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专题04 欧姆定律
知识汇编
考点一:电阻与变阻器
1.电阻及其单位:电阻是导体本身的一种性质,表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,用符号R表示,电路符号,电阻的单位有欧姆(Ω),还有兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)、。
2.影响电阻大小的因素:导体电阻是导体本身的一种性质,其大小取决于导体的材料、长度、横截面积,还与温度有关,与导体两端电压和流过的电流无关。
3.半导体和超导现象:半导体导电性能介于导体和绝缘体之间,某些物质在很低的温度时电阻变为零,这种现象叫超导现象。应用有:超导体磁悬浮,超导电子元件等。
4.滑动变阻器的构造:由电阻大,熔点高且外面涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘管上制成。
5.滑动变阻器的原理:靠改变接入电路中电阻线长度来改变电阻,电路符号。
6.滑动变阻器的作用:改变接入电路中的电阻从而改变电路中的电流或改变某一导体两端的电压;还起到保护电路作用。
7.滑动变阻器接法
(1)断路式接法:如图甲所示,变阻器右边的电阻线被断路,左边的电阻线接入电路。
(2)短路式接法:如图乙所示,变阻器右边的电阻线被短路,左边的电阻线接入电路。
(3)定值电阻式:如图丙所示,变阻器的电阻线全部接入电路中,其滑片的移动不能改变自身连入电路中的电阻,只能改变与其并联的电压表的示数。
8.使用口诀:变阻器,常串联;一上一下连接线。开关S闭合前,P放阻值最大边。连入电阻看下边,远离大,靠近小,这样使用错不了。
9.每一个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值,在使用时,不能让电流超过其允许通过的最大电流值。
考点二:探究电流与电压和电阻的关系
1.探究电流与电压和电阻的关系电路图,如图所示:
2.实验方法:控制变量法。
(1)研究电流与电压关系:控制电阻不变,改变电阻两端电压进行实验。
(2)研究电流与电阻关系:控制电阻两端电压不变,改变电阻进行实验。
3.滑动变阻器的作用
(1)保护电路;
(2)在研究电流与电阻关系时,控制电阻两端电压不变;在研究电流与电压关系时,改变电阻两端电压。
考点三:欧姆定律
1. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2. 欧姆定律表达式:。
3. 欧姆定律理解:
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系,即导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。
①如图甲所示的是电阻一定时电流与电压的关系。
②如图乙所示的是电压一定时电流与电阻的关系
4.使用欧姆定律公式的注意事项:
(1)同体性,即同一段电路上的I、U、R
(2)同时性,即同一时间也就是电路在同一个状态下的I、U、R
(3)统一性,即单位要统一,I、U、R的单位分别是 A、 V、Ω
5.串联电路和并联电路比较
串联电路
并联电路
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1+I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
等效电阻
多个电阻串联相当于增加了导体的长度,总电阻大于任一个串联导体的电阻
多个电阻并联相当于增加了导体的横截面积总电阻比任一支路的电阻都要小
电阻
R=R1+R2
=+
电流、电压的分配与电阻的关系
=,=…
=或I1R1=I2R2…
6.电路计算的一般思路:
(1)四个弄清:①用电器的连接方式;②各电表分别测哪个元件的电学量;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)对原电路进行等效简化,判断串联并联。在图中标出已知量和未知量(并标明物理量的字母、下标、数值、单位)。
(3)对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定,定值电阻阻值)和变化的量。
(4)根据串并联电路特点及欧姆定律相关公式进行分析解答(若缺少条件就列方程组求解)。
同步练习
一、单选题
1.(24-25九年级上·广西南宁·期中)为了纪念物理学家们做出的突出贡献,很多物理单位都是以物理学家的名字命名,其中电流的单位是以下列哪位科学家的名字命名的( )
A.牛顿 B.伏特
C.安培 D.欧姆
【答案】C
【详解】A.牛顿被命名为力的单位,故A不符合题意;
B.伏特被命名为电压的单位,故B不符合题意;
C.安培被命名为电流的单位,故C符合题意;
D.欧姆被命名为电阻的单位,故D不符合题意。
故选C。
2.(24-25九年级上·广东深圳·期中)如图所示是某同学物理课后的实践作品——“土豆电池”,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正确的是( )
A.金属片B是“土豆电池”的正极
B.若断开开关,电压表无示数,A、B两金属片间没有电压
C.若发光二极管“正”“负”极接反,电压表将没有示数
D.“土豆电池”供电时将化学能转化为电能
【答案】D
【详解】A.由图可知,金属片B与电压表负接线柱相连,说明金属B是电源负极,故A错误;
B.断开开关,电路处于断路状态,电压表无示数,但A、B两金属片间有电压,故B错误;
C.若发光二极管“正”“负”极接反,电路中没有电流,电压表测量电源电压,仍有示数,故C错误;
D.“土豆电池”供电时消耗化学能,向外输出电能,将化学能转化为电能,故D正确。
故选D。
3.(24-25九年级上·北京·期中)下列物品通常情况下属于导体的是( )
A.干木头 B.橡胶 C.大地 D.玻璃
【答案】C
【详解】ABD.干木头、橡胶、玻璃不易导电,属于绝缘体;故ABD不符合题意;
C.大地容易导电,是导体,故C符合题意;
故选C。
4.(24-25九年级上·河北邢台·期中)下列数据接近实际情况的是( )
A.家用电冰箱的电流为1A
B.一节干电池的电压是2V
C.手电筒的小灯泡的电阻约是
D.手机充电器的输入电压为380V
【答案】A
【详解】A.家用电冰箱的电流约为0.7~1A,故A符合题意;
B.一节干电池电压是1.5V,故B不符合题意;
C.手电筒的小灯泡的电阻约为10Ω,故C不符合题意;
D.手机充电器的输入电压约为100V~240V,故D不符合题意。
故选A。
5.(24-25九年级上·江苏南通·期中)如图,同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,则这两段导体的电阻及通过的电流大小是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由于两段导体材料相同、长度相同,,所以,;由于它们是串联在电路中,根据串联电路电流处处相等可知,。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.(24-25九年级上·辽宁抚顺·阶段练习)2024年9月10日,华为发布了全球首款三折叠屏手机,如图所示。手机搭载了自家研发的麒麟芯片,这是先进的人工智能(AI)芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【答案】B
【详解】芯片主要是由半导体的材料制成的,具有单向导电性,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.(24-25九年级上·北京延庆·期中)利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为,横截面积关系为,其中b、c、d均为镍铬合金丝,a为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
B.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和b进行实验,探究导体的电阻跟导体横截面积的关系
D.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系
【答案】D
【详解】A.选用a和c进行实验,a和c长度不同,横截面积相同,材料不同,有二个变量,所以不可以探究导体电阻跟导体长度的关系,故A错误;
B.选用b和d进行实验,b和d长度不同,横截面积不同,材料相同,有二个变量,所以不可以探究导体电阻跟导体长度的关系,故B错误;
C.选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面积相同,而材料不同,所以不可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系,故C错误;
D.选用c和d进行实验,c和d长度相同,材料相同,而横截面积不同,所以可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系,故D正确。
故选D。
8.(24-25九年级上·山西·期中)如图所示的电路中,若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数减小,应将滑动变阻器的哪两个接线柱接到M、N之间( )
A.b、c B.b、d C.a、c D.a、b
【答案】C
【详解】要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数减小,则变阻器串联在电路中,且滑片P向右接入电路中的电阻变大,则变阻器的a接线柱接入电路中,变阻器的连线一上一下,上面接线柱接c或d,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.(24-25九年级上·广东深圳·期中)如图是某同学设计的可调光台灯的模拟电路,电位器有a、b、c三接线柱,下列操作正确且可行的( )
A.可以将ac接线柱接入电路 B.电阻丝可以用金属铜来做
C.连接ab接线柱,顺时针旋转旋钮灯泡变暗 D.电位器a、b、c三个接线柱应该用半导体材料
【答案】C
【详解】A.若将a、c接入电路中,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故A不符合题意;
B.电阻丝是用电阻率大、熔点高的导体材料制成的,金属铜的电阻率较小,故B不符合题意;
C.若将a、b接入电路,则滑片左边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故C符合题意;
D.电位器a、b、c三个接线柱应选择导电性能良好的金属材料,以确保良好的电接触和稳定的导电性,故D不符合题意。
故选C。
10.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图所示的滑动变阻器中,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AD.由图可知,滑动变阻器的右半部分接入了电路,当滑片向左移动时,接入的有效电阻丝变长,电阻变大,故AD不符合题意;
B.由图可知,滑动变阻器的下方两接线柱连接导线,此时整个滑动变阻器电阻丝接入电路,滑片起不到调节作用,故B不符合题意;
