初中物理北师大版九年级全册四 欧姆定律的应用同步测试题

12.4欧姆定律的应用同步练习北师大版初中物理九年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 如图所示，电路中的电源电压保持不变．闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P向图中位置a点移动时，电表、、A的示数变化正确的是    ．

A. 减小，减小，A增大
B. 增大，减小，A增大
C. 增大，减小，A减小
D. 减小，增大，A减小
 

2. 如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中的信息可知

A. 导体的电阻为
B. 当通过导体的电流为时，导体两端的电压为
C. 导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D. 导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
 

3. 如图所示电路，闭合开关后，两只相同规格的灯泡只有一只灯发光，且只有一个电表有示数，则电路故障可能是
    

A. 灯短路 B. 灯开路 C. 灯短路 D. 灯开路

4. 把阻值分别为、的两只电阻串联在一个电压不变的电源上，电路中的电流为。如果将它们并联在同一电源上，则干路的电流为

A. 1A B.  C. 2A D.

5. 如图的四个电路中，电源电压相同，，电路中的总电流由小到大的顺序是

A. 丁乙甲丙 B. 丁甲乙丙 C. 丁乙丙甲 D. 丙甲乙丁

6. 如图下列四个电路图中所使用的电源、电流表完全相同。两个定值电阻，四个电路中，电流表示数最大的是

A.  B.
C.  D.

7. 如图所示，当开关闭合时，两个电流表的示数变化是

A. 不变，变小
B. 不变，变大
C. 、都变小
D. 变小，变大
 

8. 如图所示电路中，，滑动变阻器的最大阻值为，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至中点时，电流表示数为若将滑片P移至最右端，电流表示数为

A.  B.  C.  D.

9. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大。若故障只发生在灯L或电阻R上，则

A. 灯L断路 B. 电阻R断路 C. 灯L短路 D. 电阻R短路

10. 把两个同规格的灯泡L串联在电源为3伏的电路中，L上标有“3V”的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示，下列说法中正确的是

A. 灯泡L的额定电流是
B. 灯泡L此时的电阻是
C. 灯泡L此时能正常发光
D. 灯丝的电阻随电压的增大而减小
 

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 在“伏安法”测电阻的实验中，实验电路图如图，若待测电阻的阻值为，要求实验中的电表示数不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，所用的实验器材在下列器材中选取：电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，电源一个电源电压保持不变，开关一个，导线若干。实验中，为了保证电路安全且满足实验要求，滑动变阻器的取值范围为          。
12. 如图所示是电路的一部分，其中，，若电流从A端流入，B点流出，电流表是示数为，那么通过B点的电流为______A.
     

13. 在图甲所示的电路中，电源电压为2V，电流表和电压表均为实验室常用的双量程电表，当闭合开关后发现两只电表的指针位置完全一样，如图乙所示，则灯的电阻为______。

14. 如图所示，电源电压恒定为10V，，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2V变成5V，则滑动变阻器的最大阻值为______。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图所示，是一种测定油箱内油量的装置图，图中油量表是由某种电表改装而成，R是滑动变阻器的电阻丝，金属杆AP可以绕O点转动，P为金属滑片．要求：当油箱内油量减少时，油量表的示数随之减小，请将电路补充完整，并在圆圈内标出电表的符号．

16. 一只小灯泡正常发光时电压为3V，通过的电流为。若要将它接入的电路中，为使其正常工作，应给它怎样连接一个多大的电阻？请你将设计方案用电路图表示在下列虚线框中。图中要标明接入的电阻阻值

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 小贺同学在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻两端的电压保持不变．

请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整导线不得交叉．

连接电路时，开关应该_________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于图中_________选填“A”或“B”端．

小贺把电路连接好后，闭合开关发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，而电压表有示数且接近电源电压，则电路出现的故障是_________．

排除故障后进行实验，在实验过程中，当把电阻由更换为时，为了使电压表的示数保持不变，他应将滑动变阻器的滑片P向_________端移动选填“A”或“B”．

某次实验时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的读数为_________A，此时电路中的电阻R应为_________．

根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示，由图像得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________．

18. 利用图甲测量电源电压和定值电阻。电压表、的示数分别为、。
    根据图甲在图乙中将电压表连入电路。
    和的关系式为______。用电源电压U、定值电阻和表示
    某同学根据实验数据，画出与的关系图线如图丙所示。已知，则电源电压______V，______。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 用伏安法测电阻，可接成如图甲、乙两种电路，当用图甲这种电路时，电压表、电流表的示数分别为、；当用图乙这种电路时，电压表、电流表的示数分别为、求被测电阻R的真实值．

20. 如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，为滑动变阻器，为定值电阻。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图所示。求：
    定值电阻的阻值；
    当滑片P在中点时，电流表的示数。

六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

21. 如图是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起与间的摩擦不计。电压表量程为，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值，电源电压恒为6V。
     

要保证电压表能正常工作，电路中至少应为          ．

当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的示数是          V。

已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F间的关系如图所示，若，开关S闭合后，电流表示数为          A，当电压表指针指在处，作用在拉环上水平向右的拉力为          

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】本题中滑动变阻器R与灯L串联，电压表测R两端的电压，测灯L两端的电压，当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由可知，电流表的示数变小；由可知，变小，而电压表的示数是变大的．
 

2.【答案】B
 

【解析】解：
A、从图可知，当电流为1A时，对应的电压值为4V，可知，又因为图线是一条直线，说明导体的电阻没有发生变化，故不符合题意。
B、从图可知，当电流为时，对应的电压值大约在左右，而在题中为导体两端的电压为，故符合题意。
C和D、导体的电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关，电阻不随电压和电流的改变而改变，电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，故不符合题意。
故选：B。
A、可利用公式进行分析和计算。
B、利用通过某导体的电流与其两端电压的关系图，从横轴上找到的位置，再从纵轴上找到对应的电压值。
C和D、从导体的电阻是导体本身的一种性质来考虑，导体的电阻不随电压和电流的改变而改变。
本题考查了利用欧姆定律的变形公式计算电阻，以及导体的电阻是导体本身的一种性质，不随电压和电流的改变而改变。
 

3.【答案】B
 

【解析】解：A、若灯短路，也同时被短路，两灯都不发光，两电表也都无示数，故A不符合题意；
B、若开路，只有发光，电流表无示数，电压表有示数，故B符合题意；
C、若短路，灯也同时被短路，两灯都不发光，两电表也都无示数，故C不符合题意；
D、若开路，灯发光，电流表有示数，电压表有示数，故D不符合题意。
故选：B。
根据电路图可知，两灯泡并联，电流表A测量电流，电压表测量或两端电压；分析选项得出符合题意的选项。
要学会使用电流表、电压表来判断电路中的故障，学会从现象中分析原因。
 

4.【答案】D
 

【解析】解：
已知和的两只电阻串联，由串联电路的电阻特点可得总电阻：；
由得，电源电压：，
将它们并联在同一电源上，由并联电路的电压特点可知，两电阻两端的电压均等于电源电压6V，
此时通过两电阻的电流分别为：
，，
则干路中的电流：。
故选：D。
由串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源电压，然后由并联电路的特点与欧姆定律求出此时通过两电阻的电流，再求出干路电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。
 

5.【答案】D
 

【解析】解：串联的总电阻比任何一个电阻都大，则，
并联的总电阻比任何一个电阻都小，则，
所以，
电源电压相同，由欧姆定律可得，反过来就是，
结合电路图可得。
故选：D。
要判断电路中的总电流大小，需要先分析四个电路的总电阻大小；
两个电阻串联时，总电阻比任何一个电阻都大；两个电阻并联时，总电阻比任何一个电阻都小；
因为电源电压都相同，则总电流与总电阻成反比；由此得出总电流大小关系。
本题主要考查了电阻的串联和并联以及电流与电阻的关系，解答时要先分析总电阻的大小关系，再根据欧姆定律分析总电流的大小关系。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：由电路图可知，A选项中与并联，并联电路各支路两端电压相等，电流表测通过的电流，
B选项中与串联，电流表均测总电流，
C选项中与串联，电流表测电路电流，
D选项中与并联，电流表测通过的电流，
因串联电路中电阻越串越大、大于任何一个分电阻，并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻，
电源电压不变，，由欧姆定律可得，
即B选项中电流表的示数最大。
故选：B。
根据电阻的串联和电阻的并联比较选项中的电阻关系，四个电路电源电压相等，根据欧姆定律得出电流表的示数关系，从而得出答案。
本题考查了欧姆定律的应用，关键是会根据电阻的串联和并联判断两电阻串联时电路中电阻最大、并联时电路中的电阻最小。
 

7.【答案】B
 

【解析】解：
开关的断开和闭合使电路的结构发生了改变，当开关断开时，只有一盏灯，当开关闭合时，电路为两灯并联，干路电流增大，但对原来的灯不影响．所以的示数不变，的示数变大．
故选B．
并联电路的特点是两用电器互不影响，以及并联电路中干路电流等于各支路之和．
本题考查了学生对电路变化的认识和并联电路的特点，属于一道基础题．
 

8.【答案】C
 

【解析】解：当滑片P移至中点时，滑动变阻器连入的电阻：
，
，
即：，
电源电压：；
当滑片P移至最右端时，滑动变阻器连入的电阻为，
。
故选：C。
当滑片P移至中点时，滑动变阻器连入的电阻为，根据欧姆定律求电源电压；将滑片P移至最右端时，滑动变阻器连入的电阻为，再根据欧姆定律求电路中的电流。
本题考查了滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律的应用，分析电路图确定两种情况下的电路组成是本题关键。
 

9.【答案】B
 

【解析】解：A、如果灯L断路，整个电路断路，所以电流表示数减小为零，电压表示数也是零，故A错误；
B、如果电阻R断路，灯泡不发光，电流表示数变小；此时电压表测的是电源电压，与原来只测R的电压相比，电压表的示数变大，故B正确；
C、如果灯L短路，灯不亮，电路总电阻减小，所以电流表示数增大；同时电路中只有定值电阻R，故此时电压表测得是R的电压或是电源电压，故其示数也会增大，故C错误；
D、如果电阻R短路，灯泡是通路，灯泡能发光，故D错误；
故选：B。
闭合开关，电路正常工作，过一段时间，灯泡熄灭，说明电路发生了断路或灯泡短路，具体的故障可以将每个选项代入题干，根据相应的现象一一排除，最终确定正确答案。
电路故障问题，是电学实验经常出现的问题，也是物理试题考查的热点、难点。解决此类问题的关键是采用“排除法”，在不能直接确定答案时，将每个选项依次代入题干，一一排除，最终确定正确选项。
 

10.【答案】B
 

【解析】解：
A、当灯泡L恰好正常发光，则灯泡两端的电压，由图可知，此时灯泡的电阻左右，灯泡L的额定电流：，故A错误；
B、两个同规格的灯泡L串联在电源为3伏的电路中，每个灯泡两端的电压为，由图可知，此时灯泡的电阻为，故B正确；
C、灯泡的额定电压为3V，此时灯泡两端的电压为，灯泡L此时不能正常发光，故C错误；
D、由曲线图可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，故D错误。
故选：B。
灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，由图读出灯泡在额定电压下的电阻，根据欧姆定律求出此时通过灯泡的电流；
根据串联电路分压的特点，得出灯泡两端的电压，由图读出灯泡在实际电压下的电阻；
用电器只有在额定电压下才能正常工作，据此进行分析；
通过曲线图可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
本题考查串联电路电压的关系、欧姆定律计算公式的应用，关键是能利用曲线图获取有用的信息。
 

11.【答案】
 

【解析】滑动变阻器连入电路的电阻越大，电路中的电流越小，其最小值为，由串联电路电阻的规律及欧姆定律可得，滑动变阻器的最大值为，滑动变阻器连入电路的电阻越小，电压表示数越大，电压表示数最大为，由串联电路电压的规律，滑动变阻器电压最小为，由分压规律可知，变阻器连入电路的电阻最小为，所以滑动变阻器的取值范围为。
 

12.【答案】
 

【解析】解：若电流从A端流入，B点流出，此时与并联，电流表测量的是的电流，根据并联电路电压规律，流过的电流，B点位于干路，则。
故答案为：。
根据欧姆定律及串并联电路的规律进行分析计算，若电流从A端流入，B点流出，此时与并联，电流表测量的是的电流。
本题考查了欧姆定律和串并联电路的基本规律，难度适中。
 

13.【答案】
 

【解析】解：由图示电路可知，两灯泡并联，电流表测支路电流，电流表测干路电流，
根据并联电路的电流特点可知：干路电流大于任意一条支路上的电流，则电流表示数大于电流表示数，由于两只电表的指针位置完全一样，
则：电流表的量程是，分度值是，读数；即：，
电流表量程是，分度值是，电流表示数，即：，
根据并联电路的电流特点可知中电流：。
根据可得的电阻：。
故答案为：。
由图可知，两灯泡并联，电流表测支路电流，电流表测干路电流，由并联电路特点求出通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻。
本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，掌握电表的读数方法即可正确解题。
 

14.【答案】30
 

【解析】解：当滑片在最左端时，电路电流为：
，
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
电阻两端的电压；
根据可得：
定值电阻的电阻为：
；
当滑片在最右端时，电路电流为：
，
根据可得：
电阻两端的电压，
所以滑动变阻器两端的电压为，
滑动变阻器的最大阻值为：
。
故答案为：30。
当滑片在最左端时，与串联，电压表测量电阻两端的电压，根据公式求出电路的电流，根据串联电路电压的规律求出电阻两端的电压，进一步求出电阻的阻值；当滑片在最右端时，与与滑动变阻器串联，电压表测量电阻两端的电压，已知电压表的示数可求电路电流，根据串联电路电压的规律进一步求出电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压，最后根据公式求出滑动变阻器的最大阻值。
本题考查电流、电压、电阻、电功率的计算，关键是欧姆定律及其变形的灵活运用，重点串联电路电流和电压的规律．
 

