内容正文:
专题05 欧姆定律
考点一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(23-24九年级上·四川成都·期末)小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
D.图丙:多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【答案】D
【详解】A.研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.图丙中移动滑动变阻器是为了改变电阻R两端的电压,故B错误;
C.图丙中探究电流跟电压的关系,先改变电压的大小,眼睛一定要先看电压表,再看电流表,故C错误;
D.图中探究电流跟电压的关系,多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间的定量关系,故D正确。
故选D。
2.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图所示在“探究电路中电流跟电阻的关系”的实验过程中,当A、B两点间的电阻由10更换为15后,为了探究上述问题,应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动
B.适当减小电池的节数
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.将变阻器滑片适当向左移动
【答案】C
【详解】在滑动变阻器的电阻不变的情况下,电路中由于将10Ω的定值电阻换成15Ω的定值电阻,根据串联分压特点可知,此时定值电阻两端电压增大,滑动变阻器两端的电压的减小;探究电路中电流跟电阻的关系的实验过程中,应控制定值电阻两端电压不变,即使电压表的示数不变,要使定值电阻两端电压减小,滑动变阻器的电阻增大,即滑片P向右端移动增大电阻,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(23-24九年级上·四川成都·期末)用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻R1(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器R2。如表为实验数据记录表。关于该实验,下列说法正确的是( )
序号
电阻R1/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻R1由5Ω更换为10Ω时,不用断开开关
C.使用滑动变阻器的目的是使R1两端的电压为不同值
D.若使用现有器材完成第4次实验,需要更换滑动变阻器
【答案】D
【详解】A.由表中数据可知
U=IR1=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V
则实验过程中控制电压表示数为3V,故A错误;
B.为了保护电路,在拆接电路时开关应断开,故B错误;
C.探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压保持不变,实验中每换用一个不同阻值的定值电阻时,定值电阻两端的电压都要变,这时要通过调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,因此本实验中滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变,故C错误;
D.定值电阻两端的电压始终保持U1=3V,根据串联电路电压的规律得,滑动变阻器分得的电压为
U2=U-U1=6V-3V=3V
由于两电阻串联,所以电流相等,又U1=U2,则有
R1=R2
当R1为20Ω时,R2也应调至20Ω,因此若使用现有器材完成第4次实验,需要更换滑动变阻器,故D正确。
故选D。
4.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图是“探究电流与电压关系”的实验电路,电源电压恒为3V,定值电阻R=5Ω,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最右端
B.闭合开关后,电流表示数为零,电压表示数接近3V,故障可能是滑动变阻器开路
C.将滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表示数逐渐减小
D.该实验电路中,电压表使用的量程正确
【答案】C
【详解】A.为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最左端,故A错误;
B.电流表示数为零,故障可能是断路,电压表示数接近3V,电压表测量的部分发生了断路,即定值电阻断路,故B错误;
C.将滑动变阻器的滑片向左滑动,滑动变阻器电阻变大,总电阻变大,根据可知,电路电流变小,则定值电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故C正确;
D.电源电压恒为3V,为了使测量结果更加精确,电压表应连接0~3V的量程,故D错误。
故选C。
5.(23-24九年级上·四川成都·期末)在“探究电流与电阻的关系”的实验中如图,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比
B.实验中应控制电阻两端电压不变
C.记录多组数据是为了求平均值,减小误差
D.实验只需用到一个10Ω的电阻
【答案】B
【详解】A.在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比,故A错误;
B.根据单一变量原则,探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端电压不变,故B正确;
C.记录多组数据是为了寻找普遍规律,故C错误;
D.为了寻找普遍规律,实验中需要更换不同阻值的电阻,所以不止用到一个电阻,故D错误。
故选B。
6.(23-24九年级上·四川成都·期末)小华同学在探究“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I-U 图像。下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻与其两端的电压成正比
C.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.2A
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路电流为0.6A
【答案】A
【详解】A.如图,当电压相等时,甲的电流大,由欧姆定律知,甲的电阻小,故A正确;
B.导体的电阻与电压、电流无关,故B错误;
C.如图,当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A,故C错误;
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,通过甲、乙两导体的电流分别为0.6A和0.3A,根据并联电路电流的规律知,干路电流为
I=0.6A+0.3A=0.9A
故D错误。
故选A。
7.(23-24九年级上·四川成都·期末)关于电流与电阻、电压的关系,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流越大,表明导体的电阻越小
B.导体两端的电压越大,表明导体的电阻越大
C.当导体两端的电压一定时,导体的电阻越小,通过导体的电流越大
D.当导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流越大
【答案】C
【详解】AB .导体的电阻是导体本身的一种属性,与导体的材料,长度、横截面积有关,与导体两端的电压,和通过导体的电流大小无关,故AB错误;
CD. 由欧姆定律可知,当导体两端的电压一定时,导体的电阻越小,通过导体的电流越大,电流与电阻成反比,故C正确,D错误。
故选C。
8.(23-24九年级上·四川成都·期末)小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中,小刚应该保持AB间的 不变,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了完成后续探究,他应该将滑动变阻器的滑片向 移动适当距离。
【答案】 电压 右
【详解】[1][2]探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,即电压表的示数不变,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,定值电阻两端的电压变大,实验中需要控制电压表的示数不变,由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压,由串联分压可知需要增大变阻器连入电路的电阻,将滑动变阻器的滑片向右移动适当距离。
10.(23-24九年级上·四川泸州·期末)某实验小组用图甲所示电路来探究电流与电阻的关系。多次正确实验,测得的数据如图表所示,请在图乙中画出电流与电阻倒数关系的图像。
次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
【答案】
【详解】如图,组数据电阻的倒数分别为0.2、0.1、0.06、0.05、0.04,数据如下表
次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
0.2
0.1
0.06
0.05
0.04
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
在坐标轴上根据需要表上数据,在坐标中依次描出各点,用平滑的线连接起来,如图
11.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图所示是“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验实物电路,图中已连接一部分,其中电源为2节干电池,定值电阻约为10Ω,请将电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小)。
【答案】
【详解】电源为两节干电池,电压为3V,电压表应选择0~3V量程,定值电阻约为10Ω,则通过定值电阻的电流
所以电流表选择0~0.6A量程;探究通过导体的电流与导体两端电压的关系的实验中,电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表串联,电压表与定值电阻并联,无论电流表还是电压表,电流都是从正接线柱流入,从负接线柱流出,滑动变阻器的滑片P向右滑动时滑动变阻器的阻值变小,说明滑动变阻器利用的是右侧部分电阻,则滑动变阻器下方接线柱接在右端,如下图所示:
考点二 欧姆定律的概念和理解
12.(22-23九年级上·四川凉山·期末)下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B.酒精灯内的酒精燃烧一半后,比热容和密度都不变,热值减小
C.电荷的定向移动形成电流,电流的方向与正电荷定向移动方向相同
D.从欧姆定律可导出,由此可以说明电阻与电压成正比,与电流成反比
【答案】C
【详解】A.内能的大小与物体的质量、温度、状态有关,仅凭温度的高低不能判断物体内能的大小,故A错误;
B.质量是物体中所含物质的多少,与物质的多少有关,物质量减少质量就会减少,酒精灯内的酒精用掉一半后,变化的只有质量;而密度、热值、比热容都是物质本身的一种特性,和物质的多少无关,故B错误;
C.物理学规定:正电荷定向移动的方向为电流方向,故C正确;
D.由欧姆定律变形得,根据电压和电流可求出电阻的大小,但电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积有关,与电压和电流无关,故D错误。
故选C。
13.(22-23九年级上·四川乐山·期末)对于欧姆定律公式的理解,下列说法中正确的是( )
A.对某一导体来说,导体的电阻与其两端电压成正比
B.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C.导体的电阻与通过该导体的电流有关
D.导体的电阻与该导体两端的电压有关
【答案】B
【详解】B.欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。对某一导体来说,其电阻是一定的,故B正确;
ACD.导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,故ACD错误。
故选B。
14.(21-22九年级上·四川眉山·期末)关于欧姆定律公式,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流跟导体的电阻成正比
B.导体的电阻与导体的电压和电流无关
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.电路中任何用电器的电阻都可用欧姆定律计算
【答案】B
【详解】A.由欧姆定律公式可知,导体中的电流跟导体的电阻成反比,故A错误;
BC.导体的电阻是导体的根本属性,其大小与电压、电流无关,故B正确,C错误;
D.欧姆定律只适用于纯电阻电路,故D错误。
故选B。
15.(23-24九年级上·四川德阳·期末)探究电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)【问题】电流与电压有怎样的关系?
