15.2 科学探究欧姆定律 -2024—2025学年九年级物理沪科版

2024—2025学年九年级物理沪科版15.2 科学探究:欧姆定律 一、单选题 1．如图所示电路，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，下列判断正确的是（　　） A．小灯泡变亮 B．总电阻变大 C．电压表示数变小 D．电流表A2比A1示数大 2．如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列判断不正确的是 A．电压表示数变小，电流表A1示数不变，A2示数变小 B．电压表示数不变，电流表A1示数不变，A2示数变小 C．电压表的示数与电流表A2的示数的比值变大 D．电压表的示数与电流表A1的示数的比值不变 3．如图甲所示是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，是红外线探测电阻，其阻值随红外线强度变化关系如图乙所示，R是定值电阻。当R两端的电压增大到设定值时，摄像机自主启动拍摄。闭合电路开关，当红外线强度增大时，下列说法正确的是（    ） A．的阻值变大 B．电压表示数变大 C．电流表示数变小 D．当红外线强度减弱到一定值时摄像机才能自动开启 4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数不变 B．电流表A1的示数变大 C．电压表V的示数不变 D．电压表V与电流表A1的示数比变小 5．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．电流表示数变小，电压表示数不变 B．电流表、电压表示数均变小 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电压表与电流表示数的比值不变 6．如图所示，从图像中获得的结论正确的是（　　） A．图甲： B．图乙： C．图丙： D．图丁： 7．如图，当滑片P向a端移动时，对电路中的电流、灯泡的亮度变化判断正确的是（　　） A．电流变大，灯泡变亮 B．电流变大，灯泡变暗 C．电流变小，灯泡变亮 D．电流变小，灯泡变暗 8．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是（　　） A．电流表A2的示数不变 B．灯泡亮度变暗 C．电流表A1的示数变小 D．电压表V的示数变小 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 R1=10Ω，R2=20Ω，R3的阻值不等于零，当断开开关 S 后，电压表的示数为 6V，当闭合开关 S 后电压表的示数可能是（     ）    A．11V B．10V C．9V D．8V 10．如图，在探究“并联电路”特点时，用电流表测得通过小灯泡L1、L2中的电流分别为0.2A和0.4A，则下面分析正确的是（　　） A．L1的电阻值小于L2的电阻值 B．L1两端电压小于L2两端的电压 C．干路中的电流为0.6A D．并联电路中各支路电压不一定相同 二、填空题 11．如图所示电路，电源电压为6V，电阻R2为10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值是20Ω，当滑片P移到a端时，电压表读数是 V；当滑片P移到b端时，通过电路中的电流是 A，电压表读数是 V． 12．如图所示，三个相同电阻串联在电路中，闭合开关后，电压表示数为2V。若将电压表换成电流表，电路电流为0.2A，则电阻 。    13．如图是关于电阻A、B的I-U图像，电阻值较大的电阻是 。若将A、B两电阻串联后接在电压为3V的电源两端，则串联电路中的电流是 A，此时电路总电阻值是 。 14．通过某段导体的电流为0.2A，导体两端的电压为4V，当电流为0.4A时，电压为 V；若导体两端的电压为0V，通过导体的电流 A，导体的电阻为 ． 15．如图，已知R2＝3R1，电源电压U＝10V，且保持不变，当闭合开关S，并调节滑片P使它位于R3的A处时，流过R3的电流为IA，电压表示数为U1；之后断开开关S，并调节滑片P，使它位于R3的B处，这时流过R3的电流为IB，电压表示数为U2＝2V．若两次电流IA︰IB＝1︰2，则先后两次电压表示数U1︰U2= ，滑动变阻器电阻RA︰RB＝ ． 三、计算题 16．如图，盒内由两个内阻不计的相同电源、一只电阻R、导线组成。现用另一只阻值为10Ω的电阻与一只理想的电流表串联后，分别连接在四个接线柱中的任意两个上，电流表的示数分别为I12=0.4A，I34=0A，其余支路均为0.1A。 （1）试画出盒中电路图，并标出电阻值大小； （2）若将电流表直接连接在“1”和“3”接线柱上，电流表的示数是多少安？ 17．如图所示，电源两端电压U为9V并保持不变，电阻R1阻值为10Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为1.2A。求： （1）通过R1的电流； （2）通过R2的电流； （3）电阻R2的阻值。 18．实际测量中使用的电流表内是有电阻的，常称为电流表内阻。在如图所示的电路中，电源的电压，电流表满偏电流（即电流表允许通过的最大电流），电流表内阻，，为接线柱。 (1)用一条导线把，直接连起来，此时，应把滑动变阻器调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？ (2)调至满偏电流后保持阻值不变，在、间接入一个的定值电阻，电流表指针指在多少刻度的位置？ (3)如果把任意电阻接在、之间，写出电流表读数与之间的关系式。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A B C D ACD A C D C 1．A 【详解】由电路图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端电压，两电流表测电路中电流。 AB．