物理九年级上册第五章 欧姆定律综合与测试课后作业题
展开第五章欧姆定律练习(4)2021-2022学年教科版物理九年级上册
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.电阻R1、R2串联后接到电源上,已知R1为18Ω,R2为9Ω,R1两端的电压为3.6V,则电源电压为( )
A.1.8V B.5.4V C.7.2V D.10.8V
2.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,使滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,以下说法正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电流表A2的示数变小
C.电流表A1的示数变小 D.以上的说法都不正确
3.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是( )
A.电压表V示数变大
B.电流表A1示数不变
C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值变小
D.电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
4.某同学利用如图1所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图2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0.5V不变
C.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
D.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω
5.在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后,设计了一种电子秤。原理如图所示,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关 S,当物体放在秤盘上时,滑片下移。现将秤盘上增加重物后,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数不变,电压表示数变大 D.电流表示数不变,电压表与电流表的示数之比变小
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,只闭合开关时,电压表与的示数之比为3∶2;只闭合开关时,电压表与的示数之比为5∶3,则与的电阻之比为( )
A.5∶3 B.4∶3 C.3∶4 D.3∶5
7.如图所示是体重自动测试仪的工作原理图下列说法正确的是( )
A.体重越大,体重示数计的示数越小
B.体重示数计是用电流表改装而成的
C.电阻 R1在电路中没有作用,可以去掉
D.该体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路状态
8.如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,定值电阻的阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是( )
A.电压表的示数减小
B.电压表示数与电流表示数的比值不变
C.当滑片移到中点时,电压表示数为2 V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2 A
9.在如图所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针都向右偏转相同角度,则电阻R1和R2的阻值之比为( )
A.5∶1 B.1∶5 C.4∶1 D.1∶4
10.在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像据图像分析,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件总电压是2.5V
D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,甲、乙电阻之比为1:2
11.如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关S,电压表示数为2V。下列说法正确的是( )
A.电压表测R2两端电压 B.R1、R2组成并联电路
C.R1、R2阻值之比为2∶1 D.若开关S断开,电压表示数为0
12.如图,交警手拿的是检查“酒驾”的测试仪。测试仪里面的酒精气体传感器,是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大。下列四个电路图,符合其原理的是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示电路,电源两端电压12V保持不变。下列说法中错误的是( )
A.当开关S1闭合、S2断开,L2与L3串联,电压表V1测量L3两端电压,电压表V2测量L2两端电压
B.当开关S1断开、S2闭合,L1与L3串联,电压表V1示数为12V
C.当开关S1、S2断开,三个小灯泡串联,若电压表V1示数为7V,电压表V2示数为9V,则小灯泡L1两端电压为4V
D.开关S1闭合、S2断开,过了一段时间后,电流表示数突然增大,电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0,则故障原因可能为L3短路
二、填空题
14.在如图甲所示的电路中,滑片P滑到a点和b点时,电压表和电流表示数如图乙所示。则电源电压是___________V;当滑片P滑到b点时,电阻R2的电压为___________V。
15.图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻阻值为,滑动变阻器标有“ 1A”,电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论:保持导体___________一定,通过导体的电流与它两端电压成比。向左移动滑片,___________表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________。
16.如图所示是电热“暖手宝”,它利用三节干电池串联供电,发热时间长,深受广大用户喜爱,则:
(1)“暖手宝”工作时电压为___________伏;
(2)已知“暖手宝”的电阻为2 Ω,则其工作电流为___________安。
17.电阻R1=8Ω,R2=2Ω,若将两电阻串联在24V电源两端,此时电路中的总电阻为______Ω。电阻R1两端的电压为___。若将两电阻并联后接在24V电源两端,通过的R1电流为______A。
18.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向下滑动过程中,电流表A1示数________,电流表A示数________。(均选填”变大”、“变小”或“不变”)
19.如图是关于电阻A、B的I-U图像,电阻值较大的电阻是__________。若将A、B两电阻串联后接在电压为3V的电源两端,则串联电路中的电流是__________A,此时电路总电阻值是__________。
三、简答题
20.甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
(1)甲小组选取的定值电阻为25Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其值为_____Ω,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为_____V;实验中若增大电阻箱阻值,电压表示数将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U﹣R图象(如图丙).由图象可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为_____V,该组所选用定值电阻的阻值为_____Ω.
