专题05 欧姆定律(期末专项训练)九年级物理上学期新教材苏科版
2025-12-30
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2份
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86页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 三、欧姆定律 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 34.78 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 付老师物理资料大全 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55718688.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 欧姆定律
题型1 探究影响导体电阻大小实验
题型8 欧姆定律表达式的理解
题型2 导体、半导体与绝缘体区分
题型9 欧姆定律的简单计算
题型3 滑动变阻器的原理和构造
题型10 伏安法测电阻
题型4 电位器的原理及使用
题型11 含有变阻器电路的动态分析
题型5 根据要求选择滑动变阻器的接线柱
题型12 含有敏感电阻电路的动态分析
题型6 探究电流与电压的关系
题型13 多开关通断引起的动态分析
题型7 探究电流与电阻的关系
题型14 并联电路电阻与电流的比值关系及计算
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题型一 探究影响导体电阻大小实验(共5小题)
1.(24-25九上·河南许昌·期末)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.3
1
亮
B
镍铬合金
0.3
1
较亮
C
镍铬合金
0.3
0.5
较暗
D
镍铬合金
0.6
0.5
暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法;
(3)分别将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关;
(4)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了________的工作原理中;
A.电压表 B.滑动变阻器 C.电流表
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
2.(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)小芳在探究影响导体电阻大小的因素时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:A.导体的材料;B.导体的长度;C.导体的横截面积;为验证上述猜想,小芳用如图所示的器材进行实验。
(1)连接电路,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)为验证猜想B,应选用编号为 的两根金属丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将①、③两金属丝接入图中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是:当材料和长度相同时,导体电阻跟 有关;分别将③、④两金属丝接入图中M、N两点间,是为了验证猜想 。
3.(24-25九上·黑龙江绥化第四中学·期末)小明利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为,横截面积关系为,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上。
(1)小明分别将a和c两合金丝先后接入电路,观察到灯泡变暗了,由此可知,其他条件一定时,导体的长度越 ,其电阻越大;
(2)探究导体电阻大小与横截面积的关系,应选择序号 和 的两根合金丝来探究;
(3)小明发现当两根合金丝的电阻差别很小时,灯泡的亮度变化不容易观察出来,为了能够更好地反映出电阻的变化,可以在如图电路中串联接入 。
4.(24-25九上·河北廊坊香河县·期末)王丽利用下图的装置探究影响导体电阻大小的因素。所使用的电阻丝规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)本实验中用到的实验方法有 和 。
(2)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论: 。
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可以在电路中 (选填“串联”或“并联”)一只 表完成实验。
5.(22-23九上·内蒙古包头·期末)在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,采用如下图所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同,导线 d由锰铜合金制成,长度、横截面积与导线b相同。
(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择 两根导线先后接入 M、N间,通过观察 来比较导线电阻的大小;
(2)将导线a和b先后接入M、N间,发现接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的小,说明b导线的电阻 ,该实验表明:在其他条件相同时, ,电阻越大;
(3)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,减小电能损失。
题型二 导体、半导体与绝缘体区分(共5小题)
6.(24-25九上·陕西西安创新港中学·期末)下列生活物品通常情况属于导体的是( )
A.纸杯 B.玻璃瓶
C.铁锅 D.木铲
7.(21-22九上·福建宁德·期末)中美贸易战,启发我们要重视芯片的自主研发,不能错过芯片国产替代的良机。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料——硅是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
8.(2023·福建省福州市·二模)我国优秀青年科学家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度时,石墨烯的电阻会突然变为0,此时的石墨烯材料属于( )
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
9.(24-25九上·海南三亚南滨中学·期末)下列物体属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.玻璃 C.干筷子 D.橡胶手套
10.(22-23九上·辽宁铁岭昌图县·期末)下列所给材料属于绝缘体一组的是( )
A.水银、胶布 B.河水、陶瓷 C.盐水、石墨 D.煤油、橡皮
题型三 滑动变阻器的原理和构造(共5小题)
11.(24-25九上·四川宜宾·期末)如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω,1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①“20Ω”表示该电阻接入电路的阻值一定为20Ω
②“1A”表示允许通过的最大电流是1A
③电阻丝与滑片接触的地方绝缘漆都要刮掉
④滑动变阻器靠改变电阻丝的横截面积来改变电阻
A.②③ B.①④ C.①②③ D.②③④
12.(23-24九上·江西南昌·期末)如图是铭牌上标有“50Ω 1.5A”的滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.它是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现变阻的
B.电阻丝选用的是导电性很好的材料
C.向左移动滑片时,接入电路的电阻会增大
D.“1.5A”指的是滑动变阻器正常工作时的电流
13.(22-23九上·广东清远·期末)如图所示为滑动变阻器的结构图,哪个部分是绝缘体( )
A.金属杆 B.瓷筒 C.滑片 D.电阻丝
14.(22-23九上·四川成都青羊区·期末)如图所示,是某一电路中滑动变阻器的接法,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AB或者CD接线柱不能起到变阻的作用
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
15.(21-22九上·湖南岳阳平江县·期末)变阻器在日常生活中的应用非常广泛,如:汽车的油量表、风力测定仪、台秤压力器及调亮度的电灯、调热度的电锅和调转动强度的电风扇等都利用了变阻器的原理来工作。如图所示用滑动变阻器来控制灯泡的亮度,为了满足当滑片P向左移动时,灯泡的发光会更亮一些,则图中导线的线头F应该接在滑动变阻器的( )
A.接线柱A上 B.接线柱B上
C.接线柱C上 D.接线柱D上
题型四 电位器的原理及使用(共5小题)
16.(24-25九上·河北石家庄二十三中·期末)如图甲所示是某可调节亮度台灯,图乙是其用于调光的电位器结构图,是它的三个接线柱,分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,下列分析正确的是( )
A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B.若只将接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.电位器与灯泡并联
17.(23-24八下·吉林长春新解放学校·期末)图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的横截面积来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇的风速变小
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇的风速变大
18.(24-25九上·湖北武汉洪山区·期末)小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
19.(24-25九上·四川成都新都区·期末)如图是某品牌风扇调速开关和用于调速的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节风扇转速。下列分析正确的是( )
A.电位器应与风扇转动装置并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的粗细来改变风扇转速的
C.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时转速变小
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时转速变大
20.(22-23九上·湖南岳阳城区·期末)图甲所示的元件是调节音量的电位器,它是通过机械式旋钮调节阻值大小的一种变阻器。图乙为它的内部结构示意图,请仔细观察,若滑动触头逆时针旋转,音量变大(电流变大),下列连法正确的是( )
A.连接a、b B.连接O、b C.连接O、a D.以上都不正确
题型五 根据要求选择滑动变阻器的接线柱(共5小题)
21.(24-25九上·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期末)如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接A,N接D D.M接C,N接B
22.(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示,是滑动变阻器的四种接法,将其中一种接法接入图中M、N两点间,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯L变亮的是( )
A. B.
C. D.
23.(24-25九上·辽宁锦州·期末)如图为某综合实践小组设计的调光台灯工作原理图,在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使滑片P 向左移动时,灯泡的亮度变亮,则下列方法中正确的是( )
A.M接A, N接B B.M接C, N接D
C.M接B, N接D D.M接C, N接A
24.(24-25九上·辽宁抚顺县·期末)在“练习使用滑动变阻器”的实验时,老师已经完成了部分电路的连接如图所示,如闭合开关后,将滑片向左滑动时,灯变亮,连入电路中ab间的接线柱应是( )
A.接A与B B.接A与D C.接B与C D.接B与D
25.(21-22九上·河北保定定州·期末)如图所示,滑动变阻器的滑片P向左移动,其接入电路的阻值将增大,则滑动变阻器接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.A和D C.B和D D.C和D
题型六 探究电流与电压的关系(共5小题)
26.(24-25九上·新疆吐鲁番·期末)利用如图所示的电路探究电流跟电压的关系,电源电压保持6V不变。
(1)图中有一根导线接错,请在错误的导线上打“×”,并画出正确的导线;(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,记录的实验数据如下表所示,分析表中数据可得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)。根据表中的数据可知,第1~5次实验过程中,滑动变阻器最大阻值不应小于 Ω。
序号
1
2
3
4
5
电压/V
1
2
3
4
5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
27.(24-25九上·山西运城·期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻不变,小明设计了如图所示电路进行实验。
(1)连接电路时,发现电流表有示数,应该先对电流表进行 。
(2)连接电路时,开关S应处于 状态。
(3)正确连接电路后,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。
(4)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
(5)小明分析实验数据可得出初步结论: 。
28.(24-25九上·河南濮阳·期末)在探究电流与电压的关系实验中,小濮设计并连接了如图甲所示的电路。
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.1
2
1.6
0.16
3
2.2
0.22
4
2.8
0.28
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、电表、滑动变阻器均完好,则故障原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如上表。分析表中数据可知:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(4)小阳分别用两个阻值未知的电阻和进行实验,得到两个电阻的I-U关系如图乙所示。由图像可知 (选填“>;”、“<;”或“=”)。
(5)若将定值电阻换成小灯泡, (选填“能”或“不能”)达到本实验的探究目的。
29.(24-25九上·江西赣州安远县·期末)在探究“电流与电压的变化关系”的实验中,小方设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,电阻R1为10Ω,滑动变阻器R0标有“20Ω,0.5A”字样。
(1)图甲是小方未完成的实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,要求当滑片P左移时电流表的示数变大 ;
(2)实验前开关断开时,如果发现电流表指针如图乙所示,则接下来的正确的操作是 ,正确操作后,闭合开关S,小方发现电流表指针还是如图乙所示,原因是 ;图丙是某次实验中电流表的示数,应该记为 A;
(3)小方在实验中应保持电路中的电阻不变,通过移动变阻器的滑片P改变电阻两端的 ;
表一是记录的部分实验数据,通过分析可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1
2
2.8
电流I/A
0.1
0.2
0.28
(4)小方继续思考,若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”,要选用不同的定值电阻接入电路,实验过程中也要移动变阻器的滑片P,其主要目的是 。
30.(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω,0.5A”字样滑动变阻器R′。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了 (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为 Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成 比。
题型七 探究电流与电阻的关系(共5小题)
31.(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)在探究“电流与电阻的关系”实验中所选器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压为6V)各一个、电流表、电压表各一块、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、导线若干。
(1)某同学连接了如图甲所示的实物电路。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应滑到 (选填“A”或“B”)端。
(2)该同学将5Ω电阻连入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片在适当位置,记下此时电流表的示数;该同学继续实验,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,此时滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动,眼睛同时观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数直至达到实验目的。
(3)该同学根据实验数据绘制了I-R的图像,如图丙所示。由图丙可知该同学在“探究电流与电阻的关系”的过程中电压表示数为 V。由丙图像可以得到的实验结论是: 。
32.(24-25九上·安徽安庆·期末)小刚在探究“通过导体的电流与其电阻的关系”实验中,找来如下实验器材:学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器RP、阻值不同的定值电阻R若干、开关和导线若干。
