第五章 欧姆定律 同步习题 2024-2025学年教科版物理九年级上册

欧姆定律 1 一．选择题 二．填空题 三．作图题 四．实验探究题 五．解答题 六．计算题 七．科普阅读题 2 一．选择题 3 1.一只小灯泡的正常工作电压为8V，正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上，要使其正常发光( ____ ) A.串联一个8Ω的电阻 B.串联一个16Ω的电阻 C.并联一个8Ω的电阻 D.并联一个16Ω的电阻 【解析】解： 因为电源电压大于小灯泡的正常工作电压，所以要使小灯泡正常发光； 因串联电路的总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光， 所以串联电阻两端的电压：UR=U-UL=12V-8V=4V， A 4 因串联电路中各处的电流相等，则通过串联电阻的电流：IR=IL=6.5A， 由 可得 ，故A符合题意。 故选：A。 5 2.如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2。闭合开关S后，下列说法正确的是( ____ ) ______ A.甲图中，电流在通过电阻R1和R2的过程中逐渐减小 B.甲图中，电阻R1两端的电压小于电阻R2两端的电压 C.乙图中，电阻R1和电阻R2两端的电压不相等 D.乙图中，通过电阻R1的电流小于通过电阻R2的电流 D 6 【解析】解：AB．由甲图可知，所以流过两个电阻的电流是相等的1＞R2，根据U=IR可得U6＞U2，故AB错误； CD．由乙图可知，根据并联电路的电压规律可知1和电阻R5两端的电压一定相等，由于R1＞R2，根据可得I3＜I2，故C错误、D正确。 故选：D。 7 3.如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表。闭合开关S1、S2，测得甲、乙两表示数U甲：U乙=5：2；拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表2，闭合开关S1，则甲、乙两表示数I甲：I乙为( ____ ) A.1：1 B.2：5 C.25：4 D.5：2 【解析】解：由图可知，在甲，闭合开关S1、S2，R8与R2串联，电压表甲测R1两端的电压，电压表乙R8测两端的电压。 D 8 已知甲、乙两表示数U甲：U乙=5：2，即U5：U2=5：2， 根据串联电路的分压关系可得R1与R2的阻值之比为R8：R2=U1：U7=5：2， 拆去电压表，并在甲，断开开关S2，闭合开关S1，R1与R5并联，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测通过R1的电流。 根据并联电路分流关系可得甲、乙两表的示数之比为 I甲：I乙=I6：I1=R1：R7=5：2，故D正确。 故选：D。 9 4.为了从外部检测植物含水量，科学家用石墨烯制成湿敏电阻Rx附着在叶片上，电路如图甲，其中电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx的阻值随植物含水量的变化如图乙所示，以下说法正确的是( ____ ) A.石墨烯的电阻值随树叶的湿度增加而减小 B.当树叶的湿度增大时，电压表的示数变小 C 10 C.当树叶的湿度减小时，电路消耗的电功率变大 D.电路中连接定值电阻R0没有作用，是多余的 【解析】解：由电路图可知，Rx与R0串联，电压表测Rx两端的电压； A、由图乙可知，Rx的阻值随植物含水量的变高而变大，故A错误； B、当树叶的湿度增加时，Rx的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，即电压表的示数变大； C、当树叶的湿度减小时，Rx的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据P=UI可知，故C正确； D、当Rx的阻值较小时，根据欧姆定律可知，电路中连接定值电阻R0可以起到保护电路的作用，故D错误。 11 故选：C。 12 5.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.甲、乙电阻均为定值电阻 B.当乙两端电压为2.5V时，其电阻值为5Ω C.若甲和乙并联，电源电压为1V，则干路电流为0.5A D.