第十七章 欧姆定律 培优训练-2024-2025学年人教版九年级上学期【王牌物理河南专版】

王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题13 第17章欧姆定律 培优训练 难度系数0.42 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（2分） 如图所示，一串水果上平行插入锌片和铜片，用导线将水果与LED灯和电流表连接，闭合开关，发现LED灯发光，电流表读数正常，水果在电路中相当于电源，A端是　 　（选填“正”或“负”）极；LED灯主要材料是　 　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）； T1 T3 2．（2分）两定值电阻分别标有“30Ω 1.0A”和“20Ω 0.6A”字样，若把它们串联起来，电路两端的最大电压为　 　V；若把它们并联起来，干路的最大电流为　 　A。 3．（3分） 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知　 　是小灯泡的电流-电压图象，定值电阻的阻值为　 　Ω，把定值电阻R 和小灯泡L并联接在4V 的电源上，干路中的电流是　 　A。 4．（2分） 如图甲的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，图　 　（选填a、b）是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像，电源电压　 　V。 T4T5 5．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，开关全部闭合后，两电流表的指针偏转均如图乙所示，则R1的阻值为　 　Ω，通过电阻R2的电流为　 　A；若再断开开关S2，则通过电阻R1的电流　 　（选填“增大”“不变”或“变小”）。 6． （2分）如图所示的电路中，闭合开关S1、S2时，通过定值电阻和的电流之比是2：5，则和的电阻之比为　 　；此时和两端电压之比为　 　。 T6 二、选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）小丽同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，分析图象可知，下列说法错误的是(　　) A．当在导体乙的两端加上的电压时，通过它的电流为 B．将甲、乙两导体串联后接到电压为的电源上时，电路中的电流为 C．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 D．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 T7 T9 8．（2分）在探究“电流与电阻关系”的实验中，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻，学生电源（调至6V）、电流表、电压表、开关及导线若干，在实验过程中，需保持定值电阻两端电压为2V不变，还需要选用下列哪种规格的滑动变阻器？（） A．“10Ω 1A” B．“15Ω 15A” C．“20Ω 2A” D．“50Ω 2A” 9．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A示数变大，电压表V2示数变大 B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小 C．电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同 D．电压表V1与电压表V2示数可能相等 10．（2分）小明在用“伏安法”测电阻的实验中，根据测量数据绘制出如图所示 图象，对此作出的判断中，正确的是（　　） A．通过 的电流与它两端所加电压不成正比 B． 的电阻比 的阻值大 C．将 、 并联接入到同一电路中， 两端的电压较大 D．将 、 串联接入到同一电路中，通过 的电流较大 T10 T11 11．（2分） 图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位计（电表改装）显示的数据来反应水位升降情况。水位最低时，滑杆P位于R的a端处。L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻。下列判断正确的是（　　） A．水位计中的电压表也可以直接替换为电流表 B．电压表测的是小灯泡两端的电压 C．当水位上升时，电压表示数变小，指示灯变亮 D．当电压表示数变大时，指示灯变暗，则表明水位上升 12．（2分）某同学设计了以下四种电路，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①②③ B．只有②③④ C．只有②③ D．①②③④都可以 13．（双选）（2分）如图所示，图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为20Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。以下说法中正确的是（　　） A．湿度减小湿敏电阻的阻值增大 B．湿度增大电流表示数增大 C．湿度为80%时，电流表的示数为0.12A D．电压表的示数为6V时，监测到空气的湿度为10% 14．