物理九年级全册学生实验：探究—电流与电压、电阻的关系课时练习

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1.图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R 1和R 2 ， 串联在有恒定电流的电路中（图乙）。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R 1被拉伸，R 2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列有关分析错误的是（ ）
A . 通过R1和R2的电流相等
B . R2的电阻减小
C . R1两端的电压小于R2两端的电压
D . R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力越大
2.下列有关电流、电压、电阻的分析正确的是（ ）
A . 电压是形成电流的原因，有电压就一定有电流
B . 加在导体两端的电压越高，导体中的电流就一定越大
C . 当电阻一定时，导体中的电流与这段导体两端的电压成正比
D . 白炽灯泡在不同电压下测得的电阻不同，因此导体的电阻与电压有关
3.对欧姆定律的理解，下列说法中错误的是 （ ）
A . 对某一段导体来说，导体中的电流跟两端的电压成正比
B . 在电压一定条件下，导体中的电流跟导体电阻成反比
C . 导体中电流的大小由两端电压和电阻共同决定其大小
D . 导体中电流跟两端电压和电阻无关
4.如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A . 电流表示数变小，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
B . 电流表示数变小，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
C . 电流表示数变大，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
D . 电流表示数变大，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
5.关于欧姆定律，下列叙述中错误的是 （ ）
A . 在相同电压下，导体的电流和电阻成反比
B . 对同一个导体，导体中的电流和电压成正比
C . 因为电阻是导体本身的性质，所以电流只与导体两端的电压成正比
D . 导体中的电流与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关
6.图是同学们做电学实验时使用的电路图，同学们对此电路提出的下列说法正确的是（ ）
A . 开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数增大，电压表的示数增大
B . 开关S闭合后，如果将电流表和电压表调换位置，电压表不可能被烧毁
C . 采用此电路图可以探究“电流与电阻的关系”，实验时滑动变阻器的主要作用是保持电阻 R两端的电压不变，便于多次测量，求平均值，减小误差
D . 采用此电路图可以探究“电流与电压的关系”，实验时要通过改变电阻R的阻值来改变电阻R两端的电压
二、多选题
1.如图甲中 R0为定值电阻，电源电压保持不变。滑动变阻器 R1标有“ 20Ω1A”字样，电流表量程0∼0.6A，灯泡L的额定电流是0.5A。将开关S闭合，再同时断开和同时闭合 S1、 S2 ， 并移动滑片P（所有元件都安全）得到了甲电路中电流表示数与 R1阻值变化关系的图像（如图乙所示），灯泡工作时正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A . 电源电压为6V
B . R0的阻值为20Ω
C . 灯泡L的额定功率为1.8W
D . S1S2开关都断开与都闭合时，电路最大功率之比为6：11
2.在图（a）所示的电路中，理想电源电压U保持不变，R 1、R 2为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，电压表V 1、V 2的示数随电流表A的示数变化的完整图线如图（b）中①，②图线所示。电流表的示数用I表示，电压表V 1、V 2、V 3的示数分别用U 1、U 2、U 3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示，则（ ）
A . ΔU2=ΔU1+ΔU3 B . ΔU2与ΔI的比值不变 C . R2=5Ω D . U=5V
3.图甲是灯泡L和电阻R的I-U图像。将灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中，只闭合开关S 1时，灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是（ ）
A . 只闭合开关S1时，灯泡L的电阻为4Ω
B . 再闭合开关S2后，电流表的示数增大0.4A
C . 再闭合开关S2后，电路的总功率为1.4W
D . 再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生84J热量
4.小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图所示，电源电压恒为10V，电阻丝 R2粗细均匀，总长度为30cm， R1=50Ω。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0cm，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。下列说法正确的是（ ）
A . 电阻丝 R2的阻值为150Ω
B . 挡板P由B向A移动的过程中电流表示数变大
C . 电压表示数为4V时，坐位体前屈的成绩为18cm
D . 坐位体前屈成绩为12cm时，电压表示数为3V
5.小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据，画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R 1 ， 图线②表示电阻R 2。根据图像信息可判断（ ）
A . 当 R1 和 R2 串联时，两个电阻的阻值不可能相等
B . 当 R1 两端电压为9V时，通过它的电流为0.9A
C . 当通过 R1 电流为0.5A时，1min内电阻 R1 产生的热量为120J
D . 当 R1 和 R2 串联， R2 的功率为0.2W时， R1 的功率为0.4W
6.已知定值电阻 R0的阻值和未知电阻 Rx的额定电压，利用下列四种电路，通过控制开关，既能测出 Rx的阻值，又能测出 Rx的额定功率的是（ ）
A .