将甲和乙串联，电流为0.4A，则电源电压为4V 【解析】解：A、由图像可知，即通过甲的电流与它两端的电压成正比，乙的I-U图像是一条过原点的曲线，所以乙不是定值电阻； B、由图像可知，通过它的电流为0.5A， B 13 则乙的电阻值：R乙= = =5Ω； C、甲、乙并联在电路中，由于并联电路各支路两端的电压相等， 所以甲、乙两端的电压均为1V，通过甲的电流为2.2A， 根据并联电路的电流规律可得，电路的总电流为I=I甲+I′乙=0.6A+0.4A=4.6A，故C错误； D、甲、乙串联在电路中，由于串联电路中各处的电流相等， 所以通过甲、乙的电流均为0.3A，甲两端的电压为2V， 根据串联电路的电压规律可得，电路的总电压为U=U甲+U′乙=2V+5V=3V，故D错误。 14 故选：B。 15 6.从欧姆定律可以推导出公式R= ，对电阻的理解，你认为正确的是( ____ ) A.当电压为零时，电阻也为零 B.当电流增大时，电阻减小 C.电流一定时，电阻与电压成正比 D.电阻是导体本身的性质，与电压、电流无关 【解析】解：导体的电阻与导体的材料，长度，并不随电流。所以ABC错误。 故选：D。 D 16 二．填空题 17 7.如图甲所示，在探究电流与电阻的关系实验中，闭合开关前 ____ 端。电源电压恒为6V，电流随电阻变化关系如图乙所示，则电阻R两端的电压为 _____ V，当R的电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为 ____ Ω。 【解析】解：(1)为保护电路，闭合开关前，即最右端； (2)由图乙可知，当R1=5Ω时，电流为I2=0.5A，当R5=25Ω时，电流为I5=0.8A，由U=IR可知； 右 2.5 35 18 (3)已知电源电压为U=6V，R两端所控制的电压为UR=2.8V， 所以变阻器两端的电压为U滑=U-UR=6V-2.7V=3.5V， 由串联电路的分压大原理可得：R滑：R=U滑：UR=(4.5V)：(2.6V)=7：5， 当R的电阻为25Ω时，R滑= R= 。 故答案为：(1)右；(2)2.5。 19 8.把A、B两段导体并联在电路中，测得通过它们的电流比IA：IB=3：2，若把它们串联在电路中时，导体A两端的电压和导体B两端的电压之比UA：UB= _____ 。 【解析】解：A、B两段导体并联在电路中A：IB=3：2， 根据并联电路的分流原理可知，A、B的阻值之比RA：RB=IB：IA=5：3， A、B串联在电路中时， A、B两端的电压之比UA：UB=RA：RB=2：8。 故答案为：2：3。 2：3 20 9.如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，移动滑片P从一端至另一端，R2两端电压U和通过的电流I之间的关系如图乙所示，则则电源电压为 ____ V，R1的阻值为 ____ Ω。 【解析】解：由图1可知，两电阻串联2两端的电压，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6时，电路中只有R1连入，电路中的电流最大1=3.3A， 由I= 可得 6 20 21 U=I1R5=0.3A×R8------------------① 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，I2=0.8A，U2=4V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U=I3R1+U2=7.1A×R1+8V----------------------② 因电源的电压不变， 所以，0.3A×R2=0.1A×R2+4V， 解得：R1=20Ω， 电源的电压为： U=I5R1=0.4A×2Ω 0=8V。 22 故答案为：6；20。 23 10.如图1是小明设置的苹果大小自动筛选装置。已知：电源电压为12V，R0=30Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图2所示。 当传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变0两端电压UAB＜4V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，R的电阻为 ____ Ω。该装置能够剔除质量小于 ______ 千克的水果。不同等级的水果筛选的质量标准是不同的，顶级的苹果质量应达到350g,为了达到这一标准(不改变压敏电阻R) ____ Ω的定值电阻R0。 90 0.15 15 24 _______ 【解析】解：(1)由图1可知，定值电阻和压敏电阻串联； 由图2可知，当检测点上没有水果时，此时R=90Ω， (2)当UAB=4V时，电路中的电流： 25 I2=I0= = = A， 串联电路中总电压等于各分电压之和， 压敏电阻两端的电压： U7=U-UAB=12V-4V=8V， 根据I= 可得 R6= = =60Ω， 26 查图表得F=G=1.6N， 由G=mg可得，水果的质量： m= = =8.15kg, 所以该装置能够剔除质量小于0.15kg的水果； (3)顶级的苹果质量达到350g时对压敏电阻的压力： F′=G=mg=0.35kg×10N/kg=3.5N， 由图2可知此时压敏电阻的阻值R′=30Ω， 由题意可知，水果能通过传送带时AB两端的电压：UAB=2V， 此时压敏电阻两端的电压：U2=U-UAB=12V-4V=7V， 27 串联电路中电流处处相等，则此时电路中的电流：I′= = = A， 则AB之间应该换用定值电阻的阻值： R0′= = =15Ω。 