(1)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整;
①根据图连接电路;
②闭合开关S,并移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U,读取电流表示数I,将R和I的数据记录在表格中;
③断开开关S,将另一阻值的定值电阻替换电路中的电阻R,闭合开关S, ,读取电流表的示数,将相应的电阻R和I的数据记录在表格中;
④仿照步骤③再做四次实验,将相应的电阻R和I的数据记录在表格中;
(2)实验数据如下表所示,根据实验数据归纳得出的结论是: 。
R/Ω
10
15
20
25
30
50
I/A
0.60
0.40
0.30
0.24
0.20
0.12
33.(24-25九上·山西临汾·期末)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池,电流表,滑动变阻器(标有“ 2A”字样),定值电阻4个(、、、),导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关后,小静同学发现电流表有示数,但电压表无示数,则电路故障原因可能是 。
(3)排除故障后,继续实验,如图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的图像,由图像可得出结论: 。
(4)实验过程中,将定值电阻由更换为时,应向 (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 V。
(5)小静同学继续探究,再次换接的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是___________(选填序号)。
A.更换阻值更大的滑动变阻器 B.将电压表改接到滑动变阻器两端
34.(24-25九上·河南平顶山·期末)实验小组用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,所用器材有学生电源、定值电阻(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器,导线若干。
(1)按图甲连接电路后,闭合开关,发现 表无示数;经检查发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 。
(2)实验中A、B两个小组分别根据实验数据画出I-R图像,如图乙所示。由图可知,操作错误的是 (选填“A”或“B”)组,错误的原因是 ;另一小组的电压表示数控制为 V。
(3)实验结论是:在电压一定时, 。
(4)在实验过程中,当把5Ω的定值电阻换为10Ω时,为保证电压表示数不变,滑动变阻器的滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(5)若实验小组选用的电源电压6V,电压表示数控制为2V,为了使以上四个电阻分别接入电路时都能完成实验,应选择最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
35.(24-25九上·广西梧州·期末)小宇在“探究电流跟电阻的关系”时采用了如图甲所示电路,电源电压为6V且保持不变,四个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、20Ω和40Ω,滑动变阻器有两种规格M(10Ω 1A)、N(20Ω 1A)。
(1)在连接电路时,小宇应将开关处于 状态;
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻两端电压保持不变,这种方法是 ;
(3)分别改接四个定值电阻,移动滑片的同时,眼睛注视电压表,使电压表示数为适当数值时,记录电流表示数,图乙是根据所测数据画出的电流随电阻变化图像,由图像可知 V,由图像可以得出结论 ;
(4)实验时,断开开关,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;实验中应选择的滑动变阻器的规格是 (选填“M”或“N”)。
题型八 欧姆定律表达式的理解(共5小题)
36.(24-25九上·广西玉林·期末)关于对公式和的理解,下列说法正确的是( )
A.由公式可知,与成正比
B.由公式可知,与成反比
C.由公式可知,与成反比
D.由公式可知,可以用和比值来表示
37.(24-25九上·河南许昌·期末)由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
38.(24-25九上·四川巴中·期末)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.只要有电荷移动,就一定形成电流
B.电压是形成电流的原因,所以电路中有电流就一定有电压
C.由欧姆定律可得,导体的电阻是由它两端的电压和流过的电流决定的
D.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
39.(20-21九上·甘肃武威民勤县第六中学·期末)由欧姆定律I=可导出变形R=,对此表达式,下面说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟电压、电流无关
D.通过导线的电流为0时,其电阻变为0
40.(20-21九上·山东东营利津县·期末)由欧姆定律I=可得,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
B.导体的电阻大小等于它两端的电压和通过它的电流的比值,与电流、电压无关
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
D.导体电阻是导体的一种性质,其大小由电压和电流共同决定
题型九 欧姆定律的简单计算(共5小题)
41.(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻。闭合开关后,电流表读数为0.2A,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)若将R1、R2并联后接在原来的电路中,求干路电流。
42.(24-25九上·江西南昌·期末)如图所示,已知电源电压为,闭合开关,电压表的示数为,通过灯泡的电流为,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)灯泡两端的电压。
(2)灯泡的电阻。
(3)若将灯泡换成导线接入电路,求通过灯泡的电流。
43.(24-25九上·宁夏吴忠·)如图,R1=5Ω,当开关S闭合时,I=0.6A,I1=0.4A,求R2的电阻值。
44.(24-25八上·安徽淮南东部·期末)如图所示,电源电压恒定,,当S闭合时电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压:
(2)的阻值。
45.(25-26九年级上·辽宁·期末 )如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=30Ω,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2的阻值;
题型十 伏安法测电阻(共5小题)
46.(24-25九上·广西贵港·期末)小明同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)连接器材时,开关要处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“a”或“b”)。
(3)假如小明同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是: 。(只要求答其中一条)
(4)小明同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻 。
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,小明想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻的阻值。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
② ;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻的阻值为: (写出表达式)。
47.(24-25八上·安徽淮南东部·期末)小明用“伏安法”测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)小明按图甲连接电路,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V;
(2)小明移动滑片,记下多组数据,并绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(3)小明又继续移动滑动变阻器的滑片,测出小灯泡在不同电压下的电阻值,最后求出平均值作为最终的测量结果。小红认为小明的做法不合理,原因是 。
48.(24-25九上·广东湛江第二十三中学·期末)小明进行“测量小灯泡工作时的电阻”的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V,准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则电路的故障可能是小灯泡 ;(选填“短路”或“断路”)。
(2)正确连接电路后,某次实验时电压表示数如图乙所示为 V,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)调节直到电压表示数为 V;
(3)小明根据实验数据绘制出小灯泡的I-U图像如图丙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω;
(4)分析丙图中的实验数据可知:灯丝温度越高,电阻越 ;
(5)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系” ?(选填“能”或“否”)。
49.(24-25九上·海南三亚南滨中学·期末)现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。在利用“伏安法”测量定值电阻R1阻值的实验中:
(1)请你按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整 ;
(2)测量前,若发现电流表指针没有对准0刻度,则接下来应该进行 ;
(3)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图丙所示,则通过R1的电流大小为 。它的阻值是 Ω;
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了 。
50.(24-25九上·吉林长春德惠第三中学·期末)小明同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值,设计的电路如图甲所示。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.32
0.40
电阻R/Ω
4.7
5.0
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A.接下来根据实验数据算出Rx的电阻为 Ω;
(4)将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大原因可能是 。
题型十一 含有变阻器电路的动态分析(共5小题)
51.(24-25九上·福建龙岩·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从中点向右端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.V1和V2示数均不变 B.V1和A示数之比变大
C.V2和A示数之比变小 D.V2和A示数乘积变大
52.(24-25九上·内蒙古呼和浩特·期末)某学校开展“科技迎新年”活动,如图所示为某同学设计小台灯时绘制的电路图,电源电压不变。当闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A.两个电流表示数都变大,电压表示数变大
B.两个电流表示数都变小,电压表示数变小
C.A1示数变小,A2示数不变,灯泡变暗
D.A1示数不变,A2示数变小,灯泡变暗
53.(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向右移动的过程中( )
A.电压表的示数减小 B.电流表的示数变小
C.电压表的示数增大 D.电流表的示数无法判断
54.(23-24九上·江西赣州利村中学·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时( )
A.两表的示数都减小
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表示数减小,电流表示数增大
D.电压表的示数不变,电流表的示数减小
55.(21-22九上·山东菏泽定陶区·期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A的示数变大
B.电流表A的示数变小
C.电压表V的示数不变
D.电压表V的示数变小
题型十二 含有敏感电阻电路的动态分析(共5小题)
56.(24-25九上·福建厦门·期末)周末小华携带自制的湿度测试仪走进植物园热带雨林区。如图是湿度测试仪的电路,电源电压保持不变,为定值电阻,R为湿敏电阻(阻值随湿度增大而减小),电流表示数反映了湿度大小。当湿度的变化值相同时,电流表示数的变化值越大,测试仪的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.走进雨林区时电流表示数变小
B.在电路中起保护电路作用
C.减小阻值可以提高灵敏度
D.增大电源电压可以提高灵敏度
57.(23-24九上·广东梅州兴宁宋声学校·期末)将光敏电阻R、定值电阻R₀、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示的电路,光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而减小,闭合开关,当光照强度逐渐减弱时,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表和电压表示数均变大
58.(21-22九上·山东菏泽单县·期末)用石墨烯制成的湿敏电阻,可以准确监测空气湿度,已知如图的湿敏电阻R的阻值会随湿度的减小而减小。当空气湿度减小时,两电表示数I、U的变化情况是( )
A.I、U均减小 B.I、U均增大
C.I减小, U增大 D.I增大, U减小
59.(21-22九上·陕西安康紫阳县·期末)如图是货物计数装置简化电路图,电源电压不变,R0为定值电阻,R′为光敏电阻,有光照时其阻值变小,计数器可视为电压表。当开关闭合,有货物通过传送带遮挡激光时,下列说法正确的是( )
A.通过R0的电流变大 B.R0与R′的电流之比变小
C.计数器两端的电压不变 D.电路的总电阻变大
60.(21-22九上·湖北宜昌五峰县·期末)如图所示是小明设计的温度预警电路,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变。当温度升高时,则下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
题型十三 多开关通断引起的动态分析(共5小题)
61.(23-24九上·江西·期末)如图所示,电源电压保持不变,P为滑动变阻器的滑片,不考虑灯泡的电阻受温度的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,P向左移动时,电压表的示数变大
B.只闭合S1,P向左移动时,灯泡的亮度不变
C.S1和S2都闭合,P向右移动时,电压表的示数变小
D.S1和S2都闭合,P向右移动时,电流表的示数变大
62.(21-22九上·辽宁大连金普新区·期末)如图所示电路,只闭合开关S1,灯L2发光,两表均有示数。两灯均完好,再闭合开关S2,不计灯丝电阻的变化。下列现象正确的是( )
A.灯L2亮度不变
B.电流表示数不变
C.电压表示数变大
D.电压表与电流表示数之比变大
63.(21-22九上·广西南宁·期末)如图所示,电源电压保持不变,当开关S1闭合、开关S2由1接到2时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,小灯泡亮度不变
B.电压表示数不变,小灯泡亮度变暗
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值变大
64.(25-26九上·重庆鲁能巴蜀中学等学校联考·期中)关于如图所示的实物图,下列分析正确的是( )(忽略灯丝电阻随温度的变化)
A.只闭合S1时,L1和L2串联,电压表测电源电压
B.同时闭合开关S1和S2时,L1和L2并联,电流表测干路电流
C.先闭合S1再闭合S2,电流表示数变大,电压表示数变小
D.先闭合S1再闭合S2,电压表与电流表的比值不变
65.(25-26九上·内蒙古赤峰松山区·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.断开、,电流表A无示数
B.断开、,电压表V有示数
C.先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
D.先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
题型十四 并联电路电阻与电流的比值关系及计算(共5小题)
66.(24-25九上·新疆乌鲁木齐第八中学·期末)如图所示,电源电压不变,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比为( )
A.2∶5 B.5∶2 C.5∶3 D.3∶5
67.(24-25九上·河北石家庄外国语学校·期末)如图所示的电路,电源电压不变。当开关闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,甲乙两表示数之比为3∶7;当开关和都闭合,甲、乙两表为电压表时,、的电阻之比和两电压表示数之比分别为( )
A.3∶4;4∶7 B.3∶4;7∶4
C.4∶3;7∶3 D.4∶3;3∶7
68.(23-24九上·重庆沙坪坝区·期末)如图所示,两电表可能是量程为0~0.6A、0~3A的电流表或量程为0~3V、0~15V的电压表,电源电压保持不变,两灯均发光,(不考虑灯丝电阻受温度影响),甲、乙两电表指针偏转角度相同,下列判断正确的是( )
A.若开关S断开,L1、L2的电阻之比为
B.若开关S断开,甲、乙两表示数比为
C.若开关S闭合,L1、L2的电阻之比为
D.若开关S闭合,甲、乙两表示数比为
69.(25-26九上·河南安阳内黄县三校联考·期末)如图所示的电路,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.9A,电流表A2的示数为1.5A,则电阻R1与R2的阻值之比为( )
