17.2 欧姆定律（同步练习）-2024-2025学年九年级物理全一册教材配套同步课件+同步练习（人教版）

17.2欧姆定律（同步练习）（原卷版） 一、单选题 1．如图所示，电流表读数为I，电压表读数为U，则（　　） A．U=0时，R=0 B．U变大时，变小 C．I变大时，变小 D．U变大时，不变 2．利用图示电路设计一种电子测温仪，电源电压恒定，为定值电阻，热敏电阻R有和两个，的阻值随温度升高而增大，的阻值随温度升高而减小。温度显示仪（图中未画出）由电流表或电压表替代。要求测量体温时显示仪的示数随体温的升高而变大，则（　　） A．若热敏电阻选择，可选择电流表做显示仪 B．若热敏电阻选择，可选择电流表做显示仪 C．若热敏电阻选择，可选择电压表做显示仪，且并联在两端 D．若热敏电阻选择，可选择电压表做显示仪，且并联在两端 3．如图所示电路，电源电压不变，AB为铅笔芯，开关闭合后，当滑片M在某一位置时，电路的总功率为P，电流表A1，A2的示数分别为I1、I2；当滑片M滑到另一位置时，电路的总功率仍为P，电流表A1的示数变为I1′，且，此时电流表A2的示数变为I2′，则（ ） A．I2′≥2I2 B．I2′≤2I2 C．I2′＞2I2 D．I2′=2I2 4．将甲、乙两电阻分别接在电压之比是3∶1的电路中，已知它们的电阻之比是2∶3，则通过它们的电流之比是（    ） A．1∶2 B．2∶1 C．2∶9 D．9∶2 5．工厂产品计数装置的示意图如图甲所示，P为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值变小），a、b两端接“示波器”（示波器对电路无影响），定值电阻R2为400Ω，电源电压为6V，水平传送带匀速运动，激光束会被产品挡住，示波器荧光屏上显示的R1两端电压与时间的关系图像如图乙所示，则（　　） A．激光照射R1时，R1的阻值是800Ω B．激光未照射R1时，R1的阻值是400Ω C．工作过程中，电路中的最大电流是10mA D．从0时起，1min时间内，共可以检查50个零件 6．如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（    ） A．甲的电阻值保持10Ω不变 B．乙的电阻值保持5Ω不变 C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总电流为0.5A D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为3V 7．某电子玩具表面有a、b两个插孔和一个开关。若把电压表正确接入插孔后再闭合开关，示数为4V；若把电流表正确接入插孔后再闭合开关，示数为0.4A。下列能正确反映玩具内部连接情况的电路图是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示的电路中，电源电压一定，开关S闭合后，有一个电表的指针没有发生偏转。移动滑动变阻器的滑片，此时观察到只有一个电表指针的位置在改变，则故障是（　　） A．变阻器R短路 B．电灯L短路 C．变阻器R断路 D．电灯L断路 二、多选题 9．测温模拟电路如图甲所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压 U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度变化的关系如图乙所示。则当开关S 闭合后（　　） A．电路可测量的最高温度为50℃ B．温度计的0℃不在电压表零刻度处 C．若增大U，电路可测量的最高温度将增大 D．若增大R，电路可测量的最高温度将增大 10．小明同学对电学的基本物理量有以下几点认识，其中正确的是（    ） A．正、负电荷的定向移动都能形成电流 B．导体两端的电压为零时，它的电阻也为零 C．干电池未接入电路时，“+”“-”极之间没有电压 D．将几股导线“并联”使用，可以有效的减小通电时导线的电阻 三、填空题 11．小芳家客厅里有六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏灯不亮，另五盏正常发光。六盏灯采用的是 连接方式，家庭电路的电压是 V，每盏灯工作时的电阻为1100Ω，通过开关的电流为 A，不亮的那一盏灯发生了 （选换“短路”或“断路”）故障。 12．如图所示的电路中，电源电压为3V不变，电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端，电压表变化范围是 ，电流表示数的变化范围是 ． 13．在图（a）所示的电路中，电源电压为18伏不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“  1A”字样，将一个表盘如图（b）所示的电压表并联在电路中。闭合开关S，通过R1的电流为0.6安。 (1)求R1两端的电压U1。 (2)求滑动变阻器R2的阻值。 (3)在移动滑动变阻器滑片P过程中，电压表示数的变化量ΔU为8伏。请判断电压表并联在 两端（选填“R1”、“R2”或“电源”），求滑动变阻器R2的阻值范围。 14．如图甲所示的电路中，小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示，闭合开关，变阻器滑片从如图所示位置往左滑一段距离的过程中，小灯泡的电阻将发生变化R1，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1 ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。