人教版九年级物理全册期末复习考点训练：欧姆定律

欧姆定律

考点训练

考点1电流与电压、电阻的关系

1.[2020·常德]如图1所示在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3 V,实验准备了阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω的电阻,当将10 Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2 V,再分别用5 Ω、20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是()

图1

A.用5 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大

B.用5 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小

C.用20 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大

D.用20 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小

2.[2020·牡丹江]小张同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图2所示的图像。根据图像,下列说法错误的是()

图2

A.当导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A

B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A

C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比

D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻

考点2欧姆定律的理解及应用

3.[2020·临沂]当某导体两端的电压为5 V时,通过它的电流为0.5 A,当该导体两端电压增大到9 V时,通过它的电流为A;当该导体两端电压为零时,其电阻为Ω。

4.[2020·江西]如图3所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1的阻值相等,闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为 2 V,则电源电压为V,此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1∶I2=。

图3

5.[2020·宿迁]如图4所示,电路中电源电压恒定,定值电阻R1=20 Ω,只闭合开关S1,电流表示数为0.3 A,则电源电压为V;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5 A,则R2的阻值为Ω。

图4

6.[2020·荆门]将电阻R和灯泡L接在图5甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I-U 图像。闭合开关S,电流表示数为0.3 A,则电源电压和电阻R的大小分别是()

图5

A.8 V 6.67 Ω

B.12 V20 Ω

C.8 V20 Ω

D.12 V10 Ω

考点拓展初高衔接

7.在如图6甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为一电阻箱。当调节电阻箱接入不同的阻值,由电压表和电流表测得的数据用描点法作图得到的U-I关系图线如图乙所示。当电阻箱接入电阻为400 Ω时电压表示数恰为16 V。

(1)R1的阻值为多大?

(2)由图甲和图乙可知,当电阻箱接入电阻为0时R1被短路,但电流表示数并不是很大而是1 A,这是因为电源有内阻,那么电路中电源内阻为多大?

图6

8.[2019·合肥模拟]实验室常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的。电流表G也有一个电阻,同样遵从欧姆定律,图7甲是一个量程为0~3 mA的电流表G,如果有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压。因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。已知该电流表的电阻为R g=10 Ω,图乙为常见的双量程电压表的内部电路图,当使用a、b两个端点时,量程为0~3 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15 V,求:

(1)电阻R1、R2的阻值。

(2)如果ab之间加上某一数值电压时,电流表G指针如图丙所示,那么ab之间的电压为多少?

图7

综合训练

一、填空题

1.[2020·黑龙江龙东]如图8所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10 Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关,此时电流表的示数为I1;要使电阻R1、R2串联,应断开开关S1、S2,此时电流表示数为I2,则I1∶I2=。

图8

2.[2020·福建]如图9所示电路,电源电压为3 V,R1、R2、R3阻值均为10 Ω,闭合开关S,电压表示数为

V,电流表示数为A。

图9

3.[2020·娄底]如图10所示的电路中,电源电压为13.5 V,调节滑动变阻器滑片P从最右端b点移动到最左端a 点,电流表示数由0.18 A变为0.54 A,则定值电阻R0=Ω,滑片位于b点时电压表示数为V。

图10

4.[2020·聊城]小明用如图11所示的电路“探究电流与电压的关系”,所用电源电压为4.5 V,闭合开关S时,发现电压表无示数,但电流表有示数,电路故障可能是电阻R1(选填“断路”或“短路”)。排除故障后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数是1.2 V时,电流表示数是0.30 A;继续移动滑片,使电压表示数从1.2 V增加到2.4 V,那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了Ω。

图11

5.[2020·达州]如图12所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5 Ω。实验器材有:滑动变阻器(规格为“10 Ω 2 A”)、电压表(量程分别为0~3 V、0~15 V)、电流表(量程分别为0~0.6 A、0~3 A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选的量程,电流表应选的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在的范围内移动。

图12

二、选择题

6.[2020·深圳]某电子玩具表面有a、b两个插孔,若把电压表正确接上插孔,示数为3 V;若把电流表正确接上插孔,示数为0.3 A。下列正确反映玩具内部连接情况的电路图是图13中的()

图13

7.[2020·鄂州]如图14所示电路中,电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则()