A. B. C. D.
70.(24-25九上·重庆九龙坡区实验外国语学校·期末)电源电压保持不变,当定值电阻R1和R2串联接入电路时,它们两端的电压之比为2:1;如图所示,当电阻R1和R2并联接入电路时,电流表A2的示数为0.6A,已知电阻R1=20Ω。下列分析正确的是( )
A.R2=15Ω
B.电源的电压为12V
C.电流表A1示数为0.8A
D.在串并联电路中,流过定值电阻R1的电流之比为2:3
$专题05 欧姆定律
题型1 探究影响导体电阻大小实验
题型8 欧姆定律表达式的理解
题型2 导体、半导体与绝缘体区分
题型9 欧姆定律的简单计算
题型3 滑动变阻器的原理和构造
题型10 伏安法测电阻
题型4 电位器的原理及使用
题型11 含有变阻器电路的动态分析
题型5 根据要求选择滑动变阻器的接线柱
题型12 含有敏感电阻电路的动态分析
题型6 探究电流与电压的关系
题型13 多开关通断引起的动态分析
题型7 探究电流与电阻的关系
题型14 并联电路电阻与电流的比值关系及计算
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题型一 探究影响导体电阻大小实验(共5小题)
1.(24-25九上·河南许昌·期末)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.3
1
亮
B
镍铬合金
0.3
1
较亮
C
镍铬合金
0.3
0.5
较暗
D
镍铬合金
0.6
0.5
暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法;
(3)分别将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关;
(4)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了________的工作原理中;
A.电压表 B.滑动变阻器 C.电流表
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
【答案】(1)灯泡的亮度
(2)控制变量法
(3)材料
(4)B、C
(5)B
(6)电流表
【详解】(1)根据转换法可知,将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的。
(2)电阻的大小受多个因素影响,则实验中需用到控制变量法;实验中通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这是转换法,即实验中采用的研究方法是控制变量法和转换法。
(3)选用编号为A、B两根电阻丝进行实验时,电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,故可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)选用编号为B、C两根电阻丝进行实验时,电阻丝的长度和材料相同,横截面积不同,故可得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(5)选用编号为C、D两根电阻丝进行实验时,电阻丝的材料和横截面积相同,长度不同,从而得出结论:在材料和横截面积相同,导体的长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中。
故选B。
(6)若发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
2.(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)小芳在探究影响导体电阻大小的因素时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:A.导体的材料;B.导体的长度;C.导体的横截面积;为验证上述猜想,小芳用如图所示的器材进行实验。
(1)连接电路,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)为验证猜想B,应选用编号为 的两根金属丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将①、③两金属丝接入图中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是:当材料和长度相同时,导体电阻跟 有关;分别将③、④两金属丝接入图中M、N两点间,是为了验证猜想 。
【答案】(1)电流表指针偏转程度
(2)①②
(3) 导体的横截面积 A
【详解】(1)根据转换法,实验中可以通过电流表指针偏转程度或灯泡的亮度来比较导体电阻的大小。
(2)为验证猜想B,即探究导体电阻与导体的长度的关系,根据控制变量法,应选用只有长度不同的编号为①②的两根金属丝分别接入电路进行实验。
(3)[1]①、③两金属丝只有横截面积不同,分别将①、③两金属丝接入图中M、N两点间,电流表的示数不同,根据控制变量法,由此得到的结论是:当材料和长度相同时,导体电阻跟导体的横截面积有关。
[2]③、④两金属丝只有材料不同,根据控制变量法,分别将③、④两金属丝接入图中M、N两点间,是为了验证猜想A,即探究导体电阻与导体的材料的关系。
3.(24-25九上·黑龙江绥化第四中学·期末)小明利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为,横截面积关系为,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上。
(1)小明分别将a和c两合金丝先后接入电路,观察到灯泡变暗了,由此可知,其他条件一定时,导体的长度越 ,其电阻越大;
(2)探究导体电阻大小与横截面积的关系,应选择序号 和 的两根合金丝来探究;
(3)小明发现当两根合金丝的电阻差别很小时,灯泡的亮度变化不容易观察出来,为了能够更好地反映出电阻的变化,可以在如图电路中串联接入 。
【答案】(1)长
(2) c d
(3)电流表
【详解】(1)序号为a、c的两合金丝材料、横截面积相同,长度不同且c合金丝较长,将a和c两合金丝依次接入电路,长度变长,电阻变大,观察到灯泡变暗,实验中根据灯泡的亮度反映电阻的大小,可知电阻变大。由此可知,其他条件一定时,导体的长度越长,其电阻越大。
(2)[1][2]探究导体电阻大小与横截面积的关系,需要控制导体的长度、材料相同,横截面积不同,故应选择序号为c、d的两根合金丝来探究。
(3)两根合金丝的电阻差别很小时,先后接入电路,电路中的电流差别较小,灯泡的亮度变化不大,可将电流表串联接入电路,通过电流表的示数反映合金丝电阻的大小。
4.(24-25九上·河北廊坊香河县·期末)王丽利用下图的装置探究影响导体电阻大小的因素。所使用的电阻丝规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)本实验中用到的实验方法有 和 。
(2)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论: 。
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可以在电路中 (选填“串联”或“并联”)一只 表完成实验。
【答案】(1) 控制变量法 转换法
(2)A、B
(3)当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4) 串联 电流
【详解】(1)[1][2]影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,所以本实验采用的研究方法有控制变量法;将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。综上,实验中采用的实验方法是控制变量法和转换法。
(2)要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验。
(3)B、C两根电阻丝,材料都是镍铬合金,长度都是0.5m,横截面积不同,B的横截面积是 ,C 的是 ,接入电路后灯泡亮度不同(B较亮,C较暗,说明C的电阻较大)。所以可以得出结论:在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)[1][2]更换电阻丝后小灯泡亮度变化不明显,是因为通过灯泡的电流变化不明显,而电流表可以更精确地显示电流的变化。根据串联电路的特点,电流表要串联在电路中才能准确测量电流。
5.(22-23九上·内蒙古包头·期末)在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,采用如下图所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同,导线 d由锰铜合金制成,长度、横截面积与导线b相同。
(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择 两根导线先后接入 M、N间,通过观察 来比较导线电阻的大小;
(2)将导线a和b先后接入M、N间,发现接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的小,说明b导线的电阻 ,该实验表明:在其他条件相同时, ,电阻越大;
(3)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,减小电能损失。
【答案】 a、c 电流表示数 小 导体横截面积越小 减小
【详解】(1)[1]为了探究电阻与长度的关系,要控制两根金属丝的材料和横截面积相同,而长度不同,所以应选编号为a、c两根金属丝。
[2]该实验中通过观察电流表示数来比较金属丝电阻的大小,电流表示数越小说明金属丝电阻越大,这种方法是转换法。
(2)[3]接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的小,说明b导线的对电流的阻碍作用小,电阻小。
[4]导线a和b材料和长度相同,b的横截面积比a大,b的电阻小,说明:在其他条件相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
(3)[5]细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,电阻值减小了。
题型二 导体、半导体与绝缘体区分(共5小题)
6.(24-25九上·陕西西安创新港中学·期末)下列生活物品通常情况属于导体的是( )
A.纸杯 B.玻璃瓶
C.铁锅 D.木铲
【答案】C
【详解】A.纸杯的主要材料是纸,干燥的纸不易导电,属于绝缘体,故A不符合题意;
B.玻璃瓶的主要材料是玻璃,常温下玻璃不易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;
C.铁锅由金属铁制成,金属是常见的导体,容易导电,故C符合题意;
D.木铲由干燥的木材制成,木材不易导电,属于绝缘体,故D不符合题意。
故选 C。
7.(21-22九上·福建宁德·期末)中美贸易战,启发我们要重视芯片的自主研发,不能错过芯片国产替代的良机。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料——硅是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【答案】B
【详解】芯片的核心部件是其中含有集成电路的硅片,是制造芯片的主要材料,而高纯度的硅是重要的半导体材料。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(2023·福建省福州市·二模)我国优秀青年科学家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度时,石墨烯的电阻会突然变为0,此时的石墨烯材料属于( )
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
【答案】A
【详解】超导材料是一种电阻为零的材料,当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0,故知此现象中的石墨烯是超导体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.(24-25九上·海南三亚南滨中学·期末)下列物体属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.玻璃 C.干筷子 D.橡胶手套
【答案】A
【详解】A.铅笔芯主要成分是石墨,石墨具有良好的导电性,属于导体,故A符合题意;
B.玻璃是常见的绝缘体,不容易导电,故B不符合题意;
C.干筷子是绝缘体,不容易导电,故C不符合题意;
D.橡胶手套是绝缘体,用于防止触电,故D不符合题意。
故选A。
10.(22-23九上·辽宁铁岭昌图县·期末)下列所给材料属于绝缘体一组的是( )
A.水银、胶布 B.河水、陶瓷 C.盐水、石墨 D.煤油、橡皮
【答案】D
【详解】A.水银容易导电;胶布不容易导电,故A不符合题意;
B.陶瓷不容易导电;河水容易导电,故B不符合题意;
C.盐水、石墨,都属于导体,故C不符合题意;
D.煤油、橡皮,都属于绝缘体,故D符合题意。
故选D。
题型三 滑动变阻器的原理和构造(共5小题)
11.(24-25九上·四川宜宾·期末)如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω,1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①“20Ω”表示该电阻接入电路的阻值一定为20Ω
②“1A”表示允许通过的最大电流是1A
③电阻丝与滑片接触的地方绝缘漆都要刮掉
④滑动变阻器靠改变电阻丝的横截面积来改变电阻
A.②③ B.①④ C.①②③ D.②③④
【答案】A
【详解】①“20Ω”表示该滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω;
②“1A”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流是1A;
③为使得电流通过滑动变阻器,电阻丝与滑片接触的地方绝缘漆都要刮掉;
④滑动变阻器靠改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻。
综上所述,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.(23-24九上·江西南昌·期末)如图是铭牌上标有“50Ω 1.5A”的滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.它是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现变阻的
B.电阻丝选用的是导电性很好的材料
C.向左移动滑片时,接入电路的电阻会增大
