内容正文:
第十七章 欧姆定律 暑假预习--2025-2026学年人教版物理九年级全一册
一、单项选择题
1.如图所示电路中,电源电压不变,闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大,电压表与电流表示数的比值变大
B.电流表的示数变大,电压表与电流表示数的比值变大
C.电压表的示数变大,电压表与电流表示数的比值不变
D.电流表的示数变大,电压表与电流表示数的比值变小
2.高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图(电源电压恒定),以下说法不正确的是( )
A.称重表是电流表改装的 B.电路中R1的作用是保护电路
C.车辆越重,称重表的示数越大 D.车辆越重,称重表的示数越小
3.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表的示数变大
C.电压表V与电流表的比值变大 D.灯泡L变亮
4.如题图甲所示是定值电阻R和标有“8V;0.5A”字样的小灯泡L的I-U关系图像,小明将定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中,闭合开关S,下列选项中正确的是( )
A.向右调节滑动变阻器的滑片时,灯泡变亮
B.电压表的示数为8V时,灯丝电阻为16Ω
C.电压表的示数为8V时,电源电压等于12V
D.电压表的示数为6V时,小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1∶3
5. 如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片P时,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变小
B.滑动变阻器R2的阻值变大
C.电压表的示数不变
D.电压表示数跟电流表示数的比值不变
6. 下图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了∆U和∆I,下列分析正确的是( )
A. 变大 B. 变小
C. 不变 D. 先变小后变大
7.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关,电压表示数为;再闭合开关,电压表示数为,电阻、的阻值之比为( )
A. B.
C. D.
8.小明在“探究电流与电阻的关系”时,连接的电路如图甲所示。他用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别进行了4次实验,得到电流与电阻的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.实验中进行多次实验的目的是为了减小实验误差
B.分析图乙可得:电压一定时,电阻与电流成反比
C.分析图乙可知,实验中电压表的示数一直为3V不变
D.由5Ω换成10Ω时,应向左调节滑动变阻器滑片
二、填空题
9.如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器 R2的滑片P向右移动时,电流表A1的示数将 ,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值 。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑片P移到某一位置时,两电流表的指针偏转角度相同,则此时R1∶R2= 。
10. 如图所示的电路,电源电压为6V不变,当开关S闭合时,电压表的示数为 V;当开关S断开时,电压表的示数变化了2V,则和的电阻之比为 。
11. 如图所示,电源电压为12V且保持不变,电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上标有“1A”字样,闭合开关S,电压表示数为5V。则:通过电阻的电流为 A;移动滑动变阻器滑片P的过程中,电源电压与电压表示数的比值最大为3∶1,则电压表最大示数和最小示数的差值为 V。
12.如图所示,。当开关S闭合、断开时,电流表的读数是0.15A;当开关S、都闭合时,电流表的读数是0.21A。则电源电压是 V,通过的电流是 A,电阻的阻值是 Ω。
13.如图为电阻A和B的I-U图像。若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是 V;A、B的电阻之比是 ;若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压之比是 。
三、实验探究题
14.探究电流和电压的关系如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大),并画出对应的电路图 ;
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”或“D”)处,实验中滑动变阻器除了保护电路外,还起到了 的作用;
(3)连接电路后,闭合开关,电流表指针位置如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(4)排除故障后,通过实验测得多组实验,数据如下表:
U/V
1.5
2.0
2.5
I/A
0.3
0.4
0.5
则实验结论是:当电阻一定时, 与 成 比;
(5)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为她的实验方案可行吗? (选填“可行”或“不可行”),你的理由是 。
四、综合题
15.如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1和R2为两个定值电阻,其中R2=20Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.9A,然后只将开关S2断开,电流表示数减小了0.6A.求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
16.如图甲所示,是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫,可以随时加热咖啡茶饮,还可以加热面包等小零食,其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,R2的阻值为12Ω。求:
(1)只闭合开关S,通过R1的电流;
(2)继续闭合开关后,电路中的总电流;
(3)整个电路的总电阻。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】图中,两电阻串联,电压表测定值电阻R1两端的电压,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路的电阻变小,总电阻变小。根据,电流变大,电流表的示数变大,根据U=IR,R1两端的电压变大,电压表的示数变大;电压表与电流表示数的比值是定值电阻R1,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大,根据U=IR,定值电阻分压变大定值电阻处,电压和电流的比值一定。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.电流表要串联连接,称重表与电阻串联,是电流表,故A正确,不符合题意;
B.当滑片位于最下端时,电阻最小,若无R1,电源短路,R1能避免短路,保护电路,故B正确,不符合题意;
CD.车辆越重,滑片向下移动,电阻减小,电路中电流增大,称重表示数增大,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电流表在电路中串联连接,在串联电路中,电阻减小,电流变大。
3.【答案】C
【解析】【解答】由图可知,L、R并联,电压表测量各支路两端的电压;电流表A2在干路中,测量的是干路的电流;电流表A1在支路中,测通过变阻器R的电流;
A.电源电压不变,电压表示数不变,故A错误;
B.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器的电流减小,即电流表的示数变小,故B错误;
CD.根据并联电路的特点可知,各支路互不影响,所以通过L的电流不变,灯泡两端的电压不变,则亮度不变;并联电路中干路电流等于各支路电流的和,所以干路电流减小,电流表的示数变小;电压表V的示数不变,电流表的示数变小,电压表V的示数与电流表的示数的比值变大,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】电压表测量各支路两端的电压,电源电压不变,电压表示数不变;滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,通过变阻器的电流减小;并联电路的各支路互不影响,灯泡两端的电压不变,则亮度不变;并联电路中干路电流等于各支路电流的和,干路电流减小,电压表V的示数不变,则电压表V的示数与电流表的示数的比值变大。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.定值电阻R、小灯泡L以及滑动变阻器串联接入电路,由图可知向右滑动滑片时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,所以通过灯泡的电流变小,小灯泡变暗,故A错误;
B.电压表测量定值电阻R两端电压,电压表示数即为定值电阻R两端电压的大小,由图甲可知,当定值电阻R两端电压为8V时,通过它的电流为0.4A,因为定值电阻R、小灯泡L以及滑动变阻器串联接入电路,所以通过小灯泡L的电流也为0.4A,由图甲可知当通过小灯泡L的电流为0.4A时,它两端的电压为4V,由欧姆定律可得此时小灯泡的灯丝电阻为,故B错误;
C.由串联电路的电压规律可知,电源电压等于定值电阻R两端电压、小灯泡L两端电压以及滑动变阻器两端电压之和,当电压表示数为8V即定值电阻R两端电压为8V时,由B选项的分析可知,此时小灯泡L两端电压为4V,这两者的电压之和就已经是12V,而电源电压的大小显然要大于12V,故C错误;
D.当电压表的示数为6V时,由图像可知此时电流为0.3A,同时灯泡L两端的电压为2V。因此,小灯泡与定值电阻的两端电压之比为2V:6V,即1:3,故D正确。
故选D。
【分析】1、要仔细分析电路图,明确各个元件的连接方式,识别出是串联还是并联电路,以及电压表、电流表等测量工具测量的是哪个元件的电压或电流。
2、在本题中,定值电阻R、小灯泡L以及滑动变阻器是串联接入电路的,电压表测量的是定值电阻R两端电压。分析元件特性:根据题目中给出的元件参数(如定值电阻的阻值、灯泡的额定电压和额定电流等)以及I-U关系图像,了解元件的电气特性。
3、解题的关键在于理解电路图、分析元件特性、应用电路原理、进行计算与判断,并最终得出结论。在解题过程中,要注意电路中的细节和元件的电气特性,确保计算的准确性和判断的正确性。
5.【答案】D
【解析】【解答】ABC、由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度变短,滑动变阻器R2的阻值变小,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U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABC错误;
D、由可知,电压表示数跟电流表示数的比值等于R1的阻值,则其比值不变,故 D正确;
故答案为:D。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表示数跟电流表示数的比值变化。
6.【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电
压,设滑片移动前后电路中的电流分别为I1 、I2,则∆I=I2-I1,由欧姆定律可得,电压表的示数分别为:U1=I1R, U2=I2R,电压表示数的变化量∆U=U2-U1=I2R-I1R=(I2-I1), 得,因此ΔUΔI不变。
故选:C。
【分析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,设滑片移动前后电路中的电流,根据欧姆定律表示出电压表示数的变化,然后分析得出。
7.【答案】D
【解析】【解答】闭合开关S1、S2时,只有电阻R1连入电路,电压表测量电源电压,则电源电压为U=U2,只闭合开关S1时,定值电阻R1、R2串联,电压表测量R1的电压,则R1的电压为U′=U1;因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以R2的电压: ;
串联时通过R1、R2的电流相等,根据欧姆定律可得R1、R2的阻值之比: .
