时,电压表的示数为3 V;只闭合开关S2时,电压表的示数为1.2 V;闭合开关S1、S2、S3,且滑片在最右端时,电流表的示数为0.46 A。 (1)电源电压为多少? (2)只闭合开关S2时,R2两端的电压为多少? (3)闭合开关S1、S2、S3,且滑片在最右端时, 若通过R2的电流为0.18 A,则通过滑动变阻器的电流是多少? 图5-Z-19 【答案】(1)只闭合开关S3,且滑片移到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为R1的简单电路,电压表的示数为 3 V,所以电源电压为3 V。 (2)只闭合开关S2时,R1、R2串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测R1两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,则R2两端的电压为U2=U-U1=3 V-1.2 V=1.8 V。 (3)闭合开关S1、S2、S3,且滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R2、R3并联接入电路,电流表测干路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过滑动变阻器的电流:I3=I-I2=0.46 A-0.18 A=0.28 A。 相关解析 4.D　[解析] 由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,电压表测电源的电压,则电源电压为2 V, 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过R1的电流:I1=I-I2=0.3 A-0.2 A=0.1 A, 由于并联电路中各支路两端的电压相等,则根据欧姆定律可得,两电阻的阻值分别为: R1===20 Ω,R2===10 Ω。 5.A　[解析] 根据电路图可知,闭合开关后,R和R'串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量R'两端的电压;当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小,故A正确。 6.D　[解析] 由电路图知,R与R1串联,电流表测电 路中电流,电压表测R1两端的电压,在人与蹦床接触至下落到最低点的过程中,压力传感器R受到的压力增加,阻值减小。由串联电路的电阻特点知,电路的总电阻减小,电源电压一定,由I=可知,电路中电流逐渐变大,故A错误,D正确。 压力传感器R的阻值减小,由串联电路的分压原理知,压力传感器R两端的电压逐渐变小,故B错误; 电压表V与电流表A示数的比值大小等于定值电阻R1的阻值,所以两表示数的比值不变,故C错误。 7.A　[解析] 只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,则电源电压:U=IR1=0.2 A×15 Ω=3 V,故A正确; 同时闭合开关S1和S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,仍为0.2 A, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A, 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R1与R2两端的电压之比为1∶1,根据欧姆定律可得R2的阻值: R2===10 Ω,故B、C、D错误。 9.B　[解析] 由图可知,两电阻并联,电流表A1测量R0支路的电流,电流表A2测量干路电流。由图乙可知,通过R0的电流为I1=0.1 A,由图丙可知,干路电流I=0.3 A,根据并联电路的电流规律可得,通过未知电阻Rx的电流: I2=I-I1=0.3 A-0.1 A=0.2 A。 由I=可得,R0两端电压: U1=I1R0=0.1 A×20 Ω=2 V, 并联电路中各支路两端电压都相等,则未知电阻Rx两端电压:U2=U1=2 V, 由I=可得,Rx===10 Ω。 10.C　[解析] 图①中,只闭合S1时,电路是R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I-I0)Rx,据此可求出Rx的阻值。 图②中,只闭合S1时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I0R0,据此可求出Rx的阻值。 图③中,闭合开关S、S2,两电阻串联,电压表测量电源电压U;闭合S、S1,断开S2,电压表测量电阻R0两端的电压U0,根据串联电路中各处的电流相等列式=,据此可求出Rx的阻值。 图④中,闭合开关S,S1接1,两电阻串联,电压表测量R0两端的电压U0;S1接2,电压表正、负接线柱接反,故该电路不能测出Rx的阻值。 11.6　15　[解析] 由电路图可知,闭合开关S,R1与R2 并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,由I=可知,电源电压:U=U1=I1R1=0.2 A×30 Ω=6 V; 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联各支路两端的电压相等,U2=U=6 V, 通过R2的电流:I2=I-I1=0.6 A-0.2 A=0.4 A, 由I=可得,R2的阻值:R2===15 Ω。 12.变大　变小　不变　[解析] 由电路图可知,闭合开关,灯泡与滑动变阻器并联接入电路中,电流表测量通过滑动变阻器的电流,电压表测量电源的电压,由于电源电压不变,所以滑片移动时电压表的示数不变;滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,滑动变阻器两端的电压不变,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,电流表示数变小。 13.串　10　[解析] 要使电铃正常工作,需要给电铃串联一个电阻R分压,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,因此串联电阻R两端的电压:UR=U-U电铃=9 V-3 V=6 V,又因为串联电路中各处的电流相等,且电铃正常工作,根据欧姆定律可得,电路中的电流:I===0.6 A,串联电阻的阻值:R===10 Ω。 14.1∶1　4　[解析] 由电路图可知,R1与R2串联,电 压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,由欧姆定律可得电路中的电流不变,则当滑片P在a端或b端时,电流表的示数相等,即I1∶I2=1∶1,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等,由U=IR可得此时R1与R2两端的电压相等,即U1=U2=2 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=U1+U2=2 V+2 V=4 V。 15.6　12　[解析] 闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测电阻R两端的电压,电流表测通过电路的电流。当变阻器的滑片接在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中的电阻最小,根据欧姆定律可知,此时通过电路的电流最大,电压表的示数等于电源电压,由图乙可知电源电压U=9 V,此时通过电路的电流为1.5 A,则定值电阻的阻值为R===6 Ω。 当变阻器的滑片移到b端时,滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器接入电路的电阻最大,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,此时电路的总电阻最大,通过电路的电流最小,由图乙可知,此时通过电路的电流为0.5 A,则电路的总电阻为R总===18 Ω,则滑动变阻器的最大阻值为 R滑大=R总-R=18 Ω-6 Ω=12 Ω。 16.电压　不变　[解析] 电源电压保持不变,闭合开关,灯L与滑动变阻器R均工作,若乙为电流表,则电源短路,所以乙为电压表;若甲为电流表,则灯泡短路,所以甲为电压表,该电路为串联电路,甲测量灯泡两端的电压,乙测量电源的电压;电源电压不变,所以乙表的示数不变。 17.45　2.25　2　[解析] 定值电阻R1和另一定值电阻R2串联接入电路时,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中允许通过的最大电流I大=I1=1.5 A,它们两端允许加的最大电压为U总最大=I大(R1+R2)=1.5 A×(10 Ω+20 Ω)=45 V,它们两端允许所加的最大电压分别为U1=I1R1=1.5 A×10 Ω= 15 V,U2=I2R2=2 A×20 Ω=40 V,定值电阻R1和另一定值电阻R2并联接入电路时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电路两端允许加的最大电压为U'=U1=15 V, 此时通过定值电阻R1的电流为1.5 A,通过R2的电流为I2'===0.75 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中允许通过的最大电流为I总最大=I1+I2'= 1.5 A+0.75 A=2.25 A。因并联电路中各支路两端的电压相 等,且干路电流等于各支路电流之和,由图乙可以发现,当并联电路两端电压为2 V时,两个用电器中的电流分别为0.25 A、0.1 A,且0.25 A+0.1 A=0.35 A,所以,灯L两端电压为2 V。 $$