C.由图可知,滑动变阻器的左半部分接入了电路,当滑片向左移动时,接入的有效电阻丝变短,电阻变小,故C符合题意。
故选C。
11.(24-25九年级上·山东泰安·阶段练习)如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和接入电路中的电阻情况,下列说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,接入电路的电阻变大
B.油量表相当于电流表,接入电路的电阻变小
C.油量表相当于电压表,接入电路的电阻变大
D.油量表相当于电压表,接入电路的电阻变小
【答案】B
【详解】由图可知,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成;当油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下划片下移,接入电路的电阻变小,故ACD错误,故B正确。
故选B。
12.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B.由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C.由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D.欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
【答案】A
【详解】A.由可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,故A正确;
BC.导体的电阻由导体本身决定,与导体两端的电压及导体中的电流无关,故BC错误;
D.欧姆定律只适用于纯电阻电路及电解质溶液中,对于非纯电阻不能适用,故D错误。
故选A。
13.(24-25九年级上·吉林长春·期中)如图所示,是甲、乙两个电阻中的电流与其两端电压的关系图像,则两个电阻的阻值大小关系是( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】C
【详解】当电压为2.0V时,甲的电流比乙大,根据可知,甲的电阻比乙小。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14.(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪,其原理图如图乙所示。电源电压不变,闭合开关S,滑片由B端移动到A端过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表示数不变 C.电流表示数不变 D.电压表示数变小
【答案】C
【详解】AC.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。因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,所以推动挡板的过程中,电路中的总电阻不变,电源电压不变,由,电路中的电流不变,故A错误,C正确;
BD.推动由B端向A端运动的过程中,滑片右侧电阻丝的阻值变大,由可知,滑片右侧电阻丝两端的电压变大,故电压表的示数变大。故BD错误。
故选C。
15.(23-24九年级下·海南省直辖县级单位·期中)如图所示,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时:( )
A.电流表示数变大、电压表的示数变小
B.电流表示数变小、电压表的示数变大
C.电流表示数不变、电压表的示数变大
D.电流表示数变大、电压表的示数不变
【答案】D
【详解】闭合开关S后,两个电阻并联,电压表测量电源两端电压,电压表的示数不变;电流表测量干路电流,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,支路接入的电阻变小,支路与干路电流变大,电流表示数变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
16.(2016·上海普陀·二模)在图所示的电路,电键S从断开到闭合,下列说法中正确的是( )
A.V表示数不变,A1表示数不变 B.A1表示数不变,A表示数变小
C.V表示数变大,A1表示数不变 D.V表示数变小,A表示数变大
【答案】C
【详解】AD.开关S断开时,电路中只有一个灯泡连入,电流表A,A1测量电流,电压表示数为0;开关S闭合时,两灯泡并联,电流表A测量干路电流;A1测量一个灯泡的电流,电压表测量电源电压;电键S从断开到闭合,电路中从只有一个灯泡变为两灯泡并联,电压表示数从0到有示数,则电压表示数变大,故AD错误;
BC.由于并联电路各支路两端的电压相等,A1测量的灯泡电流不变,而电流表A变为测量干路电流,则示数变大,故B错误,C正确。
故选C。
17.(23-24九年级下·广东惠州·开学考试)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象,下列结论与图象相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
【答案】D
【详解】图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,是个反比例函数图象,因此说明:电压一定时,电流随电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比。
故选D。
18.(23-24九年级上·全国·课后作业)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:甲:在MN间先后接入电压不同的电源;乙:在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻;丙:在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
【答案】D
【详解】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,则甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;乙:电池先后与不同定值电阻串联接入MN,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;丙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故选D。
19.(24-25九年级上·湖南张家界·期中)如图所示,电源电压恒定。当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比I乙∶I甲=5∶2;则R1、R2电阻之比为( )
A.4∶5 B.5∶4
C.3∶5 D.2∶3
【答案】D
【详解】根据电路图可知,电阻R1和电阻R2并联,其两端的电压相等,当电表为电流表时,电流表甲测流过R2的电流,电流表乙测干路的电流,两表示数之比I乙∶I甲=5∶2;可知流过R1的电流与流过R2的电流之比为3∶2,根据可知,R1、R2电阻之比为2∶3,故ABC错误,D正确。
故选D。
20.(24-25九年级上·山东日照·期中)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像,由图像可知,下列说法不正确的是( )
A.甲是小灯泡的图像
B.定值电阻的阻值为
C.定值电阻R和小灯泡L串联接电路中,当电路中的电流是0.4A时,电源电压是5V
D.定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上,甲乙的电阻之比为
【答案】D
【详解】A.灯泡的阻值随着温度的变化而变化,不是一个定值,所以电流随时间变化图像是一条曲线,故A正确,不符合题意;
B.乙是定值电阻的图像,定值电阻的阻值为
故B正确,不符合题意;
C.当电路中的电流是0.4A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,则电源电压为
故C正确,不符合题意;
D.并联电路支路电压等于电源电压,当电压为2V时,经过灯的电流为0.6A,此时灯的阻值为
经过定值电阻的电流为0.2A,则甲乙的电阻之比为
故D错误,符合题意。
故选D。
21.(2024·广东云浮·一模)定值电阻、的图像如下题图所示,定值电阻、的阻值之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当电路中的电流为0.1A时,R1两端的电压为4V,R2两端的电压为2V,定值电阻、的阻值之比是
故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
22.(24-25九年级上·湖南·阶段练习)如图所示,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮、用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点,两灯也不亮;接触c、d两点,两灯都亮。则该电路故障是( )
A.开关S断路 B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.灯L2短路
【答案】A
【详解】由图知道,两灯串联;闭合开关S时,两灯均不亮,说明电路应出现了断路故障。
(1)用导线接触a、b两点时,两灯仍都不亮,说明断路不是出现在a、b之间,应是电路的其他部分存在断路;
(2)用导线接触b、c两点时,两灯也不亮,说明断路不是出现在b、c之间,应是电路的其他部分存在断路;
(3)导线接触c、d两点时,两灯都亮(灯泡正常无故障),说明故障出现在c、d之间,因此,故障为开关S断路。
综上所述,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
23.(22-23九年级上·广东清远·阶段练习)如图所示的是压力计的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,AB间有可收缩的导线,R0为保护电阻,电压表可显示压力的大小变化。则当压力F增加时电压表的示数将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【答案】B
【详解】由图可知,电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量R0两端电压,当压力F增大时,可收缩的导线变短,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路的总电阻增大,根据欧姆定律可得,电路中电流变小,由U=IR可知R0两端的电压变小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
24.(24-25九年级上·河北唐山·期中)如图所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,可以说明电阻越 (选填“大”、“小”),此实验证明电阻大小和导体的 有关;保持注入的盐水量不变,只将电池增加到3节,闭合开关,观察到灯变亮,盐水电阻值 (选填“变大”、“不变”“变小”)
