5.1欧姆定律（巩固训练）2023-2024学年教科版物理九年级上册

5.1 欧姆定律（巩固训练 ） 一、单选题 1．如图所示电路中，R1∶R2=5∶2，若断开开关S，在甲、乙两处均接入电流表，甲、乙两表示数之比I甲∶I乙=（　　） A．2∶5 B．5∶7 C．7∶5 D．5∶2 2．如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当S1由断开变为闭合时，则 A．A1示数变大，A2示数不变 B．A1示数变大，A2示数变大 C．A1示数不变，A2示数不变 D．A1示数不变，A2示数变小 3．如图是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少．则下列说法错误的是: A．油量表是由电流表改装而成的 B．油量表不可能是由电压表改装而成的 C．定值电阻R′可以起到保护电路的作用 D．油量增加，滑动变阻器R接入电路的电阻值减小，油量表的示数减小 4．如图所示，电阻、为定值电阻，电源电压保持不变。当开关闭合，接a端时，电流表示数为I；当开关闭合，接b端时，电流表示数为2I，则未知电阻的阻值是（　　）    A． B． C． D． 5．如下图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的关系图像，由图可知（　　） A．乙是小灯泡L的I−U图像 B．定值电阻R的阻值为5Ω C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2.5V的电源上，干路中的电流是0.375A D．定值电阻R和小灯泡L串联接在4V的电源上，电路中的电流是0.1A 6．根据下列一组实验数据，可以得到的结论是（  ） A．导体电阻一定时，电压跟电流成正比 B．导体电阻一定时，电流跟电压成正比 C．电压一定时，电阻跟电流成反比 D．电压一定时，电流跟电阻成反比 7．如图，开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中（　　） A．电流表的示数变大，电压表的示数变小，灯亮度变亮 B．电流表的示数变大，电压表的示数变大，灯亮度变亮 C．电流表的示数不变，电压表的示数变小，灯亮度不变 D．电流表的示数不变，电压表的示数变大，灯亮度不变 8．关于公式：，下列说法正确的是( ) A．通过导体电流一定时，导体电阻与导体两端电压成正比 B．导体电阻的大小由电压、电流共同决定 C．导体的电阻，可以用导体两端电压与通过导体电流的比值表示 D．导体中电流为零时，导体电阻是零 二、多选题 9．惠惠同学总是随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器，每多关闭一个家用电器，下列说法正确的是（　　） A．总电阻变大 B．总电流变大 C．总电压变小 D．总电流变小 10．按图甲所示连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，电压表V1和V2的示数均如图乙所示，已知R1的阻值为5Ω。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R2的阻值为20Ω C．将图甲电路改接成图丙电路，R2两端的电压为5V D．将图甲电路改接成图丙电路，经过R1和R2的电流之比为1∶4 三、填空题 11．图是一个小灯泡的电流随电压变化的图像，由图像可知，灯泡灯丝的电阻在 （选填“变大”或“变小”），小灯泡电压为2V时，其阻值为 （答案保留2位有效数字）。 12．如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合，时，甲、乙两表示数之比为，则两表均为 表。两电阻大小之比为 。 13．如图所示电路，电源电压为4.5V，开关S闭合后，两灯均发光，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.2A，则的电阻为 Ω。一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能是 （选填“短路”“断路”或“断路”）。 14．如图是利用滑动变阻器控制电流的电路，其中电阻R为100 Ω，它与滑动变阻器串联在电路中。移动滑动变阻器滑片从b到a的过程中，通过电流表的示数在10~100 mA范围内变化。求： （1）滑片从b到a的过程中电流表的示数将 （选填“变大”或“变小”） （2）电源的电压应为多大？( ) （3）变阻器的最大电阻为多大？( ) （4）电阻R两端的电压变化范围？( )    15．如图甲所示，电源电压恒定，R0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，R0的阻值为 Ω，电源电压为 V。 16．如图所示为一种自动测定油箱内油面高度的装置.分析电路图可知，油量表是用 表改装的，当浮标向上运动时，电路中的电流将 （选填“增大”“减小”或“不变”），电路中安装的另一元件的作用是 。 四、作图题 17．如图所示，是AB两地间的输电示意图，双横线为输电线，每千米输电线的电阻约为0.2Ω，输电线在B地某处发生了短路，为确定短路的位置距A处的距离，检修员在A地利用电压表、电流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算，便可知道短路处到A地的距离。