内容正文:
14.4欧姆定律的应用练习(提优练)----苏科版 2024-2025学年九年级物理上学期
1、 选择题
题型一:电阻改造设计
1.电工师傅在修理电器时,急需一只8Ω的电阻,但手边只有阻值20Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只,下列做法能帮他解决问题的是
A.将10Ω和40Ω的电阻并联 B.将5Ω和20Ω的电阻串联
C.将5Ω和40Ω的电阻并联 D.将10Ω和20Ω的电阻串联
题型二:实验方法探究
2.下列有关实验探究的说法中( )
①在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”时,只运用了控制变量法
②在“探究滑动摩擦力与压力的关系”时,应保持受力面积不变,改变压力
③在“探究物体动能与速度的关系”时,要把质量相同的钢球放到斜面的不同高度由静止滚下
④在“伏安法测定值电阻”时,多次测量是为了计算平均值减小误差
A.只有③④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有①②正确
题型三:体重计
3.如图是体重自动测试仪的工作原理,下列有关它的说法中正确的是
A.体重越大,体重示数计的示数越小
B.体重示数计是用电压表改装成的
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.体重测试仪所测体重越大,R2两端电压越小
题型四:电路故障分析
4.亮亮同学在做测量小灯泡的电阻时,如图,闭合开关时,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障是( )
A.灯泡短路 B.滑动变阻器短路
C.灯泡断路 D.滑动变阻器断路
题型五:欧姆定律两个二级结论
5.如下图所示:R1=10Ω,R2=5Ω,当S闭合时,电流表A1和A2的示数之比为( )
A.1︰2 B.2︰1 C.2︰3 D.3︰2
题型六:电路多开关问题
6.如图所示,开关S1一直闭合,当S2由1掷到2时(电路元件均安全),下列描述中正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数不变 B.通过的电流变大
C.此时和串联 D.电路的总电阻变小
题型七:电路设计选择
7.某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表1中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是如图中的( )
表1
A.B.C.D.
题型八:电路动态分析
8.用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大,如图是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变.将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时( )
A.电流表示数增大 B.电压表示数增大
C.电路总电阻减小 D.电压表示数减小
2、 填空题
题型九:欧姆定律公式运用计算
9.某定值电阻两端的电压增加1V,流过的电流就增大0.1A,该电阻的阻值为 Ω.
题型十:油量表
10.如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,定值电阻R0在电路中的作用是 ,若油量减少,电流表读数 。
题型九:欧姆定律公式运用计算
11.当某导体两端电压是2V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 Ω,当它不接入电路时,该导体的电阻为 Ω。
12.将60Ω和15Ω电阻串联起来,总电阻为 Ω,若并联起来通过电流之比为 。
题型六:电路多开关问题
13.如图所示,电源电压不变,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。只闭合S,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 。再闭合S1、S2,电流表A1、A2示数之比为 。
14.如图所示,的电路中,已知电阻,。如果甲、乙两表均为电压表,当开关S闭合时,与的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两表的示数之比 。
题型九:欧姆定律公式运用计算
15.如图所示的电路中,电源电压恒定,定值中阴R2=6Ω,断开开关S,电流表示数为0.2A;闭合开关S,电流表示数为0.3A,则定值电阻R1= Ω。
16.如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象.由图象可知,电阻R的阻值为 Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为 A.