【答案】 小 横截面积 不变
【详解】[1][2]利用此装置,可以通过加入盐水的多少,改变液体的横截面积,可以探究液体电阻大小与液体的横截面积的关系,从注水口处不断注入相同浓度的盐水,盐水的体积变大,盐水的横截面积也变大,根据影响电阻的因素和欧姆定律可知,整个电路中的电阻变小,电流变大,灯泡变亮;说明电阻大小和横截面积有关。
[3]保持注入的盐水量不变,其材料、横截面积和长度都不变,则盐水电阻值不变。
25.(2024·山东德州·二模)由同种材料制成的甲、乙两根导线,已知R甲=4Ω、R乙=9Ω,如果它们的粗细相同,则它们的长度之比L甲:L乙= ;如果把它们并联接在同一电路中,则它们两端的电压之比U甲:U乙= 。
【答案】 4∶9 1∶1
【详解】[1]在材料、横截面积都相同的条件下,电阻的大小与长度成正比,即
L甲∶L乙=R甲∶R乙=4Ω∶9Ω=4∶9
[2]当这两根导线并联时,根据并联电路电压规律可知它们两端的电压相等,即
U甲∶U乙=1∶1
26.(24-25九年级上·北京西城·期中)如图所示,顺时针旋动电位器的滑片时,若电位器接入电路的电阻值变大,则应接 接线柱。
【答案】A、B
【详解】电位器是一个滑动变阻器,由图可知,当把A、C接入电路时,相当于定值电阻;当把A、B接入电路时,接入了左半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻丝变长,电阻变大;当把B、C接入电路时,接入了右半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻丝变短,电阻变小。
27.(24-25九年级上·辽宁沈阳·开学考试)如图甲所示的电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变接入电路中的电阻。将该电位器的 两个接线柱接入图乙的电路中,顺时针旋转旋钮时小灯泡发光变亮。
【答案】 长度 bc
【详解】[1]电阻值与材料、长度、横截面积有关,如图电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻。
[2]若要顺时针旋转旋钮时小灯泡发光变亮,即电流变大,则顺时针旋转旋钮时电阻变小,因此应将bc接入电路。
28.(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图是滑动变阻器改变电流的实验电路图,当滑片P向左移动要使灯变亮,电路图中的M、N两线头应分别与滑动变阻器的 两接线柱相连,此时电流表示数将 。(填“变大”或“变小”)
【答案】 A、D或A、C 变大
【详解】[1][2]电路中滑动变阻器与灯泡串联,电流表测串联电路中的电流。当滑片P向左移动时,灯泡变亮,则电路中的电流变大,电流表示数变大。此时需减小滑动变阻器接入电路的电阻值。按照滑动变阻器“一上一下”接线规则,应将M、N两线头分别与滑动变阻器的A、D或A、C两接线柱相连。
29.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小明想探究“电流与电阻的关系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,此时电流为 A;经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示,由图像得到的结论是 。
【答案】 0.3 见解析
【详解】[1]由图甲可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A。
[2]由图乙可知,电流和电阻的乘积不变,即电压表的示数不变,可以得到电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
30.(2024·湖北恩施·二模)为保障高铁安全运行,列车上安装有烟雾报警装置。图甲是某校学习小组设计的列车烟雾报警器的简化原理图,电源两端电压保持不变,是定值电阻,R是光敏电阻,其阻值随光照强度的变化关系如图乙所示。闭合开关,当射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,光照强度减弱,则电流表的示数 ,电压表的示数 。(两空均选填“变大”、“不变”、“变小”)
【答案】 变小 变大
【详解】[1][2]由图甲可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是光敏电阻的两端电压。闭合开关,当射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,光照强度减弱,由图乙可知,光敏电阻的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路电流变小,即电流表示数变小,定值电阻的两端电压变小,根据串联电路电压特点可知,光敏电阻的两端电压变大,即电压表示数变大。
31.(23-24九年级上·辽宁丹东·期中)如图所示是电阻R和小灯泡L的U-I 图像,若将电阻R 与小灯泡L串联在电路中电流表示数为0.4A,则电源电压为 V,若将R与L并联接在电源电压为1V的电路中,则干路电流为 A。
【答案】 3 0.6
【详解】[1]因此串联电路中处处电流相等,当电路电流为0.4A时,由图像可知UR=2V,UL=1V。因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以电源电压
U=UR+UL=2V+1V=3V
[2]因为并联电路中各支路两端电压相等,当电源电压为1V时,由图像可知
IR=0.2A,IL=0.4A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流
I=IR+IL=0.2A+0.4A=0.6A
32.(23-24九年级上·吉林·期中)两个个电阻元件R1与R2的I﹣U关系图像如图甲所示,其中 是定值电阻。若把它们连接在电路中,如图乙所示,闭合开关S后,电路中的电流为0.2A,则电源电压为 。
【答案】 R1 3.5V
【详解】[1]由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,由图像可知,R1是定值电阻。
[2]由图乙可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电路电流为0.2A时,由串联电路的电流特点可知,通过两电阻的电流均为0.2A,由图像可知两电阻两端的电压分别为
U1=1V、U2=2.5V
由串联电路的电压特点可知,电源电压为
U=U1+U2=1V+2.5V=3.5V
33.(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入不同电路中,测出各电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息可知,b的电阻 a的电阻,若将a和c串联在电路中,通过a的电流 通过c的电流,若将a和c并联在电路中,通过a的电流 通过c的电流;若b是阻值为R的粗细均匀电阻丝,将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍,则它的电阻阻值 R(以上均选填“>”“=”或“<”),若一段时间后b断了,搭接上后仍能使用,则b的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 < = < > 变小
【详解】[1]由的变形式,电阻大小为图像纵、横坐标之比,由图像可知,各电阻的大小关系为由图像可知
Ra>Rb=Rd>Rc
即。
[2]根据串联电路电流规律可知,将a和c串联在电路中,通过a的电流等于通过c的电流。
[3]由并联电路电压规律可知,将a和c并联在电路中,a、c两端的电压相等,因为Ra>Rc,由欧姆定律可知,通过a的电流小于通过c的电流。
[4]将一段电阻丝均匀拉长到原来的两倍后,长度变长,横截面积变小,材料不变,则电阻变大,则拉长后的电阻都大于R。
[5]b导体断了之后再搭上,b的长度变短,在其他条件不变的情况下,其电阻值变小。
34.(23-24九年级上·云南昆明·期中)当加在某导体两端的电压为6V时,通过导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为 Ω;若加在该导体两端的电压增加3V,则该导体的电阻为 Ω。
【答案】 12 12
【详解】[1]已知电压和电流,根据欧姆定律得到电阻为
[2]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,与两端的电压和通过的电流无关,所以该导体的电阻仍为12Ω。
35.(22-23九年级上·宁夏中卫·期中)根据下面的电路图可判断a是 表,b是 表,电流表的示数为 A,电压表的示数为 V,此时灯泡灯丝的电阻为 Ω。
【答案】 电流 电压 0.5 2.4 4.8
【详解】[1]电流表应串联在电路中,a表串联在电路中,故a是电流表。
[2]电压表应并联在被测用电器的两端,b表并联在小灯泡的两端,故b是电压表。
[3]由图甲可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,其读数为0.5A。
[4]由图乙可知,电压表接的是小量程,分度值为0.1V,其读数为2.4V。
[5]根据公式可得灯泡灯丝的电阻
36.(23-24九年级上·黑龙江鸡西·期中)如图所示,电源电压不变,R的电阻为。闭合开关后,电压表的示数为,电路中的电流为,则定值电阻的阻值为 。若只将电压表换成电流表,闭合开关,则电路中的电流为 A。
【答案】 10 0.3
【详解】[1]如图所示,定值电阻和定值电阻串联,电压表测两端电压,已知串联电路电流处处相等,根据欧姆定律,定值电阻的阻值
[2]根据欧姆定律定值电阻两端的电压
电源电压
将电压表换成电流表,定值电阻被短路, 此时只有定值电阻接入电路,电路中的电流为
37.(22-23九年级上·河北邯郸·期中)一段导体两端电压是10V时,通过导体的电流为0.5A,此导体的电阻是 Ω,如果导体两端的电压降到1V,通过导体的电流为 A。导体两端不加电压时导体的电阻是 Ω。
【答案】 20 0.05 20
【详解】[1]由公式得导体的电阻
[3]因为电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当导体两端的电压降到1V或导体两端不加电压时,仍为20Ω。
[2]当导体两端的电压降为1V时,通过它的电流
38.(2022·广东深圳·三模)图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化的关系图像如图乙所示,电源电压是 V,R1的电阻是 Ω。
【答案】 6 10
【详解】[1]由图甲可知,滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,R1两端的电压等于电源电压。所以电源电压为6V。
[2] R2与R1串联,串联电路各用电器电流相等,若两个用电器的分压相等,则两个用电器的阻值也相等。由图乙可知,当R2连入的阻值为10Ω时,电压表示数为3V,说明两电阻的分压相等,均为3V。故R1的阻值与R2阻值相等,也为10Ω。