图14

A.L2两端的电压为1.5 V

B.L1两端的电压为1.5 V

C.L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1

D.通过L1与L2的电流之比为1∶2

8.[2020·东营]如图15甲所示,电源电压为18 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P 滑至中点时,电压表的示数如图乙所示,下列说法不正确的是()

图15

A.定值电阻R的阻值为10 Ω

B.电路的最小电流为0.6 A

C.滑动变阻器滑片P移动到最左端时,电流表示数最大

D.滑动变阻器滑片P移动到最右端时,电压表示数最大

9.[2020·长春]某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置的简化电路如图16所示。R1为定值电阻,R2为光敏电阻。当有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),闭合开关S。激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是()

图16

A.电阻R2的阻值变小

B.通过R2的电流变大

C.计数器两端的电压变大

D.R1与R2的电流之比变小

三、实验探究题

10.[2020·温州]在探究“电流与电压的关系”时,小明连接了如图17甲所示的电路,电源电压U为3 V。

图17

(1)闭合开关后,小明发现电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是。

(2)改正错误操作后,小明分别将电阻R0为5 Ω、10 Ω和20 Ω的定值电阻接入电路,测得电阻R0两端的电压U0和电流I0数据,如下表一所示。小明想进一步探究“电阻R0的电流变化量大小ΔI0与电压变化量大小ΔU0的关系”,根据数据计算出部分电压变化量大小ΔU0和相应的电流变化量大小ΔI0,如下表二所示,则表二中的a 为。

表一

组别第1组第2组第3组

R0/Ω51020

U0/V1.02.22.51.21.82.41.62.42.8

I0/A0.200.440.500.120.180.240.080.120.14

表二

组别ΔU0/VΔI0/A

第1组1.5a

第2组0.60.06

第3组0.80.04

(3)小明发现,滑动变阻器两端电压变化量大小ΔU R与电流变化量大小ΔI R的比值,总是等于定值电阻R0的阻值,请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。

11.[2020·无锡]小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验,器材有:干电池两节,开关、电压表、电流表、滑

动变阻器(20 Ω1.5 A)、电阻箱(0~9999 Ω 5 A)各一个,待测电阻R1和R2,导线若干。

(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图18甲所示,于是他将电流表指针调至。

图18

(2)①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线,将电路连接完整。

②闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于最(选填“左”或“右”)端。

③在正确完成上述操作后,闭合开关S,移动滑片P,当电流表示数为0.2 A时,电压表示数如图丙所示,则电阻两端的电压为V。多次实验所测量的结果如下表所示,则R1的阻值为Ω。(最后一空结果保留一位小数)

实验序号电压表示数U/V电流表示数I/A电阻R1/Ω

①0.2

②0.60.3

③0.880.4

④测量R1阻值的过程中,老师提醒他们要尽量缩短通电时间,并用较小的电流来测量,这样做的理由是。

(3)为测量电阻R2的阻值,他们在已连接好的图乙的电路中,用R2替换R1接入电路。测量过程中,发现电流表示

数始终小于分度值。于是,他们按照如图丁所示的电路图,重新连接了电路,闭合开关S后,改变电阻箱接入的阻

值进行多次测量,记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U,并根据记录的数据绘制出1

U -1

图像,如图戊所

示,则所测电阻R2的阻值为Ω。

四、计算题

12.[2020·安徽名校联盟]为了精确测出小灯泡灯丝的电阻,小明设计了如图19所示的电路图。他所用的部分器材的规格如下:相同电流表两只(量程0~0.6 A,内阻0.5 Ω),定值电阻R0(阻值10 Ω)。按电路图连接好电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,发现电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,求此时:

图19

(1)通过小灯泡的电流。

(2)小灯泡两端的电压。

(3)小灯泡灯丝的阻值。

13.[2020·潍坊]某型号汽车的油量显示电路如图20甲所示,其中定值电阻R0=10 Ω,R为压敏电阻(厚度不计),位于油箱底部,A表是一量程为0~0.6 A的电流表,作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油对其压强的变化而变化,其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4 m,电流表A的示数为0.6 A,汽油密度ρ油=0.7×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:

(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强。

(2)电源电压。

(3)汽油耗尽时电流表的示数。

图20

【参考答案】

对点训练

1.D

2.D

3.0.910

4.41∶1

[解析]由图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器滑片P右侧电阻两端的电压。滑片P移动时,不会改变滑动变阻器连入电路的电阻,当滑片P在a端时,电压表测滑动变阻器两端的总电压,由题意可知,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1的阻值相等,电压表示数为2 V,则由串联分压原理可知,定值电阻R1两端的电压也为2 V,电源电压U=U1+U2=2 V+2 V=4 V,此时电流表的示数I1=U

