人教版九年级全册第十七章 欧姆定律综合与测试练习
展开时间:60分钟 满分:100分
一、选择题(每小题3分,共36分)
1.关于电流、电压、电阻三者的关系,下列说法正确的是( )
A.有电压就一定有电流,因为电压使电路中形成了电流
B.导体两端的电压随电流而改变,并成正比
C.加在同一导体上的电压增大几倍,通过导体的电流也会增大几倍
D.当电流增大2倍时,导体的电阻也增大2倍
2.一根粗细均匀的金属导线,其电阻为R,将其剪成长度相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻为( )
A.2RB.RC.R2 D.R4
3.如图所示,闭合开关后两灯不亮,用电压表先后测得UAD=UAC=UAB=4.5 V,则故障可能是( )
A.灯L1发生断路B.灯L2发生断路
C.灯L1发生短路D.灯L2发生短路
4.在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.电压表V示数变大
C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变大
5.小满、小希和小梦按各自设计的电路图进行实验,并将实验数据记录在表格中,如图所示.其中电路图与实验数据不对应的是
( )
小满 小希 小梦
A.小满B.小希C.小梦D.都不对应
6.在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8 A;开关S断开后,电流表的示数改变了0.5 A,则R1与R2的阻值之比为( )
A.13∶5B.3∶5C.5∶3D.5∶13
7.如图所示,电源电压为6 V不变,电压表选用0~3 V量程,电流表选用0~0.6 A量程,R1=6 Ω,滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω.为了保证两表均不损坏,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是( )
A.0~4 ΩB.2~4 ΩC.4~6 ΩD.0~6 Ω
8.在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示.先在A、B间接入5 Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表示数.接着取下5 Ω的电阻,分别换上10 Ω、15 Ω的定值电阻,移动滑片,使电压表示数仍为2 V.但在实验中,当换上15 Ω的定值电阻时,小明无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2 V.对此现象,下列分析正确的是( )
A.15 Ω电阻太小,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.滑动变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的滑动变阻器继续实验
C.在第一次接入5 Ω的定值电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5 V,重新进行实验
D.将三个电阻按15 Ω、10 Ω、5 Ω由大到小的顺序接入进行实验,可以避免这种现象
9.如图所示,已知R1=R2,当开关S1闭合、开关S掷到2时,电压表与电流表的示数分别为U1和I1;当开关S1断开、开关S由2掷到1的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表与电流表的示数分别为U2和I2.以下判断正确的是( )
A.U1>U2 I1>I2B.U1
A.5 ΩB.3 ΩC.2 Ω Ω
11.[多选]为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度检测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精气体浓度的关系如图乙所示.当接通电源时,下列说法正确的是( )
A.当酒精气体浓度减小时,R的阻值减少
B.当酒精气体浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值不变
C.当酒精气体浓度增大时,电压表的示数变大
D.当酒精气体浓度增大时,电流表的示数变小
12.[多选]某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3 V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像.以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系B.实验中电压表的示数保持0.5 V不变
C.滑动变阻器阻值的变化范围为1~5 ΩD.将Rx从5 Ω换成10 Ω后,应将滑片P向右移
二、填空题(每空2分,共32分)
13.某用电器正常工作时的电压为6 V,阻值为15 Ω,将它与一只20 Ω的电阻串联后接到电压是 V的电源上,此用电器才能正常工作.
14.在如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S2时,电压表的示数为6 V,则电源电压为 V;只闭合开关S1时,电压表的示数为2 V,若已知L2的阻值为10 Ω,则L1的阻值为 Ω.
15.在如图所示的电路中,已知A、B两点之间的电压为6 V且保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω,R2的最大阻值为20 Ω,当滑片移动时,电压表的示数范围是 ;滑片P向左移动时,电压表的示数将 (填“不变”“变大”或“变小”).