B .
C .
D .
7.灯泡L工作时能够承受的最大电压和电流分别为“6V，0.8A”，电阻R工作时能够承受的最大电压和电流分别为“6V，0.6A”，通过它们的电流与其两端电压变化的关系如图甲所示。现将它们连入图乙所示电路中闭合开关S，电路正常工作。下列说法正确的是（ ）
A . 灯泡的电阻随其两端电压的增大而减小
B . 为了电路安全，电源电压最大值为9V
C . 当电压表示数为3V时，电流表示数为0.6A
D . 若电源电压为4V，则通过灯泡的电流为0.3A
8.如图为一种测量环境湿度的仪器和它的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R=10Ω，R 0为湿敏电阻，R 0阻值随环境湿度的增加而减少，R 0的阻值范围为10Ω~20Ω，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A。闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A . R0两端的电压变大
B . R0两端电压变化量等于R两端电压变化量
C . 经过R0的最大电流为0.4A
D . R0在电路中的最小值为10Ω
9.如图是A、B两电阻的U-I图像。结合图中信息可知（ ）
A . A的电阻比B的电阻小
B . A、B串联接入电路中，通过的电流相等
C . A、B并联接入电路中，A的功率比B的功率小
D . 相同时间内，A消耗的电能一定比B少
10.小杨在网上购买了一种“智能家居照明灯”，如图甲所示，其内部结构如图乙所示（电磁继电器线圈的电阻不计），光敏电阻阻值R 1的大小随光照强度的增加而减小。该“智能家居照明灯”的特点是在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。保持电源电压U 0和光照强度不变时，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图丙所示。以下分析正确的是（ ）
A . 导线A连接家庭电路中的零线
B . 由丙图知，R1的阻值为20Ω
C . 滑动变阻器的最大阻值为120Ω
D . 控制电路消耗的最小功率为1.2W
三、填空题
1.某导体两端加上4.5V的电压时，通过它的电流为0.3A，这个导体的电阻为 ________ 欧；若导体两端不加电压时，通过它的电流为 ________ A，导体的电阻为 ________ 欧．
2.把电阻R 1 =5Ω与电阻R 2 =15Ω并联起来接入电路中，流过R 1、R 2的电流之比是 ________ ，R 1、R 2 两端的电压之比是 ________ ．
3.小明在研究滑动变阻器的接线方式时，尝试了如图所示两种接线方式，滑动变阻器滑片从 b端向 a端滑动过程中，图甲中灯泡亮度将 ________ ，电流表示数将 ________ ，图乙中电压表示数将 ________ 。
4.小红在探究电流与电压关系的实验时发现，当她在电阻圈两端加2.4 V的电压时，测出通过的电流是240 mA，当她在电阻圈两端所加的电压变为1.2 V时，通过该电阻圈的电流是 ________ A，此时电阻圈消耗的电功率是 ________ W，这个电阻圈的阻值是 ________ Ω。
5.一个电灯正常工作时它两端的电压是12V，通过它的电流是0.5A，现在想让它接在18V的电源仍然正常工作，应 ________ 联一个阻值是 ________ 欧的电阻．
四、实验探究题
1.在“测定小灯泡的电功率”的实验中，静静同学选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω。
（1）用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整 ________ ；
（2）静静同学在电路连接无误时，闭合开关，发现小灯泡不亮，她应该 ________ ；
A．检查线路
B．更换灯泡
C．观察两表示数
（3）观察两电表示数，发现电流表有示数，电压表指针无偏转，其故障可能是 ________ （写出一种即可）。解决该问题后，静静同学闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，其读数是 ________ V。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 ________ （选填“A”或“B”）端移动。根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙，分析图像可知：小灯泡的额定功率为 ________ W；
