第12章 欧姆定律（高效培优·单元测试）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第12章 欧姆定律 注意事项： 1．测试范围：沪科版（五四学制）2024九年级第12章。 2．考试时间：80分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四选项中，只有一项符合题目要求） 1．关于电阻，下列说法正确的是（　　） A．导体电阻与电压成正比，与电流成反比 B．长度相同的铜线，粗的比细的电阻大 C．超导体在低温下电阻为零，可用于远距离输电 D．滑动变阻器通过改变材料来调节电阻 【答案】C 【详解】A．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误； B．在材料和长度相同时，导体的横截面积越大（越粗），电阻越小。所以长度相同的铜线，粗的比细的电阻小，故B错误； C．超导体在低温下电阻为零，根据焦耳定律Q=I2Rt，当R=0时，输电过程中不会产生热量，可减少电能的损失，因此可用于远距离输电，故C正确； D．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来调节电阻的，而不是改变材料，故D错误。 故选C。 2．如图所示为三段材料相同的导体，已知a、b、c的长度之比为，横截面积之比为。根据导体电阻大小的影响因素可知，在相同温度下，它们阻值的大小关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】a、b、c为三段材料相同的导体，根据导体电阻大小的影响因素可知，在其他条件相同的情况下，导体长度越长，横截面积越小，导体的电阻越大，已知a、b、c的长度之比为，横截面积之比为，所以Rc>Rb>Ra，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．为了测量小灯泡在不同电压下的电阻，小明设计了如图所示的电路。闭合开关S后，无论怎么移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L都不发光，电流表和电压表均无示数，若电路中只有一处故障，出现上述现象的原因中不可能的是（    ） A．电流表断路 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器断路 D．开关断路 【答案】B 【详解】小灯泡都不发光，且电压表、电流表均无示数说明电路断路，且电压表与电源不通。 A．若电流表断路，整个电路断路，且电压表与电源负极不通，故A不符合题意； B．若小灯泡L断路，电压表串联在电路中，电压表示数等于电源电压，电流表无示数，故B符合题意； C．若滑动变阻器断路，整个电路处于断路状态，没有电流通过，灯泡不亮，两表均无示数，故C不符合题意； D．开关断路，整个电路断路，且电压表与电源正极不通，故D不符合题意。 故选 B。 4．关于电学知识，下列说法正确的是（　　） A．欧姆定律变形为，说明导体的电阻与其两端电压成正比 B．横截面积越大的导体其电阻值一定越小 C．在教室中亮的灯越多，接入电路的总电阻大 D．由于电压是产生电流的原因，所以电路中有电流时电路两端一定有电压 【答案】D 【详解】A．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度，与导体两端的电压和通过的电流无关。只是电阻的计算式，不是决定式，不能说明导体的电阻与其两端电压成正比，故A错误； B．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，在材料、长度、温度相同的情况下，横截面积越大的导体其电阻值越小，但如果材料、长度、温度不同，就不能仅根据横截面积判断电阻大小，故B错误； C．教室中的灯是并联的，根据并联电路的电阻特点，并联的用电器越多，总电阻越小。所以在教室中亮的灯越多，接入电路的总电阻越小，故C错误； D．电压是使电路中形成电流的原因，电路中有电流时，电路两端一定有电压，故D正确。 故选D。 5．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入适当的元件，并进行对应实验，以下描述不正确的是（   ） A．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化 B．探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压 C．测量定值电阻的阻值——改变电阻两端电压，多次测量，求电阻平均值 D．测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压，多次测量，寻找普遍规律。 【答案】A 【详解】A．探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻两端电压不变，故A错误，符合题意； B．探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路电流和被测电阻两端电压，故B正确，不符合题意； C．测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变待测电阻两端的电压和通过它的电流，多测几组数据，通过求电阻的平均值，以减小误差，故C正确，不符合题意； D．在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中，通过滑动变阻器改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，根据欧姆定律求出小灯泡在不同电压下的电阻值，得出温度对电阻的影响，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧。开关S闭合后，用一个阻值为20欧的电阻替换电阻R1，可能使两电流表A1、A2示数的比值与替换R1前相等的方法是（　　） A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．增大电源电压，不移动滑片P D．减少电源电压，向右移动滑片P 【答案】D 【详解】由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A2测量干路上的电流，电流表A1与A2示数之比为 A．若电源电压不变，不移动滑片P，则R1阻值变大，R2阻值不变，所以变大，那么A1与A2示数之比变小，故A不符合题意； B．