16.如图所示的电路,电源电压不变,电阻R1=20 Ω,R2=10 Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,电流表的示数为0.1 A,则电源电压为 V,U1∶U2= ;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为0.25 A,则R3= Ω.
17.如图所示电路中,电源两端电压可以在220~240 V之间波动,电子器件的阻值能够随着电压变化而自动改变,灯泡L只能在“220 V 1 A”的条件下工作.若我们将20 Ω的定值电阻R0与这种电子器件并联后,灯泡就始终能够正常工作.当电源两端的电压为240 V时,该电子器件所在的支路相当于 (填“通路”“开路”或“短路”).
18.如图所示,滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电流表示数的变化范围是0.24~0.45 A,电压表示数的变化范围是4.8~9 V.那么电源电压为 V,电阻R1的阻值为 Ω.
19.如图甲所示的电路中,电源电压恒为12 V,滑动变阻器的铭牌上标有“100 Ω 0.5 A”字样,图乙为R1的I-U图像,则R1的阻值为 Ω.当电路中的电流为0.2 A时,滑动变阻器R2接入电路中的阻值为 Ω.为了不损坏滑动变阻器,R2接入电路中的阻值应不小于 Ω.
甲 乙
20.在如图所示的电路中,R1=R2,开关S闭合后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分别为I0、U0,经过一段时间后,一个电表示数变大,一个电表示数变小.已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息写出电表的示数及相应的故障: ; .
三、实验探究题(第21小题10分,第22小题8分,共18分)
21.在探究“电流与电阻的关系”实验过程中,小明选择了5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω共4个电阻进行实验,电路图如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于 (填“断开”或“闭合”)状态.
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是 (填字母).
A.电阻断路B.电流表坏了C.滑动变阻器短路D.电阻短路
(4)排除电路故障后进行实验.为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用.实验中,当把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,应把变阻器滑片向 (填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住 (填“电压表”或“电流表”)才可能达到这个目的.
(5)根据实验数据,作出I-R图像如图丙所示.根据实验目的分析图像可得出的结论是: .
22.某实验小组的同学用如图所示的电路测大约几十欧的电阻的阻值.
实验室提供的器材:待测电阻Rx,电压约为3 V的电源,电压表V(量程为0~3 V),开关S,导线若干.
供选择的器材:滑动变阻器R1(500 Ω 0.5 A),滑动变阻器R2(30 Ω 0.5 A),电流表A1(量程0~0.6 A),电流表A2(量程0~60 mA).
实验过程:
①选择合适的器材,断开开关,按电路图连接电路;
②调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关;
③缓慢调节滑动变阻器的滑片到不同位置,稳定后,分别读取电流表和电压表的示数I和U,下表是该组同学按正确操作测得的6组数据.
④断开开关,拆除电路,复原实验器材.
回答下列问题:
(1)电流表应该选 ,滑动变阻器应该选 .
(2)滑动变阻器接入电路的阻值减小,电压表的示数 (填“减小”“不变”或“增大”).
(3)利用表中数据,可算得待测电阻Rx= Ω.(结果保留整数)
四、计算题(第23小题6分,第24小题8分,共14分)
23.如图所示,电源电压和小灯泡电阻不变,R1=5 Ω,小灯泡L标有“6 V 0.6 A”字样(正常发光时灯L两端电压为6 V),电流表量程为0~3 A,滑动变阻器标有“2 A”字样.
(1)只闭合开关S1时,小灯泡正常发光,求:电流表、电压表的示数和电源电压.
(2)闭合开关S1、S2、S3,滑片移到b端时,电流表的示数为I总=2 A,求滑动变阻器的最大阻值.