（双选）（2分）潜水爱好者为了保障自身安全，在潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是水压表的工作原理简化电路图，其中V为由电压表改装成的水压表，电源电压恒定不变，为定值电阻，是阻值随水的压强变化而变化的压敏电阻，其变化关系图像如图丙所示。则下列相关说法正确的是（　　） A．的阻值随水的深度的增大而减小 B．在同一水域中，当深度表的示数增大时，水压表的示数可能会减小 C．在不同水域中，当深度表的示数相同时，水压表的示数不一定相同 D．若想调大水压表的量程，可以增大的阻值 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）如图所示，为一身高测量仪的电路图，请在两个方框内分别选填：“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号，要求被测人身高变高时电表的示数增大。 16．（2分）在图中，将电源、电流表、电压表三个元件符号填进电路的空缺处，要求开关S闭合后： ①电流方向如图所示； ②向右移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数变小，电压表示数变大。 四、实验探究题(共3题；每空1分，共18分) 17．（5分） 在“伏安法测电阻”的实验中，小红选用电源（电压未知且不变）、待测定值电阻Rx（约10Ώ）和符合要求的滑动变阻器（最大阻值R0已知）等器材，连接了图甲的实物电路。 （1）（1分）请用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片向右移时电流表示数变小）；　 　 （2）（1分）小红在连接电路过程中，应该将滑动变阻器滑片移至　 　端（选填“A”或“B”） （3）（1分）闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表指针不动。为找出故障，小红断开开关，将滑片P移到最大阻值处，然后拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数。此故障原因是　 　。（选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）； （4）（2分）小红发现，不补充器材，利用（2）中已连好的实物电路也能测出R阻值，并设计了对应的电路图乙，请将下列实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后，闭合开关，将滑片P移到最大阻值处，记录此时电流表示数为I1； ②　 　记录此时电流表示数为I2； ③则Rx=　 　（用字母I1、I2和R0表示）。 18．（7分） 小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R，导线若干和标有“50Ω、0.5A”字样滑动变阻器。 （1）（1分）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整　 　；(要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉。) （2）（2分）连接电路时，开关必须　 　(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到　 　(选填“A”或“B”)端； （3）（1分）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了　 　(选填“断路”或“短路”)； （4）（2分）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为　 　Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.24 根据实验数据分析，可初步得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体的两端的电压成　 　比； （5）（1分）在实验过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于　 　Ω。 19．（6分）小玲连接了如甲图所示的电路，探究电流与电阻的关系，实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0~0.6A”量程，电压表选用“0~3V”量程，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至　 　（选填“最右”或“最左”）端； （2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能是　 　； （3）排除故障后，在实验进行中，得到电流表示数如乙图所示，其示数为　 　A； （4）若要控制电阻R两端的电压为3V不变，则所选取的定值电阻的阻值范围是　 　Ω； （5）小玲在得出电流与电阻的定量关系后，要测量一个标记不清的定值电阻阻值（约为20Ω），利用现有器材，设计了如乙图所示的电路（电压表改用0—15V）。 ①闭合开关，将滑动变阻器接入最大阻值R0时，记录电压表示数为U1； ②　 　，记录电压表示数为U2； ③得出了定值电阻阻值的表达式：Rx=　 　（用U1、U2、R0表示）。 五、计算题(共2题；共18分) 20．（9分）如图所示，电源的电压恒定，闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；闭合开关S1，断开开关S2，电压表示数为6V。