(2)【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大;
(3)【设计实验】如图是该实验的电路图,图中的滑动变阻器在本实验中的作用是:限制电流,保护电路;通过调节接入电路的 大小,来改变R两端的 ;
(4)【进行实验】按电路图连接电路,闭合开关,保持电阻不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示;
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(5)【分析与论证】请把上表中的实验数据在坐标系中描点,并绘出图像 ;
(6)【结论】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】 电阻 电压 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(3)[1][2]如图,滑动变阻器在本实验中的作用是:限制电流,保护电路;通过调节接入电路的电阻大小,改变电路中电流的大小,从而来改变R两端的电压。
(5)[3]在坐标中依次描出个点,用平滑的线连接起来,得到图像如图
(6)[4]根据表中数据可知:电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
16.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小明在探究“电流与电阻的关系”时,采用了如图甲所示的电路,实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”、“B”);
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针几乎无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 ;(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
(3)排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点并连线,则图中阴影部分面积表示的物理量是 ,其数值为 ;
(4)当小明接入30Ω定值电阻时,发现无论如何移动滑动变阻器无法完成实验,原因是 ,利用已给器材,你解决问题办法是 ;
(5)在此实验的基础上,小明得到了电流与电阻的关系: 。
【答案】 B C 电压 2V 滑动变阻器的最大阻值太小 在电路中再串联一个10Ω的电阻,重新实验 电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即B端。
(2)[2] AB.若开关断路或滑片接触不良,则整个电路断路,两表都没有示数,故AB不符合题意;
C.若电阻断路,电流表指针无偏转,电压表串联在电路中测电源电压,电压表指针满偏,故C符合题意;
D.若电流表短路,电流表没有示数,电路为通路,电压表测电阻两端的电压,因电源电压为4.5V,根据串联电路电压的规律,移动变阻器的滑片,电压表示数应小于4.5V且发生变化,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3][4]排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积为IR,根据可知,阴影部分表示电阻两端的电压,其数值为
(4)[5]根据图乙分析可知,电阻两端的电压控制为2V不变,由于电源电压为4.5V,则滑动变阻器两端分到的电压应为2.5V,当接入30Ω定值电阻,滑动变阻器最大阻值30Ω也全部接入电路时,根据串联电阻的分压特点可知
所以电压表示数最小为
所以原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
[6]要使电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为定值电阻两端电压的1.25倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
故此时给30Ω的滑动变阻器串联上一个10Ω的电阻就能完成实验。
(5)[7]由图象知道,电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
17.(23-24九年级上·四川成都·期末)小夏用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压保持不变,滑动变阻器上木有“”字样,R为电阻箱。
(1)将电阻箱接入电路,依次将电阻箱的电阻调为,每次增大电阻箱电阻后均调节滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,读取相应的电流表示数,绘制了如图乙所示的图像。根据图像可知,电压表示数为 V。
(2)实验过程中,突然电流表示数变成零,电压表示数变大,若电路中只有一处故障,则该故障可能是
(3)老师看了图像后说有个数据不是实际测量得到的,当电阻箱电阻调到 时,无法完成实验。
【答案】 3 电阻箱R断路 30
【详解】(1)[1]由图像可知,每次实验中保持电压表示数为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
(2)[2]实验过程中,突然电流表示数变成零,表示电路发生断路,电压表示数变大,电压表有示数,表明与电压表并联的电阻箱R断路。
(3)[3]每次实验中电压表示数为3V,则滑动变阻器两端电压为
4.5V-3V=1.5V
当变阻箱电阻调到30Ω时,滑动变阻器接入电路电阻为
滑动变阻器的最大电阻是10Ω,无法完成实验,通过计算可知,变阻箱电阻调到其他阻值时,可以完成实验。
18.(23-24九年级上·四川成都·期末)小明做“探究电流与电压的关系”的实验,如图甲所示:
(1)本次实验中应保持 (选填“电流”、“电压”或“电阻”)不变;
(2)在图甲中,检查电路后,在闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明在实验中记录了5组实验数据,如图乙所示,请依据图中的描点,连线完善I-U图像 ;通过对图像的分析可以得到的结论是 ;
(4)另一个小组实验后得到的I-U图像如图丙所示,你觉得最有可能的原因是 。
【答案】 电阻 右 电阻一定时,电流与电压成正比 电压表与滑动变阻器并联了
【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,根据控制变量法,应控制电阻不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压。
(2)[2]在闭合开关前,为了保护电路,防止电流过大,应使滑动变阻器以最大值接入电路,即将P移动到最右端。
(3)[3]依据题中的点,进行连线,如图所示:
[4]延长这个图线可知,电流随电压变化关系的图像是一条过原点的直线,故可得出结论,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[5]由串联电路特点知,当灯泡两端电压增大时,滑动变阻器连入阻值减小,其两端分得电压减小,正常情况下,电阻一定时,电流与电压成正比,但是图丙中,电流随电压的增大而减小,有可能是电压表与滑动变阻器并联了,测的是滑动变阻器的电压,当定值电阻两端电压变大时,滑动变阻器两端电压变小,电流表示数变大。
考点三 欧姆定律的应用
19.(23-24九年级上·四川眉山·期末)如右图所示,电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,测得U甲︰U乙=4︰3,断开开关S,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,此时I甲︰I乙是( )
A.3︰1 B.1︰3 C.1︰4 D.4︰1
【答案】C
【详解】如图,当甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S时,两电阻串联,电压表甲测量总电压,电压表乙测量R2两端的电压,由串联分压原理可知
断开开关S,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表时,两电阻并联,电流表甲测量通过R2的电流电流表乙测量干路电流,由并联分流原理知
故有
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
20.(23-24九年级上·四川广元·期末)如图所示,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.4A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为7.5V
B.R2的阻值为12Ω
C.S1、S2都闭合时,通过R1与R2的电流之比是4∶1
D.S1、S2都闭合时,R1与R2两端的电压之比为4∶5
【答案】C
【详解】A.由图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,根据欧姆定律可得,电源电压
U=U1=I1R1=0.4A×15Ω=6V
故A错误;
BCD.同时闭合开关S1和S2时,R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.4A,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过R2的电流
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.4A=0.1A
则通过R1与R2的电流之比
I1∶I2=0.4A∶0.1A=4∶1
由于并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,即
U2=U1=U=6V
则R1与R1两端的电压之比
U1∶U2=1∶1R2的阻值
故BD错误,C正确。
故选C。
21.(22-23九年级上·四川德阳·期末)如图所示,电源电压为5V,闭合开关S,电压表的示数为2V,则( )
A.灯泡L1两端的电压是2V
B.灯泡L1和L2的电阻之比是3∶2
C.若灯泡L2的灯丝烧断,电压表示数为零
D.通过灯泡L1的电流远大于通过灯泡L2的电流
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,电压表测L2两端的电压,所以电压表的示数即为L2两端的电压,即L2两端的电压为2V,根据串联电路的电压特点可知L1两端的电压
故A不符合题意;
B.在串联电路中,由于电流相等,所以根据欧姆定律可得电阻之比等于电压之比,即
故B符合题意;
C.若灯泡L2灯丝烧断,电压表测量电源电压,示数为5V,故C不符合题意;
D.因串联电路中各处的电流相等,所以通过灯泡L1的电流和L2的电流相等,故D不符合题意。
故选B。