为什么？（写出分析过程） 。 15．图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象，将该定值电阻R和灯泡L串联在图乙的电路中，闭合开关，此时电流表示数为0.4A，根据图中提供的信息请计算：电源电压为 V，电阻R的阻值为 Ω。 四、实验题 16．小明同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现，很多电器产品复杂的电路都是由简单的电路组合而成，使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关系。某次探究活动中，小明找到一个未知电阻R1（阻值不变），设计了如图所示的电路。电源电压保持6V不变，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整 （要求：滑片向左移动时电流表示数变小，且导线不能交叉）； 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 2 2.5 3 3.5 4.5 5 电流I/A 0.2 0.25 1.5 0.35 0.45 0.5 （2）根据电路图连接实验电路时，闭合开关后发现电压表无示数，电流表有示数。滑动滑片，电流表示数发生变化。则电路中故障可能是： ；排除故障之后，闭合开关，滑动滑片，记录实验数据见下表： ①由上表可知电阻R1＝ Ω。这些数据中有一组是明显错误的，请你帮助小明分析读取数据错误的原因是： ； ②通过此实验，可以得出电流I与电压U的关系：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 ； （3）保持其他元件不变，只将R1由10Ω更换为5Ω，要继续保持电阻R1两端电压3V不变，滑动变阻器R2需要向 （左/右）端滑动；将R1继续更换为15Ω、20Ω……，要想满足电阻R1两端电压保持3V不变，电阻R1可更换的最大电阻值为 Ω。 17．图是小红连接的测定2.5 V小灯泡电阻的实验电路．按正确的操作测得的数据如下表： 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2.0 0.20 10 2 2.5 0.24 10.4 3 2.8 0.25 请填写表中空白 ．从表中可以看出计算出的三次小灯泡电阻不相等，你认为可能的原因是什么 ? 五、综合题 18．测温手环 测温手环可用于监控体温，它主要由温度传感模块、蓝牙模块和电源模块组成。在温度传感模块中，对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，导热金属片温度变化引起热敏电阻阻值变化，进而引起电路中电流变化。温度传感模块中的测温芯片根据电流的大小计算出人体的温度，蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给移动设备，实现对人体温度的实时监控。 为了延长测温手环的工作时间，有些手环会内置霍尔元件。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当周围存在较强磁场时，它可以断开测温手环的电路，使手环“休眠”。 （1）导热金属片的内能是通过 的方式改变的； （2）测温手环的电路中，霍尔元件的作用相当于 （选填“电源”、“开关”或“用电器”）；手环通过 反映出人体的温度； （3）佩戴测温手环的人体温突然升高时，通过测温手环的电流 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19．亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示，电源电压保持不变。电压表量程为0~3V，R0是定值电阻，阻值为150Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后，当环境温度为20℃时，求： （1）R1的阻值随温度降低而 ； （2）R1的阻值为多少？此时电压表的示数为1.5V，通过R0的电流为多少？( ) （3）电源电压为多少？( ) （4）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？( ) 六、计算题 20．物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，力敏电阻R受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F=kh，k=2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图像如图丙。已知电源电压4.5V，R0=500Ω，电压表量程0~3V。外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0=5N。求： （1）当电压表示数为3V时，电路中的电流； （2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h； （3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图，并计算出改进后仪器能测量的最大下垂量。