求： （1）（3分）电源电压； （2）（3分）电阻R1的阻值； （3）（3分）电阻R2的阻值。 21．（9分）新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数.小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为，电压表的量程为，为半圆弧电阻的圆心，金属滑片为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻与指针旋转角度成正比，电源电压恒为，为电阻箱.将滑片旋转至处，调节的阻值，使电路中电流为0.6A. （1）（3分）求电阻箱接入电路的阻值； （2）（3分）调节为时，电流表示数为0.3A，求此时电压表示数； （3）（3分）为能满足测量的要求，重新调节电阻箱，求满足要求的的最小阻值. 【王牌物理】九年级阶段性调研试题13 第17章欧姆定律 培优训练 答案解析部分 1．【答案】负；半导体 2．【答案】30；1 3．【答案】甲；10；1.2 4．【答案】a；6 5．【答案】10；1.2；不变 6．【答案】； 7．【答案】D 8．【答案】D 9．【答案】D 10．【答案】B 11．【答案】D 12．【答案】B 13．【答案】C,D 14．【答案】A,C 15．【答案】 16．【答案】 17．【答案】（1） （2）B （3）电压表内部断路 （4）调节滑片P至变阻器阻值最小处； 18．【答案】（1） （2）断开；A （3）短路 （4）10；正 （5）5 19．【答案】最左；导线BC断路；0.2；5~40；闭合开关，滑片移到最左端时； 20．【答案】（1）解：由图可知闭合开关S1、S2，为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，已知电压表示数为9V， 所以电源电压为 答：电源电压为9V； （2）解： 由欧姆定律可知，电阻R1的阻值为 答：电阻R1的阻值为6Ω； （3）解： 闭合开关S1，断开开关S2，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电压表示数为6V，由欧姆定律可知，通过R1的电流为 由串联电路电压规律可知，R2两端的电压为 由串联电路电流规律可知，通过R2的电流为 由欧姆定律可知，R2的阻值为 答：电阻R2的阻值为3Ω。 21．【答案】（1）解：将滑片OP旋转至M处时，变阻器接入电路的阻值为零，此时只有R0接入电路，已知此时电路中电流为I=0.6A， 根据欧姆定律可得，电阻箱接入电路的阻值：； 答：电阻箱接入电路的阻值为10Ω。 （2）解：由图知，电阻箱R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流， 调节θ为90°时，电流表示数为0.3A，则R0两端的电压：U0=I'R0=0.3A×10Ω=3V， 根据串联电路的电压特点可得，此时电压表的示数：UV=U-U0=6V-3V=3V； 答：调节θ为90°时，此时电压表示数为3V。 （3）解：设滑动变阻器的最大阻值为R滑大，调节θ为90°时变阻器接入电路的电阻为R滑大， 此时电路的总电阻：， 由串联电路的电阻特点可知变阻器接入电路的阻值：R滑大=R总-R0=20Ω-10Ω=10Ω， 则R滑大=20Ω； 由图知，所测角度越大，变阻器接入电路的阻值越大，由串联分压的规律可知变阻器分得的电压越大（即电压表示数越大），则电阻箱分得的电压越小； 当电压表的示数为最大值3V时，由串联电路的电压特点可知，R0的最小电压U0小=U-UV大=6V-3V=3V；因为两者的电压相等，所以根据串联分压的规律可知电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等，即R0小=R滑大=20Ω。 答：满足要求的R0的最小阻值为20Ω。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题13 第17章欧姆定律 培优训练 难度系数0.42 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（2分） 如图所示，一串水果上平行插入锌片和铜片，用导线将水果与LED灯和电流表连接，闭合开关，发现LED灯发光，电流表读数正常，水果在电路中相当于电源，A端是　 　（选填“正”或“负”）极；LED灯主要材料是　 　（选填“导体”“半导体”或“超导体”）； 【答案】负；半导体 【知识点】电流表的连接；半导体特点及作用 【解析】【解答】（1）根据图片可知，A端与电流表的“-”接线柱相连，根据“正进负出”的规律可知，A端为负极； （2）LED灯的主要材料是半导体。 2．（2分）两定值电阻分别标有“30Ω 1.0A”和“20Ω 0.6A”字样，若把它们串联起来，电路两端的最大电压为　 　V；若把它们并联起来，干路的最大电流为　 　A。 【答案】30；1 【知识点】欧姆定律及其应用 3．（3分） 如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知　 　是小灯泡的电流-电压图象，定值电阻的阻值为　 　Ω，把定值电阻R 和小灯泡L并联接在4V 的电源上，干路中的电流是　 　A。 【答案】甲；10；1.2 【知识点】欧姆定律及其应用 【解析】【解答】[1]小灯泡的电阻是变化的，故小灯泡的I-U图像是曲线。 [2]定值电阻的阻值为 [3]把定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，定值电阻R和小灯泡L两端的电压为4V，定值电阻R的电流为0.4A，通过小灯泡的电流为0.8A，干路中的电流是 4．