若电源电压不变，向左移动滑片P，R2接入电路中的电阻会变小，R1阻值变大，变大，A1与A2示数之比变小，故B不符合题意； C．若增大电源电压，不移动滑片P，则R1阻值变大，R2阻值不变，电流表A1与A2示数之比为，变大，A1与A2示数之比变小，故C不符合题意； D．若减少电源电压，向右移动滑片P，R2接入电路中的电阻会变大，R1阻值变为原来的2倍。电流表A1与A2示数之比为，若R2接入电路的电阻也变为原来的2倍，则不变，那么A1与A2示数之比也不变，故D符合题意。 故选D。 7．某同学利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压保持6V不变，实验可供选择的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω和35Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。该同学先将10Ω的定值电阻接入电路进行实验，移动滑片，当电流为0.3A时，记下电压表示数。接着更换不同的定值电阻，重复实验。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．若选用以上器材及数据，该同学只能完成四次实验 B．实验结论表明：电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 C．定值电阻阻值变大时，应向左调节滑动变阻器保持电压不变 D．为了让所有定值电阻完成实验，可以将R两端的控制电压改为4V 【答案】D 【详解】A．由题可知，电源电压 ，定值电阻 可选：10Ω， 15Ω， 20Ω， 25Ω， 30Ω， 35Ω 滑动变阻器最大阻值 ，第一次用 ，调节滑片使电流 ，则此时电压表示数 即实验要控制 不变，则滑动变阻器分压 ，由串联分压： 所以 时才能保持 。滑动变阻器最大 ，所以 才能调节得到。可选电阻：10Ω， 15Ω， 20Ω， 25Ω， 30 Ω（35 Ω 不行，因为需要的），所以能完成 5 次实验，不是4次，故A错误； B．电阻是导体本身的属性，与电流和电压无关，故B错误； C．要保持 不变，当 增大时，根据串联分压，分压会增大，要让它分压回到 3V，需增大滑动变阻器阻值，如图，即向右移动滑片。故C错误； D．控制电压 ，则 ，同理由 即 ，滑动变阻器最大30Ω，即，所以所有给定电阻（最大 35Ω）都满足。但需检查最小电流时能否调到4V，当用最小电阻10Ω时，需要的 ，可以实现。所以改4V可行，能让所有电阻完成实验，故D正确。 故选D。 8．如图甲所示电路，电源电压恒为18V，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由a端向左移动10cm到达b点的过程中，电流表示数与电流表示数变化关系如图乙所示，滑动变阻器的电阻线圈均匀缠绕，下列说法正确的是（　　） A．滑片由a端向左移到b点的过程中，灯泡亮度变亮 B．滑片由a端向左移到b点的过程中，电压表的示数变小 C．滑动变阻器的电阻线圈总长度为15cm D．滑动变阻器可接入的阻值范围为0-60Ω 【答案】C 【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联。并联电路互不影响，小灯泡亮度不变，故A错误； B．电压表并联在电源两端，测量的是电源电压。因为电源电压恒为18V，所以电压表的示数保持18V不变，故B错误； C．从图乙可以看出，滑片在a端时，电流表A1的电流为0.5A，电流表A2的电流为0.3A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值 滑片在b端时，电流表A1的电流为1.1A，电流表A2的电流为0.9A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 则ab两点电阻为 设电阻线圈总长度为L，则 得，故C正确； D．滑动变阻器最小电阻不能为0，如果为0，则滑动变阻器这条支路被短路，整个电路短路，故D错误。 故选C。 9．将定值电阻R和额定电压为6V的小灯泡L接入如图甲所示的电路中，电阻R和小灯泡L的图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电阻R的阻值为10Ω B．小灯泡L正常发光时，电流表的示数为0.9A C．小灯泡L正常发光时，电源电压为12V D．若将电阻R和小灯泡L串联后接在8V的电源上，则电路中的总电流为0.4A 【答案】B 【详解】由图甲可知，灯泡和电阻并联，电流表测干路中的电流。 A．定值电阻的阻值不变，I-U图像为过原点的直线。由图乙可知，电阻R的阻值为 故A错误； BC．小灯泡的额定电压6V，即灯泡正常发光时的电压为6V，则电源电压为6V，由图乙可知，此通过灯泡的电流为0.6A，通过电阻R的电流为0.3A，干路中的电流，即电流表的示数为 故B正确，C错误； D．若将电阻R和小灯泡L串联后接在8V的电源上，由图乙可知，根据串联电路电压规律，当电路中的电流为0.3A时，灯泡两端的电压为2V、定值电阻两端的电压为6V，此时2V+6V=8V，等于电源电压8V，故若将电阻R和小灯泡L串联后接在8V的电源上，则电路中的总电流为0.3A，故D错误。 故选B。 10．大多数水果最适宜的储存温度为0~4℃，小明设计了如图甲所示的电路图，监测温度变化，确保水果保鲜。电源电压恒为6V，R0是滑动变阻器，热敏电阻Rt的阻值随温度t的变化关系如图乙所示，报警仪由量程为0~3V的电压表改装而成。闭合开关，将滑片调至某一位置固定，当温度达到4℃时，报警仪指针指在表盘中央，开始报警。下列说法中正确的是（     ） A．温度升高时，电路中的电流变小 B．当报警仪电压U=2V时，环境温度不符合要求 C．当电路中电流I＜0.04A时，环境温度符合要求 D．若要降低报警温度，应将滑片向右移动 【答案】C 【详解】由图可知，Rt与R0串联，电压表（报警仪）测量Rt两端的电压； A．由图乙可知，温度升高时，Rt变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故A错误； B．由图可知，当温度达到4℃时，Rt的阻值为30Ω，报警仪指针指在表盘中央，示数为1.5V，电路电流为 滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器连入电路的阻值为 当报警仪电压时，滑动变阻器两端的电压为 电路电流为 Rt的阻值为 由图乙可知，此时环境温度低于4℃，环境温度符合要求，故B错误； C．由B项分析可知，当电路中电流等于0.05A时，环境温度为4℃。