人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 欧姆定律一课一练

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1.年仅24岁的成都天才少年曹原，解决了困扰世界多年的难题，发现在一定条件下石墨烯可在常温下实现超导，超导材料不能用来制作（ ）
A . 电磁铁 B . 输电导线 C . 电动机线圈 D . 电热丝
2.计算机鼠标内装有自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动，通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时（ ）

A . 电流表示数不变，电压表示数变小
B . 电流表示数变大，电压表示数变大
C . 电压表示数和电流表示数的比值变大
D . 电压表示数和电流表示数的比值不变
3.小明在前往科技馆的路上想起了之前学习过的电路图，下列说法错误的是（ ）
A . 研究“电流与电压的关系”可以用小灯泡代替定值电阻进行实验
B . 研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要保持电阻两端电压不变
C . “伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差
D . 在以上选项的三个实验中，滑动变阻器都有保护电路的作用
4.下列几种电器铭牌都涉及到“2A”字样，其中表示额定电流的是（ ）
A . 滑动变阻器上标有“20Ω 2A”
B . 家用电熨斗上标有“220V 2A”
C . 电能表上标有“220V 2A”
D . 某汽车用蓄电池标有“2A 10h”
5.物理知识在平时的生产、生活中有着广泛的应用，下列说法中正确的是（ ）
A . 鞋底刻有不同的花纹，主要是为了增大鞋底与地面的摩擦力。
B . 有些家用电器使用三脚插头和三孔插座主要是为了增强三脚插头使用时的稳定性。
C . 电线的芯线外面包一层绝缘塑料，主要是为了增强电线的导电性。
D . 钢丝钳钳柄上的橡胶套有凹凸不平的小颗粒，主要是为了美观。
6.根据“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”作出的图像，下列说法正确的是（ ）
A . 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B . 当导体甲两端的电压为2V时，通过导体甲的电流为0.2A
C . 将两导体并联后接在3V的电源上时，干路中的电流为0.9A
D . 该实验得到的结论是：导体两端的电压和导体中的电流成正比
7.一个电阻两端加上30V电压时，通过它的电流是6A，现给它两端加上15V电压时，它的电阻是（ ）
A . 0.2Ω B . 2.5Ω C . 5Ω D . 7.5Ω
8.下列在学习、生活中涉及到的物理量，你认为最接近实际情况的是（ ）
A . 对人体安全的电压为220V
B . 电冰箱正常工作时的电流是5A
C . 实验室的导线电阻约为1Ω
D . 家庭电路中的电压是220V
二、多选题
1.图甲是药液自动添加模拟装置，装有药液的容器置于压敏电阻 RF上保持水平接触挤压，已知电源电压 U=8V ， R为电阻箱，容器质量忽略不计，当导线1中的电流 I≥0.05A时，感应开关 K闭合，药液泵启动向容器中添加药液，药液添加至导线1中的电流 I≤0.04A时，感应开关 K断开，药液泵停止工作。将 S闭合，药液自动添加模拟装置开始工作。 RF阻值与所施加压力 F的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A . 若仅将桶中药液质量减少，电路消耗的总功率变小
B . 若电阻箱R调至100Ω，则药液泵工作时，桶中的药液质量最大可达5kg
C . 若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大，可将电阻箱R的阻值调大
D . 若 K一直闭合，当电阻箱R的阻值为200Ω且 RF消耗的电功率最大时，桶中药液质量为15kg
2.【2017•成都卷】如图19所示，电源电压U不变，只闭合开关S 1 ， 滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时，电压表的示数为U 1 ， 电流表的示数为I 1 ， 电阻R A的电功率为P A ， 滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表的示数U 2=2V，同时闭合S 1、S 2 ， 滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表的示数为U 3 ， 电流表的示数为I 3 ， 电阻R B的电功率P B=0.675W，电路的总功率为P 3，已知：R A=15Ω，R B=30Ω，P A∶P B=8∶9，U 1∶U 3=2∶1，则下列计算结果正确的是（ ）
A . I1∶I3=4∶3 B . R1∶R2=2∶1 C . U=12V D . P3=0.9W
3.小明在探究串并联电路的规律时，仅将灯泡L和定值电阻 R连接在电压为 U且保持不变的电源上；测得通过灯泡L的电流为 I ， 灯泡电阻不变，则下列判断正确的是（ ）
A . 灯泡L的电阻可能为UI
B . L和R的功率之比可能为UIR
C . L和R两端的电压之比可能为IRU−IR
D . 通过L和R的电流之比可能为IRU
4.在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器R上标有“15Ω1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，其原因可能是（ ）
A . 滑动变阻器阻值太小
B . 电源电压太高
C . 20Ω的阻值太小
D . 控制的电压1.5V太高
5.有一个阻值R x已看不清的电阻器，现要测出它的电阻值．某同学用现有的器材：电压表和电流表各一只，已知阻值的电阻R 0一只、电池组一个、开关两个、导线若干条，连接成图所示的四个电路，其中能测出阻值R x的是（ ）
A .
B .
C .
D .