21.当多个电阻并联时,其等效电阻称为并联电路的总电阻。请推证:将两个电阻Rl、R2并联起来,其总电阻R总与R1、R2的关系为:。
22.试据并联电路电流、电压的特点证明:并联电路的总电阻的倒数等于并联各支路电阻的倒数之和(仅限两个电阻)
23.n个相同的电阻R串联,其总电阻可以用一个等效电阻R0表示,请根据串联电路中电流、电压规律和欧姆定律推证:
R0=nR.
参考答案
1.B
【详解】
由于串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
又因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
U=I(R1+R2)=0.2A×(18Ω+9Ω)=5.4V
故选B。
2.C
【详解】
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过电阻R1的电流,等效电路图如图所示;
A.电源电压不变,电压表示数不变,故A错误;
B.由欧姆定律可知,流过R1的电流I1不变,电流表A2示数不变,故B错误;
CD.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值R2变大,由欧姆定律可知,流过滑动变阻器的电流I2变小;干路电流
I=I1+I2
变小,电流表A1示数变小,故A1示数变小;故C正确,D错误。
故选C。
3.D
【详解】
A.由电路图可知,R1和滑动变阻器R2并联,电压表V测量R2的电压,电流表A1测量总电流,电流表A2测量R2支路的电流。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,根据并联电路电压规律,电压表V的示数不变,故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,R2接入的阻值变小,则R2支路的电流变大,因为并联电路中,各支路互不影响,所以R1支路的电流不变,则总电流变大,即A1示数变大,故B错误;
C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值就是R1支路的电流,因为并联电路中,各支路互不影响,R1支路的电流不变,电流表A1示数与电流表 A2示数的差值不变,故C错误;
D.电压表V示数为R2两端的电压,电流表A2示数为通过R2的电流,电压表V示数与电流表A2示数的比值,即为R2的阻值,因为滑动变阻器的滑片P向下滑动,所以R2的阻值变小,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变小,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】
A.更换5个定值电阻,而图乙是关于电流和电阻的图像,那么该同学研究的是电流和电阻的关系,故A错误;
B.从图乙可以看到,当电阻是5Ω时,电流是0.5A,那么Rx两端的电压是
即实验中电压表的示数保持2.5V不变,故B错误;
C.将Rx从10Ω换成15Ω后,电阻值变大,根据串联电路的分压原理可知,为了保持Rx电压不变,滑动变阻器接入电路的阻值也应该变大,应将滑片P向右移,故C错误;
D.实验中电压表的示数保持2.5V不变,那么滑动变阻器两端的电压是0.5V,串联电路电流处处相等,流过变阻器最小的电流是0.1A,最大是0.5A,那么滑动变阻器阻值最小
最大
滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
AB.滑动变阻器全部接入,滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器的阻值不变,总电阻不变,电流不变,故AB错误;
CD.根据串联分压,电阻越大,电压越大,当物体放在秤盘上时,滑片下移,电压表测量的部分电阻变大,故电压表的示数变大,故C正确,D错误。
故选C。
6.B
【详解】
只闭合开关S1时,电阻R1与R0串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R1两端电压;因为电压表V1、V2示数之比为3∶2,即
U∶U1=3∶2
则
U1∶U0=2∶1
根据串联分压原理可知
R1∶R0=U1∶U0=2∶1
故
R1=2R0
只闭合开关S2时,电阻R2与R0串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端电压;因为电压表V1、V2示数之比为5∶3,即
U∶U2=5∶3
故
U2∶U0′=3∶2
根据串联分压原理可知
R2∶R0=U2∶U0′=3∶2
解得
所以
故选B。
7.B
【详解】
AB.由电路图可知,体重示数计串联在电路中,所以体重示数计是用电流表改装成的,当测试仪所测体重越大时,滑片上移,滑动变阻器接入电路的电阻越小,总电阻变小,由可知,电路中的电流越大,即体重示数计的示数越大,故A错误、B正确;
C.当滑片上移到最上端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,如果没有定值电阻,将形成电源短路,因此定值电阻有保护电路的作用,故C错误;
D.当自动体重测试仪不工作时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路,故D错误。
故选B。
8.B
【详解】
A.当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大、定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
B.因电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流,由于定值电阻的阻值不变,所以根据欧姆定律可知,电压表示数与电流表示数的比值不变,故B正确;
C.当滑片移到中点时,变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路中的电流
I′== =0.3A
电压表的示数
U=I′R=0.3A×10Ω=3V
故C错误;
D.当滑片移到a端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为零,此时电流表示数
I===0.6A
故D错误。
故选B。
9.C
【详解】
由电路图可知,当闭合开关后,两电阻串联,V1测R2两端的电压,电压表V2测电源电压;因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以,电压表V2的示数是电压表V1示数的5倍,即
U=5U2
则电阻R1和R2两端的电压之比
在串联电路中,各处的电流相等,由U=IR可知,电阻R1和R2的阻值之比
故选C。
10.D
【详解】
A.由图可知,甲元件中电流与电压关系为过原点直线,为正比关系,乙元件中的电流与电压关系为曲线,不成正比,故A错误;
B.由图可知,乙元件电流与电压关系为曲线,不是一个定值电阻,故B错误;
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,根据图像,甲元件两端电压为1V,根据串联电流关系,通过乙元件的电流为0.2A,根据图像,乙元件两端电压为2V,因此甲、乙两元件总电压是3V,故C错误;
D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,由图可知,通过甲元件的电流为0.4A,通过乙元件的电流为0.2A,可计算甲、乙电阻分别为
则甲、乙电阻之比为
故D正确。
故选D。
11.C
【详解】
ABC.由电路图知,R1、R2两个电阻串联在电路中,电压表测R1两端的电压。据串联电路的电压特点知,R2两端的电压
U2=U-U1=3V-2V=1V
据串联电路的分压特点有
R1∶R2=U1∶U2
所以
R1∶R2=2V∶1V=2∶1
故AB错误,C正确;
D.若开关断开,电压表与电源仍是接通的,那么电压表的示数不为0,为电源电压。故D错误。
故选C。
12.B
【详解】
A.酒精浓度越大,气敏电阻越小,电路的总电阻越小,此时电压表测电源电压,故电压表示数不变,故A不符合题意;
B.此电路中电压表测定值电阻两端电压,酒精浓度越大,气敏电阻越小,由串联电路电阻分压规律可知,此时定值电阻两端电压越大,故电压表示数越大,故B符合题意;
C.此电路中电压表测气敏电阻两端电压,酒精浓度越大,气敏电阻越小,由串联电路分压规律可知,此时气敏电阻两端电压越小,故电压表示数越小,故C不符合题意;
D.此电路中电压表直接串联进电路,相当于测量电源电压,故酒精浓度越大,电压表示数不变,故D不符合题意。
故选B。
13.D
【详解】
A.当开关S1闭合、S2断开,L1短路,L2与L3串联,电压表V1测量L3两端电压,电压表V2测量L2两端电压,故A正确,不符合题意;
B.当开关S1断开、S2闭合,L2短路,L1与L3串联,电压表测电源电压,示数为12V,故B正确,不符合题意;
C.当开关S1、S2断开,三个小灯泡串联,电压表V1测L1、L3,电压表V2测L1、L2,则L1两端电压为
U1=U1+U3+U1+U2-U=7V+9V-12V=4V
故C正确,不符合题意;
D.开关S1闭合、S2断开,L2与L3串联,过了一段时间后,电流表示数突然增大,电路中电阻变小,电压表V1变为12V、电压表V2示数变为0,则与V2并联的L2可能短路,故D错误,符合题意。
故选D。
14.6 4
【详解】
[1]由电路图知道,当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,由图象知道,电路中的最大电流0.6A时,电压表的最大示数为6V,即电源电压为6V。
[2]由知道,定值电阻R1的阻值
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图象知道,电路中的最小电流I′=0.2A,则电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值
由串联电路的分压原理知道,此时电阻R2的电压为4V。
15.电阻 电压 10
【详解】
[1]由图可知,电阻一定时,电流电压图像为过原点直线,通过导体的电流与它两端电压成比。
[2][3]假设电压表先达到3V,此时电流表示数为
符合假设,故电压表先达到最大刻度,电源电压6V,此时变阻器分压3V,所以变阻器电阻和定值电阻一样,为10Ω。
16.4.5 2.25
【详解】
(1)[1]由题意可知,“暖手宝”,它利用三节干电池串联供电,一节干电池的电压是1.5V,那么三节干电池串联的电压是
那么“暖手宝”工作时电压是4.5V。
(2)[2]由上述解析可知,“暖手宝”工作时电压是4.5V,“暖手宝”的电阻为2 Ω,根据欧姆定律可知,其工作电流是
其工作电流是2.25A。
17.10 19.2V 3
【详解】
[1]根据串联电路中的总电阻等于各电阻之和,则电路中的总电阻为
R=R1+R2=8Ω+2Ω=10Ω
[2]电路中的电流为
根据串联电路中的电流处处相等,可知
I=I1=I2=2.4A
电阻R1两端的电压为
U1=IR1=2.4A×8Ω=19.2V
[3]根据并联电路中各支路电压相等,可得
U=U1=U2=24V
则通过的R1电流为
18.不变 变小
【详解】
[1][2]由电路图可知,R1与R2并联接入电路,电流表A1测流过R1的电流,电流表A测干路中的电流,滑动变阻器的滑片向下滑动时,接入电路中的电阻变大,故电路中的总电阻变大,而R1两端电压与阻值均不变,故由欧姆定律可知,流过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,电路中的总电流变小,即电流表A的示数变小。
19.10 0.2 15
【详解】
[1]结合图像,由得电阻A的阻值
电阻B的阻值
因此B的电阻较大,阻值是10Ω。
[2][3]两电阻串联时的总阻值为
R=RA+RB=5Ω+10Ω=15Ω
电路中的电流
20.35 6 变大 3 20
【详解】
(1)电阻箱连入电路的阻值R2=3×10Ω+5×1Ω=35Ω;
电压表并联在电阻箱R2两端,测电阻箱R2两端的电压,所以串联电路中的电流
定值电阻R1和电阻箱R2串联,根据欧姆定律可得,电源电压
实验中若增大电阻箱阻值,根据串联分压原理,电压表示数将变大.
(2)由图像可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为3V,则
串联电路的电流
根据串联电路的电压关系,定值电阻两端的电压U1’=U-U’=6V-3V=3V,
该组所选用定值电阻的阻值.
21.见解析
【详解】
如图所示,电阻、并联后
接入电路,设并联电路两端的电压为U,通过、的电流(支路电流)分别为
而干路上的电流为I,并联电路总电阻为 有欧姆定律可得
由于并联电路
所以
22.因为I=U/R所以I1=U1/R1;I2=U2/R2,因为I=I1+I2所以U/R=U1/R1+U2/R2
又因为U=U1=U2所以1/R=1/R1+1/R2
【解析】
试题分析:在并联电路中,由欧姆定律知道I=U/R所以I1=U1/R1;I2=U2/R2,
又因为I=I1+I2,U=U1=U2,所以U/R=U1/R1+U2/R2,则1/R=1/R1+1/R2,结论的证.
考点:并联电路的特点和欧姆定律的应用
23.见解析
【解析】试题分析:根据串联电路电流、电压特点和根据欧姆定律即可推证串联电路电阻特点.
证明:由于n个相同的电阻R串联,则流过每个电阻的电流相等,设为I,
由于R1、R2、…、Rn是相等的,都为R,根据I=可知每个电阻R两端的电压为:
U1=IR,U2=IR,…,Un=IR,
而U总=IR总,
因为串联电路的总电压等于各部分电阻两端的电压之和,即U=U1+U2+••+Un,
所以,IR总=IR+IR+…+IR,
则:R总=nR.
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