期末综合复习专题训练：欧姆定律在图像问题中的应用--2025-2026学年人教版九年级上册物理

2025-2026学年人教版九年级上册物理期末综合复习专题训练：欧姆定律在图像问题中的应用 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．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监测电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源电压U=4.5V（恒定不变），电压表测量范围为0~3V，定值电阻的电阻，是热敏电阻的电阻，其大小随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，求： (1)当环境温度为60℃时，热敏电阻的电阻为 Ω。环境温度升高时，电压表示数将 ； (2)当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少? (3)此电路所允许监测的最高环境温度是多少? (4)若将电阻为的定值电阻换为另一个电阻更大的定值电阻，则该装置所能监测的最高环境温度将会 （填“变大”或“变小”）。 2．图甲为智能快递分拣机器人，快递分拣电路的简化示意图如图乙所示，其中、分别为光敏电阻和力敏电阻，当机器人扫描条形码后，机器人根据和反映的信息识别快件需要运送的区域。 电路中，电源电压为6V，扫码前光敏电阻为10Ω，扫码后的阻值发生变化，其变化后的阻值对应的送件区域如下表所示，力敏电阻的阻值随压力变化关系如图丙所示。 送件区域 A B C D 光敏电阻/Ω 12 15 18 20 求： (1)快件扫码前通过的电流； (2)运送某快件到B区域时，通过的电流； (3)运送某快件到B区域时，电流表的示数为0.5A，的阻值及快件的重力。 3．盐源苹果享誉全国，如图是小明设置的水果自动筛选装置。已知：电源电压为9V，，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图所示。传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当两端电压时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。（g取） (1)当检测点上没有水果时，电路中的电流； (2)该装置能够剔除水果的质量； (3)不同等级的水果筛选的质量标准是不同的，顶级的会理石榴质量应达到350g，为了达到这一标准（不改变压敏电阻），之间应该换用定值电阻的阻值。 4．图甲为一款甲醛检测仪，其简化电路如图乙。电源电压恒为15V，已知定值电阻的阻值，气敏电阻的阻值为。当电压表示数为10V时，求： (1)电阻两端的电压为多少。 (2)通过电阻的电流为多少。 (3)此时气敏电阻的阻值为多少。 (4)电阻的阻值会随着污染指数的变化而改变，如图丙所示，此时的污染指数为多少。 5． 体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求： (1)闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少？ (2)当体重计示数为600N时，电流表示数为多少？ (3)此体重计所能测量的最大体重为多少? 6．某班设计模拟高速公路超载检测仪：压敏电阻所在电路如图甲所示，电源电压不变，为定值电阻，圆柱形烧杯的质量为，放在电子秤上，通过装入不同深度的水，得到电路中电压表示数与电流表示数之间的关系，如图乙所示。求： (1)当电路中电流为时，压敏电阻的电阻值； (2)电源电压； (3)若压敏电阻标有“”，电压表的量程为，电流表的量程为。查出压敏电阻的阻值与所受压力的关系如下表所示，为了电路安全，烧杯中装水质量的范围。 压敏电阻所受压力 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 压敏电阻的阻值 45 28 15 9 5 2 7．为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛的应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪工作原理如图甲所示。电源电压恒为8V，当接触到酒精气体浓度增大时，其电阻值降低，如图乙所示。当酒精气体的浓度为0时，的电阻值为60Ω。使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的示数为6V。 (1)电压表的示数为3V时，电流表的示数为多少。 (2)电压表的示数为3V时，滑动变阻器的阻值为多少。 (3)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.1A，滑动变阻器的阻值为20Ω时，试通过计算判断被检查者是否酒驾。 8．为了防止人们吸入煤气而中毒，需要对厨房等环境进行煤气浓度监测。如图甲所示是某同学设计的煤气浓度监测仪的工作原理图，其中，电源电压为，且保持不变，电流表的量程为，电压表的量程为，为定值电阻，阻值为，为气敏电阻，阻值随煤气浓度变化的关系如图乙所示。闭合开关S，在保证电路安全使用的情况下，求： (1)当煤气浓度为时，电压表的示数； (2)该仪器能够测量煤气的最大浓度。 9．为确保道路交通安全，高速公路均设有限速规定，机动车最低车速不得低于，最高车速不得高于。某科技小组基于此设计了一个车速报警装置，其简化电路如图甲所示。当系统检测到车辆行驶在高速公路上时闭合开关，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为；可变电阻的阻值随车速变化关系如图乙所示。当电流表或电压表示数超过设定值时，会触发报警。 (1)当车速为时，电压表的示数为，求通过的电流。 (2)为满足高速公路限速要求，求电流表和电压表的报警设定值。 (3)保持报警设定值不变，若车速高于时就开始报警，提出改进方案，并通过计算说明。 10．如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0=20Ω，电压表的量程为0~9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下，求： (1)湿度为30%时，湿敏电阻R的阻值。 (2)电流表示数为0.3A时，电压表示数，此时加湿器内部的湿度。 (3)该装置能监测的湿度最大值。 11．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。 12．如图甲所示的电路中，为滑动变阻器，为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应的关系图像分别表示在如图乙所示的坐标系中。则： (1)当滑片移至a端时，对应的是图乙中的哪个点？ (2)当滑片移至b端时，电路中的电流为多少？ (3)电源的电压为多少？ 13．如图甲所示，是一个空气质量指数检测工作电路简图，用电压表显示空气质量指数，其中R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数A的函数关系如图乙所示。已知电源电压6V保持不变，电压表量程为，。 (1)当电压表示数为2V时空气质量指数。 (2)写出气敏电阻阻值R与空气质量指数A的关系式。 (3)若将电阻R0阻值换成为2Ω，该空气质量指数检测仪的检测范围是多少？ 14．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，求： (1)滑动变阻器的最大阻值是多少？ (2)电源电压及电阻R1各是多少？ (3)滑动变阻器位于中点时电流表的示数是多少？ 15．某科技小组的同学在学习了欧姆定律后，对实验室的一台电子秤进行了研究。从说明书中的简化电路（图甲）得知，当秤盘中放有物体时，秤盘向下移动并带动滑动变阻器的滑片P向下滑动。电源两端电压为12V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，经过多次实验测量，绘制出电阻R2接入电路中的阻值与台秤盘中物体质量m的关系图像如图乙所示，电流表示数I与电阻R2接入电路中的阻值的关系图像如图丙所示。求： (1)当盘中放入400g的物体时，电阻R2接入电路中的阻值； (2)电阻R1的阻值。 16．道路千万条，安全第一条”，酒后不开车是必须遵守的交通法规，图甲是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压恒定，R1为气敏电阻，阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如图乙所示。当气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，即气体中酒精含量为0时，电压表示数为5V，调零后R2的滑片保持不变，气体中酒精含量为80mg/100mL时，电压表的示数为3V。则： (1)当酒精浓度增大时，电阻R1变 。 (2)在对某司机的检测中，电流表的示数为0.4A，计算此时R1的阻值，并判断该司机属于酒驾还是醉驾（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）。 第6页，共8页 第5页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 《期末综合复习专题训练：欧姆定律在图像问题中的应用--2025-2026学年人教版九年级上册物理》参考答案 1．