D.“1.5A”指的是滑动变阻器正常工作时的电流
【答案】A
【详解】A.滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路的电阻的,故A正确;
B.电阻丝的阻值较大,即电阻丝是导电性较差的材料,故B错误;
C.如图所示,AD接线柱接入电路中,向左移动滑片时,接入电路的电阻会减小,故C错误;
D.滑动变阻器的铭牌上所标的“1.5A”是允许通过的最大电流值,故D错误。
故选A。
13.(22-23九上·广东清远·期末)如图所示为滑动变阻器的结构图,哪个部分是绝缘体( )
A.金属杆 B.瓷筒 C.滑片 D.电阻丝
【答案】B
【详解】组成滑动变阻器的金属杆(滑片导轨)、金属滑片和电阻丝,都容易导电,属于导体;瓷筒,用陶瓷制成,不容易导电,属于绝缘体。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.(22-23九上·四川成都青羊区·期末)如图所示,是某一电路中滑动变阻器的接法,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AB或者CD接线柱不能起到变阻的作用
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
【答案】C
【详解】A.铜丝电阻率太小,滑动变阻器的电阻丝材料应该选用电阻率较高的镍铬合金丝,故A错误;
B.滑片P和AB电阻丝间没有绝缘漆,是导通的,故B错误;
C.接AB接线柱时,相当于定值电阻,接CD接线柱时,相当于导线,均不能起到变阻的作用,故C正确;
D.变阻器工作时,电流可从下接线柱流进、上接线柱流出,也可以是从上接线柱流进、下接线柱流出,故D错误。
故选C。
15.(21-22九上·湖南岳阳平江县·期末)变阻器在日常生活中的应用非常广泛,如:汽车的油量表、风力测定仪、台秤压力器及调亮度的电灯、调热度的电锅和调转动强度的电风扇等都利用了变阻器的原理来工作。如图所示用滑动变阻器来控制灯泡的亮度,为了满足当滑片P向左移动时,灯泡的发光会更亮一些,则图中导线的线头F应该接在滑动变阻器的( )
A.接线柱A上 B.接线柱B上
C.接线柱C上 D.接线柱D上
【答案】A
【详解】灯泡变亮说明电流变大,电路中的电流变大,滑动变阻器的阻值应该变小,滑片要向滑动变阻器下面的接线柱靠近,根据题目中所说“当滑片P向左移动时,灯泡的发光会更亮一些”,因此要接左边的A接线柱。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型四 电位器的原理及使用(共5小题)
16.(24-25九上·河北石家庄二十三中·期末)如图甲所示是某可调节亮度台灯,图乙是其用于调光的电位器结构图,是它的三个接线柱,分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,下列分析正确的是( )
A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B.若只将接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.电位器与灯泡并联
【答案】A
【详解】A.电位器本质是滑动变阻器,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,进而改变电流,最终改变灯泡亮度,故A正确;
B.只接a、b时,逆时针转动旋钮,接入的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,灯泡变亮,故B错误;
C.只接a、c时,电阻丝全部接入电路,转动旋钮无法改变电阻,灯泡亮度不变,故C错误;
D.电位器需与灯泡串联才能改变电路电流,若并联则无法改变灯泡的电流(电压相同),故D错误。
故选A。
17.(23-24八下·吉林长春新解放学校·期末)图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与旋钮触片相连。下列有关说法正确的是( )
A.电位器应该与电风扇中的电动机并联
B.电位器通过改变接入电路的电阻丝的横截面积来改变电阻
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇的风速变小
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇的风速变大
【答案】D
【详解】AB.电位器本质上相当于滑动变阻器,应串联在电路中,通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变变阻器连入电路的电阻,从而改变电路的电流,故电位器应该与电风扇中的电动机串联,故AB错误;
C.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,电位器连入电路的电阻不变,电路的电流不变,风扇风速不变,故C错误;
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,电位器连入电路的电阻丝的长度变短,电阻变小,电路的电流变大,风扇风速变大,故D正确。
故选D。
18.(24-25九上·湖北武汉洪山区·期末)小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,即顺时针转动时,电阻变小,电流变大;
A.将a、c接入电路,相当于定值电阻,不能改变小风扇风速,故A不符合题意;
B.将b、c接入电路,电位器与灯泡并联,两者之间互不影响,不论怎么移动电位器滑片,都无法改变风扇风速,故B不符合题意;
C.将a、b接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变大,电流变小,风扇风速变小,故C不符合题意;
D.将b、c接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变小,电流变大,风扇风速变大,故D符合题意。
故选D。
19.(24-25九上·四川成都新都区·期末)如图是某品牌风扇调速开关和用于调速的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节风扇转速。下列分析正确的是( )
A.电位器应与风扇转动装置并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的粗细来改变风扇转速的
C.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时转速变小
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时转速变大
【答案】D
【详解】A.电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与风扇转动装置串联,故A错误;
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变风扇转速的目的,故B错误;
C.若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变转速,故C错误;
D.若只将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,转速变大,故D正确。
故选D。
20.(22-23九上·湖南岳阳城区·期末)图甲所示的元件是调节音量的电位器,它是通过机械式旋钮调节阻值大小的一种变阻器。图乙为它的内部结构示意图,请仔细观察,若滑动触头逆时针旋转,音量变大(电流变大),下列连法正确的是( )
A.连接a、b B.连接O、b C.连接O、a D.以上都不正确
【答案】B
【详解】A.连接a、b,电阻片被整根接入电路,滑动触头,不能改变电阻片接入电路的长度,无法改变电路中的电流大小从而改变音量,故A错误;
B.连接O、b,电阻片接入电路的有效部分为左半部分,滑动触头逆时针旋转,电阻片接入电路的有效部分变短,电阻变小,电路中电流变大,音量变大,故B正确;
C.连接O、a,电阻片接入电路的有效部分为右半部分,滑动触头逆时针旋转,电阻片接入电路的有效部分变长,电阻变大,电路中电流变小,音量变小,故C错误;
D.以上B的说法正确,故D错误。
故选B。
题型五 根据要求选择滑动变阻器的接线柱(共5小题)
21.(24-25九上·新疆克孜勒苏柯尔克孜·期末)如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接A,N接D D.M接C,N接B
【答案】D
【详解】A.若M接A,N接B,此时滑动变阻器接入的是上面的金属杆,接入电路的电阻为0,移动滑片时电阻不变,电流也不变,故A不符合题意;
B.若M接C,N接D,此时滑动变阻器接入的是下面的电阻丝,接入电路的电阻为最大值且不变,移动滑片时电阻不变,电流也不变,故B不符合题意;
C.若M接A,N接D,滑动变阻器接入了右半段电阻丝,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,根据欧姆定律可知电流变大,故C不符合题意;
D.若M接C,N接B,滑动变阻器接入了左半段电阻丝,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,故D符合题意。
故选D。
22.(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示,是滑动变阻器的四种接法,将其中一种接法接入图中M、N两点间,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯L变亮的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】滑动变阻器要与灯泡串联在电路中,滑动变阻器的接线柱要一上一下接入,要求滑片P向右滑动时,灯变亮,即电路中电流变大,滑动变阻器接入阻值应减小,因此应接滑动变阻器右下接线柱,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
23.(24-25九上·辽宁锦州·期末)如图为某综合实践小组设计的调光台灯工作原理图,在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使滑片P 向左移动时,灯泡的亮度变亮,则下列方法中正确的是( )
A.M接A, N接B B.M接C, N接D
C.M接B, N接D D.M接C, N接A
【答案】D
【详解】在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,滑动变阻器与灯泡串联;滑片P向左移动时,灯泡的亮度变亮,说明通过小灯泡的电流变大,即变阻器接入电路的电阻变小,所以应该是变阻器滑片左边的电阻丝接入电路,故必须选择C接线柱;变阻器按一上一下接入电路,上面的接线柱选择A或B接线柱均可,故D正确,故 ABC错误。
故选D。
24.(24-25九上·辽宁抚顺县·期末)在“练习使用滑动变阻器”的实验时,老师已经完成了部分电路的连接如图所示,如闭合开关后,将滑片向左滑动时,灯变亮,连入电路中ab间的接线柱应是( )
A.接A与B B.接A与D C.接B与C D.接B与D
【答案】C
【详解】滑动变阻器应“一上一下”接入电路中,由题意可知,将滑片P向左滑动时,灯变亮,说明电路中的电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以,由图可知一定选择了左下角的接线柱C,上方可选取A接线柱或B接线柱,则连入电路中的接线柱可能选择的是“A和C”或者“B和C”。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
25.(21-22九上·河北保定定州·期末)如图所示,滑动变阻器的滑片P向左移动,其接入电路的阻值将增大,则滑动变阻器接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.A和D C.B和D D.C和D
【答案】C
【详解】当滑片P向左移动时,变阻器接入电路的阻值变大,需要接入上面的一个接线柱和下面的右端接线柱,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
题型六 探究电流与电压的关系(共5小题)
26.(24-25九上·新疆吐鲁番·期末)利用如图所示的电路探究电流跟电压的关系,电源电压保持6V不变。
(1)图中有一根导线接错,请在错误的导线上打“×”,并画出正确的导线;(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,记录的实验数据如下表所示,分析表中数据可得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)。根据表中的数据可知,第1~5次实验过程中,滑动变阻器最大阻值不应小于 Ω。
序号
1
2
3
4
5
电压/V
1
2
3
4
5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
【答案】(1)
(2)右
(3) 正比 50
【详解】(1)实验中,电流表应与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,作图如下:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最右端。
(3)[1]由表可知,电压扩大几倍,电流也扩大几倍,可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]根据表中的数据可知,实验过程中,第1次实验中电流最小为0.1A,此时电压表示数为1V,则此时变阻器阻值最大为
27.(24-25九上·山西运城·期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻不变,小明设计了如图所示电路进行实验。
(1)连接电路时,发现电流表有示数,应该先对电流表进行 。
(2)连接电路时,开关S应处于 状态。
(3)正确连接电路后,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。
(4)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
(5)小明分析实验数据可得出初步结论: 。
【答案】(1)调零
(2)断开
(3)B
(4)画图像观察图像的特点
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)连接电路前,电流表有示数,因此应该对电流表进行调零,使指针对准零刻度线。
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处,由图可知,滑片应处于B端。
(4)实验中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,可以根据测出的五组数据做出U-I图像,从而得出电流与电压的关系。
