14.3 欧姆定律的应用 2024—2025学年沪粤版物理九年级上册

2024—2025学年九年级上册物理沪粤版14.3 欧姆定律的应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在平台上放了一个电子秤。图是电子秤的原理图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片P与弹簧顶端固定在一起，下列说法正确的是（　　） A．电路中R0起到保护电路的作用，R与R0是并联的 B．电子秤仪表是由电压表改装而成的 C．食品质量越大，通过R的电流越大 D．食品质量越大，仪表示数越小 2．如图是电阻甲和乙的I-U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（　　） A．乙是定值电阻，阻值为5Ω B．当甲两端电压为0时，甲的电阻也为0 C．将甲和乙串联，当电流为0.4A，则它们两端的电压之比为2:1 D．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A 3．如图所示，长度相同、横截面积不同的镍铬金属棒AB和BC连接在一起，如果在AC两端加上一定的电压U，设通过AB、BC的电流分别为、；AB、BC两端的电压分别为、；镍铬合金棒AB、BC的电阻分别为、，则（　　） A． B． C． D． 4．如图所示是小明设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，R1为定值电阻．当开关S闭合，压力F增大时，电流表与电压表示数变化情况是 A．电流表示数不变，电压表示数变小     B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电流表示数变小，电压表示数变大      D．电流表、电压表示数都变小 5．在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，滑动变阻器R的规格为“20Ω  1A”，灯泡L上标有“6V  3W”的字样，假设灯丝的电阻不变．闭合开关S，在不损坏电路元件的情况下，下列说法正确的是（　　） A．在滑片P向左移动的过程中，灯泡的亮度变暗 B．灯泡的电阻为2Ω C．滑动变阻器允许的调节范围是6～20Ω D．滑动变阻器允许的调节范围是10～20Ω 6．如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，R=10Ω，滑动变阻器的最大阻值。当开关S闭合后，在将滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化是由（　　） A．0.3A～0.1A B．0A～0.1A C．0.1A～0.3A D．0.3A～0A 7．如图甲，无人机利用测距传感器来判其离地高度，若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图乙所示，如图丙为其电路的简化原理图，图中电源电压保持不变，R0为定值电阻，要使高度表（实质是电流表或电压表）示数能随飞行高度的增加而增加，以下说法正确的是（   ） A．高度表应该是电压表，安装在“1”处 B．高度表应该是电流表，安装在“2”处 C．高度表应该是电压表，安装在“3”处 D．高度表应该是电流表，安装在“3”处 8．如图所示的电路中，电源两端电压为4.5V保持不变．滑动变阻器R1上标有“20Ω 1A”字样．定值电阻R2=5Ω．电压表的最大测量值3V；电流表的最大测量值0.6A．开关S闭合后．如果要求电压表和电流表的示数均不超过各自的最大测量值，则滑动变阻器接入电路电阻值的变化范围是 A．0﹣20Ω B．10﹣20Ω C．5﹣10Ω D．2.5﹣10Ω 9．如图甲为可调亮度台灯，图乙为其用于调亮度的电位器结构图．a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连。转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是 （　　） A．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 B．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 C．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的 D．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡亮度不变 10．如图所示，将两电阻串联接入电路中，R1=5Ω，R1两端的电压U1=2V，R2两端的电压U2=4V。则以下说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．电路中的电流为0.4A C．R1与R2的阻值之比为2∶1 D．R1与R2的阻值之比为1∶1 11．如图所示的四个电路，整个实验过程中电池的电压不变，R已知，则不能测出Rx阻值的电路是( ) A． B． C． D． 12．下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是(　　) A．30 Ω和15 Ω B．20 Ω和25 Ω C．10 Ω和35 Ω D．5 Ω和40 Ω 13．如图所示的电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中（　　） A．电压表V2的示数将变小 B．电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大 C．电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等 D．灯泡的亮度始终保持不变 14．如图甲热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶．它的内部有2只相同的PTC（是一种新型的半导体材料）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C．单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示．关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是（    ） A．扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中 B．