请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。 五、实验题 18．小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）请你替小丽用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变大。 （2）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入a、b后立即闭合开关，此时应将滑片P向 （选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值； （3）小丽在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小丽的做法： ； （4）小丽根据实验数据得出I-R变化的图像，如图乙所示。则小丽实验时U0= V，实验时小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 Ω； （5）小丽在得出I-R图像之后，又画出了如图丙所示的图像，得出结论，电流与电阻成反比。请对此做出评价： 。 19．小慧设计了如图甲所示的电路来探究“电流与电阻的关系”，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大； （2）将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关，他们应该将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”、“右”）调节，直到电压表示数为 V，再记录电流表示数。本次实验中滑动变阻器的作用是： ； （3）图丙是根据实验数据画出的I-R图像，其中阴影部分面积表示的物理量是 ，分析图像可以得出结论 ； （4）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小慧无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值（始终大于），原因可能是 。为了能完成这次实验（五个定值电阻均能使用），滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。 六、综合题 20．在如图所示的电路，电源电压恒为30V，R1阻值为15Ω，同时闭合开关S和S1，电流表的示数为2.5A，求： （1）同时闭合开关S和S1时，R1，R2是 （选填“串联”，“并联”） （2）此时通过R1的电流大小 ． （3）定值电阻R2的阻值 ． 参考答案： 1．B 【详解】由图可知，当甲、乙两处均接入电流表时，两电阻并联，电流表甲测的是通过电阻R2的电流I甲，电流表乙测的是干路电流I乙，根据并联电路的电流规律可得，通过电阻R1的电流为 又根据并联电路的电压规律可知，两电阻的两端电压均等于电源电压，根据欧姆定律可得 由于 则 甲、乙两表示数之比为 故选B。 2．A 【详解】由电路图可知，两电阻并联，开关S控制干路，开关S1控制电阻R1所在支路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过电阻R2的电流．∵并联电路各支路独立工作、互不影响，∴S1由断开变为闭合时，R1支路接通，有电流通过，R2所在的支路不受影响，通过支路 R2的电流不变，即电流A2示数不变；∵并联电路中干路等于各支路电流之和，∴干路电流变大，即电流A1的示数变大。 故选A。 3．D 【详解】解答：AB、电流表应串联在电路中，电压表应与被测电路并联，由电路图可知，油量表串联在电路中，则油量表是由电流表改装成的，故AB正确；C、由电路图可知，定值电阻R′串联接在电路中，防止滑动变阻器接入电路的阻值为零时造成电源短路，可以起到保护电路的作用，故C正确； D、由图示可知，油量增加时，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，油量表指针偏转变大，故D错误， 点睛：由电路图可知，两电阻串联接入电路，油量表串联接在电路中，根据图示分析油量变化时滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用欧姆定律分析答题． 4．D 【详解】根据电路图可知，当开关闭合，接a端时，电流表示数为I，由欧姆定律可知，电源电压为 当开关闭合，接b端时，电流表示数为2I，由欧姆定律可知，电源电压为 由于电源电压保持不变，则有 解得 故选D。 5．C 【详解】A．由于灯泡的阻值随温度的变化而变化，因此灯泡的阻值是变化的。由图可知，通过乙的电流和两端的电压成正比，因此乙为定值电阻的图像；通过甲的电流和两端的电压关系为曲线，不成正比，即甲的电阻是变化的，因此甲是小灯泡的I−U图像。故A不符合题意； B．因为乙为定值电阻的图像，当U=2V时，I=0.1A，由欧姆定律可得，电阻R的阻值 故B不符合题意； C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2.5V的电源上，由图像可知，当小灯泡两端电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，由欧姆定律可得，当定值电阻两端电压2.5V时，通过它的电流 则干路中的电流等于各支路电流之和，所以干路电流是 故C符合题意； D．