(5)根据表格数据可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
28.(24-25九上·河南濮阳·期末)在探究电流与电压的关系实验中,小濮设计并连接了如图甲所示的电路。
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.1
2
1.6
0.16
3
2.2
0.22
4
2.8
0.28
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、电表、滑动变阻器均完好,则故障原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如上表。分析表中数据可知:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(4)小阳分别用两个阻值未知的电阻和进行实验,得到两个电阻的I-U关系如图乙所示。由图像可知 (选填“>;”、“<;”或“=”)。
(5)若将定值电阻换成小灯泡, (选填“能”或“不能”)达到本实验的探究目的。
【答案】(1)右
(2)短路
(3)正比
(4)<
(5)不能
【详解】(1)为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大端,即最右端。
(2)图中电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压;闭合开关,发现电流表有示数,则电路是通路,电压表无示数,可能是电压表所测量的元件短路,即定值电阻短路。
(3)由表中每次实验数据知,每次实验的电压与电流的比值是一个定值,因此得出结论: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正比。
(4)由图像可知,在电流相同时,两端电压小于两端电压,根据可知,。
(5)在“探究电流与电压的关系”实验中应控制电阻的阻值不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,因此将定值电阻换成小灯泡,不能达到本实验的探究目的。
29.(24-25九上·江西赣州安远县·期末)在探究“电流与电压的变化关系”的实验中,小方设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,电阻R1为10Ω,滑动变阻器R0标有“20Ω,0.5A”字样。
(1)图甲是小方未完成的实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,要求当滑片P左移时电流表的示数变大 ;
(2)实验前开关断开时,如果发现电流表指针如图乙所示,则接下来的正确的操作是 ,正确操作后,闭合开关S,小方发现电流表指针还是如图乙所示,原因是 ;图丙是某次实验中电流表的示数,应该记为 A;
(3)小方在实验中应保持电路中的电阻不变,通过移动变阻器的滑片P改变电阻两端的 ;
表一是记录的部分实验数据,通过分析可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1
2
2.8
电流I/A
0.1
0.2
0.28
(4)小方继续思考,若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”,要选用不同的定值电阻接入电路,实验过程中也要移动变阻器的滑片P,其主要目的是 。
【答案】(1)
(2) 机械调零 电流表正负接线柱接反 0.26
(3) 电压 正比
(4)保持定值电阻两端电压不变
【详解】(1)探究“电流与电压的变化关系”的实验中,电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表串联,当滑片P左移时电流表的示数变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值减小,如图甲,应接滑动变阻器的A接线柱。如图所示:
(2)[1]实验前开关断开,电流表指针如图乙所示,指针不在零刻度,接下来应进行机械调零。
[2]闭合开关后指针依然如图乙,说明指针反偏,说明电流表正负接线柱接反。
[3]如图丙所示,电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,所以读数为0.26A。
(3)[1]实验中保持电阻不变,移动滑片改变电阻两端的电压。
[2]由表中数据
,可见在误差范围内, 恒定,所以可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)换用不同的定值电阻,要控制电阻两端的电压不变(控制变量法),所以移动滑片是为了保持定值电阻两端电压不变。
30.(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω,0.5A”字样滑动变阻器R′。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了 (选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为 Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成 比。
【答案】(1)
(2) 断开 A
(3)短路
(4) 10 正
【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向D移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,滑动变阻器R′标有“50Ω,0.5A”字样,可知滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,故电流表选用小量程与电阻串联,如下图所示:
(2)[1]为保护电路,连接电路时,开关必须断开。
[2]在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处的A端。
(3)闭合开关S后,移动滑片P时电流表有示数且不断变化,则电路为通路,发现电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻R发生了短路。
(4)[1]排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.8V,由欧姆定律,则定值电阻阻值为
[2]根据实验数据知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。
题型七 探究电流与电阻的关系(共5小题)
31.(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)在探究“电流与电阻的关系”实验中所选器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压为6V)各一个、电流表、电压表各一块、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、导线若干。
(1)某同学连接了如图甲所示的实物电路。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应滑到 (选填“A”或“B”)端。
(2)该同学将5Ω电阻连入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片在适当位置,记下此时电流表的示数;该同学继续实验,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,此时滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动,眼睛同时观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数直至达到实验目的。
(3)该同学根据实验数据绘制了I-R的图像,如图丙所示。由图丙可知该同学在“探究电流与电阻的关系”的过程中电压表示数为 V。由丙图像可以得到的实验结论是: 。
【答案】(1) 断开 A
(2) A 电压表
(3) 2 在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1]为了防止电路连接过程中出现短路或电流过大而损坏元件,连接电路时必须断开开关。
[2]为了保护电路,在闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处,以限制电流,如图甲应将滑动变阻器的滑片P应滑到A端。
(2)[1][2]当把5Ω换成10Ω电阻后,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,而探究电流与电阻关系的实验中要控制定值电阻两端电压不变,所以必须调节滑动变阻器,使其分担更多电压,从而降低定值电阻的电压,即应将滑动变阻器滑片向A端移动,增大滑动变阻器接入电路的阻值,同时观察电压表示数,直到它恢复到原来的数值。
(3)[1][2]由图丙可知,该同学在“探究电流与电阻的关系”的过程中控制的电压表示数为
同时观察到,随着电阻的增大,电流在减小,因此可得出结论,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
32.(24-25九上·安徽安庆·期末)小刚在探究“通过导体的电流与其电阻的关系”实验中,找来如下实验器材:学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器RP、阻值不同的定值电阻R若干、开关和导线若干。
(1)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整;
①根据图连接电路;
②闭合开关S,并移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U,读取电流表示数I,将R和I的数据记录在表格中;
③断开开关S,将另一阻值的定值电阻替换电路中的电阻R,闭合开关S, ,读取电流表的示数,将相应的电阻R和I的数据记录在表格中;
④仿照步骤③再做四次实验,将相应的电阻R和I的数据记录在表格中;
(2)实验数据如下表所示,根据实验数据归纳得出的结论是: 。
R/Ω
10
15
20
25
30
50
I/A
0.60
0.40
0.30
0.24
0.20
0.12
【答案】(1)调节滑动变阻器使电压表的示数仍为U
(2)当导体两端电压不变时,通过导体的电流与其电阻成反比
【详解】(1)根据控制变量法,探究“通过导体的电流与其电阻的关系”实验中,要控制定值电阻两端电压不变,所以步骤③中,将另一阻值的定值电阻替换电路中的电阻R后,应闭合开关S,调节滑动变阻器使电压表的示数仍为U,读取电流表的示数,将相应的电阻R和I的数据记录在表格中。
(2)由表可知,电流与电阻的乘积为
电流与电阻的乘积为定值,可得:当导体两端电压不变时,通过导体的电流与其电阻成反比。
33.(24-25九上·山西临汾·期末)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池,电流表,滑动变阻器(标有“ 2A”字样),定值电阻4个(、、、),导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关后,小静同学发现电流表有示数,但电压表无示数,则电路故障原因可能是 。
(3)排除故障后,继续实验,如图丙是同学们根据实验数据画出的定值电阻的图像,由图像可得出结论: 。
(4)实验过程中,将定值电阻由更换为时,应向 (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 V。
(5)小静同学继续探究,再次换接的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是___________(选填序号)。
A.更换阻值更大的滑动变阻器 B.将电压表改接到滑动变阻器两端
【答案】(1)
(2)定值电阻R短路
(3)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4) 右 3
(5)A
【详解】(1)滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,所以滑动变阻器选A端接线柱与电阻R串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)闭合开关后,电流表有示数,则电路中有电流通过,没有断路情况,电压表无示数,则可能是电压表被短路,则电路故障原因可能是定值电阻R短路。
(3)由丙图可知,通过定值电阻的电流随电阻的增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以可以得出结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[1][2]由丙图可知,定值电阻两端电压
则实验中定值电阻两端电压保持3V不变,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联分压规律可知,定值电阻两端电压变大,为了保持定值电阻两端电压不变,需要增大滑动变阻器两端电压,所以增大滑动变阻器的阻值,故将滑动变阻器的滑片向右调节,使电压表示数为3V。
(5)换接50Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压保持3V不变,电源电压为4.5V,则滑动变阻器的阻值
由于滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,所以滑动变阻器的最大阻值偏小,故可以更换阻值更大的滑动变阻器,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
34.(24-25九上·河南平顶山·期末)实验小组用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,所用器材有学生电源、定值电阻(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器,导线若干。
(1)按图甲连接电路后,闭合开关,发现 表无示数;经检查发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 。
(2)实验中A、B两个小组分别根据实验数据画出I-R图像,如图乙所示。由图可知,操作错误的是 (选填“A”或“B”)组,错误的原因是 ;另一小组的电压表示数控制为 V。
(3)实验结论是:在电压一定时, 。
