第十四章 欧姆电路(单元分层测试·基础通关卷)物理新教材苏科版九年级上册
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内容正文:
2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十四章 欧姆定律·基础通关(参考答案)
第I卷(选择题)
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
B
D
A
A
D
D
D
C
B
C
C
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共24分)
13.20 20
14.变小 变大
15.10 0.6 0.6
16.1 2 10
17.
18.9 15
19.变大 6 10 0.3
20.20 3
21.25 1∶1 3∶2
三、解答题(本题共9小题,共52分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22.(本题6分)(1)
(2)
(3)
23.(本题5分)(1) (2) (3)
解(1)闭合开关S,与并联,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过R1的电流,电源电压
(2)由并联电路电流的规律可知通过R2的电流
的阻值
(3)电路的总电阻
24.(本题5分)(1)5Ω (2)6V (3)0∼10Ω
解(1)由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,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,由变形式可知,此时接入电路的阻值为
(2)定值电阻两端的电压为
由串联电路电压的规律得电源电压为
(3)当滑动变阻器的滑片在a端时,电路中的电流为
当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,总电阻变大,电路中的电流变小,电路中的最大电流为,故电流表安全。
电压表两端的最大电压为3V,电源电压为6V,根据串联电路的分压原理,定值电阻两端的电压为
电路中的最小电流为
为保证电压表安全,滑动变阻器的最大电阻为
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为。
25.(本题6分)(1) (2) (3)
解(1)只闭合时,与串联,电流表测电路电流,接入最大阻值。电路中的总电阻
则的阻值
(2)断开,闭合、时,与并联,电流表测干路电流。通过的电流
因滑动变阻器允许的最大电流为1A,此时干路电流,电流表量程满足,故接入电路的最小阻值
滑动变阻器最大阻值为,因此的调节范围为
(3)只闭合时,与串联,电压表测两端电压。电流表量程为,故电路最大电流。此时电路的最小总电阻为
的最小阻值
电压表最小示数
当接入最大阻值时,电路电流最小,电压表最大示数为
因此电压表的示数范围为。
26.(本题5分)(1)并联 绝缘体 (2)短路 断开 a
27.(本题7分)(1)导体 做功 (2)开关 并联 (3)电 化学 (4)B
28.(本题5分)(1)右 (2)定值电阻断路 (3)右 3 反比
29.(本题6分)(1)
(2)
(3)滑动变阻器接入电阻太大 (4)6 (5)C
30.(本题7分)(1)2.8 0.4 (2)镍铬合金丝断路 0.4 3 (3)3.6 30
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十四章 欧姆定律·基础通关
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.我国高铁技术世界领先,高铁车顶上的受电弓如图所示,可以将电流从高压线导入高铁,为高铁提供电能。则受电弓与高压线接触面上的材料应选用( )
A.石墨 B.橡胶 C.陶瓷 D.塑料
2.如图所示是汽车油量表工作原理的示意图,当油量减少时( )
A.油量表是电流表.接入的电阻减小 B.油量表是电流表,接入的电阻增大
C.油量表是电压表,接入的电阻减小 D.油量表是电压表,接入的电阻增大
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出如图所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而增大 D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
4.在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,小明利用甲、乙两导体进行实验,并根据实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻 B.导体乙的电阻小于导体甲的电阻
C.两导体串联后甲导体中的电流大 D.两导体并联后乙导体两端电压大
5.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6 V B.定值电阻阻值为20 Ω
C.时,电压表示数为2.5 V D.电流表示数变化范围为0.2~0.6 A
6.某创新小组设计了一款“移位测试装置”,如图所示。R0为定值电阻,推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.如图是小明设计的四种测量未知电阻的实验方案,电源电压U恒定但大小未知,为阻值已知的定值电阻。下列无法测出待测电阻阻值的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,将两个定值电阻按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为和。下列判断正确的有( )
A.在甲乙两电路中的电流之比 B.在甲乙两电路中的电流之比为
C.的电阻之比为 D.在两电路中的电压之比是
9.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙在2V时电阻相同
B.当乙两端电压为2V时,
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总电压为3V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的电流为1A
10.某小组用图甲所示的电路研究滑动变阻器的电流与电压关系,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的阻值为
C.滑片P移动的过程中,电路中的最小电流为零
D.滑片P移动的过程中,电压表与电流表的比值不变
11.电路中电源电压恒为,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器的规格为“”,灯泡标有“”字样,假设灯丝的电阻不变,闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列说法中正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻是
B.电压表示数的变化范围是
C.滑动变阻器允许的调节范围是
D.电流表示数的变化范围是
12.如图所示的电路,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为8Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,闭合开关S,在电路安全前提下,下列说法中正确的是( )
①滑片P上移时,电压表的示数变大
②滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变大
③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~8Ω
④电阻两端的最大电压与最小电压之比为5:2
A.只有②③ B.只有①④
C.只有②③④ D.①②③④都正确
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共24分)
13.某段金属导体两端电压为8V时,通过的电流是0.4A,导体的电阻为________Ω,当该导体两端电压降为0V时,电阻为________Ω。
14.图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩踏板时,无电阻滑片绕点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻________,电路的电流________,(均选填“变大”“变小”或“不变”);插入式电阻箱,当连接接线柱时,接入电路的电阻值是________。
15.电阻R和灯泡L的I-U图像如图所示,该定值电阻的阻值为__________;若将电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,当电源电压为3V时,小灯泡的电流为__________A;若将电阻R和灯泡L串联在电压为9V的电源上,此时电路中的电流为___________A。
16.实验分别测得通过灯L、定值电阻R的电流与其两端电压的关系如图所示。若将灯L、定值电阻R并联后接入电压恒为4V的电源,通过干路的电流为__________A;若将灯L、定值电阻R串联后接入电压恒为6V的电源,则灯L两端的电压为__________V;定值电阻R的电阻为__________Ω。
17.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”,滑动变阻器标有“20Ω,1A”,小灯泡标有“2.5V,0.5A”(灯丝电阻不变)。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围是________,滑动变阻器两端最大电压为________。
18.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们并联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为________V;把它们串联在同一电路中,电路两端的电压不能超过________V。
19.如图1所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2所示。当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电压表的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为________V,定值电阻的阻值为________Ω,变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A。
20.如图甲所示,电源电压保持不变,。当闭合开关,滑动变阻器滑片从端移到端,两电表示数变化关系用图乙线段表示,滑动变阻器的最大阻值为_________;滑片滑到中点时电压表的示数_________。
21.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=15Ω。当开关S1闭合,S2断开时,电路中的总电阻为______Ω。通过R1、R2的电流之比I1∶I2=______。将电流表和电压表的位置互换,开关S1、S2均闭合后,通过R1、R2的电流之比I1∶I2=______。
三、解答题(本题共9小题,共52分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22(本题共6分).(1)如图所示,闭合开关S后,灯泡、都发光,请在圆圈内填上电流表或电压表的符号并标出两电表的“+、-”接线柱。
(2)如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变暗;且电压表测量滑动变阻器两端的电压。
(3)为保障安全,榨汁机设置了电源开关和安全开关,当杯体放在主机上时,安全开关自动闭合,再闭合电源开关,电动机才能启动,开始榨汁。请在图中按上述要求补充该榨汁机的电路图。
23(本题共5分).如图所示的电路中,定值电阻的阻值为40Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)电路的总电阻。
24(本题共5分).如图所示的电路中,R1=10Ω,R2为最大阻值为20Ω的滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电流表(使用0∼0.6A量程)的示数是0.4A,电压表(使用0∼3V量程)的示数是2V。求:
(1)滑动变阻器R2此时接入电路的阻值。
(2)电源电压。
(3)保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的阻值范围。
25(本题共6分).如图所示,电源电压恒为,,滑动变阻器的规格为“ ”。电流表的量程为~,电流表的量程为~,电压表的量程为~。只闭合,将接入电路的阻值调至最大,电流表的示数为,每次切换接法前,均先断开所有开关。求:
(1)的阻值;
(2)断开,闭合、时,阻值的调节范围;
(3)只闭合时,电压表的示数范围。
26(本题共5分).当今社会已全面步入电气化时代,各种用电器走进我们的生活。
(1)随着微电子技术的发展,锂电池已进入了大规模的实用阶段。如图甲所示,电动汽车正在利用公共充电桩给汽车蓄电池充电,这些充电桩之间是__________(选填“串联”或“并联”)在一起的;导线外皮选用橡胶制成,是因为橡胶属于__________,可以防止触电。
(2)如图乙所示为某创意社团设计的定时提醒装置工作原理图,当提示器中有电流通过时就会触发灯光/语音提醒,帮助使用者完成定时任务。请你结合所学知识完成电路分析:
①定时器相当于开关,安装在b导线上,在定时阶段,定时器闭合,b导线是接通的,因此提示器处于__________(选填“通路”、“断路”或“短路”)。
②定时结束时,定时器会把b导线__________(选填“接通”或“断开”),电流通过提示器,所以在定时结束的瞬间提示器立即触发提醒。
③综上可知,若要让该定时提醒装置提前停止工作,应立即剪断图所示的导线__________(选填“a”或“b”)。
27(本题共7分).为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。
汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,比如,控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用________(选填“导体”或“绝缘体”);汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于________;
(2)汽车方向盘左侧有一个控制车转向灯的操纵杆,当向下拨操纵杆时,左前和左后转向灯同时闪,向上拨操纵杆时,右前和右后转向灯同时闪,这个操纵杆在这个电路中相当于________。他结合车转弯时的现象和生活中的实际情况分析,左前和左后转向灯应该________比较合理(选填“串联”或“并联”)。
(3)汽车上有蓄电池,在对蓄电池充电的过程中将________能转化为________能。
(4)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列电路符合要求的是________。
A. B. C. D.
28(本题共5分).现有下列器材:学生电源、电流表、电压表、定值电阻(5、10、15、25、30各1个)、开关、滑动变阻器和导线若干,小战同学利用这些器材“探究电流与电阻的关系”。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最_________(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,出现该故障的原因可能是_________。
(3)排除故障后,用15的定值电阻做完实验后,保持滑片P位置不动,断开开关,换用25的定值电阻接入电路,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向_________(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为_________V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成_________。
29(本题共5分).某学习小组用“伏安法”测量小灯泡的电阻。
(1)“伏安法”测电阻的实验原理是__________(用公式表示);
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大,导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表的示数都比较小,导致这一现象的原因是______________________________;
(4)找到原因后,小明移动滑动变阻器的滑片,图乙、图丙分别是电压表和电流表的示数,可以计算出此时小灯泡的电阻为__________;
(5)换用另一个小灯泡后继续实验,图丁是小明根据测量数据绘制的通过小灯泡的电流I随它两端的电压U变化的关系图像。请根据图像信息,分析下列说法中正确的是______(填字母)。
A.小灯泡的电阻是
B.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
C.小灯泡的电阻受温度影响发生改变
D.若将这样两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端,干路中总电流为0.45A
30(本题共7分).学习了欧姆定律后,小明选用4.5V的电源、“3.8V 0.25A”的灯泡以及一卷标有7Ω/m的漆包镍铬合金丝开展以下探究活动。
(1)为了使灯泡正常发光,需要在电路中串联一个______Ω的保护电阻。小明查询资料发现:材料和横截面积相同的电阻丝,其电阻与长度成正比,则需要截取______m的镍铬合金丝。
(2)如图甲所示,小明小组设计了电路测量所截取的镍铬合金丝的电阻。
①闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为______。排除故障后,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为______A。
②小明测量了多组数据并绘制了如图丙所示的图像,由图像可得该镍铬合金丝的电阻为______Ω。
(3)小华小组找到一卷铭牌磨损的合金丝,为了测量其电阻与长度的具体关系,设计了如图丁所示的电路,通过接入长度不同的合金丝测量出对应定值电阻两端的电压值,测量结果如下表所示。随后把合金丝换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,闭合开关后,电压表示数为2.4V。则小华小组所用的电源电压为______V,该合金丝的电阻与长度的关系为______Ω/m。
电阻丝的长度l/cm
10
20
25
40
60
电压表示数U/V
2.4
1.8
1.6
1.2
0.9
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此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十四章 欧姆定律·基础通关
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.我国高铁技术世界领先,高铁车顶上的受电弓如图所示,可以将电流从高压线导入高铁,为高铁提供电能。则受电弓与高压线接触面上的材料应选用( )
A.石墨 B.橡胶 C.陶瓷 D.塑料
2.如图所示是汽车油量表工作原理的示意图,当油量减少时( )
A.油量表是电流表.接入的电阻减小 B.油量表是电流表,接入的电阻增大
C.油量表是电压表,接入的电阻减小 D.油量表是电压表,接入的电阻增大
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出如图所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而增大 D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
4.在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,小明利用甲、乙两导体进行实验,并根据实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻 B.导体乙的电阻小于导体甲的电阻
C.两导体串联后甲导体中的电流大 D.两导体并联后乙导体两端电压大
5.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6 V B.定值电阻阻值为20 Ω
C.时,电压表示数为2.5 V D.电流表示数变化范围为0.2~0.6 A
6.某创新小组设计了一款“移位测试装置”,如图所示。R0为定值电阻,推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.如图是小明设计的四种测量未知电阻的实验方案,电源电压U恒定但大小未知,为阻值已知的定值电阻。下列无法测出待测电阻阻值的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,将两个定值电阻按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为和。下列判断正确的有( )
A.在甲乙两电路中的电流之比 B.在甲乙两电路中的电流之比为
C.的电阻之比为 D.在两电路中的电压之比是
9.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙在2V时电阻相同
B.当乙两端电压为2V时,
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总电压为3V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的电流为1A
10.某小组用图甲所示的电路研究滑动变阻器的电流与电压关系,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的阻值为
C.滑片P移动的过程中,电路中的最小电流为零
D.滑片P移动的过程中,电压表与电流表的比值不变
11.电路中电源电压恒为,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器的规格为“”,灯泡标有“”字样,假设灯丝的电阻不变,闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列说法中正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻是 B.电压表示数的变化范围是
C.滑动变阻器允许的调节范围是 D.电流表示数的变化范围是
12.如图所示的电路,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为8Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,闭合开关S,在电路安全前提下,下列说法中正确的是( )
①滑片P上移时,电压表的示数变大
②滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变大
③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~8Ω
④电阻两端的最大电压与最小电压之比为5:2
A.只有②③ B.只有①④
C.只有②③④ D.①②③④都正确
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共24分)
13.某段金属导体两端电压为8V时,通过的电流是0.4A,导体的电阻为________Ω,当该导体两端电压降为0V时,电阻为________Ω。
14.图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩踏板时,无电阻滑片绕点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻________,电路的电流________,(均选填“变大”“变小”或“不变”);插入式电阻箱,当连接接线柱时,接入电路的电阻值是________。
15.电阻R和灯泡L的I-U图像如图所示,该定值电阻的阻值为__________;若将电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,当电源电压为3V时,小灯泡的电流为__________A;若将电阻R和灯泡L串联在电压为9V的电源上,此时电路中的电流为___________A。
16.实验分别测得通过灯L、定值电阻R的电流与其两端电压的关系如图所示。若将灯L、定值电阻R并联后接入电压恒为4V的电源,通过干路的电流为__________A;若将灯L、定值电阻R串联后接入电压恒为6V的电源,则灯L两端的电压为__________V;定值电阻R的电阻为__________Ω。
17.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”,滑动变阻器标有“20Ω,1A”,小灯泡标有“2.5V,0.5A”(灯丝电阻不变)。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围是________,滑动变阻器两端最大电压为________。
18.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们并联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为________V;把它们串联在同一电路中,电路两端的电压不能超过________V。
19.如图1所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2所示。当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电压表的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为________V,定值电阻的阻值为________Ω,变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A。
20.如图甲所示,电源电压保持不变,。当闭合开关,滑动变阻器滑片从端移到端,两电表示数变化关系用图乙线段表示,滑动变阻器的最大阻值为_________;滑片滑到中点时电压表的示数_________。
21.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=15Ω。当开关S1闭合,S2断开时,电路中的总电阻为______Ω。通过R1、R2的电流之比I1∶I2=______。将电流表和电压表的位置互换,开关S1、S2均闭合后,通过R1、R2的电流之比I1∶I2=______。
三、解答题(本题共9小题,共52分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22(本题共6分).(1)如图所示,闭合开关S后,灯泡、都发光,请在圆圈内填上电流表或电压表的符号并标出两电表的“+、-”接线柱。
(2)如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变暗;且电压表测量滑动变阻器两端的电压。
(3)为保障安全,榨汁机设置了电源开关和安全开关,当杯体放在主机上时,安全开关自动闭合,再闭合电源开关,电动机才能启动,开始榨汁。请在图中按上述要求补充该榨汁机的电路图。
23(本题共5分).如图所示的电路中,定值电阻的阻值为40Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)电路的总电阻。
24(本题共5分).如图所示的电路中,R1=10Ω,R2为最大阻值为20Ω的滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电流表(使用0∼0.6A量程)的示数是0.4A,电压表(使用0∼3V量程)的示数是2V。求:
(1)滑动变阻器R2此时接入电路的阻值。
(2)电源电压。
(3)保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的阻值范围。
25(本题共6分).如图所示,电源电压恒为,,滑动变阻器的规格为“ ”。电流表的量程为~,电流表的量程为~,电压表的量程为~。只闭合,将接入电路的阻值调至最大,电流表的示数为,每次切换接法前,均先断开所有开关。求:
(1)的阻值;
(2)断开,闭合、时,阻值的调节范围;
(3)只闭合时,电压表的示数范围。
26(本题共5分).当今社会已全面步入电气化时代,各种用电器走进我们的生活。
(1)随着微电子技术的发展,锂电池已进入了大规模的实用阶段。如图甲所示,电动汽车正在利用公共充电桩给汽车蓄电池充电,这些充电桩之间是__________(选填“串联”或“并联”)在一起的;导线外皮选用橡胶制成,是因为橡胶属于__________,可以防止触电。
(2)如图乙所示为某创意社团设计的定时提醒装置工作原理图,当提示器中有电流通过时就会触发灯光/语音提醒,帮助使用者完成定时任务。请你结合所学知识完成电路分析:
①定时器相当于开关,安装在b导线上,在定时阶段,定时器闭合,b导线是接通的,因此提示器处于__________(选填“通路”、“断路”或“短路”)。
②定时结束时,定时器会把b导线__________(选填“接通”或“断开”),电流通过提示器,所以在定时结束的瞬间提示器立即触发提醒。
③综上可知,若要让该定时提醒装置提前停止工作,应立即剪断图所示的导线__________(选填“a”或“b”)。
27(本题共7分).为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。
汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,比如,控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用________(选填“导体”或“绝缘体”);汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于________;
(2)汽车方向盘左侧有一个控制车转向灯的操纵杆,当向下拨操纵杆时,左前和左后转向灯同时闪,向上拨操纵杆时,右前和右后转向灯同时闪,这个操纵杆在这个电路中相当于________。他结合车转弯时的现象和生活中的实际情况分析,左前和左后转向灯应该________比较合理(选填“串联”或“并联”)。
(3)汽车上有蓄电池,在对蓄电池充电的过程中将________能转化为________能。
(4)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列电路符合要求的是________。
A. B. C. D.
28(本题共5分).现有下列器材:学生电源、电流表、电压表、定值电阻(5、10、15、25、30各1个)、开关、滑动变阻器和导线若干,小战同学利用这些器材“探究电流与电阻的关系”。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最_________(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,出现该故障的原因可能是_________。
(3)排除故障后,用15的定值电阻做完实验后,保持滑片P位置不动,断开开关,换用25的定值电阻接入电路,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向_________(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为_________V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成_________。
29(本题共5分).某学习小组用“伏安法”测量小灯泡的电阻。
(1)“伏安法”测电阻的实验原理是__________(用公式表示);
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大,导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表的示数都比较小,导致这一现象的原因是______________________________;
(4)找到原因后,小明移动滑动变阻器的滑片,图乙、图丙分别是电压表和电流表的示数,可以计算出此时小灯泡的电阻为__________;
(5)换用另一个小灯泡后继续实验,图丁是小明根据测量数据绘制的通过小灯泡的电流I随它两端的电压U变化的关系图像。请根据图像信息,分析下列说法中正确的是______(填字母)。
A.小灯泡的电阻是
B.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
C.小灯泡的电阻受温度影响发生改变
D.若将这样两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端,干路中总电流为0.45A
30(本题共7分).学习了欧姆定律后,小明选用4.5V的电源、“3.8V 0.25A”的灯泡以及一卷标有7Ω/m的漆包镍铬合金丝开展以下探究活动。
(1)为了使灯泡正常发光,需要在电路中串联一个______Ω的保护电阻。小明查询资料发现:材料和横截面积相同的电阻丝,其电阻与长度成正比,则需要截取______m的镍铬合金丝。
(2)如图甲所示,小明小组设计了电路测量所截取的镍铬合金丝的电阻。
①闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为______。排除故障后,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为______A。
②小明测量了多组数据并绘制了如图丙所示的图像,由图像可得该镍铬合金丝的电阻为______Ω。
(3)小华小组找到一卷铭牌磨损的合金丝,为了测量其电阻与长度的具体关系,设计了如图丁所示的电路,通过接入长度不同的合金丝测量出对应定值电阻两端的电压值,测量结果如下表所示。随后把合金丝换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,闭合开关后,电压表示数为2.4V。则小华小组所用的电源电压为______V,该合金丝的电阻与长度的关系为______Ω/m。
电阻丝的长度l/cm
10
20
25
40
60
电压表示数U/V
2.4
1.8
1.6
1.2
0.9
试题 第3页(共12页) 试题 第4页(共12页)
试题 第1页(共12页) 试题 第2页(共12页)
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十四章 欧姆定律·基础通关
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.我国高铁技术世界领先,高铁车顶上的受电弓如图所示,可以将电流从高压线导入高铁,为高铁提供电能。则受电弓与高压线接触面上的材料应选用( )
A.石墨 B.橡胶 C.陶瓷 D.塑料
【答案】A
【详解】受电弓需将电流导入高铁,接触面材料应为导体。石墨是导体,橡胶、陶瓷、塑料均为绝缘体,故选A。
2.如图所示是汽车油量表工作原理的示意图,当油量减少时( )
A.油量表是电流表.接入的电阻减小 B.油量表是电流表,接入的电阻增大
C.油量表是电压表,接入的电阻减小 D.油量表是电压表,接入的电阻增大
【答案】B
【详解】油量表串联在电路中,故油量表是电流表,当油量减少时,浮标下降,由杠杆原理可知滑片上移,接入电路的长度增大,电阻增大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出如图所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而增大 D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
【答案】D
【详解】图像的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电阻的关系;图像是个反比例函数图象,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;综上,由图像可得出的结论是:电压一定时,电流随电阻的增大而减小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,小明利用甲、乙两导体进行实验,并根据实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻 B.导体乙的电阻小于导体甲的电阻
C.两导体串联后甲导体中的电流大 D.两导体并联后乙导体两端电压大
【答案】A
【详解】AB.由图像可知,当时,, 由 得:
当时,,由 得:
因为,所以,故A正确,B错误;
C.两导体串联,由串联电路电流规律可知通过两导体的电流相等,故C错误;
D.两导体并联,由并联电路电压规律可知两导体两端的电压相等,故D错误。
故选A。
5.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6 V
B.定值电阻阻值为20 Ω
C.时,电压表示数为2.5 V
D.电流表示数变化范围为0.2~0.6 A
【答案】A
【详解】AB.由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。
由图乙可知,当时,,当时,。
根据串联电路电压规律,电源电压不变,则 ①
②
①②式联立解得,,故A正确,B错误;
C. 当时,电路电流
电压表示数,故C错误;
D. 为保证电路安全,电压表示数最大为,此时电路电流最大
小于电流表最大量程,当阻值最大为时,电路电流最小
所以电流表示数变化范围为,故D错误。
故选A。
6.某创新小组设计了一款“移位测试装置”,如图所示。R0为定值电阻,推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.电压表测电源电压,示数不变,故A不符合题意;
B.由图可知,变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流。变阻器接入电阻随M右移增大,总电阻增大,电流减小,故B不符合题意;
C.由图可知,变阻器与定值电阻并联,电流表测干路电流。M右移,变阻器接入电阻增大,电源电压不变,不变,干路电流减小,故C不符合题意;
D.由图可知,变阻器与串联,电压表测变阻器电压。M右移,变阻器接入电阻增大,根据串联电路的分压原理可知,变阻器两端的电压增大,即电压表示数变大,故D符合题意。
故选D。
7.如图是小明设计的四种测量未知电阻的实验方案,电源电压U恒定但大小未知,为阻值已知的定值电阻。下列无法测出待测电阻阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.电压表测两端电压,电流表测通过的电流 ,由可测出阻值,故 A 不符合题意;
B.S闭合、断开时,与串联,电流表示数为,电源电压······①
S、闭合时,被短路,电流表示数为,电源电压······②
联立①②两式解得,可测出阻值,故B不符合题意;
C.S、闭合时,被短路,电压表测电源电压;S 闭合、断开时,与串联,电压表测 两端电压。此时两端电压,电路电流,则,可测出阻值,故C不符合题意;
D.S闭合、断开时,与串联,电压表测量电源电压U。S、闭合时,被短路,电压表仍测量电源电压U。两次测量均为电源电压,无法得到的电压或电流,故无法测出的阻值,故D符合题意。
故选D。
8.如图所示,将两个定值电阻按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为和。下列判断正确的有( )
A.在甲乙两电路中的电流之比
B.在甲乙两电路中的电流之比为
C.的电阻之比为
D.在两电路中的电压之比是
【答案】D
【详解】甲图中与串联,乙图中与并联,两个电路电源电压均为;甲(串联)中流过的电流是0.2A,串联电路电流处处相等,因此甲电路总电流为0.2A; 乙(并联)中流过的电流是0.3A,并联电路各支路电压等于电源电压,因此乙中两端电压为,由欧姆定律得;
A.在甲乙的电流之比为,故A错误;
BC.甲为串联电路,总电压,结合乙中得到的,则,整理后得,即;甲中串联,流过的电流等于0.2A;乙中并联,两端电压为,结合,得乙中的电流
因此在甲乙的电流之比为,故BC错误;
D.由欧姆定律,是定值电阻,两端电压和电流成正比,因此甲乙中的电压之比等于电流之比,故D正确。
故选D。
9.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙在2V时电阻相同
B.当乙两端电压为2V时,
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总电压为3V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的电流为1A
【答案】C
【详解】AB.由图可知当时,,,由欧姆定律可得,,电阻不同,且,故AB错误;
C.甲、乙串联,电流,由图可知,,总电压,故C正确;
D.甲、乙并联,电压,由图可知,,总电流,故D错误。
故选C。
10.某小组用图甲所示的电路研究滑动变阻器的电流与电压关系,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的阻值为
C.滑片P移动的过程中,电路中的最小电流为零
D.滑片P移动的过程中,电压表与电流表的比值不变
【答案】B
【详解】由图甲可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压。
AB.当滑片在最左端时,R2接入电路的电阻为零,此时电压表示数为0,电流表示数最大为0.6A,电源电压为①
当滑片在最右端时,R2全部接入电路,此时电压表示数最大为10V,电流表示数最小为0.1A,电源电压为②
联立①、②两式,解得,,故A错误,B正确;
C.由以上分析(或图像)可知,电路电流最小为0.1A,故C错误;
D.电压表与电流表示数的比值就是R2的电阻,在移动滑片的过程中,R2的电阻是变化的,故两表示数的比值也是变化的,故D错误。
故选B。
11.电路中电源电压恒为,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器的规格为“”,灯泡标有“”字样,假设灯丝的电阻不变,闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列说法中正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻是
B.电压表示数的变化范围是
C.滑动变阻器允许的调节范围是
D.电流表示数的变化范围是
【答案】C
【详解】A. 灯泡电阻 ,故A错误;
BCD. 灯泡和滑动变阻器串联,电路允许的最大电流 ,此时变阻器两端最小电压
变阻器接入最小电阻
电压表最大示数 ,此时灯泡两端最小电压
电路最小电流
变阻器接入最大电阻
综上所述,电压表示数范围为 ,电流表示数范围为 ,滑动变阻器调节范围为 ,故BD错误,C正确。
故选C。
12.如图所示的电路,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为8Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,闭合开关S,在电路安全前提下,下列说法中正确的是( )
①滑片P上移时,电压表的示数变大
②滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变大
③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~8Ω
④电阻两端的最大电压与最小电压之比为5:2
A.只有②③ B.只有①④
C.只有②③④ D.①②③④都正确
【答案】C
【详解】①.由图可知,与串联,电压表测两端电压。滑片P上移时,接入电路阻值变小,由串联分压原理可知两端电压变小,即电压表示数变小,故①错误;
②.电压表与电流表示数之比为接入电路的阻值,滑片P下移时,接入电路阻值变大,故比值变大,故②正确;
③.电路允许最大电流,此时总电阻
最小阻值
电压表最大示数,此时两端电压
电路最小电流
最大阻值
故取值范围为,故③正确;
④.两端最大电压,最小电压
比值为,故④正确。
综上:②③④正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共24分)
13.某段金属导体两端电压为8V时,通过的电流是0.4A,导体的电阻为________Ω,当该导体两端电压降为0V时,电阻为________Ω。
【答案】 20 20
【详解】由可知,导体的电阻为
电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,所以当该导体两端电压降为0V时,电阻仍为20Ω。
14.图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩踏板时,无电阻滑片绕点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻________,电路的电流________,(均选填“变大”“变小”或“不变”);插入式电阻箱,当连接接线柱时,接入电路的电阻值是________。
【答案】
变小
变大
【详解】由滑片逆时针转动可知,接入电路的电阻丝长度变短,故接入电路的电阻变小。
电源电压不变,电路的电阻变小,电路的电流变大。
插入式电阻箱接入电阻为拔出铜塞对应电阻之和,接入电路的电阻值为
15.电阻R和灯泡L的I-U图像如图所示,该定值电阻的阻值为__________;若将电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,当电源电压为3V时,小灯泡的电流为__________A;若将电阻R和灯泡L串联在电压为9V的电源上,此时电路中的电流为___________A。
【答案】 10 0.6 0.6
【详解】由欧姆定律,取电阻R的I-U图像上、的点,该定值电阻的阻值为
并联在3V电源两端时,灯泡两端电压等于电源电压,由灯泡L的I-U图像可知,,通过灯泡的电流为0.6A;
串联在9V电源两端时,根据串联电路电压和电流的规律,电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。当电路电流为I时,电阻R的电压,需满足
由图像可知,当时,电阻R两端电压
灯泡L两端电压,
符合题干电源电压条件,故电路电流为0.6A。
16.实验分别测得通过灯L、定值电阻R的电流与其两端电压的关系如图所示。若将灯L、定值电阻R并联后接入电压恒为4V的电源,通过干路的电流为__________A;若将灯L、定值电阻R串联后接入电压恒为6V的电源,则灯L两端的电压为__________V;定值电阻R的电阻为__________Ω。
【答案】 1 2 10
【详解】并联电路中各支路电压等于电源电压,即灯L和定值电阻R的电压均为4V;从图像可得,电压为4V时,通过L的电流是0.6A,通过R的电流是0.4A;根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流
串联接6V电源时,串联电路中电流处处相等,且总电压等于各部分电压之和,即满足、且;从图像查找符合条件的电流:当电流为0.4A时,灯L对应的电压是2V,定值电阻R对应的电压是4V,符合电源电压条件,因此灯L两端电压为2V;
根据欧姆定律,从R的图像任取一组数据,比如时,得定值电阻的阻值
17.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”,滑动变阻器标有“20Ω,1A”,小灯泡标有“2.5V,0.5A”(灯丝电阻不变)。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围是________,滑动变阻器两端最大电压为________。
【答案】
【详解】电路中滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压。小灯泡的电阻为
当滑动变阻器阻值最大为20Ω时,电路总电阻为
此时电路中电流最小,最小电流为
由于电源电压大于小灯泡的额定电压,所以电路中最大电流不能超过小灯泡的额定电流0.5A,电路最大电流,因此,电流表的示数变化范围是。
根据串联电路的分压规律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,其分担的电压最大,滑动变阻器两端最大电压为
18.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们并联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为________V;把它们串联在同一电路中,电路两端的电压不能超过________V。
【答案】 9 15
【详解】根据欧姆定律可得,两电阻两端允许加的最大电压
因并联电路各支路两端的电压相等,故电路中允许通过的最大电压为9V;
因串联电路各处的电流相等,所以两电阻串联时,电路中的最大电流
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由可得,电路两端允许加的最大电压
19.如图1所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2所示。当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电压表的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为________V,定值电阻的阻值为________Ω,变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A。
【答案】 变大 6 10 0.3
【详解】R1与R2串联,V2测R2两端电压。滑片右移时R2接入电阻变大,由串联分压规律可知V2示数变大。
当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,根据串联电路的分压规律可知,R2两端的电压减小,所以图2中的上升图线是R1的“U-I”关系图像,下降图线是R2的“U-I”关系图像。由图2可知,当R2阻值为0时,其两端电压为0,此时R1两端电压等于电源电压,故电源电压
由R1的U-I图线可知,时,,则定值电阻的阻值
由图2可知,滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,此时R2两端电压,滑动变阻器最大阻值
滑片在中点时,接入电阻
电路总电阻
电流表示数
20.如图甲所示,电源电压保持不变,。当闭合开关,滑动变阻器滑片从端移到端,两电表示数变化关系用图乙线段表示,滑动变阻器的最大阻值为_________;滑片滑到中点时电压表的示数_________。
【答案】
20
3
【详解】因与串联,电压表测两端电压,滑片在端时接入阻值最大,电路电流最小,对应图乙点;滑片在端时接入阻值为0,电路电流最大,对应图乙点。
滑动变阻器的最大阻值为
电源电压
滑片滑到中点时,滑动变阻器接入阻值
电路总电阻
电路电流
电压表示数
21.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=15Ω。当开关S1闭合,S2断开时,电路中的总电阻为______Ω。通过R1、R2的电流之比I1∶I2=______。将电流表和电压表的位置互换,开关S1、S2均闭合后,通过R1、R2的电流之比I1∶I2=______。
【答案】 25 1∶1 3∶2
【详解】当开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,电路中的总电阻为
串联电路电流处处相等,所以通过R1、R2的电流之比
将电流表和电压表的位置互换,开关S1、S2均闭合后,R1与R2并联,并联电路电流之比等于电阻的反比,所以通过R1、R2的电流之比
三、解答题(本题共9小题,共52分,解答23、24、25题时应有解答过程)
22(本题共6分).(1)如图所示,闭合开关S后,灯泡、都发光,请在圆圈内填上电流表或电压表的符号并标出两电表的“+、-”接线柱。
(2)如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变暗;且电压表测量滑动变阻器两端的电压。
(3)为保障安全,榨汁机设置了电源开关和安全开关,当杯体放在主机上时,安全开关自动闭合,再闭合电源开关,电动机才能启动,开始榨汁。请在图中按上述要求补充该榨汁机的电路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电流表要串联在电路中、相当于导线,电压表要并联在电路中、相当于开路;若甲是电流表,会直接把短路,导致无法发光,因此甲必须是并联在两端的电压表;乙和串联,是测量电流的电流表,这样、串联,闭合开关后两灯都能正常发光;同时遵循电表“电流正进负出”的接线规则标注正负接线柱。据此作图。
(2)小灯泡变暗说明电路电流变小,滑动变阻器接入电阻要随滑片右移而变大,因此必须接左下接线柱(滑动变阻器“一上一下”接线,接左下时滑片右移接入电阻丝变长);同时电压表测滑动变阻器电压,因此电压表需并联在滑动变阻器两端,要满足正进负出的接线要求,据此作图。
(3)依题意,两开关同时闭合,电动机才开始工作,说明两开关均与电动机串联,据此作图。
23(本题共5分).如图所示的电路中,定值电阻的阻值为40Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)电路的总电阻。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关S,与并联,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过R1的电流,电源电压
(2)由并联电路电流的规律可知通过R2的电流
的阻值
(3)电路的总电阻
24(本题共5分).如图所示的电路中,R1=10Ω,R2为最大阻值为20Ω的滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电流表(使用0∼0.6A量程)的示数是0.4A,电压表(使用0∼3V量程)的示数是2V。求:
(1)滑动变阻器R2此时接入电路的阻值。
(2)电源电压。
(3)保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【答案】(1)5Ω
(2)6V
(3)0∼10Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,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,由变形式可知,此时接入电路的阻值为
(2)定值电阻两端的电压为
由串联电路电压的规律得电源电压为
(3)当滑动变阻器的滑片在a端时,电路中的电流为
当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,总电阻变大,电路中的电流变小,电路中的最大电流为,故电流表安全。
电压表两端的最大电压为3V,电源电压为6V,根据串联电路的分压原理,定值电阻两端的电压为
电路中的最小电流为
为保证电压表安全,滑动变阻器的最大电阻为
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为。
25(本题共6分).如图所示,电源电压恒为,,滑动变阻器的规格为“ ”。电流表的量程为~,电流表的量程为~,电压表的量程为~。只闭合,将接入电路的阻值调至最大,电流表的示数为,每次切换接法前,均先断开所有开关。求:
(1)的阻值;
(2)断开,闭合、时,阻值的调节范围;
(3)只闭合时,电压表的示数范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)只闭合时,与串联,电流表测电路电流,接入最大阻值。电路中的总电阻
则的阻值
(2)断开,闭合、时,与并联,电流表测干路电流。通过的电流
因滑动变阻器允许的最大电流为1A,此时干路电流,电流表量程满足,故接入电路的最小阻值
滑动变阻器最大阻值为,因此的调节范围为
(3)只闭合时,与串联,电压表测两端电压。电流表量程为,故电路最大电流。此时电路的最小总电阻为
的最小阻值
电压表最小示数
当接入最大阻值时,电路电流最小,电压表最大示数为
因此电压表的示数范围为。
26(本题共5分).当今社会已全面步入电气化时代,各种用电器走进我们的生活。
(1)随着微电子技术的发展,锂电池已进入了大规模的实用阶段。如图甲所示,电动汽车正在利用公共充电桩给汽车蓄电池充电,这些充电桩之间是__________(选填“串联”或“并联”)在一起的;导线外皮选用橡胶制成,是因为橡胶属于__________,可以防止触电。
(2)如图乙所示为某创意社团设计的定时提醒装置工作原理图,当提示器中有电流通过时就会触发灯光/语音提醒,帮助使用者完成定时任务。请你结合所学知识完成电路分析:
①定时器相当于开关,安装在b导线上,在定时阶段,定时器闭合,b导线是接通的,因此提示器处于__________(选填“通路”、“断路”或“短路”)。
②定时结束时,定时器会把b导线__________(选填“接通”或“断开”),电流通过提示器,所以在定时结束的瞬间提示器立即触发提醒。
③综上可知,若要让该定时提醒装置提前停止工作,应立即剪断图所示的导线__________(选填“a”或“b”)。
【答案】(1) 并联 绝缘体
(2) 短路 断开 a
【详解】(1)各充电桩工作时互不影响,因此为并联连接;橡胶属于绝缘体,不易导电,可防止触电。
(2)b导线接通时,提示器被b导线短路,无电流通过;定时结束时,定时器会把b导线断开,电流通过提示器,触发提醒。
剪断a导线,电路断路,提示器无电流通过,停止工作。剪断b导线会使提示器接入电路,触发提醒,故应剪断a导线。
27(本题共7分).为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。
汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,比如,控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用________(选填“导体”或“绝缘体”);汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于________;
(2)汽车方向盘左侧有一个控制车转向灯的操纵杆,当向下拨操纵杆时,左前和左后转向灯同时闪,向上拨操纵杆时,右前和右后转向灯同时闪,这个操纵杆在这个电路中相当于________。他结合车转弯时的现象和生活中的实际情况分析,左前和左后转向灯应该________比较合理(选填“串联”或“并联”)。
(3)汽车上有蓄电池,在对蓄电池充电的过程中将________能转化为________能。
(4)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列电路符合要求的是________。
A. B. C. D.
【答案】(1) 导体 做功
(2) 开关 并联
(3) 电 化学
(4)B
【详解】(1)变阻器滑片需导电以改变接入电路的电阻,故选用导体;
刹车时刹车片克服摩擦做功,内能增大、温度升高,是通过做功的方式改变物体内能。
(2)操纵杆控制转向灯电路的通断,相当于电路中的开关;
左前与左后转向灯工作时互不影响,因此为并联连接。
(3)蓄电池充电过程中,消耗电能,转化为化学能储存起来。
(4)A.灯与R、开关串联,闭合开关灯发光,断开开关灯不发光,不符合要求,故A不符合题意;
B.开关与灯并联,然后与R串联,闭合开关时灯被短路,指示灯不亮;断开开关时灯与R串联,指示灯发光,符合要求,故B符合题意;
C.R和开关串联,再与灯并联,无论开关是否闭合,灯始终发光,不符合要求,故C不符合题意;
D.开关与R并联,然后与灯串联,无论开关是否闭合,灯都有电流通过,始终发光,不符合要求,故D不符合题意。
故选B。
28(本题共5分).现有下列器材:学生电源、电流表、电压表、定值电阻(5、10、15、25、30各1个)、开关、滑动变阻器和导线若干,小战同学利用这些器材“探究电流与电阻的关系”。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最_________(选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,出现该故障的原因可能是_________。
(3)排除故障后,用15的定值电阻做完实验后,保持滑片P位置不动,断开开关,换用25的定值电阻接入电路,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向_________(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为_________V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成_________。
【答案】(1)右
(2)定值电阻断路
(3) 右 3 反比
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器要调到最大阻值处,起到保护电路的作用。由甲图可见,滑片移到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大,因此滑片应移至最右端。
(2)电流表无示数,说明电路大概率发生断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表的两个接线柱可以连通到电源两端,因此故障原因可能是和电压表并联的定值电阻断路。
(3)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变。将15Ω电阻换为25Ω后,根据串联分压规律,定值电阻分压会变大,因此需要增大滑动变阻器接入的阻值来多分走电压,才能让定值电阻电压回落至控制值,所以滑片要向阻值更大的右端移动。
从乙图取任意一组数据计算控制的电压,当时,,可得
即实验中要保持定值电阻两端电压为3V。
由实验数据可知,电压一定时,电阻增大为原来的几倍,电流就减小为原来的几分之一,因此结论为:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
29(本题共5分).某学习小组用“伏安法”测量小灯泡的电阻。
(1)“伏安法”测电阻的实验原理是__________(用公式表示);
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大,导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表的示数都比较小,导致这一现象的原因是______________________________;
(4)找到原因后,小明移动滑动变阻器的滑片,图乙、图丙分别是电压表和电流表的示数,可以计算出此时小灯泡的电阻为__________;
(5)换用另一个小灯泡后继续实验,图丁是小明根据测量数据绘制的通过小灯泡的电流I随它两端的电压U变化的关系图像。请根据图像信息,分析下列说法中正确的是______(填字母)。
A.小灯泡的电阻是
B.小灯泡的电阻随电压的增大而减小
C.小灯泡的电阻受温度影响发生改变
D.若将这样两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端,干路中总电流为0.45A
【答案】(1)
(2)
(3)滑动变阻器接入电阻太大
(4)6
(5)C
【详解】(1)伏安法测电阻的核心原理是欧姆定律的变形公式,通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,即可计算出电阻。
(2)滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,据此作图。
(3)电路连接正确、两表都有示数说明电路是通路,电表示数小、灯不发光,是因为滑动变阻器接入电阻太大,电路电流过小,小灯泡实际功率远低于额定功率,因此发光不明显。
(4)电压表选0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.2V;电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.2A,此时小灯泡的电阻为
(5)ABC.由图和可知,电压增大时,相同电压增量下电流增量变小,电阻实际随电压增大而增大,因灯丝的电阻随温度的升高而增大,不是定值,不一定是5Ω,故AB错误,C正确;
D.两个同样规格的小灯泡并联时,通过的电流相等,由图像可知,当灯泡两端电压为2V时通过的电流为0.45A,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路中总电流为,故D错误。
故选C。
30(本题共7分).学习了欧姆定律后,小明选用4.5V的电源、“3.8V 0.25A”的灯泡以及一卷标有7Ω/m的漆包镍铬合金丝开展以下探究活动。
(1)为了使灯泡正常发光,需要在电路中串联一个______Ω的保护电阻。小明查询资料发现:材料和横截面积相同的电阻丝,其电阻与长度成正比,则需要截取______m的镍铬合金丝。
(2)如图甲所示,小明小组设计了电路测量所截取的镍铬合金丝的电阻。
①闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为______。排除故障后,调节滑动变阻器到某一位置,电流表的示数如图乙,其读数为______A。
②小明测量了多组数据并绘制了如图丙所示的图像,由图像可得该镍铬合金丝的电阻为______Ω。
(3)小华小组找到一卷铭牌磨损的合金丝,为了测量其电阻与长度的具体关系,设计了如图丁所示的电路,通过接入长度不同的合金丝测量出对应定值电阻两端的电压值,测量结果如下表所示。随后把合金丝换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,闭合开关后,电压表示数为2.4V。则小华小组所用的电源电压为______V,该合金丝的电阻与长度的关系为______Ω/m。
电阻丝的长度l/cm
10
20
25
40
60
电压表示数U/V
2.4
1.8
1.6
1.2
0.9
【答案】(1) 2.8 0.4
(2) 镍铬合金丝断路 0.4 3
(3) 3.6 30
【详解】(1)[1]灯泡正常发光时,灯泡两端电压为,通过灯的电流,电源电压为,为使灯泡正常发光,需要串联电阻分压,则串联电阻两端电压为
根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值为
[2]已知镍铬合金丝参数为7Ω/m,材料和横截面积相同的电阻丝,其电阻与长度成正比,因此需要截取的长度:
(2)[1]电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端到电源通路,因此可能故障为镍铬合金丝断路。
[2]电流表量程为0∼0.6 A,分度值0.02 A,指针指向0.4 A刻度线,读数为0.4 A。
[3]由图像可得,该镍铬合金丝的电阻为
(3)设电源电压为,合金丝单位长度电阻为,定值电阻为,电路中合金丝与电阻串联,电压表测两端电压
数据1:,
数据2:,
根据串联分压可得:
,即……①
,即……②
由①②联立可得
将代入②可得:……③
把合金丝换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,闭合开关后,电压表示数为2.4V,则换取的镍铬合金丝的电压为
换成第(2)问中截取的镍铬合金丝,其阻值为,根据串联分压得:
,即,解得……④
由③④可得:,即该合金丝的电阻与长度的关系为。
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