物理粤沪版第十四章 探究欧姆定律综合与测试当堂达标检测题
展开第十四章探究欧姆定律巩固(3)2021-2022学年沪粤版物理九年级上册
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一( )
A.导体中的电流 B.导体两端的电压
C.导体的长度 D.导体两端的电阻
2.如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,下列关于该装置的说法错误的是( )
A.若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小
B.若电流表读数增大,表明油量增多
C.若电流表读数减小,电阻的电压减小
D.若电流表读数减小,滑动变阻器R两端的电压减小
3.下列说法正确的是( )
A.金属导电时,电子定向移动的方向与电流方向相同
B.相同材料制成长度相同的导线,横截面积越大电阻越小
C.温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
D.人工湖能调节温度,是因为水的沸点高
4.按照图所示的接法分别将滑动变阻器接入电路,当滑片P左、右移动时,其连入电路中的电阻变化情况与图中相同的是( )
A. B.
C. D.
5.在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R1=10Ω,R3=30Ω。开关S1闭合,开关S2接a,滑动变阻器R2的滑片P位于图示位置时,电压表的示数为1.2V。开关S1闭合,开关S2接b,滑片P移动到另一位置时,电压表的示数为2.0V。前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了( )
A.5Ω B.10Ω C.20Ω D.40Ω
6.如图所示,电源电压和电灯的电阻保持不变,开关闭合,滑动变阻器的滑片从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是:( )
A.电压表的示数不变,电灯的亮度变暗
B.电流表A1的示数和电流表A2的示数之差变小
C.电压表的示数和电流表A1的示数乘积变大
D.电压表的示数和电流表A2的示数比值变大
7.物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”等研究方法。在下列研究实例中,运用了控制变量法的是( )
A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较
B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应的大小来判断电流的大小
C.研究多个电阻组成的电路时,用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果
D.研究电流与电压的大小关系时,保持电阻的大小不变,改变电阻两端的电压大小
8.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为5V
B.电阻R1的阻值为15Ω
C.通过电阻R1的电流为0.5A
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
9.在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列四种情况中变大的是( )
A.电压表V的示数 B.电流表A1的示数
C.电流表A2的示数 D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值
10.如图所示的电路中,R是滑动变阻器,L是小灯泡,闭合开关S,在确保各元件安全的前提下,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,下列选项正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.小灯泡L变亮 D.小灯泡L变暗
11.如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数不变,电流表示数变大 D.电压表示数不变,电流表示数变小
12.下列说法中正确的是( )
A.电路两端只要有电压,就会形成电流
B.测出两个小灯泡两端的电压相等,则它们一定是并联
C.两个导体串联起来的总电阻比并联大
D.电阻一定时,电压与电流成正比
13.如图电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,各表均有示数。当滑动变阻器的滑片P向向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表A示数与电流表A1示数的差值不变
B.电压表V示数与电流表A示数的比值变大
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
D.电压表V示数与电流表A示数的乘积不变
14.小明用两个小灯泡L1、L2按如图所示电路“探究串联电路中的电压关系”。闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压。关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,就可以测出Ubc
B.若实验时电压表示数,可能是a、b之间发生了断路
C.若实验时电压表示数,,则一定是a、b间短路了
D.测ac间电压时电压表的偏转角度一定是测ab间电压表偏转角度的2倍
二、填空题
15.如图所示,若要使滑动变阻器的滑片P向C端滑动时使小灯泡变亮,那么应将滑动变阻器的接线柱C和_______接在电路的M、N两端。
16.小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为______V,待测电阻Rx的阻值为______Ω。