（2分） 如图甲的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，图　 　（选填a、b）是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像，电源电压　 　V。 【答案】a；6 【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；伏安法测电阻的探究实验 【解析】【解答】（1）由图甲知，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2表测R2的电压，当滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，R1的阻值在减小，串联电路中的电流在变大，R2两端的电压在增大，R1两端的电压在减小，所以在乙图所示的图像中“a”是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像； （2）由乙图知：当电路中的电流为最大值：I=0.6A时，电压表V1的示数为0V；电压表V2的示数为6V；即此时只有R2工作，有：U源=U2=“6”V； 综上可知，本题正确答案为：第1 空应填：“a”，第2 空应填：“6” 。 5．（3分）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，开关全部闭合后，两电流表的指针偏转均如图乙所示，则R1的阻值为　 　Ω，通过电阻R2的电流为　 　A；若再断开开关S2，则通过电阻R1的电流　 　（选填“增大”“不变”或“变小”）。 【答案】10；1.2；不变 【知识点】电流的测量及电流表的使用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用 6．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S1、S2时，通过定值电阻和的电流之比是2：5，则和的电阻之比为　 　；此时和两端电压之比为　 　。 【答案】； 【知识点】并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用 【解析】[1]由图可知，闭合开关S1、S2时，R1和R2并联，根据欧姆定律可知， 和的电阻之比为 [2]并联电路中，各支路两端电压相等并且等于电源电压，则和两端电压之比为 二、选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）小丽同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，分析图象可知，下列说法错误的是(　　) A．当在导体乙的两端加上的电压时，通过它的电流为 B．将甲、乙两导体串联后接到电压为的电源上时，电路中的电流为 C．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 D．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 【答案】D 【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验 【解答】AD、由图象可知：当时，，，根据欧姆定律可得： ，；则导体甲的电阻小于导体乙的电阻，故A正确、D错误； B、将甲、乙两导体串联后接到电压为的电源上时， 电流，故B正确； C、由图象可知，通过甲、乙两导体的电流与各自两端的电压成正比例函数， 则通过导体甲的电流与其两端的电压成正比，故C正确。 故选：。 8．（2分）在探究“电流与电阻关系”的实验中，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻，学生电源（调至6V）、电流表、电压表、开关及导线若干，在实验过程中，需保持定值电阻两端电压为2V不变，还需要选用下列哪种规格的滑动变阻器？（） A．“10Ω 1A” B．“15Ω 15A” C．“20Ω 2A” D．“50Ω 2A” 【答案】D 【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验 【解析】解答：由欧姆定律的可知，电压一定是电阻越大，电流越小；当接入电路中的电阻为15Ω时，电路中的电流最小： ，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大； 为了保持定值电阻两端电压为2V不变，滑动变阻器两端电压为：6V-2V=4V；故滑动变阻器的最大阻值： ．只有D中滑动变阻器的最大阻值大于30Ω． 故选D． 9．（2分）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A示数变大，电压表V2示数变大 B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小 C．电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同 D．电压表V1与电压表V2示数可能相等 【答案】D 【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析 【解析】【解答】A、 闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电流表A示数变大，电压表V2测量电源电压，电压表V2示数不变。