17.2 欧姆定律 同步练习 2026-2027学年人教版九年级全一册物理
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内容正文:
2026-2027学年度人教版九年级全一册物理同步分层作业
17.2欧姆定律
第一部分基础达标
一.选择题(共9小题)
1.关于欧姆定律公式,可变形为,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与电压成正比
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
C.电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
D.当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω
2.两电阻R1、R2两端电压U和电阻中电流I的关系分别如图所示,由图像可知R1和R2两电阻的阻值分别为( )
A.2Ω,1Ω B.1Ω,2Ω C.4Ω,1Ω D.4Ω,2Ω
3.某导体两端的电压为4V时,流过它的电流为0.5A,若该导体两端的电压变为原来的2倍,则导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A.16Ω 0.5A B.16Ω 1A C.18Ω 0.5A D.8Ω 1A
4.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流与导体两端的电压成反比
B.将A、B两导体并联在3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.导体A的电阻大于导体B的电阻
D.将A、B两导体串联后,导体A两端的电压大于导体B两端的电压
5.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U﹣I图象,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R的U﹣I图象为图乙
B.定值电阻R的阻值为5Ω
C.若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则干路电流为0.4A
D.若只将L和R串联在电路中,电路中电流为0.4A,则电源电压为9V
6.如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=8Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3A B.0.7A C.0.9A D.1.2A
7.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,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6V时,电流表的示数为0.06A。则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为______Ω,短路位置到甲地的距离是______m。前面两空依次应填( )
A.1000 500 B.100 5000
C.100 500000 D.10 500
8.分别将U1=4V、U2=6V两个不同的电压加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.1:2
9.如图甲所示,R1=10Ω,闭合开关,两完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。通过R1的电压、R2的电流分别为( )
A.15V 0.3A B.3V 1.2A
C.12V 0.3A D.12V 1.2A
二.填空题(共2小题)
10.如图所示图象,比较a、b两个导体的电阻可知,Ra_____ Rb(选填“>”“<”或“=”)。
11.如图所示的三个图象中,正确表示通过定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是_____ 。(选填“A”“B”或“C”)
三.计算题(共2小题)
12.如图,电路中电源电压保持不变,闭合开关S,电流表示数为0.6A。已知电阻R1的阻值为10Ω,电阻R2的阻值为15Ω。求:
(1)此电路的电源电压;
(2)通过电阻R2的电流。
13.电路如图所示,已知电源两端电压为12V保持不变,电阻R1为5Ω,当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数;
(2)电阻R2两端的电压;
(3)电阻R2的阻值。
第二部分 素养提升
一.选择题(共7小题)
1.将由同种材料组成的长度相同、横截面积不同的金属导体甲和乙,按照如图所示的方式连接在电路中,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻比乙小
B.通过甲、乙的电流相等
C.通过甲的电流比乙小
D.甲两端的电压大于乙两端的电压
2.如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化情况如图乙所示。闭合开关S,当监控区的温度升高时,电流表的示数I随热敏电阻阻值的倒数的变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量的是( )
A.速度
B.密度
C.压力
D.电阻
4.图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为____V,干路电流为____A( )
A.2V,0.25A B.2V,0.45A C.3V,0.45A D.3V,0.25A
5.如图,在探究电流与电压的关系时,电源电压为6V,定值电阻R阻值为5Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”。闭合开关,为了保证电路中所有器材的安全,滑动变阻器接入电路的阻值至少为( )
A.5Ω B.7Ω C.10Ω D.12Ω