故答案为:D
【分析】串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和;根据公式,可求出电阻之比。
8.【答案】D
【解析】【解答】A. 实验中进行多次实验的目的是为了寻找普遍规律,故A错误;
B.图乙中,每组对应的电流与电阻的乘积都是定值,所以可得:电压一定时,电流与电阻成反比,故B错误;
C.图乙中,电压表保持不变的示数U=IR=0.4A×5Ω=2V,故C错误;
D.探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻的电压相等,则定值电阻与变阻器的电压的比值不变。根据串联电路电压与电阻成正比可知,两个电阻的阻值保持不变。当定值电阻R1由5欧换成10欧时,定值电阻的阻值变大,那么应该增大变阻器接入电路的阻值,所以滑片应向左移动,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据科学探究中多次测量的目的判断;
B.根据每组实验中电流与电阻的乘积大小判断;
C.根据乙图利用U=IR计算;
D.根据串联电路电压与电阻成正比的规律分析。
9.【答案】变小;不变;4∶1
【解析】【解答】电路图中,电阻并联,电流表A1测干路的电流,A2测通过R1的电流,滑片向右移动时,滑动变阻器接入的阻值变大,电源电压不变,变阻器R2的电流变小,R1支路的电流不变,干路的电流变小,A1的示数变小。
电压表V测量电源电压,示数不变,电流表A2的示数不变,两者比值不变。
两电流表指针偏转角度相同时,根据并联电路的电流特点,A1选用大量程,A2选用小量程,则I1∶I2=5∶1,所以IR2∶IR1=IR2∶I2=(I1-I2)∶I2=(5-1)∶1=4∶1,则R1∶R2=IR2∶IR1=4∶1。
【分析】并联电路中,支路电阻变大,电流减小,干路电流减小;定值电阻的电压和电流的比值不变;电流表的较大量程和较小量程的比值是5:1,并联电路中,各支路电流和电阻成反比。
10.【答案】6;1∶2
【解析】【解答】(1)由图可知,当开关S闭合时,R1被短接,电路为R2接在电源两极的简单电路,电压表测量电源电压,所以电压表示数为6V。
(2)由图可知,当开关S断开时,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压;
根据串联电路两端电压等于各部分电压之和可知,电压表的示数即R2两端的电压小于电源电压,
由题意:电压表的示数变化了ΔU=2V可知,R2两端的电压:U2=U-ΔU=6V-2V=4V,
则R1两端的电压为:U1=U-U2=6V-4V=2V,
由串联电路规律和欧姆定律可得,R1和R2的电阻之比:。
故答案为:6;1:2。
【分析】(1)由图可知,当开关S闭合时,R1被短接,电路为R2接在电源两极的简单电路,电压表测量电源电压。
(2)由图可知,当开关S断开时,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压;串联电路两端电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律求得R1和R2的电阻之比。
11.【答案】0.5;6
【解析】【解答】由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,通过电阻R1的电流
;
移动滑动变阻器滑片P的过程中, 电源电压和电压表示数的比值最大为3,即,电源电压12V,此时电压表示数最小,则,;
滑动变阻器R2上标有“1A”字样,表示变阻器R2允许通过的最大电流为IA,当电路的最大电流为IA,R1阻值不变,此时电压表示数最大,即
则电压表示数的最大值和最小值的差值应为
【分析】 (1)知道R1的阻值和两端的电压,根据欧姆定律求出流过电阻R1的电流;
(2)根据电源电压和电压表示数的比值最大为3,求出电压表的最小示数。 由滑动变阻器的规格 ,根据欧姆定律求出电压表的最大示数, 从而求出电压表最大示数和最小示数的差值。
12.【答案】3;0.06;50
【解析】【解答】当开关S闭合、断开时,电路为只有的简单电路,电源电压为
当开关S、都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电流特点可知,通过的电流是
根据可得,电阻的阻值是
故答案为:3;0.06;50
【分析】根据并联电路的电流电压特点,利用欧姆定律计算电源电压以及电阻。
13.【答案】2;1∶2;1∶2
【解析】【解答】两电阻并联时,电压相等,总电流为0.6A,根据图像,当电源电压U=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,干路电流I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A,
两电阻的阻值之:;
两电阻串联时,串联电路中电流相等,根据U=IR,两电阻两端的电压之比
。
【分析】并联电路中,各支路的电压相等,干路电流等于各支路电流之和;串联电路总,总电压等于各用电器分压之和,电流处处相等。
14.【答案】(1)
(2)A;改变电阻电压
(3)电流表正负接线柱接反了