22.(22-23九年级上·四川宜宾·期末)如图九三班徐蕾同学结合学习的电路知识设计了噪声检测电路如图甲所示,R为噪声感应电阻,其阻值随噪声响度β的增减变化如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当噪声响度增大时,电流表和电压表的示数变化( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
【答案】C
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压。由图乙可知,噪声响度β增大时,R的电阻减小。当噪声响度β增大时,R的电阻减小,电路的总电阻减小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻R两端的电压变小。综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
23.(23-24九年级上·四川乐山·期末)张华同学在“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像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.将甲、乙两导体并联后接到电压为的电源上,干路中的电流为0.9A
B.将甲、乙两导体串联后接到电压为的电源上,通过导体乙的电流为
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.甲和乙都是定值电阻,且导体甲的电阻小于导体乙的电阻
【答案】B
【详解】A.当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上,由并联电路的电压特点可知,此时甲、乙两导体两端的电压均为3V,由图像可知,此时通过甲的电流为0.6A、通过乙的电流为0.3A,由并联电路的电流特点可知,此时干路中的电流
I=I甲+I乙=0.6A+0.3A=0.9A
故A正确,不符合题意;
B.由串联电路的电流特点可知,将甲、乙两导体串联时,通过两导体的电流相等,由串联电路的电压特点结合图像可知,当通过两导体的电流为0.2A时,甲两端的电压为1.0V,乙导体两端的电压为2.0V,此时电源电压
U=U甲+U乙=1.0V+2.0V=3.0V
符合题意,所以此时通过导体乙的电流为0.2A,故B错误,符合题意;
C.由图像中甲导体的I-U图线为过原点的斜直线,因此通过甲的电流与两端电压成正比,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知甲、乙两导体的I-U图线均为过原点的斜直线,因此通过甲、乙的电流与各自两端电压均成正比,由欧姆定律可知,甲和乙都是定值电阻;由图像可知,当两导体两端的电压相等时,通过甲的电流大于通过乙的电流,由欧姆定律可知,导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故D正确,不符合题意。
故选B。
24.(23-24九年级上·四川成都·期末)两个灯泡分别并联(如图甲)和串联(如图乙)接在电源电压相同的电路中。下列说法正确的是( )
A.图甲中通过A处的电流一定与图甲中通过B处的电流不相等
B.图乙中灯泡和两端的电压一定不相等
C.图甲中通过B处的电流等于图乙中通过B处的电流
D.图甲中通过C处的电流一定大于图乙中通过C处的电流
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,两灯泡并联,由于两灯泡规格未知,因此不能判断通过A处的电流与通过B处的电流关系,故A错误;
B.图乙中两灯泡串联,串联电路中各部分电压之和等于电源电压,由于两灯泡规格未知,因此不能判断灯泡L1和L2两端的电压关系,故B错误;
C.由于图甲中灯泡并联,电压等于电源电压,而图乙中串联,每个灯泡的电压小于电源电压,因而甲图L2的电压大于乙图L2的电压,根据欧姆定律知,甲图B处电流大于乙图B处电流,故C错误;
D.图甲中两灯泡并联,总电阻小于任意一个灯泡的电阻;乙图两灯泡串联,总电阻大于每个的电阻,电源电压相等,根据欧姆定律可知,甲图干路电流一定大于乙图电路中的电流,故则图甲中通过C处的电流一定大于图乙中通过C处的电流,故D正确。
故选D。
25.(22-23九年级上·四川泸州·期末)如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10Ω、20Ω,闭合开关S,通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则( )
A.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1 B.I1∶I2=2∶1,U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶2 D.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶2
【答案】B
【详解】如图所示,灯泡L1、L2并联,因为灯泡L1、L2的电阻分别为10Ω、20Ω,所以,两灯泡的电阻之比是
R1∶R2=1∶2
根据并联电路的电压规律可知,各支路电压相等且等于电源电压,所以,它们两端的电压之比是
U1∶U2=1∶1
根据可知,通过L1、L2的电流之比就是电阻的反比,即
I1∶I2=2∶1
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
26.(21-22九年级上·四川泸州·期末)“传感器”被广泛用于各行业中,“喝酒不开车,开车不喝酒”,是每个公民应该遵守的交通规则。如图是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么( )
A.电压表示数越大,电流表示数越大
B.电压表示数越大,电流表示数越小
C.电压表示数与电流表示数比值变大
D.电压表示数和电流表示数乘积变小
【答案】A
【详解】从电路图可知,传感器与电阻R0串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB.酒精气体浓度越大,酒精气体传感器的电阻越小,总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路电流越大,电流表示数越大;根据公式欧姆定律得,可知R0两端的电压越大,所以电压表示数越大,故A符合题意,B不符合题意;
C.根据欧姆定律可知,电压表示数与电流表示数比值为R0的阻值,保持不变,故C不符合题意;
D.电压表示数变大,电流表示数变大,电压表示数和电流表示数乘积变大,故D不符合题意。
故选A。
27.(23-24九年级上·四川成都·期末)用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻R1(5Ώ、10Ώ、15Ώ、30 Ώ各1个),规格为“15Ώ1A”的滑动变阻器R2,如表为实验数据记录表。关于该实验,下列说法正确的是( )
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
30
未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻R1由5Ώ更换为10Ώ时,应向左适当移动滑动变阻器滑片
C.使用现有器材无法完成第4次实验,是因为滑动变阻器最大阻值太小
D.若某次实验闭合开关后,电流表有示数,电压表示数为6V,可判断R1断路
【答案】C
【详解】A.由实验数据表知,实验过程中电阻R1两端的电压为
故A错误;
B.电阻R1由5Ώ更换为10Ώ时,电阻增大,由串联电路分压原理知,应向右适当移动滑动变阻器滑片,才能控制电压表的示数为2V,故B错误;
C.定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律得,滑动变阻器分得的电压为
串联电路电流处处相同,此时,滑动变阻器接入电路的阻值等于定值电阻为,故应更换最大最值至少为的滑动变阻器,故C正确。
D.电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为6V,可能是滑动变阻器接入电路中的阻值为零。故D错误。
故选C。
28.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中( )
A.电路的总电阻变大 B.灯泡的亮度变亮
C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变小
【答案】B
【详解】由图可知,灯与滑动变阻器串联,电流表测电路中 的电流,电压表测灯两端电压,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,电阻变小,电路的总电阻变小,由得,在总电压一定时,电路中的电流变大,电流表示数变大,由得,在灯的电阻一定时,灯的电压变大,电压表示数变大,灯变亮,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
29.(22-23九年级上·四川成都·期末)如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.该电路图还能探究“电流与电压的关系”
【答案】D
【详解】A.在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器可以保护电路,还可以改变电路中的电流与电阻两端电压,故A错误;
B.在伏安法测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,故B错误;
C.小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,所以利用“伏安法”测小灯泡电阻时,不能取不同电压下的电阻的平均值,故C错误;
D.探究电流与电压的关系时,要保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压,可以通过移动滑动变阻器来实现,故D正确。
故选D。
30.(23-24九年级上·四川成都·期末)在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找普遍规律,下列是为了减少实验误差的是( )
A.在“探究通过电阻的电流与两端电压的关系”时,测量多组对应的电流和电压值
B.在“探究串联电路电压的规律”时,测量多组对应的电压值
C.在“探究某种物质的质量与体积关系”时,测量多组对应的质量和体积
D.在“测量定值电阻的阻值”时,测量多组对应的电压和电流值
【答案】D
【详解】A.探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,测得多组对应的电流和电压值,是为了寻找普遍性的规律,故A不符合题意;
B.探究串联电路各点间电压的关系时,测得多组对应的总电压和各部分电路两端的电压,是为了探究总电压和各部分电路两端电压的关系,找到普遍规律,故B不符合题意;
C.探究某物质的质量与其体积的关系时,测得多组对应的质量和体积数据,是为了寻找普遍性的规律,故C不符合题意;
D.测量定值电阻的阻值时,测得多组对应的电压和电流值,是为了计算电阻值时求取平均值,以减小误差,故D符合题意。
故选D。