闭合开关S， 将滑片P向左滑动， 则滑动变阻器接入电路中的阻值变小， 由串联电路的电阻规律可知， 电路中的总电阻变小； 根据欧姆定律可得，电路中的电流变大， 通过小灯泡的电流变大， 小灯泡将变亮， 故A正确， B错误； C．因滑片P向左滑动， 滑动变阻器接入电路中的阻值变小， 则由分压原理可知， 变阻器两端的电压变小， 根据串联电路电压的规律可知， 小灯泡两端电压变大， 即电压表示数变大， 故C错误； D．因串联电路中电流处处相等，故可知电流表A2和A1的示数一样大，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压． （1）因电源的电压不变， 所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故A错误； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，滑片移动时通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变， 则电压表的示数与电流表A1的示数的比值不变，故D正确； （2）当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大， 由可知，通过R2的电流变小， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流变小，即电流表A2的示数变小，故B正确； 则电压表的示数与电流表A2的示数的比值变大，故C正确． 故A符合题意为答案． 点睛：本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是解答的关键． 3．B 【详解】ABC．由电路图知，闭合开关，红外线探测电阻RP和定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；闭合电路开关，当红外线强度增大时，根据图乙可知，红外线探测电阻RP阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据U=IR可知，定值电阻两端电压变大，电压表示数变大，故B正确，AC错误； D．当R两端的电压增大设定值时，摄像机自主启动拍摄，根据串联电路的分压规律可知，红外线探测电阻RP分担电压变小，红外线探测电阻RP电阻减小，根据图乙可知，红外线强度是变大的，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】ABC．由图示电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R2的电流，电流表A测干路电流；闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变大，电源电压不变，电压表的示数不变，由及并联电路电流的规律可知，通过滑动变阻器的电流变小，电流表A1的示数变小，A表示数变小，故AB错误，C正确； D．由于电压表的示数不变，电流表A的示数变小，所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】ABC．由题意可知，电路中R1与R2串联，电源两端的电压保持不变，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片P向左滑动，连入电路中的电阻变小，电流变大，因此，电流表示数变大，根据U＝IR可知，加在R2两端的电压变大，所以电压表示数逐渐变大，故ABC错误； D．因电压表与电流表示数的比值是定值电阻R2的阻值，因此比值不变，故D正确。 故选D。 6．ACD 【详解】A．由可知，在两个物体的体积相同时，质量越大，密度越大，由图象可知ρ1>ρ2，故A正确； B．由图可知，电流相同时，R2两端的电压较大，由可知R2>R1，故B错误； C．根据可知，在时间相同时，路程越大，速度越大，由图象可知v1>v2，故C正确； D．根据可知，在受力面积相同时，压力越大，压强越大，由图象可知p1>p2，故D正确。 故选ACD。 7．A 【详解】当滑片P向a端移动时，接入电路的电阻变小，电源电压不变，根据可知电路电流变大，即电流表示数变大，通过灯泡电流就大，灯泡变亮。 故选A。 8．C 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电流表A1测量滑动变阻器所在支路电流，电流表A2测量干路电流，电压表V测量电源电压，滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值变大，电路总电阻变大，则电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变小，而电压表V的示数不变，灯泡电流不变即亮度不变，故C正确，ABD错误。 故选C。 9．D 【详解】当S断开时，由电阻R1、R2和R3组成串联电路；由可知，电源的电压为 即 ……① 当S闭合时，电阻R1被短路，R2、R3组成串联电路；电源的电压为 即 ……② 由①②可得 当R3→0时，，当R3→∞时，，所以S闭合后电压表取值范围为。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．C 【详解】由图得，两灯泡并联。 BD．在并联电路中各支路的电压是相等的，L1的电压等于L2的电压，故BD错误； A．当电压一定时，通过的电流与电阻成反比，L1与L2电压相等，L1的电流小于L2的电流，由欧姆定律可知，L1的电阻值大于L2的电阻值，故A错误； C．干路电流等到于各支路电流之和，即干路电流 故C正确。 故选C。 11． 6 0.2 2 【详解】试题分析：由电路图可知，当滑片P移到a端时，电压表测电源的电压； 当滑片P移到b端时，电压表测R2两端的电压，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出电压表读数． 解： 当滑片P移到a端时，电压表测电源的电压，所以电压表的示数为6V； 当滑片P移到b端时，电压表测R2两端的电压， 电路中的电流I==0.2A， 电压表的示数为U2=IR2=0.2A×10Ω=2V． 