（4）静静同学选用的是下列哪种规格的变阻器 ________ 。
A．“10Ω 1A”的滑动变阻器
B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
2.下面是小明同学所做的电学实验：
Ⅰ.探究电流与电阻的关系：
（1）实验用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω六个电阻、电压恒为6V的电源、“50Ω；1A”的滑动变阻器等器材。当连接完图甲所示电路后，小明检查时发现连接电路过程中有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确，在应改动的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法 ________ ；
（2）小明把电阻分别接入电路进行实验，实验中控制电阻两端的电压为2V不变，他用5Ω的电阻进行完实验后，断开开关并保证滑动变阻器的滑片位置不动，换上10Ω的电阻后闭合开关，电压表的指针应该指在图乙中 ________ （填“①”、“②”或“③”）的位置，为了完成实验，小明应该让滑动变阻器的滑片 ________ （填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”）；
（3）更换变阻器并多次实验后小明得到结论：电压定时，电流与电阻 ________ ；
Ⅱ.测量定值的电阻：小明想利用如图丙所示的电路测量未知电阻 Rx的大小（ R0阻值已知），下面是他的实验过程，请你帮他完成实验；
（4） ________ （填三个开关的状态），读出此时电压表的示数为 U1 ， 即为电源电压。
（5） ________ （填三个开关的状态），读出此时电压表的示数为 U2；
（6）未知电阻阻值的表达式为： Rx= ________ 。
五、计算题
1.某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料所承受的撞击力进行测试，测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，从一定高使由静止自由释放 20kg重物，经撞击后样品材料仍完好无损，最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中，电流表的示数/随时间t变化的关系如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为 24V ， 定值电阻 R0为 10Ω ， g=10N/kg ， 求：
（1）在重物下落的过程中，从图乙中可以看出电路电流表的示数保持 0.2A不变，则此过程中压力传感器的电阻是多少？
（2）在撞击过程中，该样品受到的最大撞击力是多少？
（3）图乙x是重物静止在样品上，则x的值为多少？
2.把演示电流计串联电阻后就可以改装成电压表。如图所示，已知电流计满偏时电流为5×10 ﹣4A，若把A、B两点接入电路时相当于量程为3V的电压表，R 1的阻值为5.5kΩ．
（1）电流表的内电阻是多少？
（2）若R2是阻值为24kΩ的电阻，则把A、C两点接入时相当于多大量程的电压表？
3.王老师桌上有一张老式加热鼠标垫（内有一根加热电阻丝），如图所示，鼠标垫质量为 200g ， 规格为“ 5V 5W”（忽略温度对电阻的影响）。
（1）求鼠标垫的电阻；
（2）鼠标垫正常工作 10min ， 温度升高7℃，若此过程中热损失为30%，估算鼠标垫的比热容；
（3）请你帮老师扩大鼠标垫温度调节范围，现有12V的电源、规格为“5Ω 2A”“20Ω 1A”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，要求①画出电路图，标出所选滑动变阻器的规格，②计算改装后电路消耗的最大功率及滑动变阻器接入电路的最小电阻值。
4.如图甲是电阻R和规格“2.5 V 1.25 W”灯泡L的I﹣U图像。求：
（1） 灯泡L正常发光时的电阻。
（2） 若仅将电阻R和灯泡L串联在电路中，为确保电路安全，电路两端的最大电压。
（3） 若将电阻R、灯泡L、滑动变阻器R 0连接在如图乙的电路中，电源电压恒为3 V，当开关S接1时，调节滑片，使R 0的功率等于R的功率，电路的总功率为P 1；当开关S接2时，调节滑片，使R 0的功率是灯泡L的功率2倍，电路的总功率为P 2 ， 则P 1︰P 2。
5.已知电源电压为12V保持不变， R1=25Ω ， 小灯泡正常发光时的电流为0.3A。（不考虑灯丝电阻变化）