6.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可以通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热的原理图,四个加热电阻均为5Ω,说法正确的是( )
A.如果开关旋至“1”挡,电路中电流为4A,则电源电压为10V
B.如果电源电压为5V,则通过调整开关整个电路最小电流为0.5A
C.如果电源电压为10V,开关从“2”挡旋至“3”挡,整个电路电流变化1A
D.如果电源电压为5V,开关从“1”挡旋至“2”挡,整个电路电流变化1A
7.如图,电源电压恒定,图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象。下列说法中正确的是( )
A.电源电压是5V
B.滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω
C.图线b是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图象
D.当滑片在滑动变阻器的中点位置时,电压表V1、V2的示数相等
二.填空题(共6小题)
8.如图所示物理老师上课时画了一幅漫画,漫画表明对电流起阻碍作用的是 _______ ,金属导体中的电流实际上是由 _______ 定向移动形成的,该图表示出了电流、电压、电阻的关系,首次发现这个关系的物理学家是 _______ 。
9.图(a)是小文在实验室发现的一卷导线,其内部由两根粗细相同带有绝缘外皮的导线并行绕制而成。已知单根导线每米的电阻约为0.2Ω。为估算这卷导线的长度,她将两根导线的两端分别连接,使两根导线并联接入图(b)所示电路进行测量。电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A。则两根导线并联后的总电阻为_______ Ω;这卷导线的长度约为________ m。
10.如图,电阻甲的阻值是_____ Ω,甲和乙按图b接入电源电压为3V的电路中,当开关闭合,电路电流为________ A;如果按图c连接,流过电阻甲的电流为0.4A,则流过乙的电流是________ A。
11.在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则通过电阻R1的电流为________ A,R1的阻值为_____ Ω。
12.在如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0、R2为定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P从最右端至最左端过程中,两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示,根据图像的信息可知;电阻R2的阻值为 _____ Ω,电源电压为 _______ V。
13.如图甲所示电路,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,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中R1、R2的I﹣U关系图像如图乙,则电源电压为 ________ 。
三.计算题(共3小题)
14.重庆八中的小唐和小张参加物理社团时组装了如图所示电路,电源电压保持不变,灯泡L1阻值为4Ω,灯泡L2阻值为8Ω(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
(1)小唐在甲、乙两处都放置电压表后,闭合开关S,甲表示数8V,此时通过灯泡L2的电流为多少?
(2)在第(1)问中,乙表示数为多少?
(3)小张在甲、乙两处都放置电流表后,保持开关断开,此时甲、乙两电表示数之比为多少?
15.如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,R1=10Ω;小灯泡L的I﹣U图像如图乙所示。当开关S1、S2刚闭合时,电流表A1示数为1.2A,电流表A示数为1.5A。
(1)求电源电压和R2的电阻;
(2)断开开关S1、S2一段时间,求此时小灯泡L的电阻。
16.如图所示,电源电压保持不变。当S2,S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V。
(1)当S1,S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V,则L1、L2两端的电压分别为多少?
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.3A,则通过L1、L2的电流分别为多少?
(3)在第(2)题的条件下,请你求出L1的电阻。
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17.2欧姆定律
第一部分基础达标
一.选择题(共9小题)
1.关于欧姆定律公式,可变形为,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与电压成正比
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
C.电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
D.当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω
【答案】B
【解答】解:导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体两端的电压和通过它的电流大小无关,故B正确,ACD错误。
故选:B。
2.两电阻R1、R2两端电压U和电阻中电流I的关系分别如图所示,由图像可知R1和R2两电阻的阻值分别为( )
A.2Ω,1Ω B.1Ω,2Ω C.4Ω,1Ω D.4Ω,2Ω
【答案】C
【解答】解:由I可得,R1和R2两电阻的阻值分别为:
R14Ω,