17.如图,灯L标有“4V 2W”,R=20Ω,闭合开关S时,灯L正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),电源电压为___________V,电流表示数为___________A。
18.如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2让两个电路中的灯泡均正常发光。则电路的总电阻之比R甲:R乙=___________。
19.按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。完成下列问题:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是______;
(2)若R1=6Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______。
三、计算题
20.经过对电阻的大小与长度的关系的深入探究,实验小组的同学发现:同种材料的导体的电阻在横截面积和温度不变时,电阻的阻值与长度成正比,于是实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪。可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪——所测身高越高,显示仪示数越大,且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图甲、乙两种电路连接方式,你认为符合要求的是___。
(2)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择。他们选用了电压为 12V的电源,R2选择的是一根长为 80 cm 的均匀电阻丝(0.5 /cm),电压表的量程为 0-3V。为让测量仪测量身高的范围能达到最大,且测量精确度最高,经过精密计算,选择了阻值非常适合的电阻 R1。连接好了测量电路, 对身高为 160cm 的小强进行测量时,电压表的示数为 1.5V;对小亮同学进行测量时,电压表的示数为1.2 V。请计算出R1阻值的大小,并计算出小亮的身高是多少。(_________)
21.如图所示,R1=1Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,电源电压保持不变,若S1、S2都断开时电流表示数为0.4A,求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合,S2断开时,电流表的示数;
(3)当S1、S2均闭合时,电路中的总电阻。
22.如图所示,电源电压不变,小灯泡L上标有“6V 6W”字样(灯丝电阻不变)。定值电阻R1的阻值为10Ω,R2为滑动变阻器。
(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,小灯泡L正常发光,求此时电流表的示数;
(2)当断开开关S1和S3,闭合开关S2,滑动变阻器的滑片调至阻值最大时,电压表示数为1.5V,求R2的最大阻值。
参考答案
1.C
【分析】
要解决此题,需要掌握影响导体电阻大小的因素,知道电阻是导体本身的一种性质,与导体的长度、横截面积和材料有关,与外界的电流值和电压及其它因素无关。
【详解】
电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体本身的因素有关。与导体中的电流、导体两端的电压、导体消耗的电流无关。故选C。
2.D
【详解】
A.分析电路,R0和R的下半部分串联接入电路,电流表测该电路电流。当R接入电路的电阻减小,电路的总电阻也变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故A正确,不符合题意;
B.油量增多,浮子上浮,滑片向下移动,R接入电路的电阻减小,电路的总电阻也变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故B正确,不符合题意;
C.R0的电压,R0电阻不变,电流表读数减小,流过它的电流变小,其电压变小,故C正确,不符合题意;
D.R0两端电压,电流表读数减小,流过R0的电流变小,R0电阻不变,它两端电压变小。电源电压不变,由串联电路的分压规律可知R两端电压变大,故D错误,符合题意。
故选D。
3.B
【详解】
A.规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导电时,电子定向移动的方向与电流方向相反,故A错误;
B.电阻的大小与长度、材料、横截面积有关,相同材料制成长度相同的导线,横截面积越大电阻越小,故B正确;
C.内能与物体的质量和温度都有关系,温度高的物体具有的内能不一定多,故C错误;
D.人工湖能调节温度,是因为水的比热容大,吸热和放热能力强,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】
按图示接法,滑片左侧为有效接入部分,当滑片P左、右移动时接入阻值变小、变大。
A.图示变阻器接入电阻恒为零,故A不符合题意;
B.按图示接法,滑片左侧为有效接入部分,故B符合题意;
CD.按图示接法,滑片右侧为有效接入部分,故CD不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】
开关S1闭合,开关S2接b,三电阻串联,电压表测R1、R2总电压,电流为
此时R2电阻为
开关S1闭合,开关S2接a,三电阻串联,电压表测R1电压,电流为
此时R2电阻为
所以前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.D
【详解】
由图可知,滑动变阻器与电灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测滑动变阻器所在支路电流,电压表并联在滑动变阻器两端。