(4)在实验过程中,当把5Ω的定值电阻换为10Ω时,为保证电压表示数不变,滑动变阻器的滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(5)若实验小组选用的电源电压6V,电压表示数控制为2V,为了使以上四个电阻分别接入电路时都能完成实验,应选择最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
【答案】(1) 电流表
(2) A 没有控制电压表示数不变 3
(3)电流与电阻成反比
(4)B
(5)40
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,闭合开关后,电流表和电压表串联,电流表相当于一根导线,因此电压表有示数,而电压表相当于断开的开关,会导致电流表没有示数。实验中应将电流表与定值电阻串联,如下图所示:
(2)[1][2]操作错误的是A,探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变,而A组的I−R图像中四个点的电流与电阻乘积不是定值,说明没有控制两端电压不变。
[3]在B组的I−R图像,取R=5Ω,I=0.6A,可得定值电阻两端电压为
所以另一小组的电压表的示数控制为3V。
(3)根据B组的实验数据可知,在电压一定时,电流与电阻乘积是一个定值,故可得出实验结论为:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)根据串联分压知识可知,在实验过程中,当把5Ω的定值电阻换为10Ω时,由串联分压原理可知,定值电阻两端的电压增大,滑动变阻器两端电压减小。为保证电压表示数不变,可以增大滑动变阻器的分压,即增大滑动变阻器的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向B端移动。
(5)根据串联分压知识可知,实验中定值电阻和滑动变阻器两端的电压与电阻的关系为
由于电源电压和定值电阻两端电压不变,故定值电阻和滑动变阻器两端电压的比值不变,则定值电阻和滑动变阻器接入电路中的比值也不变,当定值电阻阻值增大时,滑动变阻器的阻值也需要相应增大,定值电阻最大阻值为20Ω,则电源电压6V,电压表示数控制为2V,则
解得,因此应选择最大阻值不小于40Ω的滑动变阻器。
35.(24-25九上·广西梧州·期末)小宇在“探究电流跟电阻的关系”时采用了如图甲所示电路,电源电压为6V且保持不变,四个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、20Ω和40Ω,滑动变阻器有两种规格M(10Ω 1A)、N(20Ω 1A)。
(1)在连接电路时,小宇应将开关处于 状态;
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻两端电压保持不变,这种方法是 ;
(3)分别改接四个定值电阻,移动滑片的同时,眼睛注视电压表,使电压表示数为适当数值时,记录电流表示数,图乙是根据所测数据画出的电流随电阻变化图像,由图像可知 V,由图像可以得出结论 ;
(4)实验时,断开开关,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;实验中应选择的滑动变阻器的规格是 (选填“M”或“N”)。
【答案】(1)断开
(2)控制变量法
(3) 4 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4) 右 N
【详解】(1)在连接电路时,为了保护电路,应将开关处于断开状态。
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,改变定值电阻的阻值这一因素,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,控制电阻R两端电压这一因素不变,由此可知,实验中使用了控制变量法的研究方法。
(3)[1][2]由图像可知,每次都控制定值电阻两端的电压为
由图像可知,在电压一定时,通过导体的电流与其电阻的乘积是一定值,故可得:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[1]把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,根据串联电路电压的分配可知,定值电阻两端的电压变大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,以承担更大的电压,故应将滑动变阻器的滑片向右滑动。
[2]当接入40Ω的定值电阻时,根据串联电路分压原理可知,
解得滑动变阻器此时的电阻为
故应选滑动变阻器N。
题型八 欧姆定律表达式的理解(共5小题)
36.(24-25九上·广西玉林·期末)关于对公式和的理解,下列说法正确的是( )
A.由公式可知,与成正比
B.由公式可知,与成反比
C.由公式可知,与成反比
D.由公式可知,可以用和比值来表示
【答案】D
【详解】A.根据可知,在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故A错误;
B.根据可知,在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故不能说R与I成反比,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种性质, R可以用U和I的比值来表示,也就是说公式只是计算电阻的一种方法,故D正确。
故选D。
37.(24-25九上·河南许昌·期末)由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【详解】导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电压和通过的电流无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
38.(24-25九上·四川巴中·期末)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.只要有电荷移动,就一定形成电流
B.电压是形成电流的原因,所以电路中有电流就一定有电压
C.由欧姆定律可得,导体的电阻是由它两端的电压和流过的电流决定的
D.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
【答案】B
【详解】A. 电流是电荷的定向移动形成的,电荷的无规则移动(如热运动)不会形成电流,故A错误;
B. 电压是形成电流的原因,电路中有电流时,必定存在电压驱动电荷定向移动,形成电流,故B正确;
C. 导体的电阻是导体本身的一种性质,由导体的材料、长度、横截面积决定,与电压和电流无关,故C错误;
D. 根据欧姆定律,当导体的电阻一定时,通过导体的电流才与导体两端的电压成正比;如果电阻变化(如温度影响),电流与电压不成正比,故D错误。
故选B。
39.(20-21九上·甘肃武威民勤县第六中学·期末)由欧姆定律I=可导出变形R=,对此表达式,下面说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟电压、电流无关
D.通过导线的电流为0时,其电阻变为0
【答案】C
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与长度、横截面积、材料、温度有关,与电流、电压无关,公式可以通过电压与电流的比值计算电阻大小,故ABD错误,C正确。
故选C。
40.(20-21九上·山东东营利津县·期末)由欧姆定律I=可得,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
B.导体的电阻大小等于它两端的电压和通过它的电流的比值,与电流、电压无关
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
D.导体电阻是导体的一种性质,其大小由电压和电流共同决定
【答案】B
【分析】欧姆定律告诉我们,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。而导体的电阻是导体本身的一种属性,其大小与电压和电流的大小无关。
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,而与电压和电流的大小无关;所以,选项中说:通过导体的电流越大,导体的电阻越小;导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比;导体电阻是导体的一种性质,其大小由电压和电流共同决定,这些说法都是错误的。但是导体电阻的大小可以这样计算:等于加在导体两端的电压与流过导体的电流的比值,故B正确,ACD错误。
故选B。
题型九 欧姆定律的简单计算(共5小题)
41.(25-26九上·辽宁沈阳沈北新区·期末)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻。闭合开关后,电流表读数为0.2A,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电源电压;
(3)若将R1、R2并联后接在原来的电路中,求干路电流。
【答案】(1)10Ω
(2)6V
(3)0.9A
【详解】(1)由图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流
电压表测R2两端的电压,由可得,电阻R2的阻值
(2)R1两端的电压
电源电压
(3)若将R1、R2并联后接在原来的电路中,则
通过R1的电流
通过R2的电流
干路电流
42.(24-25九上·江西南昌·期末)如图所示,已知电源电压为,闭合开关,电压表的示数为,通过灯泡的电流为,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)灯泡两端的电压。
(2)灯泡的电阻。
(3)若将灯泡换成导线接入电路,求通过灯泡的电流。
【答案】(1)4.5V
(2)15Ω
(3)0.8A
【详解】(1)由电路图可知,灯泡和串联,电压表测量两端的电压,电压表测量两端的电压。
根据串联电路的电压规律,电源电压等于各用电器两端电压之和,即。已知电源电压,两端的电压。所以,灯泡两端的电压为
(2)根据欧姆定律,可得灯泡的电阻。已知两端的电压,通过的电流。灯泡的电阻为
(3)若将灯泡换成导线,电路中只有灯泡。此时两端的电压等于电源电压,即。由于不考虑温度对灯丝电阻的影响,灯泡的电阻不变,仍为15Ω。根据欧姆定律,此时通过灯泡的电流为
43.(24-25九上·宁夏吴忠·)如图,R1=5Ω,当开关S闭合时,I=0.6A,I1=0.4A,求R2的电阻值。
【答案】10Ω
【详解】根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,通过R2的电流为
根据并联电路电压规律,各支路两端电压相等,R2两端的电压为
根据欧姆定律 的变形公式,R2的电阻值为
44.(24-25八上·安徽淮南东部·期末)如图所示,电源电压恒定,,当S闭合时电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压:
(2)的阻值。
【答案】(1)3V
(2)15Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过R2的电流。
因为R1和R2并联,所以电源电压U等于R2两端的电压U2。
根据欧姆定律,R2两端的电压为
所以,电源电压
(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
通过R1的电流为
因为R1和R2并联,所以R1两端的电压U1等于电源电压
根据欧姆定律,R1的阻值为
45.(25-26九年级上·辽宁·期末 )如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=30Ω,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2的阻值;
【答案】(1)6V
(2)15Ω
【详解】(1)由图可知,当只闭合开关时,电路中只有工作,根据欧姆定律可知,电源电压
(2)当再闭合开关时,电阻和并联,由于并联电路中各支路互不影响,通过R1的电流仍为,根据并联电路的电流特点,通过R2的电流
R2两端的电压
定值电阻R2的阻值为
题型十 伏安法测电阻(共5小题)
46.(24-25九上·广西贵港·期末)小明同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)连接器材时,开关要处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“a”或“b”)。
(3)假如小明同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是: 。(只要求答其中一条)
(4)小明同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻 。
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,小明想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻的阻值。
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
② ;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④则被测电阻的阻值为: (写出表达式)。
【答案】(1)
(2) 断开 b
(3)见解析
(4)
(5) 将滑动变阻器的滑片滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为
【详解】(1)测量电阻的原理是
(2)[1]连接器材时,为防止电路连接过程中出现短路等问题损坏仪器,开关要处于断开状态。
[2]由图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至右边,即b端,使其阻值最大。
(3)操作正确,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,说明电路中的电流较大,根据影响电流的因素,可能是电源电压过大或电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小。
(4)由图乙知,电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;由图丙知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;则
(5)被测电阻与滑动变阻器串联,电压表与被测电阻并联,开关串联在电路中。步骤如下:①将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;②将滑动变阻器的滑片滑到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为;则滑动变阻器两端电压为