R21Ω,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.某导体两端的电压为4V时,流过它的电流为0.5A,若该导体两端的电压变为原来的2倍,则导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A.16Ω 0.5A B.16Ω 1A C.18Ω 0.5A D.8Ω 1A
【答案】D
【解答】解:由I可得,导体的电阻:
R8Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当导体两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻仍为8Ω不变,
此时通过导体的电流:
I′2I=2×0.5A=1A,
故D正确。
故选:D。
4.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流与导体两端的电压成反比
B.将A、B两导体并联在3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.导体A的电阻大于导体B的电阻
D.将A、B两导体串联后,导体A两端的电压大于导体B两端的电压
【答案】B
【解答】解:A、图中a电流随电压的变化图象为原点的直线,故通过导体a的电流与其两端的电压成正比,故A错误;
B、将A和B并联在3V的电源上,由图像可知,通过导体A的电流:IA=0.6A,
通过导体B的电流:IB=0.3A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则干路电流:
I=IA+IB=0.6A+0.3A=0.9A,故B正确。
C、由图知,电压为3.0V时,通过a的电流为0.6A,通过b的电流为0.3A,
由欧姆定律I=得A的电阻为:
RA5Ω,同理RB10Ω,故导体A的电阻小于导体B的电阻,故C错误;
D、将A、B两导体串联后,通过导体b的电流为:通过两导体的电流相等,根据U=IR,由于B的电阻较大,所以B两端的电压较大,故D错误。
故选:B。
5.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U﹣I图象,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R的U﹣I图象为图乙
B.定值电阻R的阻值为5Ω
C.若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则干路电流为0.4A
D.若只将L和R串联在电路中,电路中电流为0.4A,则电源电压为9V
【答案】D
【解答】解:A.定值电阻的阻值一定,通过的电流和其两端电压成正比,则倾斜直线甲代表定值电阻的U﹣I图象,而曲线乙则代表灯泡L的U﹣I图象,故A错误;
B、定值电阻R的阻值为:R15Ω,故B错误;
C、将L和R并联在电源电压为3V的电路中,并联电路各支路两端电压相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据并联电路规律可知,小灯泡和定值电阻两端电压相同且等于电源电压,通过小灯泡和定值电阻的电流之和等于干路电流,即I干=IL+IR,
由图可知,当电源电压为3V时,IL=0.4A,IR=0.2A,则此时干路电流为I干=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A,故C错误;
D、将L和R串联在电源电压为6V的电路中,串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路规律可知,通过小灯泡和定值电阻的电流相同,且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压,由图可知当I=0.4A时,UL=3V,UR=6V,电源电压U=UL+UR=3V+6V=9V,故D正确。
故选:D。
6.如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=8Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3A B.0.7A C.0.9A D.1.2A
【答案】B
【解答】解:由图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联;接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,
Ib0.6A,
若R3=0Ω,则Ib=0.75A;若R3无穷大,则Ib=0.6A,
由题知,R3是定值电阻,所以0.6A<Ib<0.75A,故B符合题意。
故选:B。
7.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,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6V时,电流表的示数为0.06A。则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为______Ω,短路位置到甲地的距离是______m。前面两空依次应填( )
A.1000 500 B.100 5000
C.100 500000 D.10 500
【答案】B
【解答】解:由I可得,短路位置到甲地的两段输电线的总阻值:
R100Ω,
甲地到短路位置之间的输电线总长度:
L10000m,
短路位置到甲地的距离:
sL10000m=5000m。
故选:B。
8.分别将U1=4V、U2=6V两个不同的电压加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.1:2
【答案】B
【解答】解:两次通过导体的电流之比;
故选:B。
9.如图甲所示,R1=10Ω,闭合开关,两完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。通过R1的电压、R2的电流分别为( )