31.(20-21九年级上·四川资阳·期末)某同学按如图所示电路做伏安法测小灯泡电阻的实验,则一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,发生这种现象的原因可能是( )
A.电流表的正、负接线柱接反了
B.小灯泡的灯丝断了
C.线路接错,电路中的某处发生了短路
D.以上说法都不正确
【答案】C
【详解】A.电流表的正负接线柱接反会导致指针反偏,不会导致电流较大,故A不符合题意;
B.小灯泡的灯丝断了,电路中的电流为零,指针不偏转,故B不符合题意;
CD.电路的某处发生了短路会导致电流过大,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
考点四 伏安法测电阻
32.(23-24九年级上·四川广安·期末)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“2.5V”的字样,他记录的实验数据如下表所示,其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验,下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.14
0.16
0.24
0.28
电阻/Ω
A.第3次实验记录的电流表示数是错误的
B.该实验中多次实验的目的是为了求平均值减小误差
C.第5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
D.从第1次到第5次的实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动
【答案】A
【详解】A.根据及表格数据可知第1-2和第4-5组电阻逐渐增大,所以第3次实验记录的电流表示数是错误的,故A正确;
B.由于小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大,所以多次实验的目的不是为了减小误差,而是为了得到普遍规律,避免偶然性,故B错误;
C.由表格数据及欧姆定律可知5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最大,故C错误;
D.从第1次到第5次的实验过程中,电流逐渐增大,说明接入电路的电阻逐渐减小,而滑动变阻器的左边接入电路中,所以滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动,故D错误。
故选A。
33.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)在“伏安法测电阻”实验中,某同学的部分操作如下,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表应选择大量程进行试触
C.电压表应与待测电阻串联,电流表应与待测电阻并联
D.计算电阻时,应先计算电压与电流平均值,再求平均值的比值即可
【答案】B
【详解】A.为了安全,防止电流过大,连接电路时,应断开开关故A错误;
B.连接电表时,为了防止电流过大损坏电表,应先选用大量程试触,再确定合适的量程,故B正确;
C. 电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联,故C错误。
D.“伏安法测导体电阻”的实验中,由可知,需利用电压表测出电阻两端电压,利用电流表测量通过电阻的电流,再利用求出电阻的阻值,多次实验求出多个电阻值,最后求电阻的平均值,故D错误。
故选B。
34.(23-24九年级上·四川眉山·期末)物理的魅力在于探究的乐趣。某同学用伏安法测电阻,拟出下列实验报告:
[实验目的]学习运用电压表、电流表测量电阻。
[实验步骤]
①根据实验目的画好电路图
②按照电路图连接好电路,调节滑动变阻器,使电路中电阻最大
③接通开关,读出电压表、电流表的示数,并记于下表。
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
3.5
0.5
7.0
④断开开关,计算出Rx=7Ω。试回答下列问题:
(1)请按照电路图用笔划线代替导线,将实物图补充完整。
(2)本实验报告不完整,请补充实验原理 ;
(3)从“实验步骤”看,实验数据不科学,主要缺陷是 ;
(4)滑动变阻器在实验中所起的作用是(写出一点即可) ;
(5)这种方法测出的电阻值较真实值 。(选填偏大,偏小或不变)
【答案】(1)
(2)
(3)没有多次测量取平均值,误差较大
(4)保护电路
(5)偏小
【详解】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在待测电阻两端,且由实验数据可知,电压表量程应选择0~15V,滑动变阻器按照“一上一下”的方式连接,如图所示:
(2)伏安法测小灯泡电阻的原理是欧姆定律的变形公式。
(3)实验中只测了一次数据就得了结论,这样操作实验误差太大,应多次测量求平均值。
(4)滑动变阻器在电路中可以保护电阻;通过移动滑片,改变滑动变阻器接入电路的阻值,可以改变电路电流,从而改变电阻两端的电压。
(5)由于电压表分流,导致所测电流值偏大,由可知,这种方法测出的电阻值较真实值偏小。
35.(23-24九年级上·四川广元·期末)小华在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为6Ω,电源电压为6V,滑动变阻器的规格满足实验要求。
(1)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现灯不亮,请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现电压表的示数为2.0V,为了使小灯泡正常发光 (选填“A”或“B”)端滑动。若小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)上述实验结束后,同组的小张同学又取来R=10Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光,此时电路的总功率为 W。
【答案】(1)
(2) B 7.5
(3) 0.3 4.2
【详解】(1)由图甲可知,电压表串联在电路中,这是错误的,灯泡不亮,电压表应与灯泡并联,则正确连线为:
(2)[1]正确连接电路后,闭合开关发现电压表的示数为2.0V,为了使小灯泡正常发光,灯泡两端电压会变大,滑动变阻器两端电压会变小,由串联分压原理可知,滑动变阻器的阻值会变小,故滑片应向B端移动。
[2]小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙,分度值为0.02A,读数为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[1]如图丙,小灯泡与R并联后再与滑动变阻器串联,当小灯泡正常发光时,由并联电路的电压规律可知
根据欧姆定律可得,此时电流表的示数为
[2]灯泡正常发光时电流为0.4A,由并联电路的电流规律可知
则此时电路的总功率为
考点五 欧姆定律的计算
36.(23-24九年级上·四川眉山·期末)一段导体两端电压为5V时,导体中的电流强度为0.5A,若导体两端电压增加一倍,导体中的电阻为 。
【答案】
【详解】导体的电阻为
电阻是导体的一种属性,与其两端电压无关,若导体两端电压增加一倍,导体的电阻不变,仍为。
37.(23-24九年级上·四川眉山·期末)阳光的你必定有阳光的心态。电灯正常发光时两端电压3V,电流0.3A,当电源电压为4.5V时,要使电灯正常发光,应给它串联的保护电阻为 Ω。
【答案】5
【详解】串联电阻两端分得的电压为
应给它串联的保护电阻的阻值为
38.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)当加在某导体两端的电压是6V时,通过导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为 ,若加在该导体两端的电压变为0V时,该导体的电阻为 欧。
【答案】 12Ω 12
【详解】[1]该导体的电阻
[2]导体的电阻与电压无关,是导体本身的一种属性,所以两端电压为0时,该导体的电阻为12欧。
39.(23-24九年级上·四川德阳·期末)如图所示的电路中,电阻R0=12Ω,闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5V;将S2切换到b端,电压表示数为1.5V,此时电路电流为 A,电阻R0∶Rx为 。
【答案】 0.125 3:2
【详解】[1]闭合开关S1,由图可知R0与Rx串联,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表测电源电压,可知电源电压为2.5V;将S2切换到b端时,电压表测定值电阻R0两端电压为1.5V,此时电路电流为
[2]由[1]中分析可得Rx两端电压为
根据串联电路电压规律与欧姆定律可得
40.(22-23九年级上·四川宜宾·期末)一段导体的两端电压是3V时,导体中的电流是0.3A。如果电压增大到6V,导体中的电阻是 Ω;如果电压减小到0V时,导体中的电阻是 Ω。
【答案】 10 10
【详解】[1][2]由可得
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,如果电压增大到6V或电压减小到0V时,电阻不变,仍是10Ω。
41.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图甲所示是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘中所放物体质量m大小的关系图象如图乙所示。已知托盘中未放入任何物体时,电流表示数为I=0.01A,且电源电压为8V保持不变。请回答下列问题:
(1)求定值电阻 R1的阻值;
(2)若托盘中放入某物体后,电流表示数为I′=0.02A,求该物体的质量大小;
(3)求放入0.6kg物体后,定值电阻R1两端的电压。
【答案】(1)300Ω
(2)800g
(3)4.8V
【详解】(1)由图甲可知,定值电阻R1与压敏电阻R2串联,电流表测电路中的电流,当托盘中未放入任何物体,即物体质量为0时,由图乙可知R2的阻值为500Ω,根据欧姆定律可得,电路的总电阻为
根据串联电路的电阻规律可知,R1的阻值为
(2)托盘中放入某物体后,电路的总电阻为
此时R2的阻值为
根据图乙可知,该物体的质量为800g。
(3)当放入0.6kg物体后,即放入600g物体后,由图乙可知此时R2的阻值为200Ω,根据串联电路的电阻规律可知,电路的总电阻是
则电路中的电流为
R1两端的电压为
42.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示是科技小组设计的测温报警器,电源电压恒为12V,R0为定值电阻,阻值为100Ω,当通过报警器(电阻不计)的电流时就会报警。环境温度t在范围,热敏电阻RT随温度t变化的关系是。请计算:
(1)将开关S拨到c端,滑动变阻器R的滑片P从b端向a端移动,直至报警器报警时停止移动,此时滑动变阻器R接入电路中的电阻值为多少?
