17.2 欧姆定律 同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-08-22
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摘要:
**基本信息**
以“基础巩固-迁移应用-素养探究”三层递进设计,覆盖欧姆定律理解与计算,通过情境化问题培养物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|知识串线,夯实基础|欧姆定律理解、简单计算|含易错题(如第1题)辨析概念,结合串并联电路(第2、3题)巩固基础|
|迁移运用,激活思维|综合电路分析、图像应用|通过开关状态变化(第8题)、U-I图线(第11题)提升推理能力|
|开放探究,突显素养|跨学科实践、社会应用|农业大棚发电(第15题)、特高压输电(第16题)体现科学态度与责任|
内容正文:
第2节 欧姆定律
知识串线,夯实基础
知识点一 对欧姆定律的理解
1.(易错题)下列关于欧姆定律I=,说法不正确的是( )
A.由I=可知,当导体电阻一定时,导体中电流跟这段导体两端电压成正比
B.由I=可知,当导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.由I=变形可得R=,说明导体的电阻跟其两端电压成正比,跟通过它的电流成反比
D.由I=变形可得R=,说明导体的电阻R在数值上等于U跟I的比值
2.如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2.开关S闭合后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
3.如图为定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( )
A.I甲=I乙 U甲>U乙 B.I甲=I乙 U甲<U乙
C.I甲<I乙 U甲>U乙 D.I甲<I乙 U甲=U乙
4.阻值为12Ω的定值电阻R1和阻值为18Ω的定值电阻R2串联在电路中,则它们的电流之比I1:I2是______,它们的电压之比U1:U2是_______。
知识点二 运用欧姆定律进行简单计算
5.一个定值电阻的阻值是10Ω,使用时通过的电流是200mA,加在这个定值电阻两端的电压是______V;如果定值电阻两端的电压是3V,通过定值电阻的电流是_______A。
6.某导体两端的电压为6V时,通过它的电流为0.4A,该导体的电阻是_________Ω;当该导体两端的电压为3V时,通过它的电流为_________A;当该导体两端的电压为0时,它的电阻为__________Ω。
7.对人体来说,一般情况下不高于36 V的电压是安全的,通过人体的电流接近30 mA时就会有生命危险.根据以上数据,请估算人体电阻约为 kΩ.
8.如图所示电路,R1=10Ω,R2为未知电阻,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3A;S1、S2均闭合,电流表示数为0.5A,此时通过R1的电流为________A,R2的阻值为________Ω。
9.(2026•吉林期末)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻R1=20Ω。闭合开关后,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)电源电压。
迁移运用,激活思维
10.如图所示,电源两端电压为3V,R1=5Ω。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流为0.6A
B.R2的电阻为25Ω
C.R2两端的电压为3V
D.R1两端的电压为2.5V
11.如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,U﹣I坐标系中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
A.电源电压为8V
B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.S接2时通过R2的电流为0.2A
12.如图所示的电路,R1:R2=2:3,若开关S断开,在甲、乙两处均接入电流表,则两电流表的示数之比I甲:I乙=_______。若在甲、乙两处均改接入电压表,并闭合开关S,当甲表的示数为6V时,乙表的示数为_______V。
13.(2026•兴平模拟)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω。当只闭合开关S时,电流表A1的示数为0.1A;此时再闭合开关S1,电流表A示数变为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
开放探究,突显素养
14.(2026春•西城区月考)如图甲所示,电源两端电压U为6V并保持不变,R1、R2均为定值电阻且R1阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示。求:
(1)电流表示数I;
(2)定值电阻R2的阻值。
15.【跨学科实践】能遮雨发电的农业大棚
雨水也可以发电。我国科研人员研发出一种智能化纺织品,可让农业大棚(如图甲所示)变成雨中的发电机。
这种新型“大棚布”是用依附着摩擦纳米发电机的纱线织成的,利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流,从而不断输出电能。摩擦纳米发电是一项利用摩擦现象产生能源的前沿技术。
在编织雨中发电的大棚布时,科研人员在纱线表面覆盖了两层特殊材料——导电的碳化钛纳米材料和不导电的高分子聚合物,两种材料的相互作用使得雨水中的电子转移到高分子聚合物上(如图乙所示,e表示带负电的电子),这两种材料在新增发电功能的同时保持原有的保温、遮阳等功能,且易于规模化制备。研究发现,在9.5N的连续力作用下,3cm长的利用“发电纱线”就能产生7.7V的电压。