3、 解答题
题型十一:实验题
17.在伏安法测电阻的实验中,实验原理是 ;在实验中,连接电路时开关应 ;实验时,靠改变 所在位置,记录几组数据,分别算出电阻,最后算出 作为被测电阻的阻值。
18.小军做测量小灯泡电功率的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实验电路连接完整。
(2)丙图中阴影部分面积表示的物理量是 。
(3)实验时闭合开关,小军发现小灯泡不发光,且电流表有示数,而电压表无示数,则电路的故障可能是: 。
(4)故障排除后,闭合开关,小军发现电压表的示数为2V,若想测量小灯泡的额定电功率,应再调节滑动变阻器的滑片P,使P向 移动(选填“左”或“右”),当电压表的示数为2.5V时,对应电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率是 W。这时小灯泡正常发光20s,产生的焦耳热为 J。
题型十二:计算题
19.如图所示的电路,电源电压不变,R1的阻值为15Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)电路的总电阻。
20.如图所示电路中,闭合开关,电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.5A,开关断开时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值。
答案解析:
1.A
【分析】本题考查电阻的串、并联问题。
【详解】AC.两个电阻并联后,总电阻
所以并联后的总电阻分别为8Ω和4.4Ω,故A正确,C不正确。
BD.根据串联电路的特点,若将两个电阻串联在电路中,电路中的总电阻是两个电阻之和。那么,B选项中总电阻为25Ω,D选项中总电阻为30Ω,故BD都不正确。
【点睛】串联电阻的总电阻:R=R1+R2
并联电路的总电阻:
2.A
【详解】①探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,除了用到控制变量法,还通过观察泡沫塑料凹陷深度,反应压力的作用效果,用到了转换法,故①不符合题意;
②滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与受力面积无关;所以探究“滑动摩擦力与压力的关系”时,应控制接触面的粗糙程度相同,改变压力;故②不符合题意;
③物体动能的大小与物体的质量和速度有关,探究“物体动能与速度的关系”时,应控制钢球的质量相同,把钢球放在斜面的不同高度由静止滚下,以改变速度;故③符合题意;
④在“探究伏安法测电阻”时,多次改变待测电阻两端电压和通过的电流,利用得到多组电阻值,再取平均值,是为了减小误差;故④符合题意。
所以正确的是③④。
故选A。
3.D
【详解】体重测试台受到压力时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻减小,引起体重示数计示数变化,体重示数计串联在电路中,所以应该是电流表改装的.
A选项,体重越大,变阻器接入电路中的电阻越小,电源电压不变,所以电流变大,体重示数计的示数增大,故A错误.
B选项,根据前面分析可知,体重示数计是用电流表改装的,故B错误.
C选项,体重测试台没有受到压力时,滑片处于绝缘层处,电路断开,处于断路状态,不是通路,故C错误.
D选项,体重越大,电路中总电阻越小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路中的电流增大,由得,R1两端电压增大,所以R2两端电压越小,故D正确.
故本题答案为D.
4.C
【详解】A. 灯泡短路时,电压表被短路无示数,电路中有电流,则电流表有示数,故A错误;B. 滑动变阻器短路时,电路为灯泡的简单电路,灯泡发光,故B错误;C. 灯泡断路时,电路断路,灯泡不亮、电流表无示数,电压表串联在电路中测电源的电压有示数,故C正确;D. 滑动变阻器断路,电路断路,电压表和电流表无示数、灯泡不亮,故D错误.故选C.
【点睛】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路,即电压表并联部分断路.
5.C
【详解】闭合开关S后,因为R1、R2并联,所以R1、R2两端电压相等,即
电流表A1测量通过R2的电流,电流表A2测量干路电流。根据欧姆定律可知通过R1和R2的电流之比为
即
由图知
电流表A1和A2的示数之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.A
【详解】分析电路可知,开关S1一直闭合,当S2接1时,、并联,电流表测干路电流;当S2由1掷到2时,电路中只有,电流表测电路电流。根据并联电路特点可知通过的电流不变,根据并联电流规律可知,电流表示数变小;电压表始终测电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变;电源电压不变,电路电流变小,根据可知电路的总电阻变大。故A正确,BCD错误。
故选A。
7.D
【详解】A和B:电压表测量电源电压,当移动滑片时,电压表的示数不变,故A. B不符合题意;C:电压表测量的是定值电阻两端的电压,电阻与滑动变阻器串联,当滑片左移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大(电流表的示数变大);电压表的示数也变大,故C不符合题意.D:电压表测量滑动变阻器两端的电压,电阻与滑动变阻器串联,当滑片左移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大(电流表的示数变大);电阻和滑动变阻器串联后,定值电阻两端电压变大,则变阻器两端电压将变小,即电压表示数减小,符合题意;
点睛:由表中数据可知,当电压表的示数减小时,电流表的示数增大;再分析四个电路图,当滑片向左移动时的电压表和电流表的变化得出答案.