故A选项错误。 B、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电流表A示数变大，变阻器电压与电阻成正比，所以变小。电源电压不变。电压变小。电压表V1测量电压，示数变小。故B选项错误。 C、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电压表V2不变。电压表V1示数与电压表V2示数变化量不相同。故C选项错误。 D、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，变阻器电阻为零时，电压表V1与电压表V2示数可能相等。故D选项正确。 故答案选D。 10．（2分）小明在用“伏安法”测电阻的实验中，根据测量数据绘制出如图所示 图象，对此作出的判断中，正确的是（　　） A．通过 的电流与它两端所加电压不成正比 B． 的电阻比 的阻值大 C．将 、 并联接入到同一电路中， 两端的电压较大 D．将 、 串联接入到同一电路中，通过 的电流较大 【答案】B 【知识点】伏安法测电阻的探究实验 【解析】【解答】A.电阻R1的函数图象是一条过原点的向上的直线，所以通过的电流跟它两端所加电压成正比．A不符合题意； B.电阻R2的函数图象像是一条弯曲的曲线，所以通过R2的电流与它两端所加电压不成正比，但也不是反比关系，在相同环境下R2的电阻比R1的阻值大；B符合题意； C. 将 、 并联接入到同一电路中，根据并联电路特点可知 、 两端电压相等；C不符合题意； D.若将它们串联接入到同一电路中，因串联电路中电流处处相等，所以通过R1和R2电流相同．D不符合题意. 故答案为：B 11．（2分） 图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位计（电表改装）显示的数据来反应水位升降情况。水位最低时，滑杆P位于R的a端处。L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻。下列判断正确的是（　　） A．水位计中的电压表也可以直接替换为电流表 B．电压表测的是小灯泡两端的电压 C．当水位上升时，电压表示数变小，指示灯变亮 D．当电压表示数变大时，指示灯变暗，则表明水位上升 【答案】D 【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析 【解析】【解答】A、水位上升时，电阻变大，有串联分压可知，电压表示数增加，所以电压表示数和水位上升下降一致，当换 电流表 时，水位上升，电阻变大，电流减小，所以不能转化为电流表，AC错误 B、 电压表测的是变阻器两端的电压，B错误 D、 当电压表示数变大时，指示灯变暗，则表明水位上升 ，D正确 综上选D 12．（2分）某同学设计了以下四种电路，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①②③ B．只有②③④ C．只有②③ D．①②③④都可以 【答案】B 【知识点】伏安法测电阻的探究实验 【解析】【解答】①由图知道，断开S，两电阻串联，电压表测量电源电压U，U=I(R0+Rx)，闭合S，Rx被短路，电压表还是测量电源电压U，因串联时无法测量出电路中电流，所以不能测量出未知电阻的阻值。 ②由图知道，只闭合S1 时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻串联，电流表测量电路中的电流I，由于电源电压不变，则I0R0 =I（Rx+R0），故可求出Rx的阻值； ③由图知道，只闭合S1 时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，由于电源电压不变，则 I0R0 =（I-I0）Rx，故可求出Rx的阻值； ④两只电阻串联，闭合开关S，电压表测量电源电压为U；断开开关S，电压表测量Rx两端电压为Ux，根据欧姆定律可以计算出电路电流I=Ux/Rx，利用串联电路中电流相等，则Ux/Rx=U/(R0+Rx)，故可求出Rx的阻值。 综上所述，B符合题意。 13．（双选）（2分）如图所示，图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为20Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。以下说法中正确的是（　　） A．湿度减小湿敏电阻的阻值增大 B．湿度增大电流表示数增大 C．湿度为80%时，电流表的示数为0.12A D．电压表的示数为6V时，监测到空气的湿度为10% 【答案】C,D 【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析 【解析】【解答】A．由丙图可知，湿敏电阻阻值随湿度的增大而增大，故A错误； B．由乙图可知，开关S闭合时，定值电阻R0与湿敏电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量湿敏电阻两端的电压；由丙图可知，当湿度增大时湿敏电阻阻值增大，根据串联电路电阻规律可知电路的总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流减小，即电流表示数减小，故B错误； C．由丙图可知，湿度为80%时湿敏电阻的阻值R=80Ω，由串联电路规律可得，电路的总电阻 根据欧姆定律可得电路中的电流 故C正确； D．电压表示数为时，根据串联电路电压规律可得，定值电阻R0两端的电压 根据欧姆定律可得，电路中的电流 湿敏电阻的阻值 由丙图可知此时空气湿度为10%，故D正确。 