三、填空题
1.白炽灯长期使用后，钨丝会变细，这是一种 ________ 现象，变细后的钨丝与原来相比电阻 ________ （选填“变大”“不变”或“变小”）
2.如下图所示为某压力传感器的原理图，R 1为定值电阻，滑动变阻器R 2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，电压表V 1的示数 ________ ，电压表V 2的示数与电流表A的示数比值 ________ （选填“变大”“变小”“不变”）
3.实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置，图甲是其原理图，电流表的示数可显示水位高低，当示数为0.6A 时表示水位达到预定值.电源电压恒定不变，R 0为定值电阻，条状变阻器 R 的最大阻值为70 Ω，浮子可带动连接导线的水平金属杆AP 上下移动.给水箱加水从水位20cm处至预定水位的过程中，电压表的最大示数为12 V，电流表示数变化的范围为0.2~0.6A，变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，则定值电阻R 0的阻值为 ________ Ω，水位预定值为 ________ m.若水箱内部的底面积为(0.5 m 2 ， 当水位达到预定值时，水箱底部受到水的压力为 ________ N(g取 10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).
4.小明用电流表和滑动变阻器设计了如图所示的压力测量仪，可以反映弹簧上方金属片受到的压力大小。其中R'是滑动变阻器，R是定值电阻，电源电压恒定不变，当开关S闭合，金属片受到的压力增大时，变阻器的阻值 ________ ，压力表的指针向右偏转幅度将 ________ 。（填“增大”“减小”或“不变”）
5.利用热敏电阻（电阻随温度变化）设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。先将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，图乙是这一过程中电流表和电压表V 1示数的关系图象，然后保持滑片P位置不动，在不损坏元件的条件下对热敏电阻加热，小灯泡逐渐变亮，直至正常发光，此时电压表V 2示数为1V，图丙是这一过程中电流表示数随热敏电阻R阻值变化的关系图象。通过分析可知：该电路的电源电压为 ________ V。小灯泡的额定电压为 ________ V。
四、实验探究题
1.用如图的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表一
表二
（1） 保持电源电压和电阻箱 R 1的阻值不变，移动滑动变阻器 R 2的滑片 P ， 测得电流、电压如表1；根据表1中的数据，你得出的结论是 ________ ；这时 R 1的阻值为 ________ Ω。
（2） 在研究电流与电阻的关系时，先将 R 1的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为1.5 V ， 然后将 R 1的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将 ________ 1.5 V（选填“大于”、“小于或“等于”）。因此要向 ________ （选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5 V。
（3） 李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱 R 1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为 ________ 。
2.现有一个阻值为30Ω的定值电阻 R0 ， 约为20Ω的未知电阻 Rx的阻值，一个电压约为6V的电源，仅有一个0-0.6A量程的电流表，开关和导线若干，请你设计一个实验，比较精确地测出一个 Rx的阻值。
要求：
（1） 画出实验电路图；
（2） 写出主要实验步骤和需测量的物理量；
（3） 写出待测电阻 Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
3.某同学用两节新的干电池，连接了如图所示“伏安法测电阻的实验”的实物图。
（1） 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 ________ 端（选填“左”或“右”）；
（2） 实验时，电流表和电压表的示数如图所示，则该实验测得的电阻R为 ________ Ω；
（3） 通过调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数变为0.4A，此时滑动变阻器两端的电压应为 ________ V。
五、计算题
1.如图甲､乙所示是某调温型电烤箱及其简化电路图，其工作电压为220V，R 1和R 2均为电烤箱中的加热元件，R 2的阻值为70Ω。当只闭合S 1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。解答下列问题：（写出解题过程）
（1）低温挡工作时，电路中的电流是；
（2）发热电阻R1的阻值是；
（3）高温挡时应该闭合的开关是，高温挡的电功率是。
2.每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，R 0为定值电阻，R 滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP（即滑动变阻器滑片）竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时，提醒小组成员水位达到警戒值。R 滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。求：
（1） 定值电阻R 0；
（2） 该电路工作时总功率最小值；
（3） 当水位达到警戒水位时，电压表的示数。
3.目前智能机器人已经在很多方面都能够为人类提供优质的服务，如表是图甲所示的送餐机器人的部分参数：
（1）该机器人电机正常工作时电流是多大？（计算结果保留一位小数）
（2）如果该机器人以额定功率、最大移动速度给距离自己30m外的顾客送餐，完成此次送餐电机所消耗的电能是多少？
（3）如图乙所示为该机器人送餐负重过载保护电路原理图，图中电源电压为6V，R为托盘内的压力传感器，其阻值随所受压力变化的图象如图丙所示，当电流超过0.2A时触发器可使电动机停止工作（触发器的电阻忽略不计），放弃送餐。为保护机器人，电阻箱R0的阻值应调为多少？（g＝10N/kg）
4.小聪的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫如图甲．小聪研发发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个档位，其电路示意图如图乙，电源电压为12V，R 2=7.2 Ω ， 低温功率为9W.求：
(1)座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是多少?
(2)加热片R1的阻值是多少?