39.(24-25九年级上·河北唐山·期中)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为15Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.2A,则电源电压为 V;再闭合开关S1,电流表的示数变大了0.3A,则干路中的电流为 A。
【答案】 3 0.5
【详解】[1]闭合开关S,电路为R1的简单电路,电流表的示数为0.2A,则电源电压为
[2]再闭合开关S1,两电阻并联,电流表的示数变大了0.3A,即R2的电流为0.3A,根据并联电路电流的规律,则干路中的电流为
40.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表读数之比,则 ;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表读数之比 。
【答案】
【详解】[1]甲、乙两表均为电压表时,电路为串联电路,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端电压。此时,串联电路电压比等于电阻比,即
可得
[2]当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,电流表乙测量干路电流,电流表甲测量R2所在支路电流,并联电路支路电压相等,则
41.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示电路中电源电压不变,当开关S接1时电压表读数为6V,电流表读数为0.4A;当开关S接到2时,电压表读数为2V。则电源电压是 V,电阻的阻值是 。
【答案】 6 30
【详解】[1]当开关S接1时,电路为只有R1的简单电路,电压表读数为6V,则电源电压为6V。
[2]当开关S接到2时,电路为串联电路,电压表测量R1两端的电压,R1的阻值为
此时电压表示数为2V,串联电路电源电压等于各用电器电压之和,且电压表等于电阻比,即
代入数据
解得电阻的阻值为30。
42.(24-25九年级上·四川成都·期中)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值 (选填“变大”“变小”或“不变”),的阻值为 Ω。
【答案】 变小 5
【详解】[1]由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,电压表示数与电流表示数比值即为滑动变阻器的电阻,当滑片P从b端移动到a端,滑动变阻器连入电路的电阻减小,所以,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值变小。
[2]由图乙可知,当电流为1.2A时,滑动变阻器没有接入电路中,根据欧姆定律有
当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律有
联立解得
,
43.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示电路中,电源电压不变。当R1、R2的滑片位于最右端时闭合开关,电流表的示数为0.1A,电压表的示数为2V;移动两个滑片分别位于R1和R2的中点时,电流表示数变化了0.05A,电压表示数变化了0.5V。则电源电压大小为 V,R2能接入电路的最大阻值为 Ω。
【答案】 6 40
【详解】[1][2]由图可知,R1的最大阻值接入电路中,R1滑片移动不影响电路中的电阻大小,电压表测R1滑片所在位置到R1左侧的电压,当R1、R2的滑片位于最右端时,闭合开关S,R2的最大阻值接入电路中,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.1A,电压表的示数为2V,则R1两端电压为2V,通过R1的电流为0.1A,则R1的阻值
电源电压
U=U1+U2=2V+0.1A×R2由图可知,移动两个滑片分别位于R1和R2的中点时,电路中的总电阻减小,电压表示数减小,电流表示数变大,电流表示数变化了0.05A,电压表示数变化了0.5V,即此时电流表示数为0.15A,电压表示数为1.5V,此时电源电压
电源电压不变,则
解得R2=40Ω,即R2能接入电路的最大阻值为40Ω,则电源电压
44.(24-25九年级上·河南·期中)如图甲为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,灯泡正常发光时两端电压为6V,将L和R接入如图乙所示电路中,灯泡正常发光时,电流表示数为 A;若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,此时灯泡电阻为 Ω。
【答案】 0.9 7.5
【详解】[1]由图乙可知,灯泡和定值电阻并联,并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,此时灯泡正常发光,故灯泡和定值电阻两端电压都为6V,电流表测干路总电流,根据图甲可得,电流表的示数为
[2]若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,由图甲可知,此时电路中电流为0.4A,灯泡两端电压为3V,则此时灯泡电阻为
45.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)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】
【详解】[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
46.(24-25九年级上·辽宁大连·期中)两个电阻分别标有“3V 0.3A”和“6V 0.2A”字样,若将它们串联后接入电路中使用,电源电压最大为 V;若将它们并联后接入电路中使用,允许通过干路的最大电流是 A。
【答案】 8 0.4
【详解】[1]由可得,两电阻的阻值分别为
因串联电路中各处的电流相等,所以,两只电阻串联时,电路中的最大电流
I=I2=0.2A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由可得,电源的最大电压
U=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+30Ω)=8V[2]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两只电阻并联时,电路中的最大电压
U′=U1=3V此时通过R1的电流为0.3A,通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的最大电流
I=I1+I2′=0.3A+0.1A=0.4A
三、作图题
47.(24-25九年级上·山东滨州·期中)作图题:
(1)在如图甲框中填入电压表或电流表的符号,使开关闭合时两灯都亮。
(2)如图乙所示是电位器示意图,请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路,要求顺时针旋转滑片时灯泡变亮。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据电路图可知,要想闭合开关时两灯都亮,则两灯应并联,上面的电表与灯泡并联,为电压表,下面的电表与右侧灯泡串联,为电流表,如图所示:
(2)由题意可知要使电位器滑片顺时针旋转时,灯泡变亮,即电流中的电流变大,由可知,需要将电阻接入阻值减小可以实现电流增大,那么需要顺时针旋转电位器滑片时,电位器接入电路的阻值变小,所以电位器接入电路的是A、B两个接线柱,并与灯泡串联在电路中。作图如下:
48.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)在探究电流与电压的关系实验中,下面的实物图出现一处错误(滑动变阻器连接不算错误),请你在错误的连线处打“×”,并以笔代线,将正确的连线画出来(连线不得交叉)。
【答案】
【详解】在探究电流与电压的关系实验中,电压表测量的是定值电阻两端的电压,图中电路中电压表测量的是电源电压,错误的导线是连接电源正极和电压表的导线,应将该导线连接电源正极的一端改接到定值电阻左侧接线柱上,如图所示
49.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)如图所示,请用笔画线代替导线将电路图连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮。
【答案】
【详解】闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以滑动变阻器应选择右下接线柱与灯泡串联,实物连接如下图所示:
50.(23-24九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,测未知电阻实验中,有一根导线连接错误,在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线。
【答案】
【详解】原电路中,未知电阻与电压表短路了,是错误的,测未知电阻实验中,未知电阻串联在电路中,电压表与未知电阻并联,改正后如下所示:
51.(23-24九年级上·湖南长沙·阶段练习)请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整。
【答案】
【详解】由电路图知电压表与电阻并联,将定值电阻右侧接线柱与电压表负接线柱相连。实物图如下所示:
52.(23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习)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】
【详解】为了保护电路,在下面的方框中应该串联一个定值电阻。因为上面的方框中的电路元件与滑动变阻器并联,因此应该为电压表,且当身高变高时,滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据串联分压规律,电阻越大分压越大,因此滑动变阻器两端的电压增大,即电压表示数增大,符合题目要求,如图所示:
53.(23-24九年级上·天津静海·期中)按要求设计电路:利用滑动变阻器控制小灯泡的亮度,并且向右移动滑片灯越来越亮。
【答案】
【详解】根据题意可知,滑动变阻器与小灯泡串联,并与开关、电源组成串联电路;如果滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡越来越亮,则需让滑动变阻器接入电路的电阻需减小,如图所示:
四、实验题
54.(24-25九年级上·辽宁阜新·期中)物理兴趣小组开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关
B.可能与盐水的液柱长度有关
C.可能与盐水的横截面积有关
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线、注射器等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”);实验中根据 判断盐水的电阻大小;
(2)探究猜想A时,应保持 不变,改变玻璃管中盐水的浓度,观察盐水电阻是否发生变化。这种研究方法是 法;
(3)实验中发现,有时盐水的电阻大小发生变化,而灯泡的亮度无明显变化。如何解决该问题?请提出一种解决方案 。