当电路中电流小于0.05A时，由欧姆定律可知，电路中的总电阻会增大，滑动变阻器R0的阻值不变，由串联电路的总电阻与各电阻的关系可知，此时热敏电阻Rt的阻值将变大。由图乙可知，此时的环境温度应低于4℃，环境温度符合要求，故C正确； D．因报警时电压表的示数不变，若要降低报警温度时，因热敏电阻Rt的阻值变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器连入电路的阻值变大，则滑片应向左移动，故D错误。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共26分） 11．王明同学在修理电子玩具时，需要用一个75Ω的电阻，现手边有阻值为250Ω、100Ω、60Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个，他可以选择 Ω和 Ω的两个电阻 联来获得。 【答案】 60 15 串 【详解】[1][2][3]因为两个电阻串联之后的总阻值等于两个电阻值之和，所以可以选择15Ω和60Ω的电阻串联，总阻值 12．如图所示，张家界电梯是世界上最高的室外电梯。游客乘坐电梯加速上升的过程中，游客的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；若以 （选填“轿厢”或“地面”）为参照物，游客是静止的；电梯内装有LED灯具，其核心元件发光二极管的主要材料是 （选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”）。 【答案】 增大 轿厢 半导体 【解析】【小题1】[1]游客乘坐电梯加速上升的过程中，速度和高度增加，动能和重力势能均增大，游客的机械能增大； [2]若以轿厢为参照物，游客和轿厢的位置不变，是静止的； [3]根据物理知识可知，发光二极管的主要材料是半导体。 13．发光二极管具有 导电性。如图是由一个小灯泡、一个发光二极管（LED）、两节干电池、一个开关组成的电路，闭合开关，小灯泡和LED发光，说明LED的正极是较 （填“长”或“短”）的引脚。如果把电源的正、负极对调，闭合开关，LED （填“能”或“不能”）发光。 【答案】 单向 长 不能 【详解】[1][2]发光二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。闭合开关，小灯泡和LED发光，说明电流从电源的正极流出，经过开关和LED灯、灯泡后流入电源的负极，故LED灯中电流的方向是从LED的较长的引脚流入，从短的引脚流出，所以此时LED的正极是较长的引脚。 [3]因为发光二极管具有单向导电性，如果把电源的正、负极对调，闭合开关，LED灯中没有电流通过，因此不能发光。 14．如图所示电路中，闭合开关，在滑动变阻器的滑片P向左移动时，电灯的亮度将变 ，电压表示数将 ，（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同）电压表示数与电流表示数的比值将 。 【答案】 亮 变小 变小 【详解】[1]闭合开关，灯和滑动变阻器串联，电流表测通过电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的电阻变小，故电路中电流变大，即电流表示数变大，灯变亮。 [2]根据串联电路分压规律，电压与电阻成正比可知，变阻器接入电路阻值变小，故分得电压变小，即电压表示数变小。 [3]电压表示数变小，电流表示数变大，故电压表示数与电流表示数的比值将变小。 15．如图所示的电路，要使与组成并联电路，应闭合开关 ；此时电流表和的示数之比为，则与的电阻之比为 。若同时闭合开关，电路将发生 故障。 【答案】 S1、S3 1:3 电源短路 【详解】[1][2]要使与组成并联电路，即电流从电源的正极流出分别经过两个电阻回到电源的负极，因此需要闭合开关S1、S3，此时电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流，电流表和的示数之比为，则与的电阻之比为 [3]若同时闭合开关，电流从电源的正极流出，不经任何用电器直接回到电源的负极，发生电源短路。 16．小红进行了测量定制电阻R和小灯泡L的电阻的实验，实验原理是 ，根据测出的数据画出了I-U图像如图所示。由图可知，当小灯泡两端的电压升高时，其阻值 （增大/不变/减小）。若将两者串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 。 【答案】 增大 1∶3 【详解】[1]测量定值电阻R和小灯泡L的电阻的实验，实验原理是 [2]由图知道，灯泡两端电压的变化量大于通过灯泡的电流的变化量，根据欧姆定律可知其阻值增大。 [3]若将两者串联在电源电压为4V的电路中，通过串联电路各处电流相等，由图知道，过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为3V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电源电压 根据串联分压原理知道，和R的阻值之比 17．深圳市聚龙科学中学探究电源与电压关系时，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为40Ω。当滑动变阻器的滑片在最右端时：闭合开关S1、断开开关S2，电路为 R1与滑动变阻器串联，电流表的示数为0.4A，则电阻R1的阻值为 Ω；保持滑片位置不变，断开开关S1、闭合开关S2，电路为R3与滑动变阻器串联，电流表的示数为0.3A，则电阻R3的阻值为 Ω；若将滑片移至最左端（滑动变阻器接入电阻为0），同时闭合S1和S2，此时R1与 R3的连接方式为 ，电路中的总电流为 A。 【答案】 20 40 并联 1.8 【详解】[1]由题可知，将滑片移至最左端（滑动变阻器接入电阻为0），则滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器最大阻值接入电路，闭合开关S1，断开开关S2，电路为 R1与滑动变阻器串联，电路中的总电阻为 电阻R1的阻值为 [2]保持滑片位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，电路为R3与滑动变阻器串联，电流表的示数为0.3A，电路中的总电阻为 电阻R3的阻值为 [3]若将滑片移至最左端（滑动变阻器接入电阻为0），闭合开关S1、断开开关S2，电路为 R1与滑动变阻器串联，断开开关S1、闭合开关S2，电路为R3与滑动变阻器串联，说明R1与 R3相互独立互不影响，同时闭合S1和S2，此时R1与 R3的连接方式为并联。 [4]并联电路干路电流等于各支路电流之和，并联电路各用电器两端电压等于电源电压，则电路中的总电流为 18．（1）电流在灯丝中无论沿什么方向流动都能使其发光。但是用半导体材料做成的二极管简称LED灯，只能让一个方向的电流流过它（二极管的符号类似一个箭头，电流方向与箭头方向相同时，电流才能通过）。如图所示的电路中灯泡发光，可据此推断出电源的左边是 极（填“正”“负”），导线中电流方向为C→ （填“A”、“B”）。    （2）如图为一只小灯泡的电流随电压变化的图像，现将两只这样的小灯泡串联接在电源电压为8V的电路上，则流过灯泡的电流是 A，灯泡的电阻为 Ω。 【答案】 负 A 0.2 20 【详解】（1）[1] [2]由图示知，电路中，二极管与灯泡串联在电路中，灯泡发光，说明电路中的电流是由二极管的正极流向负极，即C流向A，那么电源的左边为负极。 （2）[3]两只相同小灯泡串联，电源电压8V，根据 “串联分压”规律，每只灯泡两端电压 由 “电流—电压” 图像可知：当 U=4V时，通过灯泡的电流I=0.2A。 [4]根据欧姆定律，代入 U=4V、I=0.2A，得灯泡电阻 三、作图题（本大题共1小题，共6分） 19．按要求完成下列作图； (1)请根据电路图，用笔画线表示导线把图中元件连起来。 (2)某科技小组为医院病房设计呼叫电路，在病人需要护理时，闭合床头开关S1或S2，护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮，同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图； (3)已知电源电压3V。要求：电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮，请把电路补充完整。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）分析电路图可知电路为电子门铃、开关、电源串联的简单电路，所以只需用导线将电子门铃、开关、电源顺次连接即可，正确连接如下图所示： （2）闭合S1，灯L1亮，电铃响；闭合S2，灯L2亮，电铃响。所以L1和L2并联，而不管是L1还是L2亮，电铃都要同时响起，故电铃要接在干路上。正确连接电路图如下图所示： （3）由题知，电源电压为3V，由串联电路的电压特点可知，灯泡两端电压不会高于3V，所以电压表应选择小量程与灯泡并联；变阻器滑片向右滑时灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，所以变阻器应选择右下接线柱并与灯泡串联。正确连接如图所示： 四、计算题（本大题共4小题，共24分） 20．如图所示电路中电源电压恒为10V，电阻为40Ω。闭合开关S，电流表A的示数为0.3A。求： (1)通过的电流； (2)的阻值。 【详解】（1）图中两个电阻并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流 （2）通过R2的电流I2=I-I1=0.3A-0.25A=0.05A R2的阻值 21．如图所示电路中，电源电压为6伏保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样。 (1)若R1接入电路的电阻为20欧，求闭合开关S后，通过R1的电流I1。 (2)现有阻值为5欧的电阻 R2和阻值为15欧的电阻R3，选择其中一个电阻以某种方式连入电路M、N两点之间。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.6安。请计算说明连接的方式以及所选的电阻、滑动变阻器R1对应接入电路的阻值。 【详解】（1）由题意可知，电路为滑动变阻器R1的简单电路。电源电压U = 6V，滑动变阻器接入电路的电阻R1= 20Ω。根据欧姆定律得 （2）当电流表示数为I = 0.6A时，则电路的总电阻为 要达到10Ω的总电阻，需要将一个定值电阻与滑动变阻器R1组合。 方案一：选R2与R1组合，两电阻只能串联，因为并联总电阻会小于5Ω，不符合题意；根据串联电路电阻规律得 方案二：选R3与R1组合，两电阻只能并联，因为串联总电阻会大于15Ω，不符合题意；根据欧姆定律计算出R3支路的电流为 根据并联电路的电流规律可得 根据欧姆定律可计算出的阻值为 因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，故该方案不符合题意。 故选R2与R1串联，并且调节R1的阻值为5Ω。 22．如图所示的电路中，电阻的阻值为，电源电压不变。当断开，闭合时，电流表的示数为；断开，、闭合时，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)的阻值； (3)当闭合，、断开时电流表的示数。 【详解】（1）当S1、S2断开，S3闭合时，电路中只有R1接入电路，电流表读数为0.4 A。电源电压为 （2）当S1断开，S2、S3闭合时， R1与R2并联，电流表读数为0.64 A，因并联电路各支路工作互不影响，则R2电流为 R2电阻为 （3）当S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，总电阻为 电流为 则电流表的示数为0.15A。 23．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻两端的电压与通过它的电流变化关系如图乙所示。求： (1)电源的电压。 (2)滑动变阻器的最大电阻。 (3)若把电压表的量程改为0~3V，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器连入电路中的最小电阻。 【详解】（1）当滑片在A端时，电路为的简单电路，此时电路中的电阻最小，电流最大，由图乙可知，电路中的电流，两端的电压即电源的电压 （2）当滑动变阻器的滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由图乙可知，此时两端的电压，电路中的电流，滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的最大电阻 （3）若把电压表的量程改为，则两端的最大电压为3V，此时电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路的电阻最小，由图乙可知，此时的最大电流 则滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路的最小电阻 五、实验题（本大题共4小题，共22分） 24．