A.根据并联电路电压规律可知,电压表的示数不变;滑动变阻器的滑片从中点向下滑动的过程中,不影响电灯两端的电压和电灯的阻值,根据可知电灯通过的电流不变,则电灯的亮度不变,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片从中点向下滑动的过程中,滑动变阻器接入阻值变大,因为并联,两端电压不变,根据可知,通过的电流变小,即电流表A2的示数变小,而电流表A1测干路电流,其示数等于A2的示数与电灯通过的电流之和,所以电流表A1的示数和电流表A2的示数之差即电灯通过的电流,而电灯通过的电流不变,故B错误;
C.已知电压表示数不变,电流表A1的示数变小,则电压表的示数和电流表A1的示数乘积变小,故C错误;
D.电压表测并联在滑动变阻器两端,电流表A2测滑动变阻器所在支路电流,所以电压表的示数和电流表A2的示数比值即滑动变阻器的阻值,而滑动变阻器的滑片从中点向下滑动的过程中,滑动变阻器接入阻值变大,故D正确。
故选D。
7.D
【分析】
物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
【详解】
A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成来分析电流的形成,这种研究问题的方法叫类比法,故A不符合题意;
B.判断导体中有无电流时,根据电流产生的效应来判断,这种研究问题的方法叫转换法。电流不能直接观察,根据电流产生的效应间接知道了电流的存在或大小,采用的是转换法,故B不符合题意;
C.研究多个电阻组成的电路时,求出电路的总电阻,用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果,这种研究问题的方法叫等效法,故C不符合题意;
D.研究电流与电压的大小关系时,保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化,这种研究问题的方法叫控制变量法,故D符合题意。
故选D。
8.B
【详解】
由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流,开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1。
A.因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源电压为
U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V
故A错误;
B.由
可得,电阻R1的阻值为
故B正确;
C.因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A
故C错误;
D.若断开开关S2,电流表A1只测R2的电流,那么电流表A1示数变小,故D错误。
故选B。
9.D
【详解】
由电路图知,小灯泡与滑动变阻器并联在电路中,电压表测电源电压,电流表A1测变阻器这一支路的电流,A2测干路的电流,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,而电源电压即电压表示数不变,据欧姆定律知,变阻器这一支路的电流变小,而小灯泡这一支路不受影响,所以干路电流变小,即两个电流表的示数都变小,那么电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.A
【详解】
AB.灯泡和变阻器并联,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,变阻器阻值减小,电压不变,根据,变阻器支路电流变大,灯泡支路电流不变,总电流变大,电流表示数变大,故A正确,B错误;
CD.因为并联,所以变阻器支路不影响灯泡,灯泡亮度不变,故CD错误。
故选A。
11.D
【详解】
由图可知,电阻R和滑动变阻器并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压,将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中,电压表的示数不变,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的并联可知电路的总电阻变大,由可知电路的总电流变小,电流表的示数变小。
故选D。
12.C
【详解】
A.电路两端有电压,并且电路是通路时,电路中才有电流,故A错误;
B.两个相同规格的灯泡串联在电路中,两个小灯泡两端的电压相等,所以若两个小灯泡两端的电压相等这两个灯泡可以是串联的,也可以是并联的,故B错误;
C.由于几个导体串联起来总电阻比其中任何一个导体的电阻都大,几个导体并联起来总电阻比其中任何一个导体的电阻都小,故C正确;
D.电压是形成电流的原因,导体中的电流随它两端电压的改变而改变,而不是电压随着电流的改变而改变,故D错误。
故选C。
13.B
【详解】
从图中可以看出,R1与R2并联电压表测量电源电压,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1电流。当滑动变阻器的滑片P向向右移动时,R2接入的电阻不断增大,电路的总电阻变大。
A.电流表A示数与电流表A1示数的差值为R2的电流,R2接入的电阻变大,电压不变,所以R2的电流会变小,故A错误;
B.电压表V示数与电流表A示数的比值为电路的总电阻,电路总电阻变大,因此电压表V示数与电流表A示数的比值变大,故B正确;
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值为R1的阻值,R1的阻值不变,因此电压表V示数与电流表A1示数的比值不变,故C错误;
D.电源电压不变,电路总电阻变大,由欧姆定律得,电路总电流变小,电压表V示数与电流表A示数的乘积变小,故D错误。
故选B。
14.B
【详解】