松开扳机，当温度为180℃时，电路中的总电阻为1210Ω C．松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55W D．扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能为4800J 15．如图甲所示是灯泡L和电阻R的I-U图像，将灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压保持不变；只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A。若再闭合开关S2，下列说法中正确的是（   ） A．电流表示数变大，灯变亮 B．电流表示数不变，灯亮度不变 C．此时，L的电阻大于R的阻值 D．若将L和R串联在5V的电源上，电流表的示数是0.2A 二、填空题 16．如图所示，当滑片向左移动时，电流表的示数将 ，电压表的示数将 ；电压表与电流表的示数之比将 ．（选  填“变大”、“不变”或“变小”） 17．如果电线和用电器使用年久，绝缘皮老化或破损，使两根电线直接连通，会造成短路，这是非常危险的．发生短路时，电路的 很小， 过大，可能引发火灾． 18．如图，R1＝10Ω，R2是变阻器，铭牌上标有“20Ω、2A”字样，电源电压恒为10V。 （1）R2铭牌上的“20Ω”表示： ；“2A”表示： ； （2）当R2的滑片P滑到A端时，电压表和电流表的示数分别为 。 19．如图甲所示的电路，开关闭合以后，将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端，得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图乙所示。图乙中B是电压表 的示数随电流变化的图像，分析可知电源电压是 V；滑动变阻器的最大阻值为 Ω。 三、计算题 20．如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器R1标有“48Ω 1.5A”小灯泡L标有“6V 3W”字样．（假设灯丝电阻不变)．求： (1) S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变 阻器接入电路中的阻值 (2)保持(1)中滑动变阻器滑片的位置不变，闭合S、S1、S2, 此时电流表示数相比(1)中变化了1A，求R2的阻值 ． (3)S、S1、S2都闭合时，保证电路安全情况下，求整个电路消耗的总功率的范围 ． 21．如图所示电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω，开关S闭合后，电压表V1的读数是5V，电压表V2的读数为15V．求： （1）电流表A的读数？ （2）电路的总电阻？ 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 C C C A C A C D C B 题号 11 12 13 14 15 答案 C D D D D 1．C 【详解】A．R与R0是串联的，当滑片移到最上端时，R接入电路中的电阻为0，所以R0的作用是可以防止R接入电路中的电阻为0时，电路中的电流过大时，烧坏仪表和电源，起到保护电路的转移，故A错误； B．由电路图可知，仪表串联在电路中，则由电流表改装而成，故B错误； CD．食品质量越大时，滑片下移，接入电路中的电阻越小，电路中的总电阻越小，由可知，电路中的电流越大，则仪表示数越大，故C正确，D错误。 故选C。 2．C 【分析】(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析图象乙电阻的变化； (2)由图象可知，当甲两端电压为2.5V时对应的电流，根据欧姆定律求出甲的阻值；导体的电阻只与导体的材料、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； (3)将甲和乙串联，当电流为0.4A时，通过甲、乙的电流相等，根据图象读出对应的电压，然后求出它们两端的电压之比； (4)若甲和乙并联，若电压为1V，它们两端的电压均为1V，根据图象读出通过的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流。 【详解】A．由图象可知，乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知，乙电阻的阻值变化，故A错误； B．由图象可知，当甲两端电压为2.5V时，通过甲的电流为0.5A，由可得 因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以甲两端电压为0时其阻值为5Ω不变，故B错误； C．将甲和乙串联，当电流为0.4A时，通过甲、乙的电流均为0.4A， 由图象可知 U甲=2V，U乙=1V 则 U甲:U乙=2V:1V=2:1 故C正确； D．若甲和乙并联，若电压为1V，它们两端的电压均为1V， 由图象可知 I甲=0.2A，I乙=0.4A 由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流 I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A 故D错误。 故选C。 【点睛】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用以及影响电阻大小因素的理解，关键是根据图象得出相关的信息。 3．C 【详解】由图可知，两金属棒串联，所以 I1=I2 两金属棒的材料相同，长度相同，横截面积不同，则 SAB＜SBC 所以 R1＞R2 通过两导体的电流相等，由U=IR可知 U1＞U2 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【分析】由图可知，R1与R2串联，并且R2连入的阻值始终是最大值，电压表测R2下半部分两端电压，根据串联电路特点和欧姆定律分析判断滑片移动时电表示数变化． 【详解】如图所示,R1与R2串联,并且R2连入的阻值始终是最大值,电压表测R2下半部分两端电压，电源电压不变,由I＝可知，电路中电流不变，即电流表示数不变；压力F增大时，滑片P向下移动，电压表所测下半部分电阻减小，由U＝IR可知下半部分分得电压减小，即电压表示数变小．故选A. 5．