(2)保持滑片P不动,当开关S拨到d端时,若环境温度为30℃,则电流表的示数为多少?
【答案】(1)500Ω;(2)0.015A
【详解】解:(1)报警器报警时电路中总电阻为
此时滑动变阻器R接入电路中的电阻值为
(2)保持滑片P不动,当开关S拨到d端时,若环境温度为30℃,热敏电阻RT的阻值为
则电流表的示数为
答:(1)将开关S拨到c端,滑动变阻器R的滑片P从b端向a端移动,直至报警器报警时停止移动,此时滑动变阻器R接入电路中的电阻值为500Ω;
(2)保持滑片P不动,当开关S拨到d端时,若环境温度为30℃,则电流表的示数为0.015A。
43.(23-24九年级上·四川内江·期末)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火成功发射。在发射前,需要检验飞船舱体的气密性。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气,则密闭容器及真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。已知密闭容器不漏气时的环境气压为,电源电压U恒为,定值电阻的阻值为;和是两个相同的压敏电阻,它们的阻值与环境气压的关系如下表所示:
环境气压/()
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻或阻值/
30
22
10
6
4
2
则:
(1)当开关S接a,环境气压为时,电流表的示数是多少?
(2)当开关S接b时,若电压表的示数为,请通过计算判断此时真空室是否漏气。
【答案】(1);(2)漏气
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S接a时,定值电阻与压敏电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电压,环境气压为时,压敏电阻的阻值是10Ω,此时电路中的电流为
(2)由电路图可知,当开关S接b时,定值电阻与压敏电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电压,电压表的示数为,此时电路中的总电阻为
电路中的总电阻为
则压敏电阻此时的阻值为
由表中数据可知,此时真空室中的环境气压为,真空室中的环境气压大于,若密闭容器不漏气,则密闭容器及真空室中的气压不发生变化,气压发生变化,所以漏气。
答:(1)当开关S接a,环境气压为时,电流表的示数是;
(2)当开关S接b时,若电压表的示数为,此时真空室漏气。
44.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,电源电压不变,为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由最右端移动到最左端的过程中,电压表的示数从6V变为18V,电流表的示数从1A变为3A。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)6Ω;(2)12Ω
【详解】解:(1)如图,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于左端时,Rx入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,电压表示数即电源的电压,由题意可知,电源的电压,此时电路中电流,定值电阻的阻值
(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由题意可知,电路的电流,电压表的示数,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:
则滑动变阻器的最大阻值
答:(1)(1)定值电阻的阻值为6Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值为12Ω。
45.(22-23九年级上·四川内江·期末)在如图所示的电路中,R1=15Ω,R2=10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.3A。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)电路总电阻是多少?
【答案】(1)3V;(2)6Ω
【详解】解:由图可知:两电阻并联,电流表测量R2的电流。根据欧姆定律得电阻R2两端的电压
根据并联电路的各支路两端的电压与电源电压相等,可知电源电压是
(2)因R2与R1并联,所以它们两端电压相等,都等于电源电压,所以
并联电路干路的电流等于各支路电流之和,故干路电流为
故电路总电阻为
答:(1)电源电压是3V;
(2)电路总电阻为6Ω。
46.(22-23九年级上·四川巴中·期末)图甲所示,电源电压保持不变,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A,滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,电流表与电压表示数的关系如图乙所示。求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)电源电压U;
(3)为保证电路元件安全,求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围和整个电路消耗的最大功率。
【答案】(1)10Ω;(2)24V;(3)2~16.6Ω,48W
【详解】开关S闭合时,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量变阻器两端的电压。
(1)由图乙可知,电压表示数U1=6V,电流表示数:I1=1.8A,根据欧姆定律和串联电路的电压规律可知,电源电压
有乙图可知,电压表示数U2=12V,电流表示数:I2=1.2A,则电源电压
联立,解得
(2)电源电压
(3)由滑动变阻器的规格和电流表的量程可知,为保证电路元件的安全,电路中的最大电流:Imax=2A,根据欧姆定律,电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的最小电阻
当电压表的示数:U滑max=15V时,变阻器接入电路的电阻最大,由串联电路的电压规律可知,此时定值电阻R两端的电压
根据欧姆定律和串联电路电流规律可知,变阻器中的电流
由欧姆定律可知,变阻器接入电路的最大电阻
所以滑动变阻器接入电路的阻值的变化范围是2~16.6Ω;当电路中电流最大时,电路消耗的电功率最大
答:(1)定值电阻R的阻值为10Ω;
(2)电源电压U为24V;
(3)为保证电路元件安全,求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是2~16.6Ω;整个电路消耗的最大功率为48W。
47.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图是测量电阻Rx的四种方案,在四个电路中电源两端的电压均保持不变,定值电阻R0的阻值已知。在不拆改电路的前提下,不能测量出定值电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.根据已知电阻两端电压与已知电阻阻值计算出串联电路中的电流,再结合未知电阻两端电压计算出未知电阻阻值。故A不符合题意;
B.两个开关闭合时,电压表示数等于电源电压;再将S2开关断开时,电压表测量串联电路中未知电阻两端电压。根据电源电压与未知电阻两端电压计算出串联时已知电阻两端电压,结合已知电阻阻值计算出串联电路中的电流。再结合未知串联时未知电阻两端电压计算出未知电阻阻值。故B不符合题意;
C.两个开关都闭合,未知电阻被短接,电路中只有已知电阻在工作,根据此时的电流值与已知电阻阻值计算出电源电压。只将开关S1闭合,测出两个电阻串联时的电流,结合已知电阻阻值计算出已知电阻两端电压,结合电源电压计算出串联时未知电阻两端电压,再结合串联时电路中电流计算出未知电阻阻值。故C不符合题意;
D.开关闭合,只能测出并联时已知电阻中的电流,计算出电源电压。不能间接测量出未知电阻阻值。故D符合题意。
故选D。
48.(23-24九年级上·四川宜宾·期末)如图,在探究“电流与电阻的关系”实验中,关于滑动变阻器的说法正确的是( )
A.滑动变阻器可以保护电路
B.利用滑动变阻器控制R两端电压不变
C.若R从5Ω更换为10Ω,R′的滑片应向右端移动
D.若R从5Ω更换为10Ω,R′的滑片应向左端移动
【答案】ABC
【详解】A.探究电流与电阻的关系,滑动变阻器可以保护电路,防止电路中的电流过大,烧坏用电器和电表,故A正确;
B.在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应保持导体两端的电压不变,是通过滑动变阻器来实现的,故B正确;
CD.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变,故C正确,D错误。
故选ABC。
49.(22-23九年级上·四川南充·期末)如图,在“探究电流与电阻的关系时,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,四个电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.实验中移动滑片的作用是控制不同电阻两端的电压一定
B.实验中将5Ω的电阻换成10Ω,电压表示数变小
C.实验中将5Ω的电阻换成10Ω,应将滑片向右移
D.由实验可得:电压一定,导体的电阻与导体的电流成反比
【答案】AC
【详解】A探究电流与电阻关系的实验中,需要通过调节滑动变阻器来来控制电阻两端电压不变,故A正确;
BC.根据串联分压规律可知,定值电阻两端电压和定值电阻成正比,因此当定值电阻阻值变大时,电压表的示数会变大,为保持定值电阻两端电压不变,因此滑动变阻器阻值要变大,由图可知滑片要向右移动,故B错误,C正确;
D.该实验是探究电流和电阻的关系,因此实验结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比,故D错误。
故选AC。
50.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端,电压表、示数的变化量分别为、,电流表示数的变化量为,灯泡灯丝电阻随温度的变化忽略不计。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.由题意,无法比较与的大小关系
【答案】AD
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R2和定值电阻R1串联,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,电压表V2测定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压之和,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,变化前后的电流分别为I1、I2。
A.由于电压表V1测定值电阻R1两端的电压,则电压表示数的变化量为
=I2R1-I1R1=ΔIR1
则,故A正确;
B.灯泡L两端的电压为UL=U-U2,所以ΔUL=ΔU2,由欧姆定律可知,灯泡的电阻为
由于灯丝电阻是不变的,而R1和R2的阻值之和是变化的,故B错误;
CD.由A选项分析可知, ,由B选项分析可知,电路中相等,由于未已知R1与RL之间的关系,所以无法比较与的大小关系,故C错误,D正确。
故选AD。
51.(21-22九年级上·四川泸州·期末)已知R0的阻值,Rx的阻值未知,下列四位同学设计的电路开关闭合后能够测出Rx的电阻的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】A.由图可知,利用电压表无法求出待测电阻Rx的两端的电压,无法求出电阻,故A不符合题意;