(1)碳化钛纳米材料是___________(选填“导体”或“绝缘体”),图乙中产生的电流方向为______________(选填“由A向B”或“由B向A”)。
(2)在9.5N的连续力作用下,3cm长的“发电纱线”所产生的电压,可以使阻值为11Ω的定值电阻通过的电流为___________A。
(3)结合本材料,请你猜想摩擦纳米发电机产生电压的大小可能与________________________________有关。(写出一条即可)
16.【物理思维】中国最让西方感到忌惮的隐形王牌,从来都不是“无人机”或者“机器人”,而是“电力”,“中国电网”被一些人称为“中国第五大发明”,这主要是基于其在技术创新、规模建设以及对全球能源格局影响等方面的卓越成就。中国是世界上第一个也是唯一一个全面掌握“特高压输电技术”,并将其投入商业运营的国家(比如新疆的电力能借助特高压输电网几乎无损耗的送达江浙沪的工业区,未来我国的超导输电、人造太阳、高端电网设备等技术还会把其他国家越甩越远)。其中输电线是特高压输电的核心载体,输电线的导电性能也在影响着千家万户的生产、生活。
(1)日常生活中,我们会用__________来制作导线(选填以下对应的字母);
A.铜、铝
B.铁、锰铜合金
C.铁、镍铬合金
D.银、镍铜合金
(2)20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是__________现象。如果把这一现象应用于实际,例如发电厂发电、输送电能方面,就可以大大降低由于电阻发热引起的电能损耗。
(3)在相距50km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1km输电线电阻是10Ω,那么20km输电线的电阻是__________kΩ;现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为3V时,电流表示数为0.03A,则短路位置距离甲_________km。
【答案与解析】
第2节 欧姆定律
知识串线,夯实基础
知识点一 对欧姆定律的理解
1.(易错题)下列关于欧姆定律I=,说法不正确的是( )
A.由I=可知,当导体电阻一定时,导体中电流跟这段导体两端电压成正比
B.由I=可知,当导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.由I=变形可得R=,说明导体的电阻跟其两端电压成正比,跟通过它的电流成反比
D.由I=变形可得R=,说明导体的电阻R在数值上等于U跟I的比值
1.C 【解析】根据欧姆定律可知,当电阻R一定时,由I=可知:通过导体的电流I与导体两端电压U成正比,故A正确;当导体两端电压U一定时,由I=可知,通过导体的电流I与电阻R成反比,故B正确;导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端电压及通过导体的电流无关,故C错误;由I=变形可得R=,由此可见:导体的电阻在数值上等于导体两端的电压U与通过导体的电流之比,故D正确。
【易错提示】电流与电压和电阻之间有明确的因果关系,电压是形成电流的原因,电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体的一种性质。不能说成“电压与电流成正比”或“电阻与电流成反比”;通过导体的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关,叙述电流与某一因素的关系时,一定要有另一因素相同(或“一定”)的条件。
2.如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2.开关S闭合后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
2.B
3.如图为定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( )
A.I甲=I乙 U甲>U乙 B.I甲=I乙 U甲<U乙
C.I甲<I乙 U甲>U乙 D.I甲<I乙 U甲=U乙
3.B
4.阻值为12Ω的定值电阻R1和阻值为18Ω的定值电阻R2串联在电路中,则它们的电流之比I1:I2是______,它们的电压之比U1:U2是_______。
4.2:3;1:1 【解析】由于串联电路各处电流相等,所以它们的电流之比:I1:I2=1:1;根据U=IR可得它们的电压之比等于电阻之比,即U1:U2=R1:R2=(12Ω):(18Ω)=2:3。
知识点二 运用欧姆定律进行简单计算
5.一个定值电阻的阻值是10Ω,使用时通过的电流是200mA,加在这个定值电阻两端的电压是______V;如果定值电阻两端的电压是3V,通过定值电阻的电流是_______A。
5.2;0.3 【解析】通过定值电阻的电流:I=200mA=0.2A,由I=可得,定值电阻两端的电压:U=IR=0.2A×10Ω=2V,
因定值电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关,所以,当定值电阻两端的电压变为3V时,定值电阻的阻值仍为10Ω,此时通过的电流:I′==0.3A。
6.某导体两端的电压为6V时,通过它的电流为0.4A,该导体的电阻是_________Ω;当该导体两端的电压为3V时,通过它的电流为_________A;当该导体两端的电压为0时,它的电阻为__________Ω。
6.15;0.2;15
【解析】已知导体两端的电压为6V时,通过它的电流为0.4A,根据欧姆定律可得,导体的电阻:R==15Ω;电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,由此可知当导体两端的电压为3V时或0时,它的电阻不变,仍为15Ω;该导体两端的电压为3V时,通过它的电流:I′==0.2A。
7.对人体来说,一般情况下不高于36 V的电压是安全的,通过人体的电流接近30 mA时就会有生命危险.根据以上数据,请估算人体电阻约为 kΩ.