A.15V 0.3A B.3V 1.2A
C.12V 0.3A D.12V 1.2A
【答案】C
【解答】解:R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,
结合并联电路的电流关系可知,干路电流大于支路电流,因此A1接大量程(0~3A),A2接小量程(0~0.6A),电流表A1(大量程)指针在1.5A位置,即干路电流I=1.5A,电流表A2(小量程)指针在0.3A位置,即R2支路电流I2=0.3A,
故通过R1的电流I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A
根据欧姆定律可知,R1两端的电压U1=I1R1=1.2A×10Ω=12V。
故选:C。
二.填空题(共2小题)
10.如图所示图象,比较a、b两个导体的电阻可知,Ra < Rb(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】<
【解答】解:根据图像可知,当通过两导体的电流相同时,b对应的电压大于a对应的电压,由欧姆定律R可知Ra<Rb。
故答案为:<。
11.如图所示的三个图象中,正确表示通过定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是 B 。(选填“A”“B”或“C”)
【答案】B
【解答】解:定值电阻的阻值不变,由欧姆定律I可知,电阻一定时,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其I﹣U图象是一条过原点的倾斜直线,所以B符合题意。
故答案为:B。
三.计算题(共2小题)
12.如图,电路中电源电压保持不变,闭合开关S,电流表示数为0.6A。已知电阻R1的阻值为10Ω,电阻R2的阻值为15Ω。求:
(1)此电路的电源电压;
(2)通过电阻R2的电流。
【答案】(1)此电路的电源电压是6V;
(2)通过电阻R2的电流为0.4A。
【解答】解:
(1)由图可知,闭合开关S,R1与R2并联,电流表串联在R1的支路上,测量通过R1的电流,即I1=0.6A。并联电路中各支路两端电压相等,都等于电源电压,根据U=IR可以求得电源电压为:U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
(2)由并联电路电压特点可知,U2=U=6V;
根据可以求得通过R2的电流为:。
答:(1)此电路的电源电压是6V;
(2)通过电阻R2的电流为0.4A。
13.电路如图所示,已知电源两端电压为12V保持不变,电阻R1为5Ω,当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数;
(2)电阻R2两端的电压;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)电流表的示数为0.6A;
(2)电阻R2两端的电压为9V;
(3)电阻R2的阻值为15Ω。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)串联电路电流处处相等,因此根据欧姆定律可得电流表示数:;
(2)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=12V﹣3V=9V;
(3)串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律可得R2的阻值:。
答:(1)电流表的示数为0.6A;
(2)电阻R2两端的电压为9V;
(3)电阻R2的阻值为15Ω。
第二部分 素养提升
一.选择题(共7小题)
1.将由同种材料组成的长度相同、横截面积不同的金属导体甲和乙,按照如图所示的方式连接在电路中,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻比乙小
B.通过甲、乙的电流相等
C.通过甲的电流比乙小
D.甲两端的电压大于乙两端的电压
【答案】C
【解答】解:A、金属导体甲和乙是同种材料组成的、长度相同,由图可知,甲导体的横截面积小于乙导体的横截面积,则甲导体的电阻大于乙导体的电阻,故A错误;
D、由图可知,甲、乙并联,根据并联电路的特点可知,甲、乙两端的电压相等,故D错误;
BC、甲、乙两端的电压相等,而甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可知,通过甲导体的电流小于通过乙导体的电流,故B错误、C正确。
故选:C。
2.如图甲所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化情况如图乙所示。闭合开关S,当监控区的温度升高时,电流表的示数I随热敏电阻阻值的倒数的变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与热敏电阻R并联,电流表测干路电流I。
根据并联电路电流特点和欧姆定律,干路电流。
将看作自变量,可得I与的关系式为。
由于电源电压U和定值电阻R0均不变,故U和均为正常数。
由此可知,I与成一次函数关系,其图像应为一条斜率为正的直线。
当(即R趋近于无穷大)时,,即图像与纵轴(I轴)交于正半轴。
A.图像为递减曲线,不符合一次函数关系,故A错误;
B.图像为直线,但当时I=0(与横轴相交),不符合,故B错误;
C.图像为斜率为正的直线,且与纵轴交于正半轴,符合推导结果,故C正确;
D.图像为递增曲线,不符合一次函数关系,故D错误。
故选:C。
3.科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量的是( )
A.速度
B.密度
C.压力
D.电阻
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,横坐标表示时间,纵坐标表示路程,阴影部分面积等于路程和时间的乘积,由v可知,速度等于路程和时间的比值,故A错误;
B、由图可知,横坐标表示体积,纵坐标表示质量,阴影部分面积等于质量和体积的乘积,由ρ可知,密度等于质量和体积的比值,故B错误;