【答案】(1) 导体 灯泡亮度
(2) 盐水的液柱长度和横截面积 控制变量
(3)在电路中串联一个电流表
【详解】(1)[1]向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明此时电路为通路,说明盐水可以导电,属于导体。
[2]盐水电阻大小不易观察,实验时可通过比较灯泡亮度来反映盐水电阻大小,采用了转换法。
(2)[1][2]由控制变量法可知,要探究盐水电阻与盐水的浓度的关系,应控制盐水的液柱长度和横截面积相同。
(3)实验时盐水的电阻大小发生变化,而灯泡的亮度无明显变化,实验误差较大,为了解决这一问题,可以在电路中串联一个电流表,根据电流表示数大小来反映盐水的电阻大小。
55.(24-25九年级上·湖南长沙·期中)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号
材料
长度(m)
横截面积
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点。
(2)依次把M、N跟电阻丝A,B的两端连接,闭合开关,接入B时电流表的示数较小,分析比较A,B两根电阻丝电阻的大小,可以完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
【答案】(1)小亮
(2)一
【详解】(1)如果电阻丝的电阻相差不大,人眼很难通过观察小灯泡的亮度识别出来,利用电流表可以清楚地比较接入不同电阻丝时电流的大小,但电流表的电阻非常小,只把电流表接入电路,电流过大,容易烧坏电流表,所以,同时串联接入一个小灯泡,能起到保护电路的作用,因此,赞同小亮的观点。
(2)电阻丝A、B的材料、横截面积相同,长度不同,因此,依次把M、N跟电阻丝A,B的两端连接,根据电流表的示数,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟长度的关系,即猜想一。
56.(24-25九年级上·河北保定·期中)探究“电流与电压的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源4.5V、电流表、电压表、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器R、定值电阻、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
1.5
2
2.5
0.15
0.25
(1)某同学闭合开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
(2)改正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动,使电阻R两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示;
(3)分析数据,得出结论: ;
(4)滑动变阻器的作用除了保护电路外在此实验中还发挥的作用是: 。
【答案】(1)电流表正负接线柱接反
(2)左
(3)电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比
(4)改变定值电阻两端电压
【详解】(1)试触时发现电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,即电流表的接线柱反向偏转,则电路连接出现的错误是电流表正负接线柱接反。
(2)实验中定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路电流。要使定值电阻的电压变大,由欧姆定律得,电路中电流要变大,电路电阻要变小,则变阻器接入电路中电阻变小,因此滑片要向左移动。
(3)由表格中数据可知,当电阻一定时,电阻两端的电压与电流的比值为定值。可得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(4)实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还要通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压。
57.(24-25九年级上·河北张家口·期中)实验小组的同学们利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)连接完电路后闭合开关,发现电压表示数有明显变化,但电流表无示数,则此电路中的故障可能是: ;
(2)排除故障后,接入5Ω定值电阻,移动滑片使电压表示数为时读出电流表的示数。断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,如果直接闭合开关,电压表示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”)接下来的操作应为 ;
(3)根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像,如图丁所示,根据图像中的数据总结实验结论: ;
(4)拓展:利用上述器材,若实验中保持电压表示数U1不变,可以改变电表的量程,定值电阻阻值的可选择范围是 。
【答案】(1)定值电阻R断路
(2) 大于 向左移动滑片使电压表示数仍为
(3)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
(4)1~25Ω
【详解】(1)闭合开关,电流表无示数,可能是电路断路了,电压表有示数且有明显变化,则电压表与电源接通,则是电压表并联的支路部分电路断路了,所以故障原因可能是定值电阻R断路了。
(2)[1][2]根据串联分压原理可知,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,则定值电阻的阻值增大,所以定值电阻两端电压增大,由于电压表测量定值电阻两端电压,所以电压表示数增大,故电压表示数会大于U1。根据串联分压原理可知,此时应增大滑动变阻器接入电路的阻值,使滑动变阻器承担更多的电压,因此应向左移动滑片使电压表示数仍然为U1。
(3)由图丁可知,当导体两端电压一定时,随着定值电阻的阻值增大时,通过导体的电流变小,且电流与电阻的乘积保持不变,所以总结的实验结论是电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由丁图可知,当定值电阻的阻值为5Ω时,通过定值电阻的电流为0.4A,所以实验中定值电阻两端电压
实验中保持电压表示数不变,电源电压为6V,滑动变阻器的阻值最大时,定值电阻的阻值最大
电表可改变量程,则电流表可接0~3A量程,滑动变阻器允许通过的最大电流2A时,则定值电阻的最小阻值
所以定值电阻阻值的可选择范围是1~25Ω。
五、计算题
58.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示,电源电压恒定,。当只闭合开关S时,电流表的示数是0.3A,再闭合时,电流表A的示数为0.45A,求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
【答案】(1)6V
(2)40Ω
【详解】(1)只闭合开关S,电路中单独工作,则电源电压为
(2)再闭合S1时,、并联,电流表A测干路电流,示数为0.45A,则流过R2的电流为
阻值为
59.(24-25九年级上·北京·期中)小斌利用图甲所示电路获取了特殊电阻R在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出了通过R的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示,已知电源两端电压为3V且保持不变。求:
(1)电阻R两端电压为1.0V时的电阻。
(2)电阻R两端电压为0.5V时,滑动变阻器连入电路的电阻大小。(结果保留一位小数)
【答案】(1)5Ω
(2)16.7Ω
【详解】(1)由乙图可知,当电阻R两端电压为1.0V时,通过它的电流为0.2A,故此时R的阻值为
(2)由乙图可知,当电阻R两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.15A,故此时R的阻值为
电路的总阻值为
滑动变阻器连入电路的电阻大小是
60.(重庆市凤鸣山中学教育集团校2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题)如图所示电路,电源电压保持不变,,当开关S断开时,电流表的示数,当开关S闭合时,电流表的示数,求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)6V
(2)20Ω
【详解】(1)由图可知,当开关S断开时,电路为R1的简单电路,则电源电压为
(2)当开关S闭合时,电路为R1、R2并联,此时电流表的示数为0.5A,则R2的电流为
R2的电阻为
61.(24-25九年级上·福建龙岩·期中)如图所示,的电阻为,当开关S闭合后电流表A的示数为2A,电流表的示数为1.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)3V
(2)6Ω
【详解】(1)由图可知,开关S闭合后两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1电流,电源电压为
(2)流过R2的电流为
电阻R2的阻值
62.(24-25九年级上·北京·期中)如图所示,电源两端的电压U的保持不变。闭合开关、,电流表示数为2A。闭合开关,断开开关,电流表示数为1.5A。已知电阻,求:
(1)电源两端的电压U。
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)15V
(2)30Ω
【详解】(1)由电路图知道,当闭合开关S1,断开开关S2 时,只有R1 接入电路中,电流表测电路中的电流,所以,由知道,电源两端的电压是
U=U1 =I1 R1 =1.5A×10Ω=15V
(2)当闭合开关S1、S2 时,两电阻并联,由于并联电路的总电流等于各支路电流之和,所以,通过R2 的电流是
I2 =I-I1 =2A-1.5A=0.5A电阻的阻值
63.(24-25九年级上·天津蓟州·期中)在某一温度下,两个定值电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示。通过图像求:
(1)甲电阻的阻值
(2)将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端,通过乙电阻的电流。
【答案】(1)5Ω
(2)0.6A
【详解】(1)由图像可知,当甲两端的电压为3V时,通过甲的电流为I甲=0.6A,则甲电阻的阻值
(2)由图像可知,当乙两端的电压为3V时,通过甲的电流为I乙=0.3A,则乙电阻的阻值
当甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端时,乙两端的电压
通过乙电阻的电流
64.(24-25九年级上·云南楚雄·期中)小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。求:
(1)当空气湿度为40%时,电压表的示数为多少?