24.如图甲所示,某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试.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,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损.从重物开始下落到撞击样品的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示.电源电压U=24 V,定值电阻R0=10 Ω.则:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
第十七章 综合能力检测卷
1.C 【解题思路】 电路中有电压且电路闭合时电路中才会有电流,有电压不一定有电流,故A错误;导体中的电流随电压而改变,在导体电阻不变的情况下,电流与电压成正比,故B错误;由欧姆定律可知,加在同一导体上的电压增大几倍,通过导体的电流也会增大几倍,故C正确;导体的电阻不随电压、电流的变化而变化,故D错误.故选C.
2.D 【解题思路】 将一根粗细均匀、电阻为R的金属导线剪成长度相等的两段,则每段导线的电阻为12R,再将两段导线并联起来,并联后的电阻为12×12R=R4.
3.A 【解题思路】 闭合开关后两灯不亮,说明电路断路,根据题意可知,电压表接在AB间时,其示数为4.5 V,说明AB间有断路,即选项A正确.
4.C 【解题思路】 由题图可知,闭合开关后,R与L并联,电压表测电源电压,示数不变,电流表A1测干路电流,A2测通过灯泡的电流.滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,通过滑动变阻器的电流变小,通过灯泡的电流不变,电流表A2示数不变,灯泡亮度不变,根据I=I1+I2可知,A1示数变小.故选C.
5.B 【解题思路】 小满实验的电路图中定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量串联电路电流,电压表测量定值电阻两端电压,由I=UR可得电流与电压成正比,故电路图与实验数据对应;小希实验的电路图中定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量串联电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,因为滑动变阻器的电阻不断改变,所以电流与电压不成正比,故其电路图与实验数据不对应;小梦实验的电路图中定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量串联电路电流,电压表测量电源电压,电源电压不变,移动滑动变阻器滑片,电路中总电阻变化,电流变化,故其电路图也与实验数据对应.故选B.
6.C 【解题思路】 电流表改变的示数就是通过电阻R2的电流,即I2=0.5 A;通过电阻R1的电流I1=I-I2=0.8 A-0.5 A=0.3 A;因为并联电阻两端的电压相等,所以R1与R2的阻值之比为 R1R2=I2I1=
7.C 【解题思路】 由题意可知,R1与滑动变阻器串联.由串联电路分压定律U1U2=R1R2可知,当R2阻值等于R1阻值时,电压表示数为电源电压的12,即3 V,当R2阻值大于R1阻值(即6 Ω)时,电压表示数大于3 V,超过量程,所以滑动变阻器的阻值范围为0~6 Ω.又电流表量程为0~0.6 A,电源电压U=6 V,则电路中最小总阻值为10 Ω,因为小于10 Ω时电流表超出量程.故R2阻值范围为4~6 Ω.
8.D 【解题思路】 根据串联分压的规律可得U滑UR=R滑R,则当换用阻值更大的定值电阻时,电压表的示数将变大,为保证电压表的示数不变,应增大滑动变阻器的阻值,定值电阻的阻值越大,所需滑动变阻器的阻值越大;当所用定值电阻增大到某一值时,滑动变阻器不能使定值电阻两端的电压保持在2 V不变,说明滑动变阻器的最大阻值较小,由此可知,A、B错误.若使电压表的示数为1.5 V,则滑动变阻器分得的电压会更大一些,所需滑动变阻器的阻值会更大,所以C错误.将三个定值电阻按15 Ω、10 Ω、5 Ω由大到小的顺序接入进行实验,当R=15 Ω时,所需滑动变阻器的阻值最大,此时调节电压表示数到某一值,则用其他两个定值电阻做实验时,所需滑动变阻器的阻值更小一些,则可以使定值电阻两端的电压不变,能完成后续实验,故D正确.
9.B 【解题思路】 当开关S1闭合、开关S掷到2时,R0和R2并联,电压表测闭合的开关S1两端电压,故U1=0,电流表测干路上的电流,为I1=UR0+UR2.当开关S1断开、开关S由2掷到1,同时滑动变阻器的滑片移到最左端,电路中只接入R1,电压表测电源电压,为U2=U,电流表测通过R1的电流,为I2=UR1.由于R1=R2,故I1>I2,综上分析可得,B正确.