C 【分析】由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流； （1）根据滑动变阻器电阻的变化判定电流的变化，根据公式P＝I2R判定灯泡功率的变化； （2）根据灯泡的额定功率和额定电压求出灯泡的电阻； （3）（4）根据欧姆定律求出电路中的最大电流，根据欧姆定律、串联电路的电压关系求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，然后得出滑动变阻器接入电路中的范围． 【详解】A、在滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路的总电阻减小，电路中的电流变大，根据P=I2R可知灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误； B、灯泡的电阻为：，故B错误； CD、灯泡正常发光时的电流为：； 此时滑动变阻器两端的电压为U'=U﹣UL=9V﹣6V=3V， 电路中的最大电流为0.5A，则滑动变阻器接入电路的最小电阻为；； 滑动变阻器的电阻变大时，电路中的电流减小，根据U=IR可知，灯泡两端的电压减小，则电流表和电压表不会被损坏，所以滑动变阻器的调节范围为6～20Ω；故C正确，D错误． 故选C． 6．A 【详解】由题意可知，，当滑动变阻器的滑片位于A端时接入电路中的阻值为0，电流表的示数为 又，故当滑动变阻器的滑片位于B端时，电流表的示数为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】由丙图知，测距传感器的阻值R1与R0为定值电阻串联，串联电路的电流处处相等，串联电路的总电阻 由乙图知，测距传感器的阻值R1随离地高度h的增加而增加。 AC．若高度表是电压表，安装在“1”处时，测距传感器的阻值R1随离地高度h的增加而增加，则电路总电阻增大，电源电压保持不变，根据欧姆定律得，电路中电流减小，所以定值电阻R0两端电压减小，测距传感器的阻值R1两端电压增加，所以安装在“1”处示数变小；安装在“3”处，示数变大，故A错误，C正确； B．若高度表是电流表，安装在“2”处，测距传感器的阻值R1随离地高度h的增加而增加，电路中总电阻变大，电源电压保持不变，根据欧姆定律得，电路中电流减小，电流表示数减小，故B错误； D．若高度表是电流表，安装在“3”处，测距传感器的电阻R1被短路，电路中只有定值电阻R0接入电路，R0的阻值不变端，电源电压保持不变，根据欧姆定律得，电路中电流不变，电流表示数不变，故D错误。 故选C。 8．D 【分析】由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流． 当电流表的示数最大时R1接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出接入电路中的最小阻值； 当电压表的示数最大时R1接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出接入电路中的最大阻值，进一步得出答案． 【详解】由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流． 当电流表的示数I大=0.6A时，R1接入电路中的电阻最小， 由可得，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，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： ，故ABC错误； 当电压表的示数U1=3V时，R1接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：， 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：， 即： 解得：． 所以，滑动变阻器接入电路电阻值的变化范围是2.5Ω～10Ω，故D正确． 故选D． 9．C 【详解】A．若只将a、c接入电路，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错误； B．若只将b、c接入电路，滑片右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小，电路中电流变大，灯泡变亮，故B错误； C．转动旋钮滑片，改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变了接入电路中的电阻，根据欧姆定律可知，改变了电路中的电流，从而改变了灯泡的亮，故C正确； D．若只将a、b接入电路，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D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．根据串联电路电压规律可知，电源电压 U=U1+U2=2V+4V=6V 故A错误； B．通过R1的电流为 串联电路各处电流都相等，所以 I1=I2=0.4A 故B正确； CD．串联电路，电压与电阻成正比 故CD错误。 故选B。 11．C 【详解】A．当S闭合S1断开时，电路为R的简单电路，电流表测电路电流，读出此时电流表示数I1，则可由欧姆定律求出电源电压为I1R，当闭合开关S、S1，电路为R与Rx并联电路，电流表测干路电流，R所在支路不受影响，读出电流表示数为I2，由并联分流及电压规律可求Rx电阻如下： 故A不符合题意； B．闭合S、S1时，Rx被短路，电路为R的简单电路，电压表测电源电压，读出示数为U1，闭合S断开S1，电路为R与Rx串联电路，电压表测R两端电压，读出示数为U2，由串联分压及电压之比等于电阻之比可求Rx阻值为： 解得： 故B不符合题意； C．当开关S闭合后，电路为R与Rx串联电路，电压表测R两端电压，电流表测电路电流，由于不知道电源电压，则只能得到Rx电流，无法得到电压，无法测量其电阻大小，故C符合题意； D．闭合S断开S1时，电路为R与Rx串联电路，读出电流表示数为I1，闭合S和S1时，电路为Rx简单电路，读出电流表示数I2，由于电源电压不变，设电源电压为U，则有： 解得： 故D不符合题意。 12．D 【详解】因为并联电阻总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和；则R总＝；由A. B. C. D四个选项可知：四个选项中R1+R2都等于45Ω；故R1⋅R2越小的，则总电阻就越小；A中R1⋅R2＝30Ω×15Ω＝450Ω2；B中R1⋅R2＝20Ω×25Ω＝500Ω2；C中R1⋅R2＝10Ω×35Ω＝350Ω2； D中R1⋅R2＝5Ω×40Ω＝200Ω2；通过比较可知D选项的两个电阻的R1⋅R2积最小，所以并联后阻值最小．