(2)当电路中电流为0.15A时,空气湿度为多少?
【答案】(1)2.4V
(2)50%
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压。当空气湿度为40%时,由图乙可知,湿敏电阻的阻值R=30Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
则电压表的示数
(2)当电路中电流为0.15A时,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,湿敏电阻的阻值
由图乙可知,当湿敏电阻的阻值为20Ω时,空气湿度为50%。
65.(24-25九年级上·北京延庆·期中)物理社团的同学们发现实验室里有一卷剩余的导线,查阅说明书得知,该导线每米的电阻为0.02Ω。为了粗略估算导线的长度,他们用电压表、电流表、小灯泡和电源连接成如图所示的电路进行测量。闭合开关S后,电压表示数为1V,电流表示数为0.5A。求:
(1)导线的电阻;
(2)导线的总长度。
【答案】(1)2Ω
(2)100m
【详解】(1)导线的电阻
(2)该导线每米的电阻为0.02Ω,导线的总长度
66.(24-25九年级上·云南曲靖·期中)有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R₁的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示,工作电路如图乙所示,电源电压恒为12V, 定值电阻,
(1)由图甲可知酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度升高的变化情况是 ;
(2)当电流表的示数为0.4A时,求此时被检测者酒精气体的浓度;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL, 当电压表示数为6V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
【答案】(1)逐渐变小
(2)
(3)酒精气体的浓度为,结合酒驾标准可知被检测司机属于酒驾
【详解】(1)由图甲可知传感器R1的阻值随酒精气体浓度的增加而减小。
(2)由图乙可知,与串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量两端的电压。 当电流表的示数为0.4 A时,两端的电压为
两端的电压为
此时的电阻值为
由图甲可知,此时被检测者酒精气体的浓度为0.8 mg/mL。
(3)当电压表示数为 时,两端的电压为
此时电路中的电流
此时 的阻值为
由图甲可知,酒精气体的浓度为 0.3 mg/mL ,结合酒驾标准可知被检测司机属于酒驾。
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专题04 欧姆定律
知识汇编
考点一:电阻与变阻器
1.电阻及其单位:电阻是导体本身的一种性质,表示导体对电流_________作用大小的物理量,用符号_________表示,电路符号_________,电阻的单位有_________,还有_________、_________、。
2.影响电阻大小的因素:导体电阻是导体本身的一种性质,其大小取决于导体的_________、_________、_________,还与_________有关,与导体两端电压和流过的电流_________。
3.半导体和超导现象:半导体导电性能介于_________和_________之间,某些物质在很低的温度时电阻变为_________,这种现象叫超导现象。应用有:超导体磁悬浮,超导电子元件等。
4.滑动变阻器的构造:由电阻大,熔点高且外面涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘管上制成。
5.滑动变阻器的原理:靠改变接入电路中电阻线_________来改变电阻,电路符号_________。
6.滑动变阻器的作用:改变接入电路中的_________从而改变电路中的_________或改变某一导体两端的_________;还起到_________作用。
7.滑动变阻器接法
(1)断路式接法:如图甲所示,变阻器右边的电阻线被断路,左边的电阻线接入电路。
(2)短路式接法:如图乙所示,变阻器右边的电阻线被短路,左边的电阻线接入电路。
(3)定值电阻式:如图丙所示,变阻器的电阻线全部接入电路中,其滑片的移动不能改变自身连入电路中的电阻,只能改变与其并联的电压表的示数。
8.使用口诀:变阻器,常串联;一上一下连接线。开关S闭合前,P放阻值最大边。连入电阻看下边,远离大,靠近小,这样使用错不了。
9.每一个滑动变阻器都有规定的最大_________和允许通过的最大_________,在使用时,不能让电流超过其允许通过的最大电流值。
考点二:探究电流与电压和电阻的关系
1.探究电流与电压和电阻的关系电路图,如图所示:
2.实验方法:_________。
(1)研究电流与电压关系:控制_________不变,改变电阻两端_________进行实验。
(2)研究电流与电阻关系:控制电阻两端_________不变,改变_________进行实验。
3.滑动变阻器的作用
(1)_________;
(2)在研究电流与电阻关系时,控制电阻两端_________不变;在研究电流与电压关系时,改变电阻两端_________。
考点三:欧姆定律
1. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端_________成正比,跟导体的_________成反比。
2. 欧姆定律表达式:_________。
3. 欧姆定律理解:
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端_________和导体_________之间的关系,即导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。
①如图甲所示的是电阻一定时电流与电压的关系。
②如图乙所示的是电压一定时电流与电阻的关系
4.使用欧姆定律公式的注意事项:
(1)同体性,即_________上的I、U、R
(2)同时性,即同一时间也就是电路在_________下的I、U、R
(3)统一性,即单位要_________,I、U、R的单位分别是 _________
5.串联电路和并联电路比较
串联电路
并联电路
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1+I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
等效电阻
多个电阻串联相当于增加了导体的长度,总电阻大于任一个串联导体的电阻
多个电阻并联相当于增加了导体的横截面积总电阻比任一支路的电阻都要小
电阻
R=R1+R2
=+
电流、电压的分配与电阻的关系
=,=…
=或I1R1=I2R2…
6.电路计算的一般思路:
(1)四个弄清:①用电器的连接方式;②各电表分别测哪个元件的电学量;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)对原电路进行等效简化,判断串联并联。在图中标出已知量和未知量(并标明物理量的字母、下标、数值、单位)。
(3)对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定,定值电阻阻值)和变化的量。
(4)根据串并联电路特点及欧姆定律相关公式进行分析解答(若缺少条件就列方程组求解)。
同步练习
一、单选题
1.(24-25九年级上·广西南宁·期中)为了纪念物理学家们做出的突出贡献,很多物理单位都是以物理学家的名字命名,其中电流的单位是以下列哪位科学家的名字命名的( )
A.牛顿 B.伏特
C.安培 D.欧姆
2.(24-25九年级上·广东深圳·期中)如图所示是某同学物理课后的实践作品——“土豆电池”,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正确的是( )
A.金属片B是“土豆电池”的正极
B.若断开开关,电压表无示数,A、B两金属片间没有电压
C.若发光二极管“正”“负”极接反,电压表将没有示数
D.“土豆电池”供电时将化学能转化为电能
3.(24-25九年级上·北京·期中)下列物品通常情况下属于导体的是( )
A.干木头 B.橡胶 C.大地 D.玻璃
4.(24-25九年级上·河北邢台·期中)下列数据接近实际情况的是( )
A.家用电冰箱的电流为1A
B.一节干电池的电压是2V
C.手电筒的小灯泡的电阻约是
D.手机充电器的输入电压为380V
5.(24-25九年级上·江苏南通·期中)如图,同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,则这两段导体的电阻及通过的电流大小是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25九年级上·辽宁抚顺·阶段练习)2024年9月10日,华为发布了全球首款三折叠屏手机,如图所示。手机搭载了自家研发的麒麟芯片,这是先进的人工智能(AI)芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
7.(24-25九年级上·北京延庆·期中)利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为,横截面积关系为,其中b、c、d均为镍铬合金丝,a为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
B.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和b进行实验,探究导体的电阻跟导体横截面积的关系
D.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系
8.(24-25九年级上·山西·期中)如图所示的电路中,若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数减小,应将滑动变阻器的哪两个接线柱接到M、N之间( )
A.b、c B.b、d C.a、c D.a、b
9.(24-25九年级上·广东深圳·期中)如图是某同学设计的可调光台灯的模拟电路,电位器有a、b、c三接线柱,下列操作正确且可行的( )
A.可以将ac接线柱接入电路 B.电阻丝可以用金属铜来做
C.连接ab接线柱,顺时针旋转旋钮灯泡变暗 D.电位器a、b、c三个接线柱应该用半导体材料
10.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图所示的滑动变阻器中,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
11.(24-25九年级上·山东泰安·阶段练习)如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和接入电路中的电阻情况,下列说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,接入电路的电阻变大
B.油量表相当于电流表,接入电路的电阻变小
C.油量表相当于电压表,接入电路的电阻变大
D.油量表相当于电压表,接入电路的电阻变小
12.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B.由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C.由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D.欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
13.(24-25九年级上·吉林长春·期中)如图所示,是甲、乙两个电阻中的电流与其两端电压的关系图像,则两个电阻的阻值大小关系是( )
A. B. C. D.无法判断
14.(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪,其原理图如图乙所示。电源电压不变,闭合开关S,滑片由B端移动到A端过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表示数不变 C.电流表示数不变 D.电压表示数变小
15.(23-24九年级下·海南省直辖县级单位·期中)如图所示,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时:( )
A.电流表示数变大、电压表的示数变小
B.电流表示数变小、电压表的示数变大
C.电流表示数不变、电压表的示数变大
D.电流表示数变大、电压表的示数不变
16.(2016·上海普陀·二模)在图所示的电路,电键S从断开到闭合,下列说法中正确的是( )
A.V表示数不变,A1表示数不变 B.A1表示数不变,A表示数变小
C.V表示数变大,A1表示数不变 D.V表示数变小,A表示数变大
17.(23-24九年级下·广东惠州·开学考试)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象,下列结论与图象相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
18.(23-24九年级上·全国·课后作业)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:甲:在MN间先后接入电压不同的电源;乙:在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻;丙:在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
19.(24-25九年级上·湖南张家界·期中)如图所示,电源电压恒定。当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比I乙∶I甲=5∶2;则R1、R2电阻之比为( )
A.4∶5 B.5∶4
C.3∶5 D.2∶3
20.(24-25九年级上·山东日照·期中)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像,由图像可知,下列说法不正确的是( )
A.甲是小灯泡的图像
B.定值电阻的阻值为
C.定值电阻R和小灯泡L串联接电路中,当电路中的电流是0.4A时,电源电压是5V
D.定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上,甲乙的电阻之比为
21.(2024·广东云浮·一模)定值电阻、的图像如下题图所示,定值电阻、的阻值之比是( )
A. B. C. D.
22.(24-25九年级上·湖南·阶段练习)如图所示,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮、用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点,两灯也不亮;接触c、d两点,两灯都亮。则该电路故障是( )
A.开关S断路 B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.灯L2短路
23.(22-23九年级上·广东清远·阶段练习)如图所示的是压力计的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,AB间有可收缩的导线,R0为保护电阻,电压表可显示压力的大小变化。则当压力F增加时电压表的示数将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
二、填空题
24.(24-25九年级上·河北唐山·期中)如图所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,可以说明电阻越 (选填“大”、“小”),此实验证明电阻大小和导体的 有关;保持注入的盐水量不变,只将电池增加到3节,闭合开关,观察到灯变亮,盐水电阻值 (选填“变大”、“不变”“变小”)
25.(2024·山东德州·二模)由同种材料制成的甲、乙两根导线,已知R甲=4Ω、R乙=9Ω,如果它们的粗细相同,则它们的长度之比L甲:L乙= ;如果把它们并联接在同一电路中,则它们两端的电压之比U甲:U乙= 。
26.(24-25九年级上·北京西城·期中)如图所示,顺时针旋动电位器的滑片时,若电位器接入电路的电阻值变大,则应接 接线柱。
27.(24-25九年级上·辽宁沈阳·开学考试)如图甲所示的电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变接入电路中的电阻。将该电位器的 两个接线柱接入图乙的电路中,顺时针旋转旋钮时小灯泡发光变亮。
28.(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图是滑动变阻器改变电流的实验电路图,当滑片P向左移动要使灯变亮,电路图中的M、N两线头应分别与滑动变阻器的 两接线柱相连,此时电流表示数将 。(填“变大”或“变小”)
29.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小明想探究“电流与电阻的关系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,此时电流为 A;经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示,由图像得到的结论是 。
30.(2024·湖北恩施·二模)为保障高铁安全运行,列车上安装有烟雾报警装置。图甲是某校学习小组设计的列车烟雾报警器的简化原理图,电源两端电压保持不变,是定值电阻,R是光敏电阻,其阻值随光照强度的变化关系如图乙所示。闭合开关,当射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,光照强度减弱,则电流表的示数 ,电压表的示数 。(两空均选填“变大”、“不变”、“变小”)
31.(23-24九年级上·辽宁丹东·期中)如图所示是电阻R和小灯泡L的U-I 图像,若将电阻R 与小灯泡L串联在电路中电流表示数为0.4A,则电源电压为 V,若将R与L并联接在电源电压为1V的电路中,则干路电流为 A。
32.(23-24九年级上·吉林·期中)两个个电阻元件R1与R2的I﹣U关系图像如图甲所示,其中 是定值电阻。若把它们连接在电路中,如图乙所示,闭合开关S后,电路中的电流为0.2A,则电源电压为 。
33.(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段练习)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入不同电路中,测出各电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息可知,b的电阻 a的电阻,若将a和c串联在电路中,通过a的电流 通过c的电流,若将a和c并联在电路中,通过a的电流 通过c的电流;若b是阻值为R的粗细均匀电阻丝,将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍,则它的电阻阻值 R(以上均选填“>”“=”或“<”),若一段时间后b断了,搭接上后仍能使用,则b的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
34.(23-24九年级上·云南昆明·期中)当加在某导体两端的电压为6V时,通过导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为 Ω;若加在该导体两端的电压增加3V,则该导体的电阻为 Ω。
35.(22-23九年级上·宁夏中卫·期中)根据下面的电路图可判断a是 表,b是 表,电流表的示数为 A,电压表的示数为 V,此时灯泡灯丝的电阻为 Ω。
36.(23-24九年级上·黑龙江鸡西·期中)如图所示,电源电压不变,R的电阻为。闭合开关后,电压表的示数为,电路中的电流为,则定值电阻的阻值为 。若只将电压表换成电流表,闭合开关,则电路中的电流为 A。
37.(22-23九年级上·河北邯郸·期中)一段导体两端电压是10V时,通过导体的电流为0.5A,此导体的电阻是 Ω,如果导体两端的电压降到1V,通过导体的电流为 A。导体两端不加电压时导体的电阻是 Ω。
38.(2022·广东深圳·三模)图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化的关系图像如图乙所示,电源电压是 V,R1的电阻是 Ω。
39.(24-25九年级上·河北唐山·期中)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为15Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.2A,则电源电压为 V;再闭合开关S1,电流表的示数变大了0.3A,则干路中的电流为 A。
40.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表读数之比,则 ;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表读数之比 。
41.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示电路中电源电压不变,当开关S接1时电压表读数为6V,电流表读数为0.4A;当开关S接到2时,电压表读数为2V。则电源电压是 V,电阻的阻值是 。
42.(24-25九年级上·四川成都·期中)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值 (选填“变大”“变小”或“不变”),的阻值为 Ω。
43.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示电路中,电源电压不变。当R1、R2的滑片位于最右端时闭合开关,电流表的示数为0.1A,电压表的示数为2V;移动两个滑片分别位于R1和R2的中点时,电流表示数变化了0.05A,电压表示数变化了0.5V。则电源电压大小为 V,R2能接入电路的最大阻值为 Ω。
44.(24-25九年级上·河南·期中)如图甲为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,灯泡正常发光时两端电压为6V,将L和R接入如图乙所示电路中,灯泡正常发光时,电流表示数为 A;若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,此时灯泡电阻为 Ω。
45.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)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 。
46.(24-25九年级上·辽宁大连·期中)两个电阻分别标有“3V 0.3A”和“6V 0.2A”字样,若将它们串联后接入电路中使用,电源电压最大为 V;若将它们并联后接入电路中使用,允许通过干路的最大电流是 A。
三、作图题
47.(24-25九年级上·山东滨州·期中)作图题:
(1)在如图甲框中填入电压表或电流表的符号,使开关闭合时两灯都亮。
(2)如图乙所示是电位器示意图,请在A、B、C三个接线柱中选择两个连入电路,要求顺时针旋转滑片时灯泡变亮。
48.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)在探究电流与电压的关系实验中,下面的实物图出现一处错误(滑动变阻器连接不算错误),请你在错误的连线处打“×”,并以笔代线,将正确的连线画出来(连线不得交叉)。
49.(24-25九年级上·安徽安庆·期中)如图所示,请用笔画线代替导线将电路图连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮。
50.(23-24九年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,测未知电阻实验中,有一根导线连接错误,在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线。
51.(23-24九年级上·湖南长沙·阶段练习)请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整。
52.(23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习)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。
53.(23-24九年级上·天津静海·期中)按要求设计电路:利用滑动变阻器控制小灯泡的亮度,并且向右移动滑片灯越来越亮。
四、实验题
54.(24-25九年级上·辽宁阜新·期中)物理兴趣小组开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关
B.可能与盐水的液柱长度有关
C.可能与盐水的横截面积有关
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线、注射器等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”);实验中根据 判断盐水的电阻大小;
(2)探究猜想A时,应保持 不变,改变玻璃管中盐水的浓度,观察盐水电阻是否发生变化。这种研究方法是 法;
(3)实验中发现,有时盐水的电阻大小发生变化,而灯泡的亮度无明显变化。如何解决该问题?请提出一种解决方案 。
55.(24-25九年级上·湖南长沙·期中)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号
材料
长度(m)
横截面积
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点。
(2)依次把M、N跟电阻丝A,B的两端连接,闭合开关,接入B时电流表的示数较小,分析比较A,B两根电阻丝电阻的大小,可以完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
56.(24-25九年级上·河北保定·期中)探究“电流与电压的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源4.5V、电流表、电压表、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器R、定值电阻、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
1.5
2
2.5
0.15
0.25
(1)某同学闭合开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
(2)改正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动,使电阻R两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示;
(3)分析数据,得出结论: ;
(4)滑动变阻器的作用除了保护电路外在此实验中还发挥的作用是: 。
57.(24-25九年级上·河北张家口·期中)实验小组的同学们利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)连接完电路后闭合开关,发现电压表示数有明显变化,但电流表无示数,则此电路中的故障可能是: ;
(2)排除故障后,接入5Ω定值电阻,移动滑片使电压表示数为时读出电流表的示数。断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,如果直接闭合开关,电压表示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”)接下来的操作应为 ;
(3)根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像,如图丁所示,根据图像中的数据总结实验结论: ;
(4)拓展:利用上述器材,若实验中保持电压表示数U1不变,可以改变电表的量程,定值电阻阻值的可选择范围是 。
五、计算题
58.(24-25九年级上·重庆·期中)如图所示,电源电压恒定,。当只闭合开关S时,电流表的示数是0.3A,再闭合时,电流表A的示数为0.45A,求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
59.(24-25九年级上·北京·期中)小斌利用图甲所示电路获取了特殊电阻R在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出了通过R的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示,已知电源两端电压为3V且保持不变。求:
(1)电阻R两端电压为1.0V时的电阻。
(2)电阻R两端电压为0.5V时,滑动变阻器连入电路的电阻大小。(结果保留一位小数)
60.(重庆市凤鸣山中学教育集团校2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题)如图所示电路,电源电压保持不变,,当开关S断开时,电流表的示数,当开关S闭合时,电流表的示数,求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
61.(24-25九年级上·福建龙岩·期中)如图所示,的电阻为,当开关S闭合后电流表A的示数为2A,电流表的示数为1.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
62.(24-25九年级上·北京·期中)如图所示,电源两端的电压U的保持不变。闭合开关、,电流表示数为2A。闭合开关,断开开关,电流表示数为1.5A。已知电阻,求:
(1)电源两端的电压U。
(2)电阻的阻值。
63.(24-25九年级上·天津蓟州·期中)在某一温度下,两个定值电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示。通过图像求:
(1)甲电阻的阻值
(2)将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端,通过乙电阻的电流。
64.(24-25九年级上·云南楚雄·期中)小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。求:
(1)当空气湿度为40%时,电压表的示数为多少?
(2)当电路中电流为0.15A时,空气湿度为多少?
65.(24-25九年级上·北京延庆·期中)物理社团的同学们发现实验室里有一卷剩余的导线,查阅说明书得知,该导线每米的电阻为0.02Ω。为了粗略估算导线的长度,他们用电压表、电流表、小灯泡和电源连接成如图所示的电路进行测量。闭合开关S后,电压表示数为1V,电流表示数为0.5A。求:
(1)导线的电阻;
(2)导线的总长度。
66.(24-25九年级上·云南曲靖·期中)有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R₁的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示,工作电路如图乙所示,电源电压恒为12V, 定值电阻,
(1)由图甲可知酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度升高的变化情况是 ;
(2)当电流表的示数为0.4A时,求此时被检测者酒精气体的浓度;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL, 当电压表示数为6V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
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