（1） 断开S 1、S 2此时小灯泡L正常发光，求小灯泡正常发光的电压；
（2） S 1、S 2都闭合时，电流示数变为0.6A，求R 2的阻值。
六、综合题
1.小邦和小册在学校科技社团活动中了解到：电源是持续供电的装置，电源内部也是一段电路，也有电阻，它被称为电源的内电阻，简称内阻，可以把电源看成由一个电压为E的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示。
为了测量E和r，小邦同学设计了如图乙所示电路。已知R1=1Ω，R2=2Ω，当闭合开关S、S1 ， 断开开关S2时，电压表的示数为3V；当闭合开关S、S2 ， 断开开关S1时，电压表的示数为4V。（不考虑电表内阻的影响）试分析：
（1）理想电源电压E= ________ V；电源的内电阻r= ________ Ω；
小册想到用图像反映物理量间的变化关系是物理学研究的常用方法，于是他设计了如图丙所示电路，通过改变电阻箱的阻值，测出多组电压、电流的数据，作出电压与电流的关系图像，如图丁所示，电压与电流的关系图像是一条倾斜直线；
（2）已知：理想电源电压E、电源的内电阻r、电压表示数U、电流表示数I，可以得出图丙中表达式U= ________ ；（用上述物理量表示）
（3）若考虑电表内阻的影响，则图丁所画图像下列说法正确的一项是 ________ 。
A．该直线与纵轴交点的值表示短路电源电压
B．该直线与纵轴交点的值表示断路最大电流
C．该直线斜率的绝对值一定小于电源的内阻r
D．该直线斜率的绝对值一定大于电源的内阻r
2.图甲为某型号电子秤，其原理图如图乙所示，R 0为定值电阻，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示。改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变。空载时（踏板上不放物体），电压表的示数为1V，g取10N/kg。
（1）R0阻值为 ________ Ω；
（2）该电子秤的量程是 ________ ；
（3）如果保持电子秤结构和电压表量程不变，使该电子秤的量程变为110kg，你设计的方案是：在R左侧串联一 ________ Ω的电阻，或在R0两端并联一个 ________ 的电阻。

3.在学校科学创新活动实践课中，小丽同学设计了一个防踩踏模拟报警装置，其工作原理如图甲所示， ABO为一水平杠杆， O为支点， OA:OB=4:1 ， 闭合开关S，当水平踏板所受压力增大，电压表的示数达到3V时，报警器 R0开始发出报警信号，已知电路中电源电压为12V，报警器 R0的阻值恒为 5Ω ， 压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系图像如图乙所示，踏板，压杆和杠杆的质量均忽略不计。
（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而 ________ （选填“增大”“不变”或“减小”）；
（2）当踏板空载时，闭合并关S，电压表的示数为 ________ V；
（3）当报警器 R0开始报警时，踏板设定的最大压力值为 ________ N；
（4）若电源电压在使用一段时间后略有降低，为保证报警器 R0仍在踏板原设定的最大压力值时才报警，则踏板触点B应向 ________ （选填“左”或“右”）移动一点。
4.常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是“燃料电池型”，利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，其工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙；另一种是“气敏电阻型”，其工作电路如图丙，电源电压为9V， R1是阻值为25Ω的定值电阻， R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁，酒精浓度（n）表示每100mL呼出气体中酒精的含量。
（1） 燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度成 ________ ；使用“燃料电池型”测试仪，已知 Rp的阻值为20Ω，电流表显示酒精浓度，则电流表 ________ A的刻度线应标40mg/100mL。
（2） 使用“气敏电阻型”测试仪时，驾驶员呼出的酒精浓度越大，电压表示数 ________ 。当电压表的示数为3V时，被测试驾驶员 ________ 驾车（选填“正常”、“饮酒”或“醉酒”）；
酒精含量
酒驾认定标准
n