(1) 150 变大 (2)2.7V (3)60℃ (4)变小 【详解】（1）[1]由图乙可知，当温度为60℃时，对应的电阻为150Ω，所以此时热敏电阻的阻值为150Ω。 [2]当环境温度升高时，由图乙可知，热敏电阻的阻值减小。在甲图所示的串联电路中，总电阻也随之减小。根据欧姆定律，在电源电压U不变的情况下，电路中的电流I增大。电压表测量的是定值电阻两端的电压，根据可知增大，即电压表示数变大。 （2）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻的电阻，根据串联电路的电阻特点，电路中的总电阻为 电路中的电流为 电压表示数为 （3）由于电压表的量程为0~3V，所以此电路允许两端的最大电压为。此时对应着可监测的最高环境温度。当时，电路中的电流达到最大值 此时，热敏电阻两端的电压为 此时，热敏电阻的阻值为 查阅图乙可知，当热敏电阻的阻值为150Ω时，对应的环境温度为60℃。因此，此电路所允许监测的最高环境温度是60℃。 （4）该装置能监测的最高环境温度，对应电压表示数达到最大值3V时热敏电阻的阻值。 若将电阻为的定值电阻换为另一个电阻更大的定值电阻。当电压表示数仍为最大值3V时，电路中的电流为，由于，所以，此时热敏电阻的阻值为 因为，所以，（为原来情况下的最小电阻150Ω）。根据图乙，热敏电阻的阻值越大，对应的温度越低。因为，所以更换电阻后所能监测的最高温度将会变小。 2．(1)0.6A (2)0.4A (3)15N 【详解】（1）由电路图可知，R₁和R₂并联。快件扫码前，R₁两端的电压等于电源电压，即，此时R₁的阻值为。根据欧姆定律，通过R₁的电流为 （2）运送快件到B区域时，由表格可知，光敏电阻R₁的阻值为。R₁两端的电压仍为电源电压。根据欧姆定律，此时通过R₁的电流为 （3）运送快件到B区域时，电流表测量的是干路电流。根据并联电路的电流特点，通过R₂的电流为 R₂两端的电压等于电源电压。根据欧姆定律，R₂的阻值为 由图丙可知，当力敏电阻R₂的阻值为60Ω时，其受到的压力。快件对力敏电阻的压力等于其自身的重力，所以快件的重力 3．(1)0.075A (2)0.15kg (3)15Ω 【详解】（1）当检测点上没有水果时，压力为0N，压敏电阻R的阻值为90Ω，总电阻为 电路中的电流 （2）当两端电压时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，则此时电路中的电流为 压敏电阻两端的电压为 压敏电阻的阻值为 此时对应的压力大小为1.5N，该装置能够剔除水果的质量 （3）顶级的会理石榴质量应达到350g，石榴对压敏电阻的压力为 对应的压敏电阻的阻值为30Ω，当两端电压时，机械装置启动，说明压敏电阻对应的电压为6V，此时电路中的电流为 用定值电阻的阻值 4．(1)5V (2)0.5A (3)20Ω (4)150 【详解】（1）由图乙可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。 已知电源电压U=15V，电压表示数U2=10V。 根据串联电路的电压特点U=U1+U2，可得电阻R1两端的电压U1=U- U2=15V-10V=5V （2）根据欧姆定律，可得通过电阻R1的电流 （3）因为串联电路中各处的电流相等，所以通过电阻R2的电流I2=I1=0.5A。 再根据欧姆定律，可得此时气敏电阻的阻值 （4）由图丙可知，当R2=20Ω时，此时的污染指数为150。 5．(1)6V (2)0.3A (3)1200N 【详解】（1）由图甲可知，闭合开关S，定值电阻与压敏电阻串联，由图乙可知当体重计空载时，，，则电源电压为 （2）由题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值，此时电路中电流为 （3）已知电流表量程为，当电路中的电流最大为时，体重计测量最大体重，此时压敏电阻的阻值为 由题图乙可知，所能测量的最大体重为1200N。 6．(1) (2)12V (3) 【详解】（1）根据图乙的I-U图像，当电路中电流为时，压敏电阻两端的电压为3V，根据欧姆定律，可得压敏电阻的阻值 （2）由图甲可知，压敏电阻与定值电阻串联，从图乙中选取两组数据，当电流为0.6A时，压敏电阻两端电压为3V；电流为 0.2A时，压敏电阻两端电压为9V，由于电源电压不变，根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得① ② 联立①②两式，解得，。 （3）为了保证电路安全，需满足：① 电流表示数不超过0.6A，压敏电阻允许的最大电流为0.5A，故电路中允许的最大电流为0.5A，② 电压表示数不超过9V，故压敏电阻两端允许的最大电压为9V。 