R1+R2

;当滑片

P在b端时,电路中的总电阻不变,电流表的示数为I2=U

R1+R2

,所以I1∶I2=1∶1。

5.630

[解析]闭合开关S1,断开S2时,为R1的简单电路,电源电压U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V;同时闭合开关S1、S2,两电阻

并联,通过R1的电流不变,则通过R2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,则R2=U

I2=6V

0.2A

=30 Ω。

6.C

7.解:(1)由图乙可知,当R2为400 Ω,电压表示数U'=16 V时,电流表示数I A=0.2 A,

通过R2的电流I2=U'

R2=16V

400Ω

=0.04 A,

通过R1的电流I1=I A-I2=0.2 A-0.04 A=0.16 A,

R1的阻值R1=U1

I1=16V

0.16A

=100 Ω。

(2)设电源电压为U,电源内阻为r,

由图乙可知,当电阻箱接入电路的电阻为400 Ω时,U=I A r+U1,即U=0.2 A×r+16 V①,电阻箱接入电路的电阻为0时,U=I B r,

即U=1 A×r②,

联立①②解得,电源内阻r=20 Ω。

8.解:(1)当使用a、b两端点时,R g和R1串联,

由I=U

R 可得,电路中的总电阻R ab=U ab

I g

=3V

3×10-3A

=1000 Ω,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R1的阻值R1=R ab-R g=1000 Ω-10 Ω=990 Ω。

当使用a、c两个端点时,R g、R1、R2三个电阻串联,R ac=U ac

I g =15V

3×10-3A

=5000 Ω,

则R2的阻值R2=R ac-R ab=5000 Ω-1000 Ω=4000 Ω。

(2)由电流表知,此时的电流为2.5 mA=2.5×10-3 A,

由I=U

可得,ab间的电压为U ab'=I'R ab=2.5×10-3 A×1000 Ω=2.5 V。

综合训练

1.S1、S24∶1

[解析]若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关S1和S2,此时电流表测干路中的电流,则其示数为

I1=U

R2+U

10Ω

=2U

10Ω

。当断开开关S1、S2时,R1和R2串联,此时电流表测电路中的电流,其示数

I2=U

R1+R2=U

10Ω+10Ω

20Ω

。则I1∶I2=2U

10Ω

∶U

20Ω

=4∶1。

2.30.6

[解析]由电路图可知,R1、R2和R3并联,电压表测电源电压,则电压表的示数为3 V;电流表测R2和R3的电流之和,

电流表的示数为I=U

R2+U

=3V

10Ω

+3V

10Ω

=0.6 A。

3.259

4.短路7.5

[解析]由图可知,R1与R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压,电流表测电路电流。闭合开关S时,发现电流表有示数,说明电路中有电流通过,故障不可能为断路;电压表无示数,说明电压表测量部分短路,即电阻R1被短路。当

电压表示数是1.2 V时,电流表示数是0.30 A时,由I=U

R 可得,定值电阻R1阻值R1=U1

=1.2V

0.30A

=4 Ω,此时滑动变阻器

R2两端电压U2=U-U1=4.5 V-1.2 V=3.3 V,则由I=U可得,此时滑动变阻器接入电路的阻值R2=U2=3.3V=11 Ω;继

续移动滑片,使电压表示数从1.2 V增加到2.4 V,则定值电阻R1两端电压为2.4 V,此时电路电流为

I'=U'1

R1=2.4V

4Ω

=0.60 A,此时滑动变阻器R2两端电压U'2=U-U'1=4.5 V-2.4 V=2.1 V,由I=U

可得,此时滑动变阻器接入

电路的阻值R'2=U'2

I'=2.1V

0.60A

=3.5 Ω;则该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了ΔR2=R2-R'2=11 Ω-3.5 Ω=

7.5 Ω。

5.0~3 V0~0.6 A2.5~10 Ω

[解析]电源是3节新干电池串联,则电压为4.5 V,电压表如果用0~15 V的量程,指针偏转的角度太小偏不过中间

刻度线,所以用0~3 V的量程。此电路的最大电流约为I=U

R =3V

5Ω

=0.6 A,如果选用0~3 A的量程,最大电流时指针

也偏不过中间刻度,所以用0~0.6 A的量程。当电路中的最大电流为0.6 A时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,