B.由图可知:R0与Rx串联,电压表分别测出R0、Rx的两端的电压,根据欧姆定律求出R0的电流,根据串联电路的电流特点可知待测电阻的电流,根据欧姆定律即可求出Rx的电阻,故B符合题意;
C.由图可知:R0与Rx并联,电流表分别测出通过R0、Rx的电流,根据欧姆定律求出R0两端的电压,根据并联电路的电压特点可知待测电阻两端的电压,根据欧姆定律即可求出Rx的电阻,故C符合题意;
D.由图可知:R0与Rx并联,电流表分别测出通过干路电流和Rx的电流,根据并联电路的电流特点可知R0的电流,根据欧姆定律求出R0两端的电压,根据并联电路的电压特点可知待测电阻两端的电压,根据欧姆定律即可求出Rx的电阻,故D符合题意。
故选BCD。
52.(22-23九年级上·四川泸州·期末)传感器能感受声音、图像、压力、磁场等各种信息,因此传感器在生产生活中有着广泛的应用。如图为某传感器使用的简化电路,图中电源电压不变,R1为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,R2是阻值为30Ω的定值电阻,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.3A和0.2A,则电源电压为 V,此时压敏电阻R1的阻值为 Ω,当R1受到的压力变大时,电流表A1和A2示数变化量的大小ΔI1 ΔI2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 3 15 等于
【详解】[1][2][3]由题意可得,电阻R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路电流,由并联电路电流与电压规律可得,通过R2的电流为
电源电压与R2两端的电压相等,则
由题意可得,通过R1的电流为0.2A,由欧姆定律可得,R1的电阻为
当R1受到的压力变大时,其电阻变小,电流表A2的示数变大,通过R2的电流不变,电流表A1的示数变大,且变化量与电流表A2的变化量相同,即。
53.(22-23九年级上·四川泸州·期末)如图所示的电路,电源电压3V不变,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S后,电流表的示数为A,电压表V1测的是 (选填“R1”“R2”或“电源”)的电压,电压表V1与V2的示数之比为 。
【答案】 R1 1︰3
【详解】[1]由图可知,电路为串联电路,电压表V1并联在R1两端,测量R1两端的电压。
[2]电压表V2并联在电源两端,测量电源电压,串联电路电压比等于电阻比,R1=10Ω,R2=20Ω,则R1两端的电压与R2两端的电压之比为1︰2,又因为串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以R1两端的电压即压表V1的示数与电源电压即V2的示数之比为1︰3。
54.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,电源电压不变,灯泡的电阻为6Ω,当开关和都闭合,甲、乙两表均为电压表时,甲、乙两表的示数分别为2.4V和6V,则灯泡的电阻为 Ω。当仅闭合开关,甲、乙两表均为电流表时,则甲、乙两表的示数之比为 (不计温度对灯丝电阻的影响)。
【答案】 9 5:3
【详解】
[1] 当开关S1和S2都闭合,甲、乙两表均为电压表时,两灯泡串联,甲电压表测L2两端的电压,乙电压表测电源的电压。设灯泡和灯泡的电阻分别为和,电源电压
由串联分压规律可知
代入数据得
解得
[2] 当仅闭合开关S1,甲、乙两表均为电流表时,L1与L2并联,电流表甲测干路电流,电流表乙与测L2支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和。设甲、乙两表的示数分别为和,则
得
甲、乙两表的示数之比为5:3。
55.(23-24九年级上·四川德阳·期末)如图所示的电路中,,要使与组成并联电路,应该闭合开关 。若只闭合开关,则与两端的电压之比为 。
【答案】 S1和S3 4∶1
【详解】[1]根据题图可知,闭合S1和S3,断开S2,电路电流有两条路径,R1与R2组成并联电路。
[2]若只闭合开关,R1与R2组成串联电路,串联电路电流处处相等,根据欧姆定律可知,电压比等于电阻比,故
56.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“3V 0.5A”字样。如图乙所示图像中,U表示电压表示数,I表示电流表示数。当闭合开关S,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.2A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)求灯泡的电阻RL;
(2)求电源电压和滑动变阻器最大阻值。
【答案】(1)6Ω;(2)9V,24Ω
【详解】解:(1)灯泡L标有“3V 0.5A”字样,当灯泡两端电压为3V时,通过灯泡的电流为0.5A,则灯泡的电阻
(2)滑片P从b端滑到中点时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流增大,灯泡两端电压增大,由乙图可知,滑片P滑到中点时,灯泡两端电压为3V,则此时电流为0.5A,则有电源电压
①
滑片P在b端时,滑动变阻器的阻值最大,电路中电流最小,由于滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.2A,所以此时电路中电流
则有电源电压
②
联立①②解得
R=24Ω,U=9V
答:(1)灯泡的电阻为6Ω;
(2)电源电压为9V,滑动变阻器最大阻值为24Ω。
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专题05 欧姆定律
考点一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(23-24九年级上·四川成都·期末)小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
D.图丙:多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
2.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图所示在“探究电路中电流跟电阻的关系”的实验过程中,当A、B两点间的电阻由10更换为15后,为了探究上述问题,应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动
B.适当减小电池的节数
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.将变阻器滑片适当向左移动
3.(23-24九年级上·四川成都·期末)用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻R1(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器R2。如表为实验数据记录表。关于该实验,下列说法正确的是( )
序号
电阻R1/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻R1由5Ω更换为10Ω时,不用断开开关
C.使用滑动变阻器的目的是使R1两端的电压为不同值
D.若使用现有器材完成第4次实验,需要更换滑动变阻器
4.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图是“探究电流与电压关系”的实验电路,电源电压恒为3V,定值电阻R=5Ω,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最右端
B.闭合开关后,电流表示数为零,电压表示数接近3V,故障可能是滑动变阻器开路
C.将滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表示数逐渐减小
D.该实验电路中,电压表使用的量程正确
5.(23-24九年级上·四川成都·期末)在“探究电流与电阻的关系”的实验中如图,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比
B.实验中应控制电阻两端电压不变
C.记录多组数据是为了求平均值,减小误差
D.实验只需用到一个10Ω的电阻
6.(23-24九年级上·四川成都·期末)小华同学在探究“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I-U 图像。下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻与其两端的电压成正比
C.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.2A
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路电流为0.6A
7.(23-24九年级上·四川成都·期末)关于电流与电阻、电压的关系,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流越大,表明导体的电阻越小
B.导体两端的电压越大,表明导体的电阻越大
C.当导体两端的电压一定时,导体的电阻越小,通过导体的电流越大
D.当导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流越大
8.(23-24九年级上·四川成都·期末)小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中,小刚应该保持AB间的 不变,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了完成后续探究,他应该将滑动变阻器的滑片向 移动适当距离。
10.(23-24九年级上·四川泸州·期末)某实验小组用图甲所示电路来探究电流与电阻的关系。多次正确实验,测得的数据如图表所示,请在图乙中画出电流与电阻倒数关系的图像。
次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
11.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图所示是“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验实物电路,图中已连接一部分,其中电源为2节干电池,定值电阻约为10Ω,请将电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小)。
考点二 欧姆定律的概念和理解
12.(22-23九年级上·四川凉山·期末)下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B.酒精灯内的酒精燃烧一半后,比热容和密度都不变,热值减小
C.电荷的定向移动形成电流,电流的方向与正电荷定向移动方向相同
D.从欧姆定律可导出,由此可以说明电阻与电压成正比,与电流成反比
13.(22-23九年级上·四川乐山·期末)对于欧姆定律公式的理解,下列说法中正确的是( )
A.对某一导体来说,导体的电阻与其两端电压成正比
B.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C.导体的电阻与通过该导体的电流有关
D.导体的电阻与该导体两端的电压有关
15.(23-24九年级上·四川德阳·期末)探究电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)【问题】电流与电压有怎样的关系?