8.D
【详解】AC.由电路图可知,湿敏电阻R与定值电阻R1串联,电流表测电路中的电流,将湿敏电阻R附着在叶片上,因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大,所以,当叶片含水量升高时,湿敏电阻的阻值增大,电路的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表示数减小,故AC不符合题意;
BD.由U=IR可知,R1电阻不变,电流减小,则R1两端的电压减小,即电压表的示数减小,故B不符合题意,D符合题意;
9.10
【详解】试题分析:欧姆定律表达式有或者,本题中已知数据为电压和电流的变化量,所以带入公式
考点:欧姆定律
10. 保护电路 减小/变小
【详解】[1]电阻R和滑动变阻器串联,电路中电流为 。当滑杆P滑到最底端时,滑动变阻器阻值为0,此时定值电阻R0可以让电路中电流不会太大,起到保护电路的作用。
[2]若油量减少,滑杆P将上滑动,滑动变阻器阻值R变大,由可知电流表示数变小。
11. 10 10
【详解】[1]导体的阻值为
[2]导体电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关,仍为10Ω。
12. 75 1∶4
【详解】[1]在串联电路中,串联电路总电阻为
R=R1+R2=60Ω+15Ω=75Ω
[2]并联电路中,各并联支路两端电压相等,所以并联起来通过电流之比为
13. 1:1 1:3 3:5
【详解】[1]只闭合S,R1与R3串联,根据串联电流处处相等,故电流之比为1:1。
[2]电压表V1测量电阻R1的电压,电压表V2测量电源电压,设电流为,则电压表V1的示数为
电压表V2示数为
故电压表V1、V2示数之比为
故电压表V1、V2示数之比为1:3。
[3]再闭合S1、S2,R1与R2并联,R3被短路,电流表A1测量电阻R1的电流,A2测量干路电流,故电流表A1的示数为
电流表A2的示数为
则电流表A1、A2示数之比为
故电流表A1、A2示数之比为3:5。
14. 串联 5:3
【详解】[1]电压表的电阻很大,在电路中相当于断路,当甲、乙两表为电压表时,电流只有一条路径,由简化电路图可知,两电阻串联。
[2]若甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两电阻并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测R1支路的电流,因为并联电路中各电阻分得的电流与电阻成反比,则R1与R2分得电流之比为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以甲、乙两电流表的示数之比为
15.12
【详解】当开关S断开时,定值电阻和串联接入电路,由欧姆定律可得,电源电压
当开关S闭合时,定值电阻被短路,电路为的简单电路,电源电压
由于电源电压恒定,两式联立解得
16. 20 0.35
【详解】试题分析:从图像知,电阻R的电流与电压成正比,因此R为定值电阻,根据欧姆定律知,R的阻值为;并联电路中,各支路电压都相等,等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和,
.
考点:欧姆定律 并联电路规律
17. 欧姆定律(或) 断开 滑片 平均值
【详解】[1]伏安法测电阻,是通过测出电阻两端的电压以及通过电阻的电流,然后通过欧姆定律算出电阻值;因此实验原理是欧姆定律或。
[2][3][4]为了电路安全,在连接电路时,开关应断开;实验过程中,通过移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压,多测出几组数据,最后求出电阻的平均值,以便减小误差。
18. 灯两端电压 小灯泡短路 右 0.75 15J
【详解】(1)[1]灯泡的额定电压为2.5V<3V,所以选择电压表的量程为0~3V读数精度高,且与灯泡并联,滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联。具体做法是将灯泡右接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连,再与电压表的“3”接线柱相连,如图所示。
。
(2)[2]由图可知:横坐标表示通过电阻的电流,纵坐标表示该电阻的阻值,由U=IR可知阴影部分面积表示的物理量为电流和电阻的乘积,应该为定值电阻两端的电压值。
(3)[3]由实验现象,开关闭合后,灯泡不亮,电流表有示数,说明电路没有断路;电压表无示数,说明与电压表并联的灯泡短路。因此只能是灯泡处出现短路。
(4)[4][5][6]要测灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压为2.5V,根据欧姆定律可知应增大电路中的电流,减小滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片应向右移动;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,灯泡的额定电流为0.3A,灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
产生的焦耳热为
Q=Pt=0.75W×20s=15J
19.(1)3V;(2)6Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S1、S2均闭合时,电阻R1与电阻R2并联接入电路,由并联电路的电压规律可知,两者电压相等,都等于电源电压,其中电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A2测量通过电阻R2的电流,则由欧姆定律可得电源电压为
U=U1=I1R1=0.2A×15Ω=3V
(2)由并联电路的电流规律可知,电路的总电流为
I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A
则电路中的总电阻为
答:(1)电源电压为3V;
(2)电路中的总电阻为6Ω。
20.22.5Ω
【详解】解:由图得,闭合开关,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,此时电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.5A;开关断开时,电阻R2单独工作,电流表测量电阻R2的电流,电流表的示数为0.3A,所以电阻R1工作时的电压为
电阻R1工作时的电流为
由得,R1的阻值为
答:R1的阻值为22.5Ω。
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