则电路中的电流
则
47.(24-25八上·安徽淮南东部·期末)小明用“伏安法”测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电阻。
(1)小明按图甲连接电路,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V;
(2)小明移动滑片,记下多组数据,并绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(3)小明又继续移动滑动变阻器的滑片,测出小灯泡在不同电压下的电阻值,最后求出平均值作为最终的测量结果。小红认为小明的做法不合理,原因是 。
【答案】(1) 左 2.5
(2)8.3
(3)小灯泡电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)[1][2]由图甲可知电压表测小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程;移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,电压表分度值0.1V,其示数为1.5V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V。
(2)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光时电阻为
(3)由图丙可知,小灯泡在不同电压下的电阻不是定值,小灯泡的电阻受温度的影响,且随温度的升高而增大,不能求电阻的平均值。
48.(24-25九上·广东湛江第二十三中学·期末)小明进行“测量小灯泡工作时的电阻”的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V,准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则电路的故障可能是小灯泡 ;(选填“短路”或“断路”)。
(2)正确连接电路后,某次实验时电压表示数如图乙所示为 V,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)调节直到电压表示数为 V;
(3)小明根据实验数据绘制出小灯泡的I-U图像如图丙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω;
(4)分析丙图中的实验数据可知:灯丝温度越高,电阻越 ;
(5)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系” ?(选填“能”或“否”)。
【答案】(1)断路
(2) 1.5 左 2.5
(3)10
(4)大
(5)否
【详解】(1)电流表无示数,则电路中可能某处断路,电压表指针超过量程,则电压表与电源两端连接部分是通路,所以电路的故障可能是小灯泡断路。
(2)[1][2][3]实验中电压表测小灯泡两端电压,图乙中,电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,说明小灯泡两端电压低于额定电压,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联电路分压规律,变阻器接入电路的电阻应该适当减小,所以变阻器滑片应该向左移动,使灯泡两端电压为额定电压2.5V。
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,因此灯泡正常工作时的电阻为
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为1V时,灯泡的电阻为
当灯泡两端电压为1.5V时,灯泡的电阻为
灯泡正常发光时的电阻为
灯泡两端电压越高,灯丝温度越高。因此可知,灯丝温度越高,电阻越大。
(5)探究“电流与电压的关系”,要控制电阻一定,灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,因此不能使用图甲实验装置探究“电流与电压的关系”。
49.(24-25九上·海南三亚南滨中学·期末)现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。在利用“伏安法”测量定值电阻R1阻值的实验中:
(1)请你按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整 ;
(2)测量前,若发现电流表指针没有对准0刻度,则接下来应该进行 ;
(3)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图丙所示,则通过R1的电流大小为 。它的阻值是 Ω;
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了 。
【答案】(1)
(2)调零
(3) 0.3A 9
(4)减小误差
【详解】(1)滑动变阻器连接时应一上一下,下面的接线柱已经选择,任意选择一个上接线柱与开关相连,如图所示:
(2)在使用电流表测量电流之前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,故应该调零,将指针调到零刻度才能进行测量。
(3)[1]电流表测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A,则通过R1的电流大小为0.3A。
[2]R1的阻值
(4)一次测量所得的结论具有较大的误差,多次测量取平均值的目的是为了减少测量误差,使结果更接近真实值。
50.(24-25九上·吉林长春德惠第三中学·期末)小明同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值,设计的电路如图甲所示。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.32
0.40
电阻R/Ω
4.7
5.0
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A.接下来根据实验数据算出Rx的电阻为 Ω;
(4)将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大原因可能是 。
【答案】(1)右
(2)电压表并联在滑动变阻器两端
(3) 0.5 4.9
(4)灯丝电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即图甲中的最右端;
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大,根据U=IR可知待测电阻两端电压变大,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端电压变小,已知电压表的示数变小,故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器两端;
(3)[1][2]排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A,则第三次实验的电阻阻值为:
故Rx的电阻为
(4)将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故所测小灯泡的电阻值相差较大。
题型十一 含有变阻器电路的动态分析(共5小题)
51.(24-25九上·福建龙岩·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从中点向右端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.V1和V2示数均不变 B.V1和A示数之比变大
C.V2和A示数之比变小 D.V2和A示数乘积变大
【答案】B
【详解】A.由图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。因为电压表V2测电源电压,电源电压保持不变,所以V2示数不变;当滑片P从中点向右端移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,根据串联电路的分压特点,变阻器两端的电压变大,即V1示数变大,故A错误;
B.由欧姆定律可知,V1和A示数之比为滑动变阻器接入电路阻值,当滑片P从中点向右端移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,所以该比值变大,故B正确;
C.V2和A示数之比为电路总电阻,滑片右移,变阻器接入电路电阻变大,电路总电阻也变大,所以该比值变大,故C错误;
D.V2示数不变,当滑片P从中点向右端移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路总电阻变大,根据欧姆定律,电路电流变小,所以A示数变小,根据两者乘积的变化情况,其乘积变小,故D错误。
故选B。
52.(24-25九上·内蒙古呼和浩特·期末)某学校开展“科技迎新年”活动,如图所示为某同学设计小台灯时绘制的电路图,电源电压不变。当闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A.两个电流表示数都变大,电压表示数变大
B.两个电流表示数都变小,电压表示数变小
C.A1示数变小,A2示数不变,灯泡变暗
D.A1示数不变,A2示数变小,灯泡变暗
【答案】C
【详解】根据电路图知道,闭合开关S,灯泡R1和滑动变阻器串联后再R2并联,电流表A1测量通过灯泡的电流,电流表A2测通过R2的电流,电压表测量电源的电压;由于并联电路互不影响,所以滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A2示数不变;
滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值增大,根据欧姆定律知道,通过R1的电流变小,通过灯泡的电流变小,灯泡变暗,电流表A1示数变小;由于电源电压不变,所以电压表示数不变;综上所述,C正确,ABD错误。
故选C。
53.(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向右移动的过程中( )
A.电压表的示数减小 B.电流表的示数变小
C.电压表的示数增大 D.电流表的示数无法判断
【答案】A
【详解】如图所示,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电流,滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入阻值减小,因此电流表的示数变大,根据串联分压,滑动变阻器分得电压变小,即电压表示数变小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
54.(23-24九上·江西赣州利村中学·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时( )
A.两表的示数都减小
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表示数减小,电流表示数增大
D.电压表的示数不变,电流表的示数减小
【答案】D
【详解】由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测量各支路两端的电压,电流表A测量的是干路中的总电流,当滑片向右移动时,因为电源电压不变,而电阻R1的阻值不变,所以由欧姆定律可知,通过电阻R1的电流I1不变,所以电压表的示数始终不变,为电源电压,而滑动变阻器连入的电阻变大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器R2的电流I2变小,可知干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
55.(21-22九上·山东菏泽定陶区·期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A的示数变大
B.电流表A的示数变小
C.电压表V的示数不变
D.电压表V的示数变小
【答案】B
【详解】AB.由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流; 滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大, 由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A不符合题意,B符合题意;
CD.电压表测R2两端电压,滑片P向右移动时,R2接入电路中的电阻变大,R2两端电压变大,则电压表示数变大,故CD不符合题意。
故选B。
题型十二 含有敏感电阻电路的动态分析(共5小题)
56.(24-25九上·福建厦门·期末)周末小华携带自制的湿度测试仪走进植物园热带雨林区。如图是湿度测试仪的电路,电源电压保持不变,为定值电阻,R为湿敏电阻(阻值随湿度增大而减小),电流表示数反映了湿度大小。当湿度的变化值相同时,电流表示数的变化值越大,测试仪的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.走进雨林区时电流表示数变小
B.在电路中起保护电路作用
C.减小阻值可以提高灵敏度
D.增大电源电压可以提高灵敏度
【答案】D
【详解】AB.闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,在电路中不起保护电路作用,故B错误;
湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小,走进雨林区时,湿敏电阻的阻值变小,根据欧姆定律可知通过湿敏电阻的电流变大,通过定值电阻的电流不变,根据并联电路电流规律可知干路电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
C.测某一湿度时,设湿敏电阻的阻值为,通过的电流为,
根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知,此时电流表的示数
测另一湿度时,设湿敏电阻的阻值为,
同理可得,此时电流表的示数,
则电流表示数的变化值----①
若减小的阻值,虽然通过的电流会变大,干路电流也变大,但根据上面①式可知电流表示数的变化值与无关,即的阻值不影响灵敏度,故C错误;
D.当湿度的变化值相同时,也就是前后两次湿敏电阻的阻值不变,根据①式可知增大电源电压,电流表示数的变化值变大,测试仪的灵敏度越高,故D正确。
故选D。