分析表格，压敏电阻所受压力越大，压敏电阻的阻值越小，当水的质量最大时，压力最大，压敏电阻阻值最小，电路中电流最大，此时电流为0.5A，电路总电阻 此时压敏电阻的最小阻值 查表可知，当压敏电阻阻值为9Ω时，此时水的质量最大，压敏电阻所受的压力最大为5.0N，即此时烧杯和水的总重力也为5.0N，已知烧杯质量为100g，即0.1kg，取g取10N/kg，则有 可得 当水的质量最小时，压力最小，压敏电阻阻值最大，其两端电压最大，此时压敏电阻两端最大的电压为9V，电路中的最小电流 压敏电阻的最大阻值 查表可知，当压敏电阻阻值为45Ω时，压敏电阻所受的压力最小为 2.0N，即此时烧杯和水的总重力也为5.0N，已知烧杯质量为100g，即0.1kg，取g取10N/kg，则有 解得，综上所述，为了电路安全，烧杯中装水质量的范围为0.1kg~0.4kg。 7．(1) 0.25A (2) 20Ω (3) 被检查者未酒驾 【详解】（1）由电路图可知，滑动变阻器R1与酒精气体传感器R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。当酒精气体的浓度为0时，的电阻值为60Ω，此时电压表的示数为6V，根据欧姆定律可知电路电流 总电阻 根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值 电压表的示数为3V时，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压 电流表的示数为 （2）电压表的示数为3V时，根据（1）中分析可知滑动变阻器的阻值为。 （3）当电流表的示数为0.1A，滑动变阻器的阻值为20Ω时，根据（1）中分析可知的电阻值为60Ω，酒精气体的浓度为0mg/mL，被检查者未酒驾。 8．(1)1V (2)250mg/m3 【详解】（1）由图甲可知，定值电阻R1与气敏电阻R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。根据图乙可知，当煤气浓度Y为50mg/m3时，气敏电阻R2的阻值为25Ω，电路的总电阻为 根据欧姆定律，电路中的电流为 则电压表的示数，即R1两端的电压为 （2）为了保证电路安全，则电路中的电流不能超过电流表的量程0.6A，电压表的示数不能超过其量程3V。当电压表示数达到最大值3V时，电路中的电流为 此电流值恰好为电流表的量程，因此电路中的最大安全电流为0.6A。由图乙可知，煤气浓度Y越大，气敏电阻R2的阻值越小。根据串联电路的特点和欧姆定律可知，当电路中电流最大时，R2的阻值最小，此时对应的煤气浓度最大。当电路中电流最大为0.6A时，电路的总电阻为 此时气敏电阻的最小阻值为 由图乙可知，当气敏电阻的阻值为5Ω时，对应的煤气浓度为250mg/m3，因此该仪器能够测量的煤气最大浓度为250mg/m3。 9．(1) (2)低速时，电压表报警，；高速时，电流表报警， (3)把定值电阻更换为 10 Ω 的电阻 【详解】（1）由电路图甲可知，定值电阻R与可变电阻串联，电压表测量两端的电压。由图乙可知，当车速时，可变电阻的阻值。此时电压表的示数，根据欧姆定律可求得通过RV的电流 （2）当车速时，R与RV串联，电路中的电流 定值电阻R两端的电压为 电源电压 当车速低于最低限速60km/h时，Rᵥ增大，Uᵥ将超过在60km/h时的电压值，此时应报警。故电压表的报警设定值应为车速为60km/h时的电压值 当车速高于最高限速120km/h时，RV减小，电流I将超过在120km/h时的电流值，此时应报警。故电流表的报警设定值应为车速为120km/h时的电流值。由图乙可知，当时，RV' = 10Ω。此时电路中的电流为 （3）保持报警设定值不变，即电流报警设定值仍为。要使车速高于100km/h时开始报警，意味着当车速为100km/h时，电路中的电流恰好达到0.4A。首先，根据图乙的线性关系，计算车速为100km/h时RV的阻值。设RV与v的函数关系为 将点(60, 40)和(120, 10)代入解得， 所以 当时， 当车速为100km/h时，电流要达到0.4A，此时电路的总电阻应为 此时电路中定值电阻应为 改进方案：把定值电阻更换为的电阻。 10．(1)40Ω (2)10% (3)50% 【详解】（1）由图丙可知，当湿度为30%时，湿敏电阻的阻值为40Ω。 （2）由图乙可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当电流表示数I=0.3A时，定值电阻R0两端的电压为 根据串联电路电压规律，湿敏电阻R两端的电压即电压表示数为 此时湿敏电阻的阻值为 由图丙可知，当湿敏电阻的阻值为20Ω时，对应的湿度为10%。 （3）由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大。