故答案为6；0.2；2． 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是电路图的分析． 12．15 【详解】三个相同电阻串联在电路中，电压表测其中一个电阻的电压，串联电路各处电流相等，由可知，三个电阻两端的电压相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，闭合开关后，电压表示数为2V，所以电源电压为6V，若将电压表换成电流表，则中间的电阻被短路，两电阻串联接入电路，此时通过电路电流为0.2A，由欧姆定律可得，此时电路的总电阻为 串联电路总电阻等于各电阻之和，即 所以R=15Ω。 13． 10 0.2 15 【详解】[1]结合图像，由得电阻A的阻值 电阻B的阻值 因此B的电阻较大，阻值是10Ω。 [2][3]两电阻串联时的总阻值为 R=RA+RB=5Ω+10Ω=15Ω 电路中的电流 14． 8 0 20Ω 【详解】解答：由I可得，导体的电阻：R=20Ω；因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，当电流为0.4A时或导体两端的电压为0V时，导体的电阻仍为20Ω不变，当电流为0.4A时，导体两端的电压：U′=I′R=0.4A×20Ω=8V；当导体两端的电压为0V时,由I=U/R可知，此时通过导体的电流为0A． 点睛：（1）知道导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；（2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，再根据欧姆定律求出电流为0.4A时其两端的电压和导体两端的电压为0V时通过的电流． 15． 1︰2 9︰1 【详解】[1]闭合开关S，该电路为R1和滑动变阻器串联的电路；调节滑片P使它位于R3的A处时（如图1），此时电压表测量的是R1两端的电压，流过R3的电流为IA，电压表示数为U1； 此时电路的电流为：IA＝；断开开关S，此时为R2、R1和滑动变阻器串联的电路，并调节滑片P，使它位于R3的B处（如图2），这时流过R3的电流为IB，电压表示数为U2＝2V；此时电路的电流为：IB＝；两次电流 IA∶IB＝1∶2 则 ∶＝1∶2 解得U1∶U2＝1∶2。 [2]U2＝2V，则 U1＝U2＝×2V＝1V 当闭合开关S时（如图1），由串联电路的特点可知，滑动变阻器两端的电压为 U3＝U-U1＝10V-1V＝9V 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 RA＝-------① 断开开关S时（如图2），已知R2＝3R1，根据串联电路的分压规律可知，R2两端的电压为R1两端电压的3倍，即 U'2＝3U2＝3×2V＝6V 则滑动变阻器此时两端的电压为 U'3＝U-U2-U'2＝10V-2V-6V＝2V 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 RB＝----------② 两次电流 IA∶IB＝1∶2--------------③ 则滑动变阻器的电阻之比为 RA∶RB＝∶ 【点睛】当闭合开关S，该电路为R1和滑动变阻器串联的电路；断开开关S，此时为R2、R1和滑动变阻器串联的电路；根据串联电路的电流关系和欧姆定律可以得出电流的表达式，根据两个表达式求出电压之比；根据串联电路的电压关系求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律得出电阻的表达式，从而求出电阻之比。 16．（1） ；（2）0.2A 【详解】解：（1）①特殊支路 I34=0 即在接线柱3、4间接入一导线，如图1示。 ②最大电流支路：I12最大，即应在接线柱1、2间接入电源（两个相同的电池），如图2示。 ③剩余支路：盒内只有一只电阻，根据电流关系，此电阻应接在两节电池的中间。 由②可得，电源的总电压 U总=I12R串=0.4A×10Ω=4V 当1、3相连时，电路中的电流为0.1A，此时电路中电源的电压 U′=2V R和另一电阻R1串联在电路中，根据欧姆定律可得，电路中的总电阻 R总===20Ω 因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以 R=R总-R1=20Ω-10Ω=10Ω 故电路图如下图所示 （2）若将电流表直接连接在“1”和“3”接线柱上时，电路为R的简单电路，则电流表的示数 I13′===0.2A 答：（1）盒中电路图如图所示； （2）若将电流表直接连接在“1”和“3”接线柱上，电流表的示数是0.2A。 17．（1）0.9A；（2）0.3A；（3）30Ω。 【详解】(1)由图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过电阻R1的电流；根据并联电路各支路两端的电压相等可知： ； 由欧姆定律可得通过R1的电流： ； (2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R2的电流： ； (3)由可得R2的阻值： 。 答；(1)通过R1的电流为0.9A； (2)通过R2的电流为0.3A； (3)电阻R2的阻值为30Ω。 18．(1)；(2)；(3) 【详解】(1)用一根导线把、直接连接时，、串联，调节滑动变阻器，使电流计满偏，即电路中电流，由可得电路的总电阻为 由电阻串联的规律可知，滑动变阻器连入电路的电阻为 (2)把电阻接入、之间，保持阻值不变，此时、、串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时的总电阻为 此时电流表的示数为 (3)任意电阻接在，之间时，总电阻为 则电流表读数为 答：(1)应把滑动变阻器调节为才能使电流表恰好达到满偏电流； （(2)电流表指针指在刻度的位置； (3)电流表读数与之间的关系式是。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$