57.(23-24九上·广东梅州兴宁宋声学校·期末)将光敏电阻R、定值电阻R₀、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示的电路,光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而减小,闭合开关,当光照强度逐渐减弱时,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表和电压表示数均变大
【答案】A
【详解】分析电路可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,逐渐减弱光照强度时,R的阻值变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小;由可知,R0两端的电压变小,即电压表V的示数变小;故A正确,BCD错误。
故选A。
58.(21-22九上·山东菏泽单县·期末)用石墨烯制成的湿敏电阻,可以准确监测空气湿度,已知如图的湿敏电阻R的阻值会随湿度的减小而减小。当空气湿度减小时,两电表示数I、U的变化情况是( )
A.I、U均减小 B.I、U均增大
C.I减小, U增大 D.I增大, U减小
【答案】D
【详解】如图所示,电阻R和R0串联,当空气湿度减小时,R的阻值减小,电路中总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电流表示数增大;电压表测量R两端的电压,由串联电路分压原理可知,电压表的示数减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
59.(21-22九上·陕西安康紫阳县·期末)如图是货物计数装置简化电路图,电源电压不变,R0为定值电阻,R′为光敏电阻,有光照时其阻值变小,计数器可视为电压表。当开关闭合,有货物通过传送带遮挡激光时,下列说法正确的是( )
A.通过R0的电流变大 B.R0与R′的电流之比变小
C.计数器两端的电压不变 D.电路的总电阻变大
【答案】D
【详解】ABD.两电阻串联,计数器(电压表)测R'两端的电压,已知当有光照射时电阻变小,故激光被遮挡瞬间电阻R'的阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,通过电路的电流变小,通过R0的电流变小,由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等,R0与R' 的电流之比不变,故AB错误,D正确;
C.根据可知,R0两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知光敏电阻两端的电压变大;电压表示数变大,即计数器的示数变大,故C错误。
故选D。
60.(21-22九上·湖北宜昌五峰县·期末)如图所示是小明设计的温度预警电路,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变。当温度升高时,则下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】D
【详解】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,R的阻值减小,电路的总电阻减小,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,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大;由可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R0的阻值,则其比值不变;故ABC错误,D正确。
故选D。
题型十三 多开关通断引起的动态分析(共5小题)
61.(23-24九上·江西·期末)如图所示,电源电压保持不变,P为滑动变阻器的滑片,不考虑灯泡的电阻受温度的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,P向左移动时,电压表的示数变大
B.只闭合S1,P向左移动时,灯泡的亮度不变
C.S1和S2都闭合,P向右移动时,电压表的示数变小
D.S1和S2都闭合,P向右移动时,电流表的示数变大
【答案】B
【详解】AB.只闭合S1,灯泡和滑动变阻器串联,由于电压表内阻很大,相当于断路,所以滑动变阻器始终以最大阻值接入电路,所以P向左移动时,电路的总电阻不变,根据可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变,灯泡亮度不变;电压表测滑动变阻器左边部分电阻两端的电压,且P向左移动时左边部分的电阻减小,由U=IR可知,电压表示数减小,故A错误,B正确;
CD.S1和S2都闭合时,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,因变阻器接入电路的电阻变大,由串联电路的分压规律可知,变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故CD错误。
故选B。
62.(21-22九上·辽宁大连金普新区·期末)如图所示电路,只闭合开关S1,灯L2发光,两表均有示数。两灯均完好,再闭合开关S2,不计灯丝电阻的变化。下列现象正确的是( )
A.灯L2亮度不变
B.电流表示数不变
C.电压表示数变大
D.电压表与电流表示数之比变大
【答案】A
【详解】A.由图可知,电压表与灯L2并联,测L2两端的电压,只闭合开关S1,灯L1断路,只有灯L2发光,电压表示数等于电源电压,闭合开关S2后,灯L1、L2并联,互不干扰,灯L2亮度不变,故A正确;
B.在闭合开关S2后,电流表接在干路,灯L1、L2并联,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,干路电流变大,所以电流表示数变大,故B错误;
C.由于灯L1、L2并联,电压表示数还是等于电源电压,所以电压表示数不变,故C错误;
D.由于电压表示数不变,电流表示数变大,所以电压表与电流表示数之比变小,故D错误。
63.(21-22九上·广西南宁·期末)如图所示,电源电压保持不变,当开关S1闭合、开关S2由1接到2时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,小灯泡亮度不变
B.电压表示数不变,小灯泡亮度变暗
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值变大
【答案】D
【详解】AB.闭合S1,S2掷到1时,R1与灯并联,电流表测总电流,电压表测电源电压;当S2由1掷到2时,R2短路,电路为灯的简单电路,电流表测灯的电流,电压表测电源电压,所以电压表示数不变;根据并联电路各支路互不影响可知,小灯泡仍正常发光,亮度不变,由并联电路电流的规律可知,电流表示数变小,故AB错误;
CD.因电压表示数不变,电流表示数变小,电压表示数与电流表示数乘积变小,电压表与电流表示数比值为电路总电阻,由并联变为串联可知电路总电阻变大,故C错误,D正确。
故选D。
64.(25-26九上·重庆鲁能巴蜀中学等学校联考·期中)关于如图所示的实物图,下列分析正确的是( )(忽略灯丝电阻随温度的变化)
A.只闭合S1时,L1和L2串联,电压表测电源电压
B.同时闭合开关S1和S2时,L1和L2并联,电流表测干路电流
C.先闭合S1再闭合S2,电流表示数变大,电压表示数变小
D.先闭合S1再闭合S2,电压表与电流表的比值不变
【答案】D
【详解】A.只闭合S1时,L1和L2串联,电压表测L1两端的电压,故A错误;
B.同时闭合开关S1和S2时,L2会被短路,只有L1工作,电流表通过L1的电流,故B错误;
C.先闭合S1,L1和L2串联,电压表测L1两端的电压;再闭合S2,L2会被短路,只有L1工作,电压表测L1两端的电压,同时也是电源电压,故电流表示数变大,电压表示数也变大,故C错误;
D.先闭合S1再闭合S2,电压表与电流表的比值均为灯泡L1的电阻,其大小不变,故D正确。
故选D。
65.(25-26九上·内蒙古赤峰松山区·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.断开、,电流表A无示数
B.断开、,电压表V有示数
C.先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
D.先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
【答案】D
【详解】A.断开S1、S2 ,此时L1和L2串联,电流路径为:电源正极→电流表A→L1→L2→电源负极。电流表A测串联电路的电流,有示数,故A错误;
B.断开S1、S2,电压表V没有接入,所以电压表无示数,故B错误;
C.闭合S2、断开S1时,L1和L2串联,总电阻。再闭合S1时,L2被短路,电路中只有L1,总电阻变小。根据欧姆定律,电源电压U不变,电流变大,因此电流表A的示数变大,故C错误;
D.先闭合S1,L1与L2串联,电压表V测L1的电压。再闭合S2时,电压表测电源电压,电压表示数变大,故D正确。
故选D。
题型十四 并联电路电阻与电流的比值关系及计算(共5小题)
66.(24-25九上·新疆乌鲁木齐第八中学·期末)如图所示,电源电压不变,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比为( )
A.2∶5 B.5∶2 C.5∶3 D.3∶5
【答案】D
【详解】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,所以R1、R2两端的电压之比
因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻的阻值之比
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R1、R2两支路的电流之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两表示数之比
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
67.(24-25九上·河北石家庄外国语学校·期末)如图所示的电路,电源电压不变。当开关闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,甲乙两表示数之比为3∶7;当开关和都闭合,甲、乙两表为电压表时,、的电阻之比和两电压表示数之比分别为( )
A.3∶4;4∶7 B.3∶4;7∶4
C.4∶3;7∶3 D.4∶3;3∶7
【答案】B
【详解】当开关S闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,和并联,甲电流表测支路的电流,乙电流表测干路电流I,则干路电流
已知甲乙两表示数之比为3∶7,即,那么
根据并联电路的电流特点可知
可得和的电阻之比为
当开关S和都闭合,甲、乙两表为电压表时,和串联,乙电压表测两端的电压,甲电压表测电源电压U,则电源电压
根据串联电路的电压和电流的规律知
所以两电压表示数之比为
综上所述,和的电阻之比和两电压表示数之比分别为3∶4和7∶4,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
68.(23-24九上·重庆沙坪坝区·期末)如图所示,两电表可能是量程为0~0.6A、0~3A的电流表或量程为0~3V、0~15V的电压表,电源电压保持不变,两灯均发光,(不考虑灯丝电阻受温度影响),甲、乙两电表指针偏转角度相同,下列判断正确的是( )
A.若开关S断开,L1、L2的电阻之比为
B.若开关S断开,甲、乙两表示数比为
C.若开关S闭合,L1、L2的电阻之比为
D.若开关S闭合,甲、乙两表示数比为
【答案】A
【详解】CD.当开关S闭合时,两灯均发光,则乙表不能是电流表,否则,电源被短路,故乙表只能是电压表(测电源电压)。甲表也不能是电流表,否则,闭合开关后,L2被短路,L2不发光,故甲表也是电压表,此时L1、L2串联。甲电压表测L2两端的电压U2,乙电压表测电源电压U。因为甲、乙两电表指针偏转角度相同,且电压表大量程是小量程的5倍,所以U=5U2。根据串联电路电压规律U=U1+U2
可得U1=U−U2=5U2−U2=4U2
由串联电路分压原理
可得L1、L2的电阻之比
同时,开关S闭合,甲、乙两表示数比,故CD错误;
AB.当开关S断开时,若两表是电压表,两灯均不发光,题目要求两灯均发光,两表不能是电压表,则两表是电流表,此时L1、L2并联。乙电流表测通过L2的电流I2,甲电流表测通过干路的电流I。因为甲、乙两电表指针偏转角度相同,且电流表大量程是小量程的5倍,所以I=5I2。根据并联电路电流规律I=I1+I2
可得通过L1的电流I1=I−I2=5I2−I2=4I2
由并联电路分流原理
可得L1、L2的电阻之比
同时,开关S断开,甲、乙两表示数比,故A正确,B错误。
故选A 。
69.(25-26九上·河南安阳内黄县三校联考·期末)如图所示的电路,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.9A,电流表A2的示数为1.5A,则电阻R1与R2的阻值之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由电路图可知,电阻R1与R2并联,电流表A1测通过R2的电流,电流表A2测干路电流,故通过R2的电流为,干路电流为1.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流
因并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可知电阻R1与R2的阻值之比
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
70.(24-25九上·重庆九龙坡区实验外国语学校·期末)电源电压保持不变,当定值电阻R1和R2串联接入电路时,它们两端的电压之比为2:1;如图所示,当电阻R1和R2并联接入电路时,电流表A2的示数为0.6A,已知电阻R1=20Ω。下列分析正确的是( )
A.R2=15Ω
B.电源的电压为12V
C.电流表A1示数为0.8A
D.在串并联电路中,流过定值电阻R1的电流之比为2:3
【答案】D
【详解】A.当定值电阻R1和R2串联接入电路时,已知它们两端的电压之比,根据串联电路的分压原理可得,R1、R2的阻值之比为
已知R1的阻值为20Ω,则R2的阻值为
故A错误;
BC.当电阻R1和R2并联接入电路时,由电路图可知,电流表A2测通过R2的电流,电流表A1测干路电流,根据欧姆定律可得,R2两端的电压为
根据并联电路的电压规律可知,电源电压为
此时通过R1的电流为
根据并联电路的电流规律可得,电流表A1的示数为
故BC错误;
D.两电阻串联时,根据欧姆定律和串联电路的电阻规律可得,电路中的电流为
根据串联电路的电流规律可知,通过R1的电流为
故在串、并联电路中,流过定值电阻R1的电流之比为
故D正确。
故选D。
$
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