15.【答案】
 

【解析】略
 

16.【答案】解：串联电阻起分压作用，因灯泡正常发光，故电路中电流为，电阻两端电压：；
由可得，串联电阻的阻值：；
从电源正极依次连接开关、灯泡以及定值电阻，再回到电源负极，并标出定值电阻的阻值，如下图所示：

答：需要串联电阻的阻值为；
电路图如上图所示。
 

【解析】由题意可知，电源电压大于灯泡的额定电压，故应串联电阻分得多余电压，由欧姆定律可得出串联电阻的阻值；
让灯泡与定值电阻串联，开关控制整个电路，据此设计电路。
本题考查电压、电阻的计算以及电路的设计，关键是公式及其变形的灵活运用以及知道串联分压的特点。
 

17.【答案】；
断开；A；
断路 ；
；
；；
反比
 

【解析】

【分析】
本题主要考查“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验。
电压表并联在定值电阻两端；根据实验中电阻两端的电压保持不变确定电压表的量程；
为了保护电路，连接电路时开关是断开的；闭合电路前，滑动变阻器需要调节到最大阻值；
电流表无示数说明电路中存在开路或者电流表短路；根据电压表示数接近电源电压确定故障类型；
探究电流与电阻的关系，应该控制定值电阻两端的电压不变，根据串联分压原理分析；
根据电流表的量程为及分度值读数，利用计算电阻；
根据图丙解答。
【解答】
在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，电压表应该与定值电阻并联，实验中保持电阻两端电压为，因此电压表选择的量程，具体如答图所示：；
在连接电路的过程中，为保护电路，开关必须处于断开状态，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即A端；
闭合开关，电流表无示数说明电路中某处可能存在断路，而电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源两端是接通的，则电路中的故障可能是电阻R处断路；根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，若保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻分得的电压增大，实验中应控制电阻两端的电压为不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动；
由图甲知，电流表的量程为，根据图乙可知，电流表的指针指在刻度线处，故电流表的示数为，定值电阻的阻值；
由图丙可知，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。
故答案为：；
断开；A；
断路 ；
；
；；
反比。  

18.【答案】  12  5
 

【解析】解：
由电路图知，三个电阻串联，电压表测和R的总电压，即电压表并联在和R的两端，如图所示：

由串联电路特点知：，
因串联电路电流处处相等，
结合欧姆定律可得：，
所以化简整理可得：；
由与的关系图线可知，当时，，
代入和的关系式有：，
解得电源电压：，
由图丙可知，当时，，且，
代入表达式有：，
解得：。
故答案为：见上图；；；5。
由图甲知，电压表测和R的总电压，由此补充电路的连接；
根据串联电路特点和欧姆定律可得和的关系式；
由图象读出与的对应数据，代入两者关系式即可解题。
本题考查了实物电路连接、串联电路特点以及欧姆定律的应用，注意要能从图象有获取有用数据。
 

19.【答案】 解：
设电源电压为U，电流表内阻为，则，
由和串联电路中列方程．
由图甲有，由图乙有，
将数据代入，得，，
解之得，代入得．

【解析】略
 

20.【答案】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，只有连入电路，电路中的电流最大，由图乙可知：；
根据可得：；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，此时电压表示数为4V，电流表示数为，
根据可得滑动变阻器的阻值为：
；
当滑片P在中点时，则滑动变阻器接入电路中的电阻：；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流：
。
答：定值电阻的阻值为；
当滑片P在中点时，电流表的示数为。
 

【解析】由图甲可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，只有连入电路，电路中的电流最大，由图乙读出最大电流，根据欧姆定律即可求出的阻值；
根据最小电流和电压表示数求出滑动变阻器的最大阻值；当滑片P在中点时，求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断。
 

21.【答案】

【解析】

【分析】

根据串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值；
根据电路图分析答题；
由串联电路特点与欧姆定律求出与电压表并联的电阻阻值，然后求出弹簧的伸长量，再求出拉力大小；最后由图象求出拉力器的量程

本题考查了求电阻、电压、拉力与拉力器量程问题，分析清楚电路结构、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题，解题时要注意分析图乙所示图象。

【解答】

电压表示数为3V时，
电路电流：，

此时电阻的阻值：

；

由图示可知，滑片在a端时，与电压表并联的电阻为0或电压表被短路，故电压表的示数为零；
此时电路的总电阻，当电压表示数是时，电流为，，此时与电压表并联的电阻长度为2cm，表格中读出拉力的大小为200N。

故答案为：；；
作用在拉环上水平向右的拉力为200N