(2)【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大;
(3)【设计实验】如图是该实验的电路图,图中的滑动变阻器在本实验中的作用是:限制电流,保护电路;通过调节接入电路的 大小,来改变R两端的 ;
(4)【进行实验】按电路图连接电路,闭合开关,保持电阻不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示;
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(5)【分析与论证】请把上表中的实验数据在坐标系中描点,并绘出图像 ;
(6)【结论】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
16.(23-24九年级上·四川泸州·期末)小明在探究“电流与电阻的关系”时,采用了如图甲所示的电路,实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”、“B”);
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针几乎无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 ;(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
(3)排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点并连线,则图中阴影部分面积表示的物理量是 ,其数值为 ;
(4)当小明接入30Ω定值电阻时,发现无论如何移动滑动变阻器无法完成实验,原因是 ,利用已给器材,你解决问题办法是 ;
(5)在此实验的基础上,小明得到了电流与电阻的关系: 。
17.(23-24九年级上·四川成都·期末)小夏用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压保持不变,滑动变阻器上木有“”字样,R为电阻箱。
(1)将电阻箱接入电路,依次将电阻箱的电阻调为,每次增大电阻箱电阻后均调节滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,读取相应的电流表示数,绘制了如图乙所示的图像。根据图像可知,电压表示数为 V。
(2)实验过程中,突然电流表示数变成零,电压表示数变大,若电路中只有一处故障,则该故障可能是
(3)老师看了图像后说有个数据不是实际测量得到的,当电阻箱电阻调到 时,无法完成实验。
18.(23-24九年级上·四川成都·期末)小明做“探究电流与电压的关系”的实验,如图甲所示:
(1)本次实验中应保持 (选填“电流”、“电压”或“电阻”)不变;
(2)在图甲中,检查电路后,在闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明在实验中记录了5组实验数据,如图乙所示,请依据图中的描点,连线完善I-U图像 ;通过对图像的分析可以得到的结论是 ;
(4)另一个小组实验后得到的I-U图像如图丙所示,你觉得最有可能的原因是 。
考点三 欧姆定律的应用
19.(23-24九年级上·四川眉山·期末)如右图所示,电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,测得U甲︰U乙=4︰3,断开开关S,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,此时I甲︰I乙是( )
A.3︰1 B.1︰3 C.1︰4 D.4︰1
20.(23-24九年级上·四川广元·期末)如图所示,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.4A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为7.5V
B.R2的阻值为12Ω
C.S1、S2都闭合时,通过R1与R2的电流之比是4∶1
D.S1、S2都闭合时,R1与R2两端的电压之比为4∶5
21.(22-23九年级上·四川德阳·期末)如图所示,电源电压为5V,闭合开关S,电压表的示数为2V,则( )
A.灯泡L1两端的电压是2V
B.灯泡L1和L2的电阻之比是3∶2
C.若灯泡L2的灯丝烧断,电压表示数为零
D.通过灯泡L1的电流远大于通过灯泡L2的电流
22.(22-23九年级上·四川宜宾·期末)如图九三班徐蕾同学结合学习的电路知识设计了噪声检测电路如图甲所示,R为噪声感应电阻,其阻值随噪声响度β的增减变化如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当噪声响度增大时,电流表和电压表的示数变化( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
23.(23-24九年级上·四川乐山·期末)张华同学在“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像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.将甲、乙两导体并联后接到电压为的电源上,干路中的电流为0.9A
B.将甲、乙两导体串联后接到电压为的电源上,通过导体乙的电流为
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.甲和乙都是定值电阻,且导体甲的电阻小于导体乙的电阻
24.(23-24九年级上·四川成都·期末)两个灯泡分别并联(如图甲)和串联(如图乙)接在电源电压相同的电路中。下列说法正确的是( )
A.图甲中通过A处的电流一定与图甲中通过B处的电流不相等
B.图乙中灯泡和两端的电压一定不相等
C.图甲中通过B处的电流等于图乙中通过B处的电流
D.图甲中通过C处的电流一定大于图乙中通过C处的电流
25.(22-23九年级上·四川泸州·期末)如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10Ω、20Ω,闭合开关S,通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则( )
A.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1 B.I1∶I2=2∶1,U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶2 D.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶2
26.(21-22九年级上·四川泸州·期末)“传感器”被广泛用于各行业中,“喝酒不开车,开车不喝酒”,是每个公民应该遵守的交通规则。如图是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么( )
A.电压表示数越大,电流表示数越大
B.电压表示数越大,电流表示数越小
C.电压表示数与电流表示数比值变大
D.电压表示数和电流表示数乘积变小
27.(23-24九年级上·四川成都·期末)用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻R1(5Ώ、10Ώ、15Ώ、30 Ώ各1个),规格为“15Ώ1A”的滑动变阻器R2,如表为实验数据记录表。关于该实验,下列说法正确的是( )
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
30
未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻R1由5Ώ更换为10Ώ时,应向左适当移动滑动变阻器滑片
C.使用现有器材无法完成第4次实验,是因为滑动变阻器最大阻值太小
D.若某次实验闭合开关后,电流表有示数,电压表示数为6V,可判断R1断路
28.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中( )
A.电路的总电阻变大 B.灯泡的亮度变亮
C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变小
29.(22-23九年级上·四川成都·期末)如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.该电路图还能探究“电流与电压的关系”
30.(23-24九年级上·四川成都·期末)在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了减小误差,有的是为了寻找普遍规律,下列是为了减少实验误差的是( )
A.在“探究通过电阻的电流与两端电压的关系”时,测量多组对应的电流和电压值
B.在“探究串联电路电压的规律”时,测量多组对应的电压值
C.在“探究某种物质的质量与体积关系”时,测量多组对应的质量和体积
D.在“测量定值电阻的阻值”时,测量多组对应的电压和电流值
31.(20-21九年级上·四川资阳·期末)某同学按如图所示电路做伏安法测小灯泡电阻的实验,则一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,发生这种现象的原因可能是( )
A.电流表的正、负接线柱接反了
B.小灯泡的灯丝断了
C.线路接错,电路中的某处发生了短路
D.以上说法都不正确
考点四 伏安法测电阻
32.(23-24九年级上·四川广安·期末)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“2.5V”的字样,他记录的实验数据如下表所示,其中有一次记录的电流表示数是错误的。关于该实验,下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.14
0.16
0.24
0.28
电阻/Ω
A.第3次实验记录的电流表示数是错误的
B.该实验中多次实验的目的是为了求平均值减小误差
C.第5次实验中小灯泡正常发光时的电阻最小
D.从第1次到第5次的实验过程中,滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动