在串联电路中，当R的阻值增大时，其分担的电压也增大。根据题意，电压表的量程为0~9V，为保证电路安全，湿敏电阻R两端的电压不能超过9V，即URmax = 9V，此时，定值电阻R0两端的电压为 电路中的电流为 湿敏电阻的最大阻值为 由图丙可知，当湿敏电阻的阻值为60Ω时，对应的湿度为50%。因此，该装置能监测的湿度最大值为50%。 11．(1)6V (2) (3) 【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 12．(1)B点 (2)1A (3)12V 【详解】（1）由电路图可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R1、R2两端的总电压，电流表A测量电路中的电流；由电路图可知，当滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，由可知，电路中的电流最大，由图像可知，对应的是图乙中的B点。 （2）当滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图像可知电路中的电流为1A。 （3）因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，当滑片移至b端时，R1两端的电压最小，则图像中AB是R1的I-U图像；此时U1=1V，电路中的电流，根据可得 由图像可知，滑片位于a端时，V2的示数为3V，电路中的电流；滑片位于b端时，V2′的示数为9V，电路中的电流，因串联电路中的总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，， 则，即 解得 电源的电压 13．(1)50 (2) (3)0~125 【详解】（1）由甲图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压。电源电压为6V，根据串联电路电压规律可得，电阻R两端的电压UR=U-U0=6V-2V=4V 根据串联电路电流处处相等以及欧姆定律可得，，代入数值得，解得R=5Ω，则，由乙图可知，空气质量指数为50。 （2）由乙图可知，空气质量指数A与的比值是是一个常数，说明空气质量指数A与成正比，即，故 （3）R的阻值越小时，其倒数越大，从图乙可知空气质量指数越大。电压表的量程为0~3V，则R0两端的最大电压为3V，根据串联电路的电压特点可知，R两端的最小电压为 根据串联分压规律可知，此时R的阻值为R′=R0=2Ω，代入气敏电阻阻值R与空气质量指数A的关系式可得，空气质量指数最大为125。电阻越大，空气指数越小，当电阻无穷大时，空气指数无限接近于0。故气质量指数检测仪的检测范围是0~125。 14．(1)10Ω (2)3V，5Ω (3)0.3A 【详解】（1）当滑片在b端时，R₂接入最大阻值，此时电流最小，电压表示数最大 根据欧姆定律 ，滑动变阻器的最大阻值 （2）[1][2]电源电压为U，根据串联电路电压规律   滑片在b端时： 滑片在a端时：，则 则有 解得 ，电源电压 （3）中点时滑动变阻器的电阻 总电阻 滑动变阻器位于中点时电流表的示数 15．(1)300Ω (2)100Ω 【详解】（1）由图乙可知，横坐标代表物体质量m，纵坐标代表R2的阻值。在横坐标上找到m=400g的点，向上作垂线与图像相交，再从交点向左作垂线与纵坐标相交，读出对应的电阻值为300Ω。所以，当盘中放入400g的物体时，电阻R2接入电路中的阻值为300Ω。 （2）由电路图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流。电源电压U=12V。从图丙中选取一组数据，例如，当滑动变阻器接入电路的电阻R2=200Ω时，电路中的电流I=40mA=0.04A 电路的总电阻为 则定值电阻 16．(1)小 (2)，醉驾，过程见详解 【详解】（1）由图可知，当酒精浓度增加时，电阻的阻值变小。 （2）由图乙可知，当酒精含量为0时，气敏电阻的阻值为，电压表示数，此时电路中的电流为 设滑动变阻器的阻值为，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压……① 当气体中酒精含量为80mg/100mL时，气敏电阻的阻值为，电压表示数，此时电路中的电流为 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压……② 联立①②可得：电源电压为 ， 电流表的示数为0.4A时，接入电路的总电阻为 此时R1的阻值为 由图乙可知，当气敏电阻阻值为时，酒精含量大于80mg/100mL，属于醉驾。 第4页，共11页 第3页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $