培优欧姆定律 --2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

答案仅供参考。 培优（欧姆定律） 学校:___________姓名：___________班级：___________号：___________ 一、单选题 1．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P由中点滑到a端的过程中（　　） A．电路中总电阻先逐渐变大后逐渐变小 B．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大 C．电流表A2示数逐渐变小，电压表V示数不变 D．电流表A2示数逐渐变大，电压表V示数不变 二、填空题 2．如图甲所示，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小，两电表示数之间的关系图象如图乙所示，则电源电压U＝______V，______Ω。 3．如图所示，MN间电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当滑动变阻器滑片P处于a端时，电流表示数为0.25A；当滑片P处于ab中点时，电流表示数为0.40A，则电源电压为______V，R1为______Ω。 4．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变．闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则滑阻器R2的最大阻值为_________Ω电源电压为______V，R1的阻值为______Ω． 三、计算题 5．如图甲所示，是一种自动测量油箱内油量的装置，油量表（由电流表改装而成）的指针能指示油箱内油的多少.当油箱加满油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端；当油箱油量减少到5L时，油量表就会发出警告，油的体积V和变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为100Ω，闭合开关S，求： （1）当油箱加满油时电路中的电流； （2）油箱内油量剩余一半时变阻器两端的电压； （3）油量表刚报警时，通过的电流． 6．如图所示，电源电压为6 V，电流表的量程为0~0.6 A，电压表的量程为0~15V，R1为12Ω，滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1 A”问： (1)闭合开关S1， 断开开关S2、 S3， 电流表示数为多少? (2)闭合开关S1、S2和S3， 在电路安全情况下，滑动变阻器R2连入电路的最小电阻阻值为多少? (3)若把电压为6 V的电源换成电压值更大的电源后，闭合开关S3，断开开关S1、S2，调节滑动变阻器R2，发现电流表的示数从0.1 A变为0.4A，电压表示数改变了9V，则定值电阻R3的电功率改变了多少? 7．实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的。图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表，其电阻Rg=10Ω，要把它改装为一个量程为0.6A的电流表(如图b)，问： (1)请计算，需要给它并联一个多大的电阻R0。 (2)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少。 (3)若要把小量程电流表改装为一个量程为3V的电压表，请计算，需要给它串联一个多大的电阻Rx。 8．某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示．图甲中R0为定值电阻，电源电压不变．求： （1）滑动变阻器R消耗的最大功率为多少； （2）滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大； （3）滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式． 9．在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V， R0 为定值电阻，L 为额定电压是 2.5V 的小灯泡，其 I﹣U 关系的部分数据如图乙所示，AB 为长14cm、阻值 60Ω 粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP 为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个金属圆球 P。闭合开关 S，无风时，OP 下垂并与 A 端接触，此时电流表示数为 0.2A； 有风时，OP 绕悬挂点 O 转动，风对球的作用力 F 方向始终水平向右，已知 OP 金属杆与 AB 接触点每 远离 A 点 1cm 受到的力均为 0.5N，OP 始终与 AB 接触良好且无摩擦；求： (1)电流表示数为 0.2A 时，灯泡的电阻为多少 Ω？ (2)无风时 R0 两端的电压？ (3)为保护电路，允许风对球施加的最大作用力？ 10．如图所示的电路中，电源由几节新的干电池串联组成且电压保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样，灯泡标有“6V 3W”字样｡闭合开关S，当滑片P置于a点时，灯泡正常发光，电压表V1的示数为9V；当滑片P置于b点时，电压表V1的示数为9.6V；电压表V2的示数为7.2V（灯丝电阻不变）求： (1)小灯泡的电阻； (2)滑片P置于a点时；滑动变阻器消耗的功率； (3)电源电压及的阻值｡ ( 2 ) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．D 【详解】 A．由图知，两电阻并联，电流表A1测R2的电流，A2测干路的电流，电压表测电源电压，在滑动变阻器的滑片P由中点滑到a端的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的并联规律可知，电路中总电阻逐渐变小，故A不符合题意； B．由欧姆定律可知，电压表V示数与电流表A1示数的比值等于定值电阻R2的阻值，则该比值不变，故B不符合题意； CD．电路中总电阻逐渐变小，由欧姆定律可知，干路中的电流逐渐变大，即电流表A2示数逐渐变大；而电压表V测电源电压，示数不变，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．6 10 【详解】 [1][2]由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。由图像可知，当电路中电流I1＝0.2 A时压敏电阻两端的电压U1＝4 V，电路中电流I2＝0.5 A时，压每电阻两端的电压U2＝1 V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，由可得 即 解得，电源的电压 3．3 30 【分析】 由电路图，当滑动变阻器滑片P处于a端时，R1和滑动变阻器的最大阻值R2并联，根据欧姆定律和并联电路的电流特点表示出电路电流。当滑片P处于ab中点时，R1和滑动变阻器的最大阻值并联，再根据欧姆定律和并联电路的电流特点表示出电路电流，联立方程求出电源电压和R1的电阻。 【详解】 [1][2]当滑动变阻器滑片P处于a端时，R1和滑动变阻器的最大阻值R2并联，根据欧姆定律和并联电流特点I＝I1+I2可得 当滑片P处于ab中点时，R1和滑动变阻器的最大阻值并联，根据欧姆定律和并联电流特点I＝I1+I2可得 将R2＝20Ω代入①②两式可得 U＝3V R1＝30Ω 【点评】 解决本题的关键是根据并联电路的特点和欧姆定律表示出电流表的示数，进而解决问题，体现了数学知识在物理中的运用。 4．10Ω 6V 5Ω 【解析】 由左图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流． 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1=1.2A， 根据欧姆定律可得，电源的电压：U=I1R1=1.2A×R1， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由右图可知，I2=0.4A，U2=4V， 滑动变阻器的最大阻值：， 串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压：U=I2R1+U2=0.4A×R1+4V， 电源的电压不变，1.2A×R1=0.4A×R1+4V， 解得：R1=5Ω， 电源的电压U=1.2A×R1=1.2A×5Ω=6V． 故答案为10；6；5． 5．(1) 0.06A；(2) 5V；(3)0.006A． 【详解】 (1)由题意可知，当油箱加满油时，滑片恰好移至变阻器的最下端，接入电路中的电阻为零，则电路中的电流： I==0.06A； (2)由图乙可知R与V的关系为一次函数，设为 R=kV+b， 把V=0、R=1000Ω和V=50L、R=0代入可得： 1000Ω=k×0+b， 0=k×50L+b， 解得：k=-20Ω/L，b=1000Ω， R=-20Ω/L×V+1000Ω， 当油箱内油量剩余一半（即V=25L）时R的阻值： R1=-20Ω/L×25L+1000Ω=500Ω， 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： I1==0.01A， 变阻器R两端的电压： U1=I1R1=0.01A×500Ω=5V； (3)油量表刚报警时R的阻值： R2=-20Ω/L×5L+1000Ω=900Ω， 电路中的电流即通过R0的电流： I2==0.006A． 答：(1)当油箱加满油时电路中的电流为0.06A； (2)油箱内油量剩余一半时变阻器R两端的电压为5V； (3)油量表刚报警时，通过R0的电流为0.006A． 【点睛】 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中得出R与V的关系式是关键． 6．(1) 0.5A；(2) 60Ω；(3) 4.5W 【详解】 (1) 闭合开关S1， 断开开关S2、 S3， 电流表示数为 (2) 闭合开关S1、S2和S3时，R3短路，R1和R2并联，电压表选择的是0~15V的量程，电压表安全；电流表选择的是0~0.6 A的量程，滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1 A”，所以干路中的最大电流为0.6A，在电路安全情况下，滑动变阻器R2连入电路的最大电流为 滑动变阻器R2连入电路的最小电阻阻值为 (3) 闭合开关S3，断开开关S1、S2，R3和R2串联，当电路中的电流为0.1A时，电压表的读数为 当电路中的电流为0.4A时，电压表的读数为 根据题意可得 解得：R3=30Ω。 定值电阻R3的功率变化量为 答：(1)闭合开关S1， 断开开关S2、 S3， 电流表示数为0.5A； (2)闭合开关S1、S2和S3， 在电路安全情况下，滑动变阻器R2连入电路的最小电阻阻值为60Ω； (3)若把电压为6 V的电源换成电压值更大的电源后，闭合开关S3，断开开关S1、S2，调节滑动变阻器R2，发现电流表的示数从0.1 A变为0.4A，电压表示数改变了9V，则定值电阻R3的电功率改变了4.5W。 7．(1)0.05Ω；(2)0.03V；(3)990Ω 【详解】 (1)(2)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，由可得，两端的电压为 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R0的电流为 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R0的阻值为 (3)若要把G改装为一个量程为3V的电压表，根据串联电路电压的特点知，串联电阻两端的电压为 由可得，串联的电阻为 答：(1)需要给它并联一个0.05Ω的电阻R0； (2)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为0.03V； (3)若要把小量程电流表改装为一个量程为3V的电压表，需要给它串联一个990Ω的电阻Rx。 8．（1）4W；（2）4Ω；（3）UR=8V-4Ω×I． 【详解】 （1）．由图乙可知，滑动变阻器R消耗的最大功率为4W； （2）．当I1=1A时，P最大=4W， 由P=I2R得，此时滑动变阻器R的阻值： ； （3）．当滑动变阻器R接入的阻值为0时，电路中的电流最大I2=2A， 电源电压：U=I2R0=2A×R0，----------①， 当滑动变阻器R接入的阻值为4Ω时，此时电路中的电流为I1=1A， 电源电压：U=I1（R0+R）=1A×（R0+4Ω），----------②， 则有：2A×R0=1A×（R0+4Ω）， 解得：R0=4Ω， 将R0代入①式可解得，U=8V， 由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R两端电压： UR=U-IR0=8V-4Ω×I． 答：（1）．滑动变阻器R消耗的最大功率为4W； （2）．滑动变阻器R的阻值为4Ω时，滑动变阻器R消耗的功率最大； （3）．滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式为UR=8V-4Ω×I． 9．(1)5Ω (2)3V (3)3.5N 【详解】 (1)由图可知，灯泡、定值电阻和电阻丝串联；因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为0.2A时，通过灯泡的电流为0.2A，由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V，则根据可得，灯泡的电阻： (2)无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝接入阻值最大为60，根据可得，电阻丝两端的电压： 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，两端的电压： (3)根据可得的阻值： 由于灯泡的额定电压为2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙可知最大电流为，此时风对球的压力最大，OP绕O转动的角度最大，设此时OP与AB的接触点为C，则根据欧姆定律可得，两端的电压： 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压： 根据可得此时电阻丝连入电路的电阻： 由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则： 所以 则 因此OP 金属杆与 AB 接触点远离 A 点 7cm，此时风对球施加的最大作用力为： 答：(1)电流表示数为 0.2A 时，灯泡的电阻为5Ω； (2)无风时 R0 两端的电压为3V； (3)为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为3.5N。 10．(1)；(2)；(3)； 【详解】 (1)由，可得，小灯泡的阻值为 (2)滑片P置于a点时，RL与滑动变阻器接入电路的电阻Ra、R0串联，且灯泡正常发光，则滑动变阻器的电压为 由欧姆定律得，电路中的电流 滑动变阻器消耗的功率 (3)当滑动变阻器P置于a点时，电源电压 ……① 当滑片P置于b点时，RL与滑动变阻器接入电路的电阻Rb、R0串联，电源电压 ……② 电源电压 ……③ 解①②③得，或。 因为电源由几节新干电池串联而成，电源电压应为1.5 的整数倍，所以电源电压与阻值为 答：(1)小灯泡的电阻是； (2)滑片P置于a点时；滑动变阻器消耗的功率； (3)电源电压是及的阻值是。 ( 2 ) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$