串联电路各处电流相等，由图像可知当通过电路的电流为0.1A时，灯泡两端电压为0.5V，定值电阻两端的电压为2V，串联电路总电压等于各支路电压之和，所以此时的电压 故D不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】由表中实验数据可知，导体两端的电压保持2V不变，通过导体的电流与导体的电阻乘积是定值，即IR=2V=U，所以可以得到的结论是电压一定时，电流跟电阻成反比．故ABC错误，D正确为答案． 7．C 【详解】由图可知滑动变阻器最大阻值连入电路，电压表测滑动变阻器接滑片P右端部分电压，电流表测电路电流，当P从左向右滑动的过程中，电路中电阻不变，电流大小不变，滑动变阻器滑片P右端部分电压减小，电压表示数减小，灯泡亮度不变。故C符合题意。 故选C。 8．C 【详解】导体对电流的阻碍作用叫电阻，电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过的电流无关；某段导体的电阻值等于此导体两端电压与通过电流的阻值，但不会随电压、电流的变化而变化。故ABD错误，C正确。 故C正确。 9．AD 【详解】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联；因家庭电路的电压不变，所以，每多关闭一个家用电器，总电压不变；并联电路各支路互不影响，由于干路中的电流等于各支路电流的和，所以每多关闭一个家用电器，干路中的电流变小，即总电流变小；由可知，电路中的总电阻变大。 故选AD。 10．BC 【详解】A．由甲图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2表测电源电压。由于电压表V1和V2的示数均如图乙所示，所以V1表接的是小量程，分度值为0.1V，示数为1V，即电阻R1两端的电压为1V；V2表接的是大量程，分度值为0.5V，示数为5V，由于V2表测电源电压，所以电源电压为5V，故A错误； B．由A分析可知，R1两端的电压为1V，R1的阻值为5Ω，所以电路中电流为 根据并联电路电压特点可知，电阻R2两端的电压为 U2=U-U1=5V-1V=4V 所以电阻R2的阻值为 故B正确； C．将甲图改为丙图，丙图中，R1、R2并联，电源电压不变，根据并联电路电压特点可知，R2两端的电压等于电源电压，为5V，故C正确； D．丙图在，根据并联电压特点可得，I1R1=I2R2，带入数值并变形得 所以，经过R1和R2的电流之比为4∶1，故D错误。 故选BC。 11． 变大 【详解】[1][2]由电路图可知，当灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流为0.3A，由欧姆定律可知，其阻值为 当灯泡两端电压为4V时，通过灯泡的电流为0.4A，其阻值为 因此可知，灯泡灯丝的阻值在变大。 12． 电压 【详解】[1]甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。 [2]当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4∶3，根据串联分压特点可知 13． 10 L1断路 【详解】[1][2]由题图可知，闭合开关，L1与L2串联，电压表接在L1两端，测量的是L1两端的电压。电流表测量电路中的电流，由欧姆定律得L2的电阻 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L1断路。 14． 变大 10V 900Ω 1~10V 【详解】（1）[1]由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。闭合开关后，当滑动变阻器滑片从b到a移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。 （2）[2]当滑片位于a端时，只有R接入电路，此时电流表的示数最大，即电流表示数 I大=100mA=0.1A 由可得电源电压 U=I大R=0.1A×100Ω=10V （3）[3]滑片移到b端，R与滑动变阻器的最大阻值串联接入电路，此时电流表的示数最小 I小=10mA=0.01A 由可得电路的总电阻 因串联电路的总电阻等于各电阻之和，则滑动变阻器的最大阻值 R2=R总-R=1000Ω-100Ω=900Ω （4）[4]电流表的示数在10~100mA范围内变化，则电阻R两端的最大电压为电源电压，即10V，电流表的示数最小时，电阻R两端的电压最小，最小电压 U'=I小R=0.01A×100Ω=1V 电阻R两端的电压变化范围1~10V。 15． 10 24 【详解】[1][2]由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，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 时，电路中的电流 根据欧姆定律，电源的电压 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 由图丙可知，滑动变阻器接入电路中的电阻 时，电压表的示数 串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流 电源的电压 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因电源的电压不变，由①②解得 ， 16． 