(3)座椅垫处于“高温”档时，功率是多少？高温档5min能产生热量是多少焦耳?
六、综合题
1.小明同学在初三物理创新实验大赛中设计了一个电子量角器。如图甲所示，把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为能够绕圆心O转动的金属滑片（OP的阻值忽略不计），P与AB接触良好。如图乙所示，A为电流表（量程为0~0.6A、内阻不计），R 0为保护电阻，理想电源电U=6V不变。备用滑动变阻器两个：R 1（15Ω 1A）、R 2（30Ω 0.6A），选择合适的滑动变阻器连人M、N两接线柱，把电子量角器A、O两个接线柱分别与E、F相接，将电流表表盘重标数据后可以从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成以下内容：
(1)用导线连接M、N，将A、O分别与E、F相接，闭合开关。当P滑到A处时，电流表示数为0.5A；当P滑到B处时，电流表示数为0.2A。由此可知保护电阻R0= ________ Ω；
(2)小明希望将0°刻度线标在电流表“0.2A”刻度处，那么他应该选择的滑动变阻器是 ________ （选填“R1”、“R2”或“R1或R2均可”）。按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置，闭合开关。当被测量角度为75°时，电流表的示数应该为 ________ A；
(3)即使电源电压未知，R0和电阻丝AB材料的电阻也不知道。小明也能通过图乙电路中电流表示数I转换为所测角度θ，即∠AOP。他提炼出了一个“校准——测量——计算”的标准实验流程：
①校准：将滑动变阻器调到适当阻值后接入电路，将A、O分别与E、F相接，闭合开关，将电子量角器的滑片P滑到A处，记下此时电流表的示数为I1；保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将滑片P滑到B处，记下此时电流表的示数为I2；
②测量：拨动电子量角器的滑片P使∠AOP与被测角重合，记下此时电流表的示数为I3；③利用测得物理量I1、I2、I3根据，写出表达式θ= ________ 计算结果。
2.在自然灾害中输电线路容易出现故障，科技小组的同学通过实验探究来体验判断故障类型和位置的方法．他们用AB、CD两根长为L的长直电阻丝模拟输电线，在电阻丝的左右两侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r．如图1所示，在左侧安装检测电路，其中R 0为保护电阻，右侧用导线连接．线路无故障时，电压表V 1示数为U，电流表示数为I．
（1） 若检测电路中电流表示数为0，电压表V 1 示数为U，表明输电线故障为 ．
（2） 若检测电路中电流表示数大于I，电压表V 1 示数为U，表明输电线可能出现短路或形成间隙电阻．如图2所示，小组在AB、CD之间某处连接一根导线模拟输电线短路，或在另一处连接未知电阻R x 模拟输电线之间形成间隙电阻，在右侧连接电压表V 2 ． 若输电线短路，则电压表V 2 示数 ________ ；若输电线之间形成间隙电阻，则电压表V 2 示数 ________
（3） 在图2中，若输电线的故障是短路，电流表的示数为I 1 ， 电压表V 1 的示数为U，则故障处与A端的距离为 ________ （用r、I 1 、U、R 0 表示）
3.在学校举办的科技周中学生电子设计大赛上，社团同学设计了一个水流速度测定仪，如图是该装置的原理图，其中电源电压为 18V ， 定值电阻为 R0 ， 电流表量程为 0∼0.6A ， 电压表量程为 0∼15V ， 电路中R是一根最大阻值为 176Ω ， 总长度为 16cm的均匀电阻丝，弹簧右端与R的滑片以及挡水板相连，当水流速度为0时，滑片刚好处于最左端；如果挡板受到水流向右的冲击力时，滑片会向右移，水流速度每增加 1m/s弹簧伸长量为 7.5cm ， 不计弹簧及导线电阻，电路接触良好且不考虑摩擦，完成以下问题。
（l）器材设计过程中，要求水流速度越大，电表示数也越大，则应该把 ________ 表的表盘设计成水流速度仪的表盘；
（2）在改装相应电表表盘测量水流速度时，社团同学测得：水流速度为 v1时，电流表的示数为 0.3A；当水流速度为 v2时，发现电流表示数变化了 0.2A ， 这个过程中电压表示数变化了 5V ， 则
① R0= ________ Ω；
②为保证电路安全，水流速度 v2的大小是多少？ ________ （写出必要的文字说明和表达式）
（3）若仅适当增大 R0的阻值，其他条件不变，该装置能够测量的水流速度的最大值会 ________ 。
4.根据下面各图所给信息填空.
（1） 如图所示是从墙上平面镜中看到的石英钟的像，此刻石英钟所示的时刻是 ________ ；
（2） 小车全程的平均速度是 ________ m/s；
（3） 量筒内液体的体积是 ________ mL；
（4） 要使接入电路的电阻增大，滑片P应该向 ________ 端移动．
次数
U/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
次数
R1/
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
质量
50kg
一次最大送餐量
15kg
移动速度
0.3～0.6m/s
机器人车轮直径
10cm
电机额定工作电压
56V
电机额定功率
75W