最小为R P min=U

I max -R=4.5V

0.6A

-5 Ω=2.5 Ω;因为滑动变阻器的最大阻值为10 Ω,所以为了保证两电表安全,应控制滑

动变阻器的阻值大约在2.5~10 Ω的范围内移动。

6.D[解析]A选项图中,当把电流表接上插孔时,示数为0.6 A,A不符合题意。B选项图中,当把电压表接上插孔时,示数为1.5 V,B不符合题意。C选项图中,当把电流表接上插孔时,示数为0.15 A,C不符合题意。D选项图中,当把电压表接上插孔时,示数为3 V;当把电流表接上插孔时,示数为0.3 A,D符合题意。

7.B[解析]由图可知,当开关S闭合时,灯泡L1和L2串联,电压表测L1两端电压,则通过两灯泡的电流之比为1∶1,电源电压为U=4.5 V,电压表的示数为U1=1.5 V,则L2两端电压U2=U-U1=4.5 V-1.5 V=3 V,则L1与L2的灯丝电阻之比为R1∶R2=U1∶U2=1.5 V∶3 V=1∶2,故A、C、D错误,B正确。

8.C

9.C[解析]由图可知R1和R2串联,计数器测R2两端的电压。激光被遮挡瞬间,没有光照射到光敏电阻R2上,R2的阻值变大,串联电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中电流变小,根据U=IR可知,则R1两端电压U1变小,R2两端电压U2=U-U1,则R2两端电压变大,即计数器两端电压变大;串联电路中电流处处相等,则R1与R2的电流之比为1∶1不变。

10.(1)电流表正负接线柱接反了(2)0.30

(3)根据串联电路电压特点U=U0+U R得,ΔU R=ΔU0;根据串联电路电流特点I R=I0得,ΔI R=ΔI0;所以ΔU R与ΔI R的比值等于ΔU0与ΔI0的比值,根据表二数据可知,ΔU0与ΔI0的比值等于R0,则ΔU R与ΔI R的比值也等于R0

11.(1)“0”刻度线处

(2)①如图所示

②右 ③0.4 2.1 ④减小温度对电阻的影响 (3)176

[解析](2)②闭合开关S 前,滑动变阻器的阻值应调至阻值最大处,滑片P 应置于最右端。③当电流表示数为0.2 A 时,由图丙可知,此时电压表的示数为0.4 V;R 1的阻值R 1=

0.4V 0.2A +0.6V 0.3A +0.88V

0.4A

≈2.1 Ω。④测量R 1阻值的过程中,老师要求

尽量缩短通电时间,并用较小的电流来测量,这样做的理由是减小温度对电阻的影响。 (3)电阻箱R 与R 2串联,由图戊可知,当1

=1.8 V -1,即U=1

1.8

V =5

V 时,1

=0.025 Ω-1,即R=

0.025

Ω=40 Ω,此时电路

中的电流I=U

R =5

V 40Ω=172 A,则R 2两端的电压U 2=3 V -59 V =22

9 V,R 2的阻值R 2=U 2

I =229 V 172

A =176 Ω。

12.解:(1)通过小灯泡的电流I L =I -I 0=0.5 A -0.3 A =0.2 A 。

(2)小灯泡两端的电压U L =U 0=I 0(R 0+R A )=0.3 A ×(10 Ω+0.5 Ω)=3.15 V 。 (3)小灯泡灯丝的阻值R L =U L I L

=3.15V

0.2A =15.75 Ω。

13.解:(1)加满汽油时油的深度为0.4 m,所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为p=ρ油

gh=0.7×103

kg/m 3×10 N/kg ×0.4 m =2.8×103 Pa 。

(2)加满汽油时油的深度为0.4 m,电流表A 的示数为0.6 A,汽油产生的压强为2.8×103 Pa,由图乙可知,此时压敏电阻R 的阻值R=10 Ω,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压为U=I (R+R 0)=0.6 A ×(10 Ω+10 Ω)=12 V 。 (3)汽油耗尽时,压敏电阻R 受到的压强为0,由图乙可知,此时压敏电阻R 连入电路的阻值R'=110 Ω, 则此时电流表的示数 I'=U R 总

+R '=12V

10Ω+110Ω

=0.1 A 。