小龙同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值，进行了如下实验。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求滑片P向右移动时，电路中的电流变大； (2)连接电路过程中，开关应处于 状态； (3)闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P电压表示数无明显变化，电流表示数为零。造成该故障的原因是可能是Rx （选填“短路”或“断路”）； (4)排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，此时待测电阻的阻值为 Ω； (5)实验中，改变滑片P的位置，并记录相应数据，多次测量求Rx的平均值是为了 ； (6)在缺少电流表时，小龙选用阻值为R0的定值电阻设计了如图丙所示电路，并完成实验。过程如下： ①闭合S，电压表的示数为U1； ②再闭合S1，电压表的示数为U2； ③Rx= （用字母U1、U2和R0表示）。 【答案】(1) (2)断开 (3)断路 (4)10 (5)减小实验误差 (6) 【详解】（1）测量定值电阻的阻值，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流，滑片向右端移动时，电流表示数变大，说明此时变阻器接入电路中电阻变小，所以应将滑动变阻器的右下接线柱与开关右接线柱连接，如图所示： （2）在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。 （3）闭合开关后，电流表的示数为零，说明电路可能存在断路，而电压表的示数约为电源电压，表明电压表两接线柱到电源两极为通路，即可能是Rx断路。 （4）由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为，示数为，此时待测电阻的阻值为 （5）通过改变滑片P的位置，多次测量求Rx的平均值，可以减小这些偶然因素导致的误差，使测量结果更接近真实值。 （6）由图丙可知，闭合S，R0和Rx串联，电压表测量Rx两端的电压，此时电压表的示数为U1；再闭合S1，R0被短路，电路为Rx的简单电路，此时电压表测量电源电压，电压表的示数为U2，即电源电压为U2；则R0和Rx串联时，R0两端的电压为 此时电路中电流为 则待测电阻Rx的阻值为 25．小海在探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（0~9V可调），电流表，电压表，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器（规格是“20Ω，2A”），开关和导线若干。 序号 电压 电流 1 1.0 0.10 2 1.6 0.16 3 0.20 (1)连接如图甲的电路时，应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“”或“”）端。 (2)探究电流与电压的关系时，实验数据如上表，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为 V。分析表中数据可得：保持电阻不变时，电流跟电压成 关系。 (3)接下来小海计划控制电压表示数为2V，把剩下的三个电阻逐个替换图甲电路的电阻接入电路中，探究电流与电阻的关系。为保证接下来的三次探究均能完成，应调节电源电压使之不大于 V。 【答案】(1)B (2) 2 正比 (3)4 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，即图中的B端。 （2）[1]如图乙所示，电压表接入电路的量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2V。 [2]由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。 （3）实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变，由串联电路的分压原理可知 当R定=20Ω时，滑动变阻器连入电路阻值为最大值时，电源电压最大，即有 解得电源电压最大为4V。 26．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。 (1)连接电路时，开关应处于 状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于最 端。 (2)闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是 。 (3)排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如表。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数U/V 1.0 1.6 2.0 2.6 电流表示数I/A 0.10 0.16 0.20 0.26 分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 。 (4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。 (5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。 A．探究电流与电阻的关系 B．测量未知电阻的阻值 【答案】(1) 断开 左 (2)定值电阻断路 (3)正比 (4)滑动变阻器接入电路的电阻 (5)A 【详解】（1）[1]连接电路时，为了防止电路连接过程中出现短路等故障损坏仪器，开关应处于断开状态； [2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处。由图可知，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，接入电路的电阻最大。 （2）电压表示数接近3V（电源电压），说明电压表两端能连通电源；电流表几乎不偏转，说明电路中电流极小，可判断是定值电阻R断路。此时电压表相当于直接接在电源两端，测电源电压，所以电压表示数接近3V；而电路中因R断路，几乎无电流，电流表指针几乎不偏转，且移动滑片时两表示数均无变化。 （3）计算电压与电流的比值都是10Ω，因此，当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 （4）在此实验中，通过移动滑动变阻器的滑片来改变滑动变阻器接入电路的电阻，从而改变电路中的电流和电阻R两端的电压。 （5）探究电流与电阻的关系，多次测量也是为了寻找普遍规律；故A符合题意； 测量未知电阻的阻值，多次测量是为了求平均值减小误差，故B不符合题意； 故选A。 27．同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时，提出如下猜想： 编号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2 电流I/A A 锰铜合金丝 0.5 0.8 0.4 B 镍铬合金丝 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金丝 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金丝 1.0 0.4 0.08 猜想一：导体的电阻与导体的材料有关 猜想二：导体的电阻与导体的长度有关 猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关 同学们利用如图所示的电路进行验证，使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如表所示。 (1)该实验是通过观察 比较导体电阻的大小； (2)为了验证猜想一，应选用合金丝 进行实验（选填字母）； (3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路，是为了验证猜想 （选填“—”、“二”或“三”）。分析实验数据，可得出的结论是： ； (4)某同学分别将编号为C、D的合金丝接入电路中进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了 　 　的工作原理中（选填字母）； A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 (5)小明同学在一次实验中，将A合金丝与电流表串联，用酒精灯对A合金丝加热后，发现电流表的示数变小了，说明电阻的大小还与 有关。 【答案】(1)电流表示数 (2)AB (3) 三 见解析 (4)C (5)温度 【详解】（1）电阻的大小不能直观的观察到，故采用转换法，观察与电阻串联的电流表的示数进行判断，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，故电流表的示数越小。 （2）为研究电阻与导体材料的关系，要控制导体的长度和横截面积一定，改变导体材料，所以要选择编号A、B的合金丝进行实验。 （3）选用B、C合金丝分别接入电路中，B、C的长度相同，材料相同，横截面积不同，是为了验证电阻与横截面积的关系，即猜想三；分析实验数据，可得出的结论是：当导体材料和长度相同时，横截面积越小，导体电阻越大。 （4）选用C、D合金丝分别接入电路中，C、D的横截面积相同，材料相同，长度不同，是为了验证电阻与长度的关系，该原理与滑动变阻器原理相同，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）将A合金丝与电流表串联，用酒精灯对A合金丝加热后，发现电流表的示数变小了，说明温度升高，合金丝的电阻增大，即电阻的大小还与温度有关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12章 欧姆定律 注意事项： 1．测试范围：沪科版（五四学制）2024九年级第12章。 2．考试时间：80分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四选项中，只有一项符合题目要求） 1．关于电阻，下列说法正确的是（　　） A．导体电阻与电压成正比，与电流成反比 B．长度相同的铜线，粗的比细的电阻大 C．超导体在低温下电阻为零，可用于远距离输电 D．滑动变阻器通过改变材料来调节电阻 2．如图所示为三段材料相同的导体，已知a、b、c的长度之比为，横截面积之比为。根据导体电阻大小的影响因素可知，在相同温度下，它们阻值的大小关系是（　　） A． B． C． D． 3．为了测量小灯泡在不同电压下的电阻，小明设计了如图所示的电路。闭合开关S后，无论怎么移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L都不发光，电流表和电压表均无示数，若电路中只有一处故障，出现上述现象的原因中不可能的是（    ） A．电流表断路 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器断路 D．开关断路 4．关于电学知识，下列说法正确的是（　　） A．欧姆定律变形为，说明导体的电阻与其两端电压成正比 B．横截面积越大的导体其电阻值一定越小 C．在教室中亮的灯越多，接入电路的总电阻大 D．由于电压是产生电流的原因，所以电路中有电流时电路两端一定有电压 5．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入适当的元件，并进行对应实验，以下描述不正确的是（   ） A．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化 B．探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压 C．测量定值电阻的阻值——改变电阻两端电压，多次测量，求电阻平均值 D．测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压，多次测量，寻找普遍规律。 6．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧。开关S闭合后，用一个阻值为20欧的电阻替换电阻R1，可能使两电流表A1、A2示数的比值与替换R1前相等的方法是（　　） A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．增大电源电压，不移动滑片P D．减少电源电压，向右移动滑片P 7．某同学利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压保持6V不变，实验可供选择的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω和35Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。