故选D. 13．D 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V1、V2均测电源两端的电压，电流表A1、A3测滑动变阻器支路的电流，电流表A2测灯泡支路的电流； A．因电源电压恒定不变，所以，滑片移动时，电压表V1、V2的示数均不变，故A不符合题意； BC．将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1和A3的示数变大，则电流表A1的示数与电流表A2的示数不会始终相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小，故BC不符合题意； D．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，电流表A2的示数不变，灯泡的亮度始终保持不变，故D符合题意。 故D。 14．D 【详解】试题分析：（1）扣动扳机时，联动开关S同时掷向A、B，分析电路图得： 两只PTC元件并联在电路中，当温度为180℃时，， ∴1min电路消耗的电能： 故A选项错误，D选项正确． （2）松开扳机时，联动开关S同时掷向B、C，两只PTC元件串联在电路中，当温度为80℃时，， ∴电路消耗的电功率： 当温度为180℃时， 电路中的总电阻为 故B、C选项错误． 故选D． 考点：电功的计算；欧姆定律的应用；电功率的计算． 点评：本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式的掌握和运用，能读懂电路图中开关对元件的控制作用，是解决本题的关键，考查了学生的读图分析能力． 15．D 【详解】由电路图可知，只闭合S1时，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流；再闭合开关S2时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流。 AB．根据并联电路各支路独立工作、互不影响可知，再闭合开关S2​时，通过L的电流不变，仍为0.5A，灯的亮度不变。由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流大于0.5A，即电流表的示数变大，故AB错误； C．由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，由图像可知，当通过灯泡的电流为0.5A时，灯泡两端的电压为4V，即电源电压为4V，此时，L的电阻为 再闭合开关S2时，灯泡L与电阻R并联，此时电阻R两端电压为4V，由图甲可知，电阻R电流为0.2A，此时，R的电阻为 故C错误； D．若将L和R串联在5V的电源上，若电流表的示数是0.2A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压为1V，R两端的电压为4V，则电源电压为 故D正确。 故选D。 16． 变大 变小 变小 【详解】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由可知，定值电阻两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小；由电压表的示数变小和电流表的示数变大可知，电压表与电流表的示数之比将变小． 故答案为变大；变小；变小． 【点睛】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意电压表不测电源用电器两端的电压． 17． 电阻 电流 【分析】据欧姆定律可知，当发生短路时，电路中电流会很大；根据焦耳定律可知，当电路中电流很大时，导体产生的热量会更多． 【详解】当电线发生路短路时，导线直接连通，电路的总电阻很小，电流很大，由焦耳定律可知，短时间内会产生很多热量，使电线的温度急剧上升，引燃附近易燃物品而引起火灾． 18． 变阻器的最大阻值为20Ω 允许通过变阻器的最大电流为2A 10V，1A 【详解】（1）[1][2]R2铭牌上的“20Ω”表示：变阻器的最大阻值为20Ω；“2A”表示允许通过变阻器的最大电流为2A。 （2）[3]由图可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压。当R2的滑片P滑到A端时，变阻器接入电路的电阻为零，此时电路相当于R1的简单电路，电压表示数等于电源电压，为10V；电流表的示数为 19． V 9 20 【详解】[1][2][3]开关闭合以后，电压表V测量电源电压，电压表V1测量电阻R1两端电压，电压表V2测量变阻器R2两端电压，图乙中B保持为电源电压即9V不变，所以是电压表V的示数随电流变化的图像；根据串联分压可知，A是电压表V2的示数随电流变化的图像，滑动变阻器的滑片在最右端时接入的阻值最大，此时电路中的电流为0.3A，变阻器两端电压为6V，则 20． 12Ω 24Ω 9—24W 【详解】（1）S闭合，S1、S2都断开时，灯与滑动变阻器串联， “6V 3W”的灯正常发光时电流为： ， 串联时电流相等，所以滑动变阻器接入电路中的阻值为： ； （2）保持(1)中滑动变阻器滑片的位置不变，闭合S、S1、S2, 此时灯被短路，R1与R2并联 所以电流增大了1A，此时电流为：1.5A, 此时通过R1的电流为： 则通过R2的电流为： R2的阻值为： ； （3）S、S1、S2都闭合时，保证电路安全情况下，滑动变阻器阻值最大时，功率最小． R1的最小功率为： R2的功率为： 整个电路消耗的总功率最小为： ； 滑动变阻器最大电流为1.5A，所以滑动变阻器最大功率为： 整个电路消耗的总功率最大为： ． 21．(1)0.5A；(2)40Ω 【详解】（1）由电路图知道，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表V1 测电阻R1两端的电压，电压表V2 测R2 两端的电压； 根据串联电路电流处处相等知道，电路中的电流是：I=I1 =U1/R1=5V/10Ω=0.5A； （2）由串联电路电压的特点知道电源电压是：U=U1 +U2 =5V+15V=20V； 由I=U/R知道，电路的总电阻是：R=U/I=20V/0.5A=40Ω 点睛：本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律的应用，解题的关键是分析清楚电路结构，灵活运用公式． 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 $$