10.B 【解题思路】 分析电路可知,电阻R0、Rx、R串联在电路中,电流表测量电路中的电流,当S掷于a时,电压表测量Rx和R两端的电压,由已知条件可得:Rx+R=U1I1= Ω ①;当S掷于b时,电压表测量定值电阻R两端的电压,由已知条件可得:R=U1-0.7VI1+0.4A=2.5V-+0.4A=2 Ω ②,将②代入①可得:Rx=3 Ω,故选B.
11.BC 【解题思路】 根据题中图像可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,故A错误;由题中电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,所以电压表的示数与电流表的示数的比值为定值电阻的阻值,它是不变的,故B正确;由题知,酒精气体浓度传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,测试到的酒精气体浓度越大,酒精气体浓度传感器的电阻越小,根据欧姆定律可知,电路电流越大,定值电阻两端的电压越大,即电压表示数越大,故C正确;当酒精气体浓度增大时,酒精气体浓度传感器的电阻减小,根据欧姆定律可知,电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故D错误.
12.CD 【解题思路】 根据图像可知,该同学研究的是电压一定时,电流与电阻的关系,A错;从图像中取点计算可知,实验中电压表的示数保持2.5 V不变,B错;滑动变阻器两端的电压为3 V-2.5 V=0.5 V,根据图像可知电路中电流的变化范围为0.1~0.5 A,因此滑动变阻器阻值的变化范围为1~5 Ω,C对;增大Rx的阻值,若要保持Rx两端电压不变,根据串联电路分压规律可知,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑片应向右移动,D对.
13.【参考答案】 14
14.【参考答案】 6 20
【解题思路】 当只闭合开关S2时,电压表测电源电压,所以电源电压为6 V;当只闭合开关S1时,电压表测灯泡L2两端的电压,已知L2的阻值为10 Ω,则I=2V10Ω=0.2 A,因灯泡L1与L2串联,所以通过它们的电流都等于0.2 A,灯泡L1两端的电压等于电源电压减去灯泡L2两端的电压,即6 V-2 V=4 V,根据欧姆定律的变形公式可求出L1的阻值为 R=4V0.2A=20 Ω.
15.【参考答案】 2~6 V 变大
【解题思路】 当滑片在最右端时,R1、R2串联,电路中的总电阻为R=R1+R2=10 Ω+20 Ω=30 Ω,电路中的电流为I=UR=6V30Ω=0.2 A,电压表的示数为U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V;当滑片在最左端时,R1两端的电压为6 V,电压表的示数为6 V,故电压表的示数范围为2~6 V.当滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,故R1两端的电压变大,即电压表的示数将变大.
16.【参考答案】 3 2∶1 30
【解题思路】 当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,R1、R2两端的电压分别为U1=IR1=0.1 A×20 Ω=2 V,U2=IR2=0.1 A×10 Ω=1 V,所以,电源电压U=U1+U2=2 V+1 V=3 V;R1、R2两端的电压之比U1∶U2=2∶1;当开关S1、S2、S3都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,则电路中的总电阻R=UI'=3V0.25A=12 Ω,由1R=1R1+1R3,即112Ω=120Ω+1R3,解得:R3=30 Ω.
17.【参考答案】 开路
【解题思路】 电源两端的电压为240 V时,灯泡仍能正常工作,即灯泡两端电压为220 V,电路中的电流为1 A,则R0与电子器件两端电压为20 V,电阻为20 Ω,故电子器件所在的支路相当于开路.
18.【参考答案】 9 20
【解题思路】 由电路图可知,当滑片P位于最左端时,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,此时两电表的示数最大,由两电表示数的变化范围可知,电源电压U=9 V,电路中的最大电流I=0.45 A,则R1的阻值为R1=UI=9V0.45A=20 Ω.