该同学先将10Ω的定值电阻接入电路进行实验，移动滑片，当电流为0.3A时，记下电压表示数。接着更换不同的定值电阻，重复实验。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．若选用以上器材及数据，该同学只能完成四次实验 B．实验结论表明：电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 C．定值电阻阻值变大时，应向左调节滑动变阻器保持电压不变 D．为了让所有定值电阻完成实验，可以将R两端的控制电压改为4V 8．如图甲所示电路，电源电压恒为18V，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由a端向左移动10cm到达b点的过程中，电流表示数与电流表示数变化关系如图乙所示，滑动变阻器的电阻线圈均匀缠绕，下列说法正确的是（　　） A．滑片由a端向左移到b点的过程中，灯泡亮度变亮 B．滑片由a端向左移到b点的过程中，电压表的示数变小 C．滑动变阻器的电阻线圈总长度为15cm D．滑动变阻器可接入的阻值范围为0-60Ω 9．将定值电阻R和额定电压为6V的小灯泡L接入如图甲所示的电路中，电阻R和小灯泡L的图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电阻R的阻值为10Ω B．小灯泡L正常发光时，电流表的示数为0.9A C．小灯泡L正常发光时，电源电压为12V D．若将电阻R和小灯泡L串联后接在8V的电源上，则电路中的总电流为0.4A 10．大多数水果最适宜的储存温度为0~4℃，小明设计了如图甲所示的电路图，监测温度变化，确保水果保鲜。电源电压恒为6V，R0是滑动变阻器，热敏电阻Rt的阻值随温度t的变化关系如图乙所示，报警仪由量程为0~3V的电压表改装而成。闭合开关，将滑片调至某一位置固定，当温度达到4℃时，报警仪指针指在表盘中央，开始报警。下列说法中正确的是（     ） A．温度升高时，电路中的电流变小 B．当报警仪电压U=2V时，环境温度不符合要求 C．当电路中电流I＜0.04A时，环境温度符合要求 D．若要降低报警温度，应将滑片向右移动 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共26分） 11．王明同学在修理电子玩具时，需要用一个75Ω的电阻，现手边有阻值为250Ω、100Ω、60Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个，他可以选择 Ω和 Ω的两个电阻 联来获得。 12．如图所示，张家界电梯是世界上最高的室外电梯。游客乘坐电梯加速上升的过程中，游客的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；若以 （选填“轿厢”或“地面”）为参照物，游客是静止的；电梯内装有LED灯具，其核心元件发光二极管的主要材料是 （选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”）。 13．发光二极管具有 导电性。如图是由一个小灯泡、一个发光二极管（LED）、两节干电池、一个开关组成的电路，闭合开关，小灯泡和LED发光，说明LED的正极是较 （填“长”或“短”）的引脚。如果把电源的正、负极对调，闭合开关，LED （填“能”或“不能”）发光。 14．如图所示电路中，闭合开关，在滑动变阻器的滑片P向左移动时，电灯的亮度将变 ，电压表示数将 ，（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同）电压表示数与电流表示数的比值将 。 15．如图所示的电路，要使与组成并联电路，应闭合开关 ；此时电流表和的示数之比为，则与的电阻之比为 。若同时闭合开关，电路将发生 故障。 16．小红进行了测量定制电阻R和小灯泡L的电阻的实验，实验原理是 ，根据测出的数据画出了I-U图像如图所示。由图可知，当小灯泡两端的电压升高时，其阻值 （增大/不变/减小）。若将两者串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 。 17．深圳市聚龙科学中学探究电源与电压关系时，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为40Ω。当滑动变阻器的滑片在最右端时：闭合开关S1、断开开关S2，电路为 R1与滑动变阻器串联，电流表的示数为0.4A，则电阻R1的阻值为 Ω；保持滑片位置不变，断开开关S1、闭合开关S2，电路为R3与滑动变阻器串联，电流表的示数为0.3A，则电阻R3的阻值为 Ω；若将滑片移至最左端（滑动变阻器接入电阻为0），同时闭合S1和S2，此时R1与 R3的连接方式为 ，电路中的总电流为 A。 18．（1）电流在灯丝中无论沿什么方向流动都能使其发光。但是用半导体材料做成的二极管简称LED灯，只能让一个方向的电流流过它（二极管的符号类似一个箭头，电流方向与箭头方向相同时，电流才能通过）。如图所示的电路中灯泡发光，可据此推断出电源的左边是 极（填“正”“负”），导线中电流方向为C→ （填“A”、“B”）。    （2）如图为一只小灯泡的电流随电压变化的图像，现将两只这样的小灯泡串联接在电源电压为8V的电路上，则流过灯泡的电流是 A，灯泡的电阻为 Ω。 三、作图题（本大题共1小题，共6分） 19．按要求完成下列作图； (1)请根据电路图，用笔画线表示导线把图中元件连起来。 (2)某科技小组为医院病房设计呼叫电路，在病人需要护理时，闭合床头开关S1或S2，护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮，同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图； (3)已知电源电压3V。要求：电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮，请把电路补充完整。 四、计算题（本大题共4小题，共24分） 20．如图所示电路中电源电压恒为10V，电阻为40Ω。闭合开关S，电流表A的示数为0.3A。求： (1)通过的电流； (2)的阻值。 21．如图所示电路中，电源电压为6伏保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样。 (1)若R1接入电路的电阻为20欧，求闭合开关S后，通过R1的电流I1。 (2)现有阻值为5欧的电阻 R2和阻值为15欧的电阻R3，选择其中一个电阻以某种方式连入电路M、N两点之间。