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 17.2欧姆定律（同步练习）（解析版） 一、单选题 1．如图所示，电流表读数为I，电压表读数为U，则（　　） A．U=0时，R=0 B．U变大时，变小 C．I变大时，变小 D．U变大时，不变 【答案】D 【详解】A．导体的电阻与导体两端是否有电压、以及导体中是否有电流无关，它取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度，因此电压为0时，电阻不为0，故A不符合题意； BCD．等于电阻的阻值，而电阻的阻值与电流、电压无关，故BC不符合题意，D符合题意。 故选D。． 2．利用图示电路设计一种电子测温仪，电源电压恒定，为定值电阻，热敏电阻R有和两个，的阻值随温度升高而增大，的阻值随温度升高而减小。温度显示仪（图中未画出）由电流表或电压表替代。要求测量体温时显示仪的示数随体温的升高而变大，则（　　） A．若热敏电阻选择，可选择电流表做显示仪 B．若热敏电阻选择，可选择电流表做显示仪 C．若热敏电阻选择，可选择电压表做显示仪，且并联在两端 D．若热敏电阻选择，可选择电压表做显示仪，且并联在两端 【答案】B 【详解】AC．若热敏电阻选择，的阻值随温度升高而增大，体温升高时，R1的阻值增大，电路的总电阻增大，由可知电路中的电流变小，要求测量体温时显示仪的示数随体温的升高而变大，不能在电路中串联电流表，可选择电压表做显示仪，由串联分压可知，电压表并联在R1两端，故AC不符合题意； BD．若热敏电阻选择，的阻值随温度升高而减小，体温升高时，R2的阻值减小，电路的总电阻减小，由可知电路中的电流变大，要求测量体温时显示仪的示数随体温的升高而变大，在电路中串联电流表，选择电流表做显示仪，如果电压表做显示仪，且并联在两端，由串联分压可知，电压表的示数会变小，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 3．如图所示电路，电源电压不变，AB为铅笔芯，开关闭合后，当滑片M在某一位置时，电路的总功率为P，电流表A1，A2的示数分别为I1、I2；当滑片M滑到另一位置时，电路的总功率仍为P，电流表A1的示数变为I1′，且，此时电流表A2的示数变为I2′，则（ ） A．I2′≥2I2 B．I2′≤2I2 C．I2′＞2I2 D．I2′=2I2 【答案】D 【详解】由电路图可知，铅笔芯电阻AM部分和BM部分并联，电流表A1测通过AM部分电阻的电流，电流表A2测通过BM部分电阻的电流，因滑片M在某一位置和另一位置时，电路的总功率相等，所以，由 可知，两种情况下电路的总电阻相等，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻之和，所以，当滑片位于M点时，电路的总电阻 同理可得，滑片M滑到另一位置时，电路中的总电阻 则 即 RAMRBM=RAM′RBM′ 因并联电路中各支路两端的电压相等，其电源的电压不变，所以，由可得 即 RAM′=2RAM 代入 RAMRBM=RAM′RBM′ 可得 电流表A2前后的示数之比 即 I2′=2I2 故选D。 4．将甲、乙两电阻分别接在电压之比是3∶1的电路中，已知它们的电阻之比是2∶3，则通过它们的电流之比是（    ） A．1∶2 B．2∶1 C．2∶9 D．9∶2 【答案】D 【详解】通过它们的电流之比是 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．工厂产品计数装置的示意图如图甲所示，P为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值变小），a、b两端接“示波器”（示波器对电路无影响），定值电阻R2为400Ω，电源电压为6V，水平传送带匀速运动，激光束会被产品挡住，示波器荧光屏上显示的R1两端电压与时间的关系图像如图乙所示，则（　　） A．激光照射R1时，R1的阻值是800Ω B．激光未照射R1时，R1的阻值是400Ω C．工作过程中，电路中的最大电流是10mA D．从0时起，1min时间内，共可以检查50个零件 【答案】C 【详解】AC．由电路图可知，R1与R2串联；有激光照射R1时，其阻值变小，根据串联分压原理可知，分得的电压变小，即ab间电压变小，由乙图可知此时的电压为2V，且此时电路中的电流最大，由串联电路的电压特点可知，R2两端的电压为 根据欧姆定律和串联电路的电流特点可知，电路中的最大电流为 则R1的阻值为 故A不符合题意，C符合题意； B．当没有激光照射R1时，其阻值变大，分得的电压变大，即ab间电压为4V，此时R2两端的电压为 此时电路中的电流为 此时R1的阻值为 故B不符合题意； D．由图像可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，从t＝0时起，在1min时间内 故D不符合题意。 故选C。 6．如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（    ） A．甲的电阻值保持10Ω不变 B．