A.用电压表测ab间的电压,那么与a端相接的是电压表的正接线柱,与b端相接的是电压表负接线柱,如果测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,那么电流就会从b端流入,即是从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,这样是不能测出Ubc的,A错误;
B.假设a、b之间发生了断路,那么,当电压表并联在a、c两端时,电流往电压表流,那么,这与题干条件相符合,那么可能是a、b之间发生了断路;假设a、b之间发生了短路,那么,这与题干条件不符合,所以不可能是a、b之间发生短路;假设b、c之间发生了断路,那么,这与题干条件不符合,所以不可能是b、c之间发生断路;假设b、c之间发生了短路,那么,,这与题干条件相符合,所以可能是b、c之间发生了短路;综上所述,可能是a、b之间发生了断路,B正确;
C.假设a、b之间发生了断路,那么,这与题干条件不符合,所以不可能是a、b之间发生了断路;假设a、b间发生短路,那么,,这与题干条件相符合,所以可能是a、b间发生短路;假设b、c间发生了断路,那么,,这与题干条件相符合,所以可能是b、c间发生了断路;假设b、c间发生了短路,那么,这与题干条件不符合,所以不可能是b、c间发生了短路;综上所述,可能是a、b间发生短路,也可能是b、c间发生了断路,C错误;
D.如果两灯泡的电阻大小不相等,那么两灯泡两端的电压是不相等的,ac间电压是电源电压,ab间电压是灯L1的电压,那么测ac间电压时电压表的偏转角度不是测ab间电压表偏转角度的2倍,D错误。
15.A
【详解】
若要使滑动变阻器的滑片P向C端滑动时使小灯泡变亮,则此时滑动变阻器的阻值变小,因此需接A端。
16.2 4
【详解】
[1]如图乙所示,电压表选用0~3V的量程,1V之间有10个小格,一小格是0.1V,分度值为0.1V,电压表的示数为2V。
[2]如图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,0.2A之间有10个小格,一小格是0.02A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A。
待测电阻的阻值
17.4 0.7
【详解】
[1][2]由图知R与L并联,电流表测干路电流,灯L正常发光,所以U=UR=UL=4V,由P=UI可得通过灯泡的电流
由欧姆定律可得通过R的电流为
由并联电路的电流特点可得电流表示数为
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
18.1:2
【详解】
甲电路图中,两灯泡并联,两端电压相同,均正常工作时干路中的电流为,则电路中总电阻为
乙电路图中,两灯泡串联,通过的电流相同为,则电路中总电阻为
则电路的总电阻之比
19.R1断路 4Ω
【详解】
(1)[1]闭合开关后,电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压,说明R1断路。
(2)[2]电流表量程为“0~0.6A”,电流表的最大示数是0.6A,电路的总电阻
滑动变阻器允许连入电路的最小阻值
R滑=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω
20.乙 120;152cm
【详解】
(1)由甲电路图知道,变阻器R2与电阻R1串联,人身高变化不会改变R2接入电路电阻的大小,电压表测R2上半部分那段电阻两端的电压,身高越高,电压表示数越小,不合题意;
由乙电路图知道,变阻器R2与电阻R1串联,人身高变化不改变R2接入电路电阻的大小,整个电路电流I不变。电压表测R2下半部分那段电阻两端的电压,其示数为
U2=IR2下
所以,电压表示数与电阻R2的阻值成正比,因此刻度是均匀的,且身高越高,电压表示数越大,故符合题意。由上述分析知道,正确的电路为乙图。
(2)电阻丝的最大阻值为
R2=80cm×0.5Ω/cm=40Ω
当电压表示数最大为3V时,测的是全部电阻丝两端的电压,此时电路中的电流
由于乙图中电流大小始终不变,所以由知道,电路中的总电阻始终为
则定值电阻R1阻值应为
R1=R总-R2=160Ω-40Ω=120Ω
由上述分析可知,乙图中的电流始终不变,I=0.075A,则小强进行测量时电压表所测电阻丝的阻值
同理,小亮进行测量时电压表所测电阻丝的阻值
两次电阻的差值为
已知电阻丝的规格为:0.5Ω/cm,则电阻丝相差的长度
即两个同学身高的差为8cm,由于小亮进行测量时电压表的示数较小,说明小亮的身高要小一些,所以,小亮的身高为
160cm-8cm=152cm
答:(1)符合要求的是乙;
(2)R1阻值的大小为120Ω;小亮的身高是152cm。
21.(1)1.2V;(2)0.6A;(3)1.2Ω
【详解】
解:(1)当S1、S2都断开时,电阻R1、R3串联在电路中,电路中的电流为0.4A,电路的总电阻
R=R1+R3=1Ω+2Ω=3Ω
电源电压
U=IR=0.4A×3Ω=1.2V
(2)当S1闭合,S2断开时,电路中只有R3工作,则电路中的电流,即电流表的示数
(3)当S1、S2都闭合时,电阻R2、R3并联在电路中,据并联电路特点有
答:(1)电源电压为1.2V;
(2)当S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A;
(3)当S1、S2均闭合时,电路中的总电阻为1.2Ω。
22.(1)1.6A;(2)30Ω
【详解】
解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L正常发光,则电源的电压
U=UL=6V
通过灯泡L的电流
通过电阻R1的电流
电流表的示数
I=IL+I1=1A+0.6A=1.6A
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,此时电路中的电流为
R2的最大阻值为
答:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,此时电流表的示数为1.6A;
(2)R2的最大阻值为。
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