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.6安。请计算说明连接的方式以及所选的电阻、滑动变阻器R1对应接入电路的阻值。 22．如图所示的电路中，电阻的阻值为，电源电压不变。当断开，闭合时，电流表的示数为；断开，、闭合时，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)的阻值； (3)当闭合，、断开时电流表的示数。 23．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻两端的电压与通过它的电流变化关系如图乙所示。求： (1)电源的电压。 (2)滑动变阻器的最大电阻。 (3)若把电压表的量程改为0~3V，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器连入电路中的最小电阻。 五、实验题（本大题共4小题，共22分） 24．小龙同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值，进行了如下实验。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求滑片P向右移动时，电路中的电流变大； (2)连接电路过程中，开关应处于 状态； (3)闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，移动滑片P电压表示数无明显变化，电流表示数为零。造成该故障的原因是可能是Rx （选填“短路”或“断路”）； (4)排除故障后闭合开关，移动滑片P，电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，此时待测电阻的阻值为 Ω； (5)实验中，改变滑片P的位置，并记录相应数据，多次测量求Rx的平均值是为了 ； (6)在缺少电流表时，小龙选用阻值为R0的定值电阻设计了如图丙所示电路，并完成实验。过程如下： ①闭合S，电压表的示数为U1； ②再闭合S1，电压表的示数为U2； ③Rx= （用字母U1、U2和R0表示）。 25．小海在探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（0~9V可调），电流表，电压表，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器（规格是“20Ω，2A”），开关和导线若干。 序号 电压 电流 1 1.0 0.10 2 1.6 0.16 3 0.20 (1)连接如图甲的电路时，应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“”或“”）端。 (2)探究电流与电压的关系时，实验数据如上表，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为 V。分析表中数据可得：保持电阻不变时，电流跟电压成 关系。 (3)接下来小海计划控制电压表示数为2V，把剩下的三个电阻逐个替换图甲电路的电阻接入电路中，探究电流与电阻的关系。为保证接下来的三次探究均能完成，应调节电源电压使之不大于 V。 26．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。 (1)连接电路时，开关应处于 状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于最 端。 (2)闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是 。 (3)排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如表。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数U/V 1.0 1.6 2.0 2.6 电流表示数I/A 0.10 0.16 0.20 0.26 分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 。 (4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。 (5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。 A．探究电流与电阻的关系 B．测量未知电阻的阻值 27．同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时，提出如下猜想： 编号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2 电流I/A A 锰铜合金丝 0.5 0.8 0.4 B 镍铬合金丝 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金丝 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金丝 1.0 0.4 0.08 猜想一：导体的电阻与导体的材料有关 猜想二：导体的电阻与导体的长度有关 猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关 同学们利用如图所示的电路进行验证，使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如表所示。 (1)该实验是通过观察 比较导体电阻的大小； (2)为了验证猜想一，应选用合金丝 进行实验（选填字母）； (3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路，是为了验证猜想 （选填“—”、“二”或“三”）。分析实验数据，可得出的结论是： ； (4)某同学分别将编号为C、D的合金丝接入电路中进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了 　 　的工作原理中（选填字母）； A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 (5)小明同学在一次实验中，将A合金丝与电流表串联，用酒精灯对A合金丝加热后，发现电流表的示数变小了，说明电阻的大小还与 有关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 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