乙的电阻值保持5Ω不变 C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总电流为0.5A D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为3V 【答案】D 【详解】AB．由图像可知，甲、乙对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲、乙电阻的阻值不变，则甲、乙的电阻分别为 ， 故AB错误； C．甲、乙并联在2V电源上时，两电阻两端的电压为2V，由图像可知 I甲=0.4A，I乙=0.2A 故干路电流 I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A 故C错误； D．甲、乙串联在电路中时，当电路电流为0.2A时，由图像可知 U甲=1.0V，U乙=2.0V 故电源电压 U=U甲+U乙=1.0V +2.0V =3.0V 故D正确。 故选D。 7．某电子玩具表面有a、b两个插孔和一个开关。若把电压表正确接入插孔后再闭合开关，示数为4V；若把电流表正确接入插孔后再闭合开关，示数为0.4A。下列能正确反映玩具内部连接情况的电路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电流表插入ab之间时，电路为并联，电流表示数为 故A不符合题意； B．电压表插入ab之间时，电路为串联，电路中电流为 电压表测其中一个电阻，示数为 故B不符合题意； C．电流表插入ab之间时，电路为串联，电流表示数为 故C不符合题意； D．电压表插入ab之间时，测电源电压，示数为4V，电流表插入ab之间时，示数为 故D符合题意。 故选D。 8．如图所示的电路中，电源电压一定，开关S闭合后，有一个电表的指针没有发生偏转。移动滑动变阻器的滑片，此时观察到只有一个电表指针的位置在改变，则故障是（　　） A．变阻器R短路 B．电灯L短路 C．变阻器R断路 D．电灯L断路 【答案】B 【详解】A．若变阻器R短路，闭合开关，电路中形成电流，电压表测灯泡两端电压，电流表和电压表都产生偏转，移动已经短路的变阻器，不会对电路产生影响，故A不符合题意； B．若灯泡短路，电压表测导线两端电压，示数为零，闭合开关，电路中形成电流，电流表有偏转，滑动变阻器滑片的移动会改变该串联电路的电阻，故电流表示数会产生变化，但电压表示数依旧是零，故B符合题意； C．若变阻器断路，串联电路无电流，电流表指针不偏转，同时电压表所在支路也断开，即电压表指针也不会产生偏转，滑动变阻器滑片的移动也不会对电流表和电压表指针位置产生影响，故C不符合题意； D．若灯泡断路，串联电路无电流，电流表指针不偏转，此时电压表直接接在电源两端，测量电源电压，滑动变阻器滑片的移动不会对电源电压产生影响，故此过程电流表和电压表的指针位置都不会产生变化， 故D不符合题意。 故选B。 二、多选题 9．测温模拟电路如图甲所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压 U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度变化的关系如图乙所示。则当开关S 闭合后（　　） A．电路可测量的最高温度为50℃ B．温度计的0℃不在电压表零刻度处 C．若增大U，电路可测量的最高温度将增大 D．若增大R，电路可测量的最高温度将增大 【答案】BD 【详解】A．由甲图可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压，当电压表的示数最大，即Ut=3V时，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得定值电阻R两端的电压 UR=U-Ut=6V-3V=3V 则电路中的电流 热敏电阻的阻值 由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃，故A不符合题意； B．当温度计的示数为0℃时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知，热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数不为零，故B符合题意； C．若增大电源电压U，电压表的量程仍为0-3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律知电路的电流增大，热敏电阻的阻值Rt的最大阻值减小，电路可测量的最高温度减小，故C不符合题意； D．若增大R，电压表的量程仍为0-3V，电压表的最大示数是3V，定值电阻R两端的电压不变，由知电路中的电流减小，由可知热敏电阻的最大阻值增大，由图乙可知，电路可测量的最高温度将增大，故D符合题意。 故选BD。 10．小明同学对电学的基本物理量有以下几点认识，其中正确的是（    ） A．正、负电荷的定向移动都能形成电流 B．导体两端的电压为零时，它的电阻也为零 C．干电池未接入电路时，“+”“-”极之间没有电压 D．将几股导线“并联”使用，可以有效的减小通电时导线的电阻 【答案】AD 【详解】A．由探究发现，正、负电荷的定向移动都能形成电流，故A正确； B．导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，当导体两端的电压为零时，它的电阻不变，故B错误； C．干电池未接入电路时，“+”“-”极之间仍然有电压，故C错误； D．