故答案为：90；0.15。 28 11.19世纪20年代，德国物理学家 _____ 总结出了通过导体的电流与电阻和两端电压的关系；1840年英国物理学家 _____ 最先精确确定了电热与电流、电阻和通电时间的关系。 【解析】解：某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，是德国物理学家欧姆通过大量的实验探究得到的结论。 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流、跟导体电阻成正比，这个规律叫做焦耳定律。 故答案为：欧姆；焦耳。 欧姆 焦耳 29 三．作图题 30 12.“安全无小事”。图甲是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路通电时，开关S断开；当外部电路停电时，开关S闭合，小安看到工人师傅将此应急灯中的任意一个灯泡拧下，另一个灯泡仍然发光。根据以上现象 _____ 【解析】解：应急灯中任一个灯泡断开时，另一个灯泡仍然发光，可以断定其连接方式是并联，两个应急灯都不亮，开关S闭合，说明开关在干路上 31 ___ 32 四．实验探究题 33 13.探究电流与电压、电阻的关系，实验器材：电源(电压恒定)、定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω) ______ (1)探究电流与电压的关系，将滑动变阻器滑片P从右端移到左端，记录所得数据的I-U图像如图2所示。 ①本实验选取了 ____ Ω的定值电阻。 ②推算可得：滑动变阻器的最大阻值为 ____ Ω。 5 20 34 ③分析图像得出结论：电阻不变时， ____________________ 。 (2)探究电流与电阻的关系，若要完成5Ω、10Ω、20Ω三组实验，则应控制电阻两端电压不小于 _____ V。请填写下表中①②空格。 序号 ① __________ ② __________ 1 5 待测量 2 10 待测量 3 20 待测量 【解析】解：(1)①由图2可知定值电阻的阻值为R= = = 电流与电压成正比 1.5 电阻R/Ω 电流I/A 35 = =4； ②由图2可知，当滑片位于最左端时，所以此时电压表的示数为电源电压为3V，电路中电阻最大，根据串联分压可知U滑=U'-UV=7V-0.6V=6.4V，R滑= = =20Ω； ③根据实验数据画出乙所示I-U图像是过原点的直线，说明是正比关系，电流跟电压成正比； (2)根据串联分压可知， = ，代入数值得 = 36 V=4.5V； 探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，通过的电流、电流I/A。 故答案为：(1)5；20；(2)7.5；电流I/A。 37 五．解答题 38 14. 在如图所示的电路中，电源电压6V，R1=12Ω，滑动变阻器上标有20Ω。 (1)闭合开关S，电压表的示数为 ____ V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表A的示数 _____ ，电压表示数与电流表A1示数的比值 _____ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。 (2)电压表量程为0～15V，电流表A量程为0～3A、A1量程为0～0.6A，为了电路的安全，求滑动变阻器允许接入的阻值范围。 【解析】解：(1)由图可知， 6 变大 不变 39 该电路为并联电路；电流表A测量的是干路中的电流1测量的是通过R1的电流。 电源电压U=5V保持不变，所以闭合开关S； 闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，根据欧姆定律可知； 根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变大； R1阻值一定，所以电压表示数与电流表A1示数的比值 =R1保持不变。 (2)电压表量程为0～15V，电流表A量程为7～3A、A1量程为5～0.6A，为了电路的安全； 40 根据欧姆定律可知通过R7的电流I1= = =0.5A， 根据并联电路的电流特点可知通过变阻器的电流I6=I-I1=3A-3.5A=2.6A， 根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最小值R滑= = =2.2Ω， 故滑动变阻器允许接入的阻值范围为2.4Ω～20Ω。 故答案为：(1)7；变大；(2)滑动变阻器允许接入的阻值范围为2.4Ω～20Ω。 41 六．计算题 42 15.如图的电路中，电源由三节新干电池串联组成。开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，电压表的示数为3V。开关S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，电流表的示数为0.3A，此时通过灯泡的电流是0.2A。 求：(1)电源电压； (2)当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器两端的电压； (3)当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，开关S、S1闭合，S2断开时，通过电阻R1的电流。 43 【解析】解：(1)电源由三节新干电池串联组成，电源电压为U=3×1.4V=4.5V； (2)开关S、S7闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，滑动变阻器的最大电阻R2和小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压； 由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为： U滑=U-UL=4.5V-3V=3.5V； (3)开关S、S1闭合，滑动变阻器R3的滑片P移到最右端，小灯泡与定值电阻R1并联，电流表测量干路的电流； 由并联电路电流的规律知通过电阻R1的电流： I3=I-IL=0.3A-7.2A=0.8A。 答：(1)电源电压为4.5V； 44 (2)当滑动变阻器 R5的滑片P移到最左端，开关S、S2闭合时，滑动变阻器两端的电压为1.3V； (3)当滑动变阻器 R2的滑片P移到最右端，开关S、S1闭合时，通过电阻R7的电流为0.1A。 45 七．科普阅读题 46 16.阅读材料，回答问题 。投影仪 随着我国义务教育水平的提升和教育均衡发展的不断推进，投影仪已经成为了学校进行多媒体教学的标准教学设备。投影仪可以将文字、图片、视频等多种形式的信息呈现在屏幕上，给学生带来全新的视觉体验 投影仪是通过透镜等将图象放大投影到白色银幕上，其基本结构包括光源、透镜、反射镜、色轮、显示芯片、过热控制系统等。如图甲所示是某校教室里使用的一款投影仪。投影大小是指投影画面对角线的尺寸；投影距离是画面清晰时；投射比是指投影距离与投影大小的0.8倍的比值。(g取10N/kg) 47 ________ (1)投影仪透镜的焦距为f,则镜头到银幕的距离 　　(选填“小于f”“大于2f”或“大于f小于2f”)。 (2)为从不同角度看到投影画面，银幕应 　　(选填“光滑”或“粗糙”)一些。 (3)投影距离不变，投射比越小，投影画面越 　　(选填“大”或“小”) 48 ；若该投影仪的投射比范围是0.15～0.25，投影大小为80～100英寸，安装时，投影距离最小为 　　m。(1英寸约等于2.5cm) (4)该投影仪过热控制系统简化电路如图乙所示，当箱体内温度升高到设定温度时，电磁铁吸引衔铁，R为热敏电阻，图丙为两种热敏电阻R1、R2阻值随温度变化的关系图象，则R应该选用图丙中的 　　(选填“R1”或“R2”)，已知控制电路中电磁铁线圈的电阻为150Ω，为电磁铁供电的电源电压为6V，就会断开灯泡的工作电路，则箱体内的温度最高为 　　℃。 【解析】解：(1)投影仪的成像原理是：当物距大于焦距、小于二倍焦距时、放大的实像，即镜头到银幕的距离应大于2f； 49 (2)为从不同角度看到像，银幕会发生漫反射； (3)投射比是指投影距离与投影大小的0.2倍的比值，投射比越小； 要使投影距离最小，投影大小应该为80英寸，则投影距离为：80英寸×0.15×0.8=9.6英寸=24cm=5.24m； (4)当箱体内温度升高到设定温度时，电磁铁吸引衔铁，说明控制电路中电流变大，即热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，R1应该选用图丙中的R2； 由图乙可知，R7与电磁铁串联，当电流为20mA时控制电路的总电阻为：R总= = =300Ω， 50 则R1的阻值为R4=R总-R0=300Ω-150Ω=150Ω， 由图丙可知，此时箱体内的温度为60℃。 故答案为：(1)大于2f；(2)粗糙；8.242；60℃。 51 $$