19.【参考答案】 20 40 4
【解题思路】 取R1的I-U图像中的一点,如(4 V,0.2 A),则电阻R1=U1I=4V0.2A=20 Ω;R1、R2串联,当电路中的电流为0.2 A时,滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=12 V-4 V=8 V,则R2=U2I=8V0.2A=40 Ω;为了不损坏滑动变阻器,电路中的电流不能超过0.5 A,电路中的电流为0.5 A时,总电阻为R=12V0.5A=24 Ω,则R2接入电路的最小阻值为R2min=24 Ω-20 Ω=4 Ω.
20.【参考答案】 2I0、0 V,R1短路 0 A、2U0,R1断路
21.【参考答案】 (1)如图所示.
(2)断开 (3)A (4)调节电阻两端电压保持不变 左 电压表 (5)导体两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解题思路】 (1)由题图甲知,实验中电压表测R两端电压,滑动变阻器与R串联,滑片向右移动时滑动变阻器连入电路中的电阻变小,所以应把滑动变阻器右下角接线柱接入电路.
(3)闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,原因可能是电压表所测量的电阻断路,这样使得电压表串联接入电路中,故A符合题意;如果电流表坏了,整个电路断路,电压表也不会有示数,故B不符合题意;如果滑动变阻器短路,电流表会有示数,且更大,故C不符合题意;如果电阻短路,则电压表的示数将为零,且电流表的示数将变大,故D不符合题意.
(4)探究“电流与电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,不断改变电阻阻值,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以调节电阻两端电压保持不变;根据串联电路的分压原理,把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,电阻分压变大,滑动变阻器分压变小,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻分压,增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大,由图示电路图可知,闭合开关后应向左移动滑片,同时眼睛盯住电压表.
22.【参考答案】 (1)A2 R1 (2)减小 (3)57
【解题思路】 (1)由表中数据可得,电流的最大值是42 mA,电流表的量程稍大于42 mA时,既可保证不超量程,还可以使读数更准确,所以电流表选择A2;串联电路中电流表示数最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,其两端电压最大,分析表中数据可得,滑动变阻器的最大阻值至少为2.40V7mA≈342.9 Ω,故变阻器要选择R1.
(2)根据串联电路的特点,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,其两端电压越小,即电压表的示数减小.
(3)U=U源-IRx,从表格中任取两组数据代入,联立可解得Rx≈57 Ω.
23.解:(1)只闭合开关S1时,通过电路中的电流I=0.6 A,
电压表的示数U1=IR1=0.6 A×5 Ω=3 V,
电源电压U= UL正常+U1=6 V+3 V=9 V.
(2)闭合开关S1、S2、S3,小灯泡被短路,滑动变阻器与R1并联.
滑片移到b端时,通过R1的电流I1=UR1=9V5Ω=1.8 A,
通过Rab的电流Iab=I总-I1=2 A-1.8 A=0.2 A,
滑动变阻器的最大阻值Rab=UIab=9V0.2A=45 Ω.
24.解:(1)由图乙可知,重物未撞击传感器时,电路中的电流I=0.2 A,
根据欧姆定律可知,定值电阻R0两端的电压为U0=IR0=0.2 A×10 Ω=2 V,
压力传感器两端的电压为UN=U-U0=24 V-2 V=22 V,
压力传感器的电阻为RN=UNI=22V0.2A=110 Ω.
(2)由图丙可知,撞击力最大时,压力传感器的电阻最小,此时电路中的电流最大,又由图乙可知,最大的电流为Im=1.2 A,
根据欧姆定律可知,电源电压为U=Im(R0+R),
则压力传感器的电阻最小为R=UIm-R0=24V1.2A-10 Ω=10 Ω,
由图丙可知,样品受到的最大撞击力为F=600 N.数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
0.40
电流I/mA
7
14
21
28
35
42
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
D
A
C
B
C
C
D
B
B
BC
CD
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