将几股导线“并联”使用，增大了导线的横截面积，可以有效的减小通电时导线的电阻，故D正确。 故选AD。 三、填空题 11．小芳家客厅里有六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏灯不亮，另五盏正常发光。六盏灯采用的是 连接方式，家庭电路的电压是 V，每盏灯工作时的电阻为1100Ω，通过开关的电流为 A，不亮的那一盏灯发生了 （选换“短路”或“断路”）故障。 【答案】 并联 220 1 断路 【详解】[1]家庭电路中六盏相同的白炽灯，由一个开关控制，其中有一盏灯不亮，由于另五盏正常发光，说明六盏白炽灯工作时互不影响，故六盏白炽灯并联连接，开关在干路。 [2]家庭照明电路的电压是220V。 [3]由一个开关控制，则开关串联在干路上，由于六盏白炽灯相同，且五盏正常发光，则干路电流 [4]不亮的灯泡对其它灯泡没有产生影响，和其它灯泡并联，若发生短路，则会对电源短路，其它五盏灯都不会发光，故这盏灯泡发生的是断路现象。 12．如图所示的电路中，电源电压为3V不变，电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端，电压表变化范围是 ，电流表示数的变化范围是 ． 【答案】 0V～1.8V 0.15A～0.06A 【详解】[1][2]当滑片滑到左端时，滑动变阻器短路，电阻为零，此时电压表示数0V；因电路中电阻最小，则由欧姆定律可得： ； 当滑片滑到右端时，滑动变阻器全部接入，此时电路中电流最小，最小电流为： ； 此时电压表示数最小， U最小=I最小R2=0.06A×30Ω=1.8V； 因此电压表示数范围为0V～1.8V；电流表示数的范围为：0.15A～0.06A． 13．在图（a）所示的电路中，电源电压为18伏不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“  1A”字样，将一个表盘如图（b）所示的电压表并联在电路中。闭合开关S，通过R1的电流为0.6安。 (1)求R1两端的电压U1。 (2)求滑动变阻器R2的阻值。 (3)在移动滑动变阻器滑片P过程中，电压表示数的变化量ΔU为8伏。请判断电压表并联在 两端（选填“R1”、“R2”或“电源”），求滑动变阻器R2的阻值范围。 【答案】 6V 20Ω R1 8Ω—80Ω 【详解】(1)[1] R1两端的电压 U=IR1=0.6A×10Ω=6V (2)[2]由图可知电阻R1、R2串联，串联电路各用电器电压之和等于电源电压，所以 U2=U-U1=18V-6V=12V 串联电路电流处处相同，所以滑动变阻器的电阻为 (3)[3][4]由题意可知电路中的最大电流为Imax=1A，此时电阻R1两端电压最大为 U1max= ImaxR1=1A×10Ω=10V 滑动变阻器电压最小为 U2min=U-U1max=18V-10V=8V 滑动变阻器的最小电阻为 由图可知电压表量程为15V，在移动滑动变阻器滑片P过程中，电压表示数的变化量ΔU为8伏，若电压表并联在电阻R2两端电压，则R2的两端最大电压为 U2max=8V+8V=16V＞15V 不符合题意；若电压表并联在电源两端，始终保持不变，且会大于电压表最大量程，不符合题意，所以电压表并联在电阻R1两端； 当电阻R2的电压做大时，电阻R1的电压最小，此时 U1min= U-U2max=18V-16V=2V 此时电路中电流最小为 滑动变阻器的最大电阻为 综上可知滑动变阻器R2的阻值范围为8Ω—80Ω。 14．如图甲所示的电路中，小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示，闭合开关，变阻器滑片从如图所示位置往左滑一段距离的过程中，小灯泡的电阻将发生变化R1，变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1 ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。为什么？（写出分析过程） 。 【答案】 小于 见解析 【详解】[1][2]甲图中，变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，滑片往左移动，电阻变小，变阻器分得的电压减小，灯的电压增大，通过灯的电流增大，灯的功率增大，灯丝电阻变大，灯泡电阻变大。设图示位置时电路中的电流为I1（即通过灯的电流），往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），因此滑片移动后灯的电压增大，灯泡电流变大，即电路电流变大，所以 所以 U为电源总电压，即 滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，又因这个过程中小灯泡阻值增大为ΔR1，变阻器连入电路阻值减小为ΔR2，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔR1小于变阻器连入电路中减小的值ΔR2，即 15．图甲是定值电阻R和灯泡L的电压随电流变化关系的图象，将该定值电阻R和灯泡L串联在图乙的电路中，闭合开关，此时电流表示数为0.4A，根据图中提供的信息请计算：电源电压为 V，电阻R的阻值为 Ω。 【答案】 3 5 【详解】[1][2]由电路图可知，定值电阻R和灯泡L串联，电流表测电路中的电流，由图甲可知，当电流表的示数 I=0．