电流 增大 保护电路 【详解】[1]由图可知油量表串联在电路中，因此是由电流表改装成的； [2]浮标向上运动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大； [3]由图可知：R'是定值电阻，当油箱内的油发生变化时，滑动变阻器电阻可能为零，造成电路中电流过大，故R'可以保护电路，防止电路电流过大。 17． 【详解】已知输电线每千米的电阻为0.2Ω，要想求短路位置，需要用电流表测量电流，电压表测量电压，根据欧姆定律算出输电线的电阻，所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源及开关，电流表串联在电路中，电压表并联在电源的两端，如图所示 18． d 把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验 2.4 30 说法错误，应该说在：电压一定时，电流与电阻成反比 【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： （2）[2]将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后, 定值电阻两端分压变大，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向d移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U0。 （3）[3]根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验。 （4）[4]电阻两端的电压为 [5]由[4]知 由图像丙知，当定值电阻的阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值 则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于30Ω。 （5）[6]如图丁所示的图像可知，在电压一定时电流与电阻的倒数成正比，所以，可以得出，在电压一定时，电流与电阻成反比，但不能只说电流与电阻成反比。 19． 右 3 控制定值电阻两端电压保持不变 定值电阻两端电压 电压一定时，电流与电阻成反比 滑动变阻器的最大阻值太小 25 【详解】（1）[1]根据题意可知，当滑片向右移动时电阻变大，则应将左下端接线柱接入电路，如图所示： （2）[2][3根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表示数保持不变。由图丙可知，当定值电阻为5Ω时，电流为0.6A，则定值电阻两端的电压为 更换为10Ω电阻后，要控制电压恢复原值，也就是使电压表示数为3V。 [4]每次更换不同阻值的定值电阻后，电压表示数会变化，为控制定值电阻两端的电压恢复原值，应调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数恢复到原值。 （3）[5]由图丙可知，阴影部分的面积为电流与电阻的乘积，即 所以阴影的面积表示的物理量为定值电阻两端电压。 [6]由图丙可知，当电阻为5Ω时，电流为0.6A；电阻为10Ω时，电流为0.3A；电阻为15Ω时，电流为0.2A，且则说明电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 （4）[7]当定值电阻更换为更大的定值电阻时，根据串联分压原理，应将滑动变阻器阻值增大，使定值电阻两端的电压恢复原值。滑动变阻器的最大阻值不够大，无法使电压表恢复原值。 [8]由上述分析可知，定值电阻两端的电压保持3V不变，且电源电压为4.5V，当接入50Ω的定值电阻时，根据分压规律和串联电路电压规律可知，定值电阻两端为3V时，滑动变阻器电压为1.5V，则此时滑动变阻器的阻值为 因为滑动变阻器最大阻值为20Ω，所以为了完成这次实验，可以更换最大阻值为25Ω的滑动变阻器。 20． 并联 2A 60Ω 【分析】由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流．根据并联电路中的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流；根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出定值电阻R2的阻值． 【详解】（1）由电路图可知，同时闭合开关S和S1时，电流从正极流出经开关S以后分成两条支路，一路经S1、R2，另一路经R1然后汇合经电流表回到负极，所以两电阻并联． (2)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以,通过R1的电流： I1＝＝2A； (2)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＝2.5A−2A＝0.5A， 则定值电阻R2的阻值： R2＝ ＝＝60Ω. 学科网（北京）股份有限公司 $$