C、由图可知,横坐标表示受力面积,纵坐标表示压强,阴影部分面积等于压强和受力面积的乘积,由F=pS可知,压强和受力面积的乘积就是压力,故C正确;
D、由图可知,横坐标表示电压,纵坐标表示电流,阴影部分面积等于电压和电流的乘积,由可知,电阻等于电压和电流的比值,故D错误。
故选:C。
4.图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为____V,干路电流为____A( )
A.2V,0.25A B.2V,0.45A C.3V,0.45A D.3V,0.25A
【答案】B
【解答】解:由图乙可知,电阻与灯泡并联,电流表测量通过电阻的电流,并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,
则电源电压为:U=UR=IR=0.2A×10Ω=2V;
由图甲可知,当灯泡两端的电压为2V时,通过灯泡的电流为0.25A;
根据并联电路的电流特点,干路电流I等于各支路电流之和,即I=I灯+IR=0.25A+0.2A=0.45A,故ACD错误,B正确。
故选:B。
5.如图,在探究电流与电压的关系时,电源电压为6V,定值电阻R阻值为5Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”。闭合开关,为了保证电路中所有器材的安全,滑动变阻器接入电路的阻值至少为( )
A.5Ω B.7Ω C.10Ω D.12Ω
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路电流;
电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”,根据串联电路的特点知,最大允许的电流为0.5A;
此时电压表的示数为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,小于电压表量程为0~3V,没有超过量程;
此时变阻器的电压U'=U电﹣U=6V﹣2.5V=3.5V;
根据欧姆定律知,此时变阻器的电阻R'。
故选:B。
6.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可以通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热的原理图,四个加热电阻均为5Ω,说法正确的是( )
A.如果开关旋至“1”挡,电路中电流为4A,则电源电压为10V
B.如果电源电压为5V,则通过调整开关整个电路最小电流为0.5A
C.如果电源电压为10V,开关从“2”挡旋至“3”挡,整个电路电流变化1A
D.如果电源电压为5V,开关从“1”挡旋至“2”挡,整个电路电流变化1A
【答案】B
【解答】解:
A、当开关旋至“1”挡时,两条电阻丝串联接入电路,此时电路总电阻最大为R1=2R=2×5Ω=10Ω,此时电路中干路电流为4A;则根据欧姆定律可得:电源电压U=I1R1=4A×10Ω=40V;故A错误;
B、如果电源电压为5V,由于当开关旋至“1”挡时,两条电阻丝串联接入电路;当旋钮旋到“2”时,一条电阻丝接入电路;当旋钮旋到“3”时,两条电阻丝并联接入电路。根据串并联电路的特点可知当两条电阻丝串联接入电路时电路中的总电阻最大,则电流最小为:I最小0.5A,故B正确;
C、如果电源电压为10V,当旋钮旋到“2”时,一条电阻丝接入电路;则I22A,
当旋钮旋到“3”时,两条电阻丝并联接入电路;则I34A;所以变化量为ΔI=I3﹣I2=4A﹣2A=2A,故C错误;
D、如果电源电压为5V,开关从“1”挡旋至“2”挡,I'21A,
所以电流变化量为ΔI'=I'2﹣I1=1A﹣0.5A=0.5A,故D 错误;
故选:B。
7.如图,电源电压恒定,图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象。下列说法中正确的是( )
A.电源电压是5V
B.滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω
C.图线b是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图象
D.当滑片在滑动变阻器的中点位置时,电压表V1、V2的示数相等
【答案】B
【解答】解:由图甲可知R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
A、串联电路的电源电压等于各个用电器两端的电压之和,由图乙可知,当电流为0.1A时,两个电压表的示数分别为1V和5V,因此电源电压为:U=1V+5V=6V,故A错误;
B、当滑动变阻器的阻值最大时,其两端电压最大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流最小,由图乙a图线可知,通过滑动变阻器的最小电流为0.1A,此时滑动变阻器两端的电压为5V,由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值:R1最大50Ω,故B正确;
C、由于R2是定值电阻,由欧姆定律可知,通过R2的电流与其两端电压成正比,由图乙可知,图线b代表电流表A的示数随V2的示数变化关系图;则图线a代表电流表A的示数随V1的示数变化关系图,故C错误;
D、当滑片在滑动变阻器的中点位置时滑动变阻器接入电路的电阻:R1中R1最大50Ω=25Ω,由图乙可知,当电压表V1、V2的示数相等时,此时R1两端的电压U1′=3V,通过R1的电流为0.3A,则R1′10Ω≠25Ω,则滑片不在滑动变阻器的中点位置,故D错误。
故选:B。
二.填空题(共6小题)
8.如图所示物理老师上课时画了一幅漫画,漫画表明对电流起阻碍作用的是 电阻 ,金属导体中的电流实际上是由 电子 定向移动形成的,该图表示出了电流、电压、电阻的关系,首次发现这个关系的物理学家是 欧姆 。
【答案】电阻;电子;欧姆。
【解答】解:(1)由图中可知,电子能发生定向移动形成电流是由于电压的作用,电阻对电流起到阻碍作用;
(2)金属导体中的电流实际上是带负电的电子定向移动形成的;
(3)该图表示出了电流、电压、电阻的关系,欧姆是首次发现这个关系的物理学家。
故答案为:电阻;电子;欧姆。
9.图(a)是小文在实验室发现的一卷导线,其内部由两根粗细相同带有绝缘外皮的导线并行绕制而成。已知单根导线每米的电阻约为0.2Ω。为估算这卷导线的长度,她将两根导线的两端分别连接,使两根导线并联接入图(b)所示电路进行测量。电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A。则两根导线并联后的总电阻为 20 Ω;这卷导线的长度约为 200 m。
【答案】20;200。
【解答】解:两根相同的导线并联接入图中电路时,由欧姆定律可得,两根导线并联后的总电阻:
R20Ω,
由电阻并联的特点R并可得,一根导线电阻:
R0=nR并=2×20Ω=40Ω,
已知单根导线每米的电阻约为0.2Ω,所以这卷导线的长度:
L200m。
故答案为:20;200。
10.如图,电阻甲的阻值是 5 Ω,甲和乙按图b接入电源电压为3V的电路中,当开关闭合,电路电流为 0.2 A;如果按图c连接,流过电阻甲的电流为0.4A,则流过乙的电流是 0.2 A。
【答案】5;0.2;0.2。
【解答】解:由图a知,甲是定值电阻,看I‑U图像:当U甲=2V时,I甲=0.4A,R甲5Ω;
由图b知,两电阻串联接入电源电压为3V的电路中,由串联电路的电流规律知,当开关闭合,流过两电阻电流相等,电压之和等于3V。由图a可知电路电流为0.2A,此时甲电阻两端电压U甲=1V,乙电阻两端电压U乙=2V;
流过电阻甲的电流为0.4A,甲的电压U=I甲R甲=0.4A×5Ω=2V;由图c知,两电阻并联,由并联电路的电压规律知,电源电压与甲、乙两端电压都为2V,由图a可知流过乙的电流是0.2A。
故答案为:5;0.2;0.2。
11.在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则通过电阻R1的电流为 1.2 A,R1的阻值为 5 Ω。
【答案】1.2;5。
【解答】解:由图甲可知,闭合开关后,R1与R2并联,电流表A2测量通过R2的电流,电流表A1测量干路电流。
由题意知,两电流表指针所指位置相同,根据并联电路的电流规律可知,干路电流大于通过R2的电流,所以电流表A1选用的测量范围为0~3A,示数为1.5A;电流表A2选用的测量范围为0~0.6A,示数为0.3A,则通过电阻R1的电流为:
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A;
根据并联电路的电压规律可得,电源电压U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V;
则R1两端的电压U1=U=6V,
R1的阻值为:。
故答案为:1.2;5。
12.在如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0、R2为定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P从最右端至最左端过程中,两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示,根据图像的信息可知;电阻R2的阻值为 1 Ω,电源电压为 12 V。
【答案】1;12
【解答】解:由图知,当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,
根据欧姆定律的推导公式U=IR可知,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,
据此判断:图象中上半部分b为R1和R2的I﹣U图象,下半部分a为R2的I﹣U图象,即b为电压表V1示数变化的图线;
由图象可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,
U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
R2阻值为:;当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R2两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,
U=U2′+U0′=4V+4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得:10V+1A×R0=4V+4A×R0
解得:R0=2Ω,
则电源电压为:U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×2Ω=12V。
故答案为:1;12。
13.如图甲所示电路,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,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中R1、R2的I﹣U关系图像如图乙,则电源电压为 18V 。
【答案】18V。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V2测 R2两端的电压,电压表V1测 R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于最左端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大。由图象可知,此时电流I=0.9A,A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像,B为定值电阻R1的I﹣U关系图像,且电源电压U=U1=18V;
故答案为:18V。
三.计算题(共3小题)
14.重庆八中的小唐和小张参加物理社团时组装了如图所示电路,电源电压保持不变,灯泡L1阻值为4Ω,灯泡L2阻值为8Ω(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
(1)小唐在甲、乙两处都放置电压表后,闭合开关S,甲表示数8V,此时通过灯泡L2的电流为多少?
(2)在第(1)问中,乙表示数为多少?
(3)小张在甲、乙两处都放置电流表后,保持开关断开,此时甲、乙两电表示数之比为多少?
【答案】(1)1A;(2)12V;(3)3:1。
【解答】解:(1)甲、乙均为电压表、闭合开关S时,灯泡L1与L2串联,甲电压表测L2两端电压。此时通过灯泡L2的电流为 ;
(2)甲、乙均为电压表、闭合开关S时,乙电压表测电源总电压。
串联电路电流处处相等,因此通过灯泡L1的电流也为1A,L1两端的电压U1=IR1=1A×4Ω=4V
电源电压:U=U1+U甲=4V+8V=12V,故乙表示数为12V;
(3)甲、乙均为电流表、开关S断开时,灯泡L1与L2并联,甲电流表测干路总电流,乙电流表测灯泡L2支路电流。
通过L1的电流 ,
通过L2的电流 ,
甲表示数 I甲=I1+I2=3A+1.5A=4.5A,
乙表示数 I乙=I2=1.5A,
甲、乙两电表示数之比 。
故答案为:(1)1A;(2)12V;(3)3:1。
15.如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,R1=10Ω;小灯泡L的I﹣U图像如图乙所示。当开关S1、S2刚闭合时,电流表A1示数为1.2A,电流表A示数为1.5A。
(1)求电源电压和R2的电阻;
(2)断开开关S1、S2一段时间,求此时小灯泡L的电阻。
【答案】(1)电源电压为12V;R2的电阻为40Ω;
(2)断开开关S1、S2一段时间,此时小灯泡L的电阻为8Ω。
【解答】解:(1)当开关S1、S2刚闭合时,两电阻并联接入电路,电流表A1测通过R1的电流,电流表A测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等,根据I可得电源电压:U=I1R1=1.2A×10Ω=12V;
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知通过R2的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣1.2A=0.3A,
根据I可得R2的电阻:R240Ω;
(2)断开开关S1、S2,灯泡和R2串联接入电路,电流表A测通过电路的电流,
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压:
U=UL+I′R2,
代入数据可得:12V= UL+I′×40Ω;
由图像可知:当UL=2V,I′=0.25A时能符合题意,
根据欧姆定律可得此时灯泡的电阻:RL8Ω。
答:(1)电源电压为12V;R2的电阻为40Ω;
(2)断开开关S1、S2一段时间,此时小灯泡L的电阻为8Ω。
16.如图所示,电源电压保持不变。当S2,S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V。
(1)当S1,S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V,则L1、L2两端的电压分别为多少?
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.3A,则通过L1、L2的电流分别为多少?
(3)在第(2)题的条件下,请你求出L1的电阻。
【答案】(1)当S1、S3断开,S2闭合时,则L1、L2两端的电压为2V、4V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,则通过L1、L2的电流为0.3A、0.2A;
(3)L1的电阻是20Ω。
【解答】解:(1)当S2、S3闭合,S1断开时,灯泡L1短路,电路中只有L2,电压表示数为6V,即电源电压为6V;当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2的电压,此时电压表示数为4V,则:U2=4V,根据串联电路电压的规律,则L1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两灯泡并联,此时电压表示数为6V;电流表A测总电流,电流表A1测通过L1的电流;则I1=0.2A,根据并联电路电流的规律可得,通过L2的电流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A。
(3)根据并联电压规律,L1的电压为6V;L1的电阻R120Ω。
答:(1)当S1、S3断开,S2闭合时,则L1、L2两端的电压为2V、4V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,则通过L1、L2的电流为0.3A、0.2A;
(3)L1的电阻是20Ω。
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