33.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)在“伏安法测电阻”实验中,某同学的部分操作如下,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表应选择大量程进行试触
C.电压表应与待测电阻串联,电流表应与待测电阻并联
D.计算电阻时,应先计算电压与电流平均值,再求平均值的比值即可
34.(23-24九年级上·四川眉山·期末)物理的魅力在于探究的乐趣。某同学用伏安法测电阻,拟出下列实验报告:
[实验目的]学习运用电压表、电流表测量电阻。
[实验步骤]
①根据实验目的画好电路图
②按照电路图连接好电路,调节滑动变阻器,使电路中电阻最大
③接通开关,读出电压表、电流表的示数,并记于下表。
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
3.5
0.5
7.0
④断开开关,计算出Rx=7Ω。试回答下列问题:
(1)请按照电路图用笔划线代替导线,将实物图补充完整。
(2)本实验报告不完整,请补充实验原理 ;
(3)从“实验步骤”看,实验数据不科学,主要缺陷是 ;
(4)滑动变阻器在实验中所起的作用是(写出一点即可) ;
(5)这种方法测出的电阻值较真实值 。(选填偏大,偏小或不变)
35.(23-24九年级上·四川广元·期末)小华在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时,设计了如图甲所示的实验电路,已知标有“3V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为6Ω,电源电压为6V,滑动变阻器的规格满足实验要求。
(1)将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,发现灯不亮,请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现电压表的示数为2.0V,为了使小灯泡正常发光 (选填“A”或“B”)端滑动。若小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)上述实验结束后,同组的小张同学又取来R=10Ω的定值电阻,设计了如图丙所示的电路图,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光,此时电路的总功率为 W。
考点五 欧姆定律的计算
36.(23-24九年级上·四川眉山·期末)一段导体两端电压为5V时,导体中的电流强度为0.5A,若导体两端电压增加一倍,导体中的电阻为 。
39.(23-24九年级上·四川德阳·期末)如图所示的电路中,电阻R0=12Ω,闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5V;将S2切换到b端,电压表示数为1.5V,此时电路电流为 A,电阻R0∶Rx为 。
41.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图甲所示是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘中所放物体质量m大小的关系图象如图乙所示。已知托盘中未放入任何物体时,电流表示数为I=0.01A,且电源电压为8V保持不变。请回答下列问题:
(1)求定值电阻 R1的阻值;
(2)若托盘中放入某物体后,电流表示数为I′=0.02A,求该物体的质量大小;
(3)求放入0.6kg物体后,定值电阻R1两端的电压。
42.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示是科技小组设计的测温报警器,电源电压恒为12V,R0为定值电阻,阻值为100Ω,当通过报警器(电阻不计)的电流时就会报警。环境温度t在范围,热敏电阻RT随温度t变化的关系是。请计算:
(1)将开关S拨到c端,滑动变阻器R的滑片P从b端向a端移动,直至报警器报警时停止移动,此时滑动变阻器R接入电路中的电阻值为多少?
(2)保持滑片P不动,当开关S拨到d端时,若环境温度为30℃,则电流表的示数为多少?
43.(23-24九年级上·四川内江·期末)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火成功发射。在发射前,需要检验飞船舱体的气密性。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气,则密闭容器及真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。已知密闭容器不漏气时的环境气压为,电源电压U恒为,定值电阻的阻值为;和是两个相同的压敏电阻,它们的阻值与环境气压的关系如下表所示:
环境气压/()
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻或阻值/
30
22
10
6
4
2
则:
(1)当开关S接a,环境气压为时,电流表的示数是多少?
(2)当开关S接b时,若电压表的示数为,请通过计算判断此时真空室是否漏气。
44.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,电源电压不变,为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由最右端移动到最左端的过程中,电压表的示数从6V变为18V,电流表的示数从1A变为3A。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
46.(22-23九年级上·四川巴中·期末)图甲所示,电源电压保持不变,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A,滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,电流表与电压表示数的关系如图乙所示。求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)电源电压U;
(3)为保证电路元件安全,求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围和整个电路消耗的最大功率。
47.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图是测量电阻Rx的四种方案,在四个电路中电源两端的电压均保持不变,定值电阻R0的阻值已知。在不拆改电路的前提下,不能测量出定值电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
48.(23-24九年级上·四川宜宾·期末)如图,在探究“电流与电阻的关系”实验中,关于滑动变阻器的说法正确的是( )
A.滑动变阻器可以保护电路
B.利用滑动变阻器控制R两端电压不变
C.若R从5Ω更换为10Ω,R′的滑片应向右端移动
D.若R从5Ω更换为10Ω,R′的滑片应向左端移动
49.(22-23九年级上·四川南充·期末)如图,在“探究电流与电阻的关系时,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,四个电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.实验中移动滑片的作用是控制不同电阻两端的电压一定
B.实验中将5Ω的电阻换成10Ω,电压表示数变小
C.实验中将5Ω的电阻换成10Ω,应将滑片向右移
D.由实验可得:电压一定,导体的电阻与导体的电流成反比
50.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端,电压表、示数的变化量分别为、,电流表示数的变化量为,灯泡灯丝电阻随温度的变化忽略不计。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.由题意,无法比较与的大小关系
51.(21-22九年级上·四川泸州·期末)已知R0的阻值,Rx的阻值未知,下列四位同学设计的电路开关闭合后能够测出Rx的电阻的是( )
A. B.
C. D.
52.(22-23九年级上·四川泸州·期末)传感器能感受声音、图像、压力、磁场等各种信息,因此传感器在生产生活中有着广泛的应用。如图为某传感器使用的简化电路,图中电源电压不变,R1为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,R2是阻值为30Ω的定值电阻,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.3A和0.2A,则电源电压为 V,此时压敏电阻R1的阻值为 Ω,当R1受到的压力变大时,电流表A1和A2示数变化量的大小ΔI1 ΔI2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
53.(22-23九年级上·四川泸州·期末)如图所示的电路,电源电压3V不变,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S后,电流表的示数为A,电压表V1测的是 (选填“R1”“R2”或“电源”)的电压,电压表V1与V2的示数之比为 。
54.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,电源电压不变,灯泡的电阻为6Ω,当开关和都闭合,甲、乙两表均为电压表时,甲、乙两表的示数分别为2.4V和6V,则灯泡的电阻为 Ω。当仅闭合开关,甲、乙两表均为电流表时,则甲、乙两表的示数之比为 (不计温度对灯丝电阻的影响)。
56.(23-24九年级上·四川成都·期末)如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“3V 0.5A”字样。如图乙所示图像中,U表示电压表示数,I表示电流表示数。当闭合开关S,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.2A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)求灯泡的电阻RL;
(2)求电源电压和滑动变阻器最大阻值。
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