故选CD。 14．（双选）（2分）潜水爱好者为了保障自身安全，在潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是水压表的工作原理简化电路图，其中V为由电压表改装成的水压表，电源电压恒定不变，为定值电阻，是阻值随水的压强变化而变化的压敏电阻，其变化关系图像如图丙所示。则下列相关说法正确的是（　　） A．的阻值随水的深度的增大而减小 B．在同一水域中，当深度表的示数增大时，水压表的示数可能会减小 C．在不同水域中，当深度表的示数相同时，水压表的示数不一定相同 D．若想调大水压表的量程，可以增大的阻值 【答案】A,C 【知识点】液体压强的特点；欧姆定律及其应用；电路的动态分析 【解析】【解答】A．由液体压强特点可知，水的深度增大，水压增大。由图丙可知，的阻值随水压的增大而减小。则R P的阻值随水的深度的增大而减小，故A正确； B．在同一水域中，水的密度相同，当深度表的示数增大时，由可知，水压增大，阻值减小，根据串联分压，两端的电压变小，R0两端电压增大，则水压表（电压表）的示数会变大，故B错误； C．在不同水域中，水的密度可能不同。当深度表的示数相同时，水压可能不同，的阻值可能不同，电路中的电流可能不同，水压表的示数不一定相同，故C正确； D．电源电压不变，电压表的最大值对应水压表的最大值，那么两端的电压也是一个定值，的电压与的电压之比是一个定值 若想调大水压表的量程，则说明水压变大，的阻值变小，则的阻值变小，故D错误。 故选AC。 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）如图所示，为一身高测量仪的电路图，请在两个方框内分别选填：“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号，要求被测人身高变高时电表的示数增大。 【答案】 【知识点】电压的测量及电压表的使用；电路的动态分析 16．（2分）在图中，将电源、电流表、电压表三个元件符号填进电路的空缺处，要求开关S闭合后： ①电流方向如图所示； ②向右移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数变小，电压表示数变大。 【答案】 【知识点】电流表的连接；电压表的连接；串联电路的电压规律；滑动变阻器的原理及其使用；电阻的串联；欧姆定律及其应用 【解析】【解答】向右移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数变小， 电压表示数变大，此时电路中的电流变小，电路中的总电路变大，灯泡与滑动变阻器应当串联接入电路。此时变小，不变，根据欧姆定律的变形公式求得灯泡两端的电压变小，滑动电阻器两端的电压变大，电压表应当并联在滑动变阻器两端。 四、实验探究题(共3题；每空1分，共18分) 17．（5分） 在“伏安法测电阻”的实验中，小红选用电源（电压未知且不变）、待测定值电阻Rx（约10Ώ）和符合要求的滑动变阻器（最大阻值R0已知）等器材，连接了图甲的实物电路。 （1）（1分）请用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片向右移时电流表示数变小）；　 　 （2）（1分）小红在连接电路过程中，应该将滑动变阻器滑片移至　 　端（选填“A”或“B”） （3）（1分）闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表指针不动。为找出故障，小红断开开关，将滑片P移到最大阻值处，然后拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数。此故障原因是　 　。（选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）； （4）（2分）小红发现，不补充器材，利用（2）中已连好的实物电路也能测出R阻值，并设计了对应的电路图乙，请将下列实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后，闭合开关，将滑片P移到最大阻值处，记录此时电流表示数为I1； ②　 　记录此时电流表示数为I2； ③则Rx=　 　（用字母I1、I2和R0表示）。 【答案】（1） （2）B （3）电压表内部断路 （4）调节滑片P至变阻器阻值最小处； 【知识点】伏安法测电阻的探究实验 【解析】【解答】（1）滑动变阻器按一上一下的原则与Rx串联，当滑片向右移动时，电路中电流变小说明接入电路的电阻变大，应将变阻器左下接线柱接入电路，如下图所示： （2）滑动变阻器在连接电路的时候应该调到阻值最大处，即滑片移到B端； （3）闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，说明电流表完好，电路为通路，不可能是电流表内部短路、定值电阻断路，电压表指针不动，可能是定值电阻短路或电压表断路，拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数，说明电压表断路，选填电压表内部断路； （4）检查电路无误后，闭合开关，滑动变阻器和Rx串联接入电路，不调节滑片P，为保护电路，此时滑片P处于变阻器最大值B处，由欧姆定律可得： 电源电压U=I1Rx+I1R0， 再调节滑片P至变阻器最小值A处，只有Rx接入电路，由欧姆定律可得Rx阻值： 解得： 故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）电压表内部断路；（4）调节滑片P至A处； 18．