4A 时，定值电阻两端的电压 UR=2V 灯泡两端的电压 UL=1V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压 U=UR+UL=2V+1V=3V 由可得，定值电阻的阻值 四、实验题 16．小明同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现，很多电器产品复杂的电路都是由简单的电路组合而成，使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关系。某次探究活动中，小明找到一个未知电阻R1（阻值不变），设计了如图所示的电路。电源电压保持6V不变，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整 （要求：滑片向左移动时电流表示数变小，且导线不能交叉）； 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 2 2.5 3 3.5 4.5 5 电流I/A 0.2 0.25 1.5 0.35 0.45 0.5 （2）根据电路图连接实验电路时，闭合开关后发现电压表无示数，电流表有示数。滑动滑片，电流表示数发生变化。则电路中故障可能是： ；排除故障之后，闭合开关，滑动滑片，记录实验数据见下表： ①由上表可知电阻R1＝ Ω。这些数据中有一组是明显错误的，请你帮助小明分析读取数据错误的原因是： ； ②通过此实验，可以得出电流I与电压U的关系：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 ； （3）保持其他元件不变，只将R1由10Ω更换为5Ω，要继续保持电阻R1两端电压3V不变，滑动变阻器R2需要向 （左/右）端滑动；将R1继续更换为15Ω、20Ω……，要想满足电阻R1两端电压保持3V不变，电阻R1可更换的最大电阻值为 Ω。 【答案】 R1短路 10 电流表选用小量程，却按大量程读数了 正比 右 50 【详解】（1）[1]滑片向左移动时电流表示数变小，说明滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，如图所示： （2）[2]闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，则可能是与电压表并联的电阻短路，所以故障可能为R1短路。 [3]由题意及欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值为 [4]根据表中数据可知，除第3组数外，电流随电压的变大而增大，故第3组数据（电流）是明显错误的。 [5]根据表格得出，电压与电流的比值是定值，从而得出在电阻一定的情况下，电流与电压成正比。 （3）[6]将R1由10Ω更换为5Ω后，电路中的总电阻变小，电路中电流变大，滑动变阻器两端的电压变大，要继续保持电阻R1两端电压3V不变，需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，滑动变阻器需要向右移动。 [7]将R1的阻值变大，电路中的总电阻变大，电路中电流变小，要继续保持电阻R1两端电压3V不变，根据串联电路分压原理，则所接入R1的电阻最大阻值和滑动变阻器最大阻值相同，滑动变阻器最大电阻为50Ω，则电阻R1可更换的最大电阻值为50Ω。 17．图是小红连接的测定2.5 V小灯泡电阻的实验电路．按正确的操作测得的数据如下表： 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2.0 0.20 10 2 2.5 0.24 10.4 3 2.8 0.25 请填写表中空白 ．从表中可以看出计算出的三次小灯泡电阻不相等，你认为可能的原因是什么 ? 【答案】 11.2 随着小灯泡两端电压的升高，通过的电流增大，使灯泡灯丝的温度升高，电阻变大． 【详解】解答：∵I=∴R===11.2Ω.实验时，灯丝的长度、横截面积、材料都不变，灯丝电压增大，电流增大，灯丝温度升高．所以三次灯泡电阻不相等，是因为灯泡电阻与温度有关． 五、综合题 18．测温手环 测温手环可用于监控体温，它主要由温度传感模块、蓝牙模块和电源模块组成。在温度传感模块中，对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，导热金属片温度变化引起热敏电阻阻值变化，进而引起电路中电流变化。温度传感模块中的测温芯片根据电流的大小计算出人体的温度，蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给移动设备，实现对人体温度的实时监控。 为了延长测温手环的工作时间，有些手环会内置霍尔元件。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当周围存在较强磁场时，它可以断开测温手环的电路，使手环“休眠”。 （1）导热金属片的内能是通过 的方式改变的； （2）测温手环的电路中，霍尔元件的作用相当于 （选填“电源”、“开关”或“用电器”）；手环通过 反映出人体的温度； （3）佩戴测温手环的人体温突然升高时，通过测温手环的电流 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 热传递 开关 电流大小 变大 【详解】（1）[1]导热金属片与人体接触，吸收人体的热量，导热金属片温度变化，导热金属片的内能是通过热传递的方式改变的。 （2）[2]由题意知：霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路，所以霍尔元件在测温手环的电路中相当于开关。 [3]温度传感模块中的测温芯片根据电流的大小计算出人体的温度，蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给移动设备，实现对人体温度的实时监控；手环通过电流大小反映出人体的温度。 （3）[4]由材料可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，佩戴测温手环的人体温突然升高时，热敏电阻的阻值减小，通过测温手环的电流将变大。 19．亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示，电源电压保持不变。电压表量程为0~3V，R0是定值电阻，阻值为150Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后，当环境温度为20℃时，求： （1）R1的阻值随温度降低而 ； （2）R1的阻值为多少？此时电压表的示数为1.5V，通过R0的电流为多少？( ) （3）电源电压为多少？( ) （4）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？( ) 【答案】 增大 0.01A 4V 100℃ 【详解】（1）[1]由图可知，R1的阻值随温度的升高而减小，R1的阻值随温度降低而增大。 （2）[2]由题知开关S闭合后，环境温度为20℃，由图可知此时R1的阻值为R1=250Ω；该电路为R0和R1的串联电路，电压表测R0两端的电压；已知此时电压表示数为1.5V，即R0两端的电压为U0=1.5V，则通过R0的电流为 （3）[3]串联电路中电流处处相等，因此当环境温度为20℃时，电路中的电流为 I=I0=0.01A 电路的总电阻为 R=R0+R1=150Ω+250Ω=400Ω 由欧姆定律可知电源电压为 U=IR=0.01A×400Ω=4V （4）[4]已知电压表量程为0~3V，即R0两端最大电压为U0′=3V，此时电路中的电流为 由串联电路的电压特点可知此时R1两端的电压为 U1=U-U0′=4V-3V=1V R1的阻值为 由图可知，此时对应的温度为100℃，则此电路所允许的最高环境温度是100℃。 六、计算题 20．物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，力敏电阻R受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F=kh，k=2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图像如图丙。已知电源电压4.5V，R0=500Ω，电压表量程0~3V。外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0=5N。求： （1）当电压表示数为3V时，电路中的电流； （2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h； （3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图，并计算出改进后仪器能测量的最大下垂量。 【答案】（1）0.003A；（2）5mm；（3） ；20mm 【详解】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测力敏电阻两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压 U0=U-UR=4.5V-3V=1.5V 串联电路各处电流相等，此时通过电路的电流 （2）当电压表示数为3V时，力敏电阻接入电路的阻值 由图丙可知力敏电阻受到的压力为10N，则钢片下垂量 （3）外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0=5N，由图丙可知力敏电阻接入电路的阻值为2000Ω，此时力敏电阻接入电路最大阻值，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流 此时力敏电阻两端的电压 UR′=I′R′=0.0018A×2000Ω=3.6V>3V 所以电压表会损坏，为保证电路安全，可以将电压表并联在定值电阻两端，如图 当电压表示数最大为3V时，根据欧姆定律可得通过电路的最大电流 此时力敏电阻两端的电压 UR″=U-U0大=4.5V-3V=1.5V 力敏电阻接入电路的阻值 由图丙可知力敏电阻受到的压力为40N，则改进后仪器能测量的最大下垂量 答：（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流为0.003A； （2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h为5mm； （3）改进后的电路图见上图，改进后仪器能测量的最大下垂量为20mm。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$