7.1.2
【解析】因为当人体两端的电压为36V时,通过的最大电流为30mA=0.03A,
根据欧姆定律可知人体的电阻为:R==1200Ω=1.2kΩ。
8.如图所示电路,R1=10Ω,R2为未知电阻,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3A;S1、S2均闭合,电流表示数为0.5A,此时通过R1的电流为________A,R2的阻值为________Ω。
8.0.3;15。
【解析】(1)由电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(2)S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电源电压不变,
所以,此时通过R1的电流仍为0.3A不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得R2的阻值:
R2==15Ω。
9.(2026•吉林期末)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻R1=20Ω。闭合开关后,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)电源电压。
9.解:由图可知,R1与R2串联,电压表测量R2的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)电阻R2的阻值:;
(2)U1=IR1=0.2A×20Ω=4V,
电源电压:U=U1+U2=4V+2V=6V;
迁移运用,激活思维
10.如图所示,电源两端电压为3V,R1=5Ω。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流为0.6A
B.R2的电阻为25Ω
C.R2两端的电压为3V
D.R1两端的电压为2.5V
10.B 【解析】由图可知,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;根据串联电路的电流特点可知,串联电路中电流处处相等,所以通过R1的电流I1=I2=I=0.1A,故A错误;根据欧姆定律可知,R1两端的电压U1=I1R1=0.1A×5Ω=0.5V;根据串联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U-U1=3V-0.5V=2.5V;根据欧姆定律可知,R2的阻值R2==25Ω,故B正确、CD错误。
11.如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,U﹣I坐标系中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
A.电源电压为8V
B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.S接2时通过R2的电流为0.2A
11.D 【解析】(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,电源的电压U=6V,故A错误;
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知U1=2V,电路中的电流I=0.2A,故D正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,由欧姆定律可得电阻R1和R2的阻值:R110Ω,R220Ω,故B、C错误。
12.如图所示的电路,R1:R2=2:3,若开关S断开,在甲、乙两处均接入电流表,则两电流表的示数之比I甲:I乙=_______。若在甲、乙两处均改接入电压表,并闭合开关S,当甲表的示数为6V时,乙表的示数为_______V。
12.3:2;4 【解析】当开关S断开,在甲、乙两处均接入电流表时,两电阻并联,甲电流表测R1支路的电流,乙电流表测R2支路的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,根据I=可知,I甲:I乙=R2:R1=3:2;若在甲、乙两处均改接入电压表,并闭合开关S时,两电阻串联,甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测R1两端的电压,根据U=IR可知,U甲:U乙=R2:R1=3:2,甲表的示数为6V,所以乙表的示数为4V。
【关键点拨】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开以及电表类型不同时电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
13.(2026•兴平模拟)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω。当只闭合开关S时,电流表A1的示数为0.1A;此时再闭合开关S1,电流表A示数变为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
解:(1)由图可知,只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表A1测通过R1的电流。