（7分） 小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R，导线若干和标有“50Ω、0.5A”字样滑动变阻器。 （1）（1分）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整　 　；(要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉。) （2）（2分）连接电路时，开关必须　 　(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到　 　(选填“A”或“B”)端； （3）（1分）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了　 　(选填“断路”或“短路”)； （4）（2分）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为　 　Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.24 根据实验数据分析，可初步得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体的两端的电压成　 　比； （5）（1分）在实验过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于　 　Ω。 【答案】（1） （2）断开；A （3）短路 （4）10；正 （5）5 【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用 【解析】【解答】（1）由（4）记录的实验数据可知，电流表选用小量程与电阻R串联在电路中；滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，说明电路中电阻变小，变阻器应选右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开。在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即A端； （3）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路或电压表短路或电压表断路，故电路故障可能是定值电阻R发生了短路； （4）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时， 电压表指针位置如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.8V， 则定值电阻R的阻值为：； 根据表中数据可知：电压与电流的比值：； 则鼻子为一定值，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （5）电阻与变阻器串联，电压表测电阻两端的电压，因电压表选用小量程，故电压表的最大示数为3V， 由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压最小为：U'=U-UV=4.5V-3V=1.5V， 变阻器分得的电压为电压表示数的倍， 根据分压原理，当定值电阻阻值为10Ω时，变阻器连入电路中的最小电阻为： R滑=0.5R=0.5×10Ω=5Ω， 故在实验过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于5Ω； 19．（6分）小玲连接了如甲图所示的电路，探究电流与电阻的关系，实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0~0.6A”量程，电压表选用“0~3V”量程，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至　 　（选填“最右”或“最左”）端； （2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能是　 　； （3）排除故障后，在实验进行中，得到电流表示数如乙图所示，其示数为　 　A； （4）若要控制电阻R两端的电压为3V不变，则所选取的定值电阻的阻值范围是　 　Ω； （5）小玲在得出电流与电阻的定量关系后，要测量一个标记不清的定值电阻阻值（约为20Ω），利用现有器材，设计了如乙图所示的电路（电压表改用0—15V）。 ①闭合开关，将滑动变阻器接入最大阻值R0时，记录电压表示数为U1； ②　 　，记录电压表示数为U2； ③得出了定值电阻阻值的表达式：Rx=　 　（用U1、U2、R0表示）。 【答案】最左；导线BC断路；0.2；5~40；闭合开关，滑片移到最左端时； 【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；电路的动态分析 【解析】【分析】（1）[1]为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端。 （2）[2]由题意可得，电流表无示数，说明电路中出现断路，电压表试触C点指针不偏转，说明CD间没有断路，试触B点，电压表指针偏转，说明断路点出现在BC段，即故障可能是导线BC断路。 （3）[3]由图可得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.2A。 （4）[4]由题意可得，滑动变阻器与定值电阻串联，结合电流表的量程可得，电路中最大的电流为0.6A，则由欧姆定律可得，此时定值电阻的阻值最小，为 当电路中滑动变阻器接入电路的阻值最大时，定值电阻的阻值也最大，此时有 所以，定值电阻的阻值范围是5~40Ω。 （5）[5][6]由题意可得，电压表测定值电阻两端的电压，当滑动变阻器全部接入电路时，由欧姆定律有 接下来只需闭合开关，将滑片移到最左端时，此时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电压表的示数就是电源电压的大小，即有，联立可得 五、计算题(共2题；共18分) 20．（9分）如图所示，电源的电压恒定，闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；闭合开关S1，断开开关S2，电压表示数为6V。求： （1）（3分）电源电压； （2）（3分）电阻R1的阻值； （3）（3分）电阻R2的阻值。 【答案】（1）解：由图可知闭合开关S1、S2，为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，已知电压表示数为9V， 所以电源电压为 答：电源电压为9V； （2）解： 由欧姆定律可知，电阻R1的阻值为 答：电阻R1的阻值为6Ω； （3）解： 闭合开关S1，断开开关S2，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电压表示数为6V，由欧姆定律可知，通过R1的电流为 由串联电路电压规律可知，R2两端的电压为 由串联电路电流规律可知，通过R2的电流为 由欧姆定律可知，R2的阻值为 答：电阻R2的阻值为3Ω。 【知识点】串联电路和并联电路的辨别；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电路的动态分析 【解析】【分析】（1）（2）由图可知，闭合开关S1、S2 后，只有R1工作（R2被短路），由于电压表既测R1两端的电压，也测电源电压，即电压表的示数就为电源电压；此时电流表测通过R1的电流，由欧姆定律可求出电阻R1的阻值； （3）当闭合开关S1，断开开关S2时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律可求出电路中的电流，再根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，最后根据欧姆定律求出R2的阻值。 21．（9分）新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数.小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为，电压表的量程为，为半圆弧电阻的圆心，金属滑片为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻与指针旋转角度成正比，电源电压恒为，为电阻箱.将滑片旋转至处，调节的阻值，使电路中电流为0.6A. （1）（3分）求电阻箱接入电路的阻值； （2）（3分）调节为时，电流表示数为0.3A，求此时电压表示数； （3）（3分）为能满足测量的要求，重新调节电阻箱，求满足要求的的最小阻值. 【答案】（1）解：将滑片OP旋转至M处时，变阻器接入电路的阻值为零，此时只有R0接入电路，已知此时电路中电流为I=0.6A， 根据欧姆定律可得，电阻箱接入电路的阻值：； 答：电阻箱接入电路的阻值为10Ω。 （2）解：由图知，电阻箱R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流， 调节θ为90°时，电流表示数为0.3A，则R0两端的电压：U0=I'R0=0.3A×10Ω=3V， 根据串联电路的电压特点可得，此时电压表的示数：UV=U-U0=6V-3V=3V； 答：调节θ为90°时，此时电压表示数为3V。 （3）解：设滑动变阻器的最大阻值为R滑大，调节θ为90°时变阻器接入电路的电阻为R滑大， 此时电路的总电阻：， 由串联电路的电阻特点可知变阻器接入电路的阻值：R滑大=R总-R0=20Ω-10Ω=10Ω， 则R滑大=20Ω； 由图知，所测角度越大，变阻器接入电路的阻值越大，由串联分压的规律可知变阻器分得的电压越大（即电压表示数越大），则电阻箱分得的电压越小； 当电压表的示数为最大值3V时，由串联电路的电压特点可知，R0的最小电压U0小=U-UV大=6V-3V=3V；因为两者的电压相等，所以根据串联分压的规律可知电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等，即R0小=R滑大=20Ω。 答：满足要求的R0的最小阻值为20Ω。 【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用 【解析】【分析】 （1）将滑片OP旋转至M处时，只有R0接入电路，根据欧姆定律计算电阻箱接入电路的阻值； （2）由图知，电阻箱R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；知道θ为90°时电流表的示数，根据欧姆定律计算R0两端的电压，再根据串联电路的电压特点求出此时电压表的示数； （3）知道θ为90°时电流表的示数，先根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，再根据串联电路的电阻特点求出此时变阻器接入电路的阻值，从而求出其最大阻值；根据题意和串联分压的规律计算满足要求的R0的最小阻值。 学科网（北京）股份有限公司 $$