(4)通过导体的电流;导体两端的电压;正
(5)不可行;灯的电阻随温度的变化而变化
【解析】【解答】(1)根据题意可知,滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大,那么变阻器接入的电阻变小,故变阻器右下接线柱B连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)①根据图片可知,滑片在A端时阻值最大,则闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于A处。
②探究电流和电压的关系,为得出普遍性的规律要多次测量,故实验中滑动变阻器除了保护电路外,还起到了改变电阻两端的电压的作用。
(3)连接电路后,闭合开关,电流表指针反向偏转,出现这种现象的原因是电流表正负接线柱接反了。
(4)根据表中数据可知,电压与对应的电流的比值分别为:
;
即电压与电流之比为一定值,
则实验结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)探究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案不可行,理由是灯的电阻随温度的变化而变化。
【分析】(1)根据电力表的示数变化确定变阻器的阻值变化,从而确定变阻器的接线情况即可;
(2)①为了避免电流过大烧毁用电器,要求滑片调到阻值最大的位置;
②根据滑动变阻器在实验中的作用解答。
(3)根据电流表的使用方法解答;
(4)计算每组数据中电压与电流的比值,据此得出结论;
(5)根据控制变量法的要求即灯泡电阻随温度的升高而增大的规律分析。
(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变大,可知变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)[1]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即 A处。
[2]探究电流和电压的关系,为得出普遍性的规律要多次测量,故实验中滑动变阻器除了保护电路外,还起到了改变电阻两端的电压的作用。
(3)连接电路后,闭合开关,电流表指针位置如图乙所示,即指针反向偏转,出现这种现象的原因是电流表正负接线柱接反了。
(4)[1][2][3]根据表中数据可知,电压与对应的电流之比
即电压与电流之比为一定值,则实验结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1][2]探究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案不可行,理由是灯的电阻随温度的变化而变化。
15.【答案】解:(1)当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表示数为0.9A,当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过电路的电流,电流表示数减小了0.6A,由并联电路各元件独立工作、互不影响知道,通过R2的电流为0.6A,并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律知道,电源电压
U=I2R2=0.6A×20Ω=12V
(2)根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流为
I1=I﹣I2=0.9A﹣0.6A=0.3A
由欧姆定律知道,电阻R1的阻值
答:(1)电源电压U为12V;
(2)电阻R1的阻值为40Ω。
【解析】【分析】1)据题可知,当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过电路的电流,电流表示数减小了0.6A,当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表示数为0.9A,由并联电路各元件独立工作、互不影响知道,通过R2的电流为0.6A,并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律知道,电源电压U=I2R2
2)根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流为I1=I﹣I2由欧姆定律计算电阻R1
16.【答案】(1)解: 由图乙可知,只闭合开关S,只有R2连入电路,R1断路,没有电流通过,即通过R1的电流为0。
(2)解: 只闭合开关S,只有R2工作,继续闭合开关后,R1和R2并联,通过R1的电流为
通过R2的电流为
根据并联电路的电流特点,干路电流为
(3)解:整个电路的总电阻为
【解析】【分析】(1)当通过电阻的电路断开时,电阻无电流;
(2)根据,计算电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(3)根据,计算电阻大小
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