根据欧姆定律可得,电源电压为U=U1=I1R1=0.1A×30Ω=3V;
(2)再闭合开关S1,两电阻并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A测干路电流。
因为并联电路各支路之间互不影响,所以通过R1的电流不变,
根据并联电路的电流规律可知,通过R2的电流为I2=I﹣I1=0.3A﹣0.1A=0.2A,
并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,
根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值为。
开放探究,突显素养
14.(2026春•西城区月考)如图甲所示,电源两端电压U为6V并保持不变,R1、R2均为定值电阻且R1阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示。求:
(1)电流表示数I;
(2)定值电阻R2的阻值。
14.解:(1)由图甲电路图可知,电阻R1、R2串联,电流表测量电路中的总电流,电压表测量R2两端的电压;
根据图乙可知,电压表选择的量程是0~3V,其分度值为0.1V,所以电压表的示数即R2两端的电压U2=2V;
R1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,
电流表的示数即电路中的电流为:;
(2)串联电路各处电流相等,通过R2的电流I2=I=0.5A,
R2的阻值为:。
15.【跨学科实践】能遮雨发电的农业大棚
雨水也可以发电。我国科研人员研发出一种智能化纺织品,可让农业大棚(如图甲所示)变成雨中的发电机。
这种新型“大棚布”是用依附着摩擦纳米发电机的纱线织成的,利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流,从而不断输出电能。摩擦纳米发电是一项利用摩擦现象产生能源的前沿技术。
在编织雨中发电的大棚布时,科研人员在纱线表面覆盖了两层特殊材料——导电的碳化钛纳米材料和不导电的高分子聚合物,两种材料的相互作用使得雨水中的电子转移到高分子聚合物上(如图乙所示,e表示带负电的电子),这两种材料在新增发电功能的同时保持原有的保温、遮阳等功能,且易于规模化制备。研究发现,在9.5N的连续力作用下,3cm长的利用“发电纱线”就能产生7.7V的电压。
(1)碳化钛纳米材料是___________(选填“导体”或“绝缘体”),图乙中产生的电流方向为______________(选填“由A向B”或“由B向A”)。
(2)在9.5N的连续力作用下,3cm长的“发电纱线”所产生的电压,可以使阻值为11Ω的定值电阻通过的电流为___________A。
(3)结合本材料,请你猜想摩擦纳米发电机产生电压的大小可能与________________________________有关。(写出一条即可)
15.(1)导体;由A向B;(2)0.7;(3)材料的长度或力的大小
16.【物理思维】中国最让西方感到忌惮的隐形王牌,从来都不是“无人机”或者“机器人”,而是“电力”,“中国电网”被一些人称为“中国第五大发明”,这主要是基于其在技术创新、规模建设以及对全球能源格局影响等方面的卓越成就。中国是世界上第一个也是唯一一个全面掌握“特高压输电技术”,并将其投入商业运营的国家(比如新疆的电力能借助特高压输电网几乎无损耗的送达江浙沪的工业区,未来我国的超导输电、人造太阳、高端电网设备等技术还会把其他国家越甩越远)。其中输电线是特高压输电的核心载体,输电线的导电性能也在影响着千家万户的生产、生活。
(1)日常生活中,我们会用__________来制作导线(选填以下对应的字母);
A.铜、铝
B.铁、锰铜合金
C.铁、镍铬合金
D.银、镍铜合金
(2)20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是__________现象。如果把这一现象应用于实际,例如发电厂发电、输送电能方面,就可以大大降低由于电阻发热引起的电能损耗。
(3)在相距50km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1km输电线电阻是10Ω,那么20km输电线的电阻是__________kΩ;现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为3V时,电流表示数为0.03A,则短路位置距离甲_________km。
16.(1)A (2)超导 (3)0.2 5
【解析】(1)导线要选择电阻率较低的材料,有表中数据可知,银、铜、铝的电阻率较低,锰铜合金、镍铬合金、镍铜合金的电阻率较大,所以银、铜、铝适合做导线,因为银的价格较高,所以日常生活中主要用铜、铝制作导线,故选:A;
(2)超导体的电阻为0,某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。
(3)输电线每1km的电阻为10Ω,20km输电线的电阻是10Ω×20=200Ω=0.2kΩ;
当电压表的示数为3V时,电流表示数为0.03A,电阻为R==100Ω,每1km的电阻为10Ω,故长度l==10km,由于是两个导线,故距离是5km。
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