九年级全册第十四章 欧姆定律3 欧姆定律精品习题

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第16课  欧姆定律 课程标准课标解读1．掌握导体电流跟电压的关系。2．掌握导体电流跟电阻的关系。3. 掌握欧姆定律的内容、公式及相关的物理量的单位。1、通过实验探究导体中电流跟电压的关系。2、通过实验探究导体中电流跟电阻的关系。3、熟练掌握欧姆定律的内容及图像，并能利用欧姆定律变形公式解答问题。  一、知识点01  电路电流与电压和电阻的关系电路电流与电压和电阻的关系(1) 由于电压是形成电流的原因，说明电流的大小与导体两端的电压有关；由于导体的电阻对电流有阻碍作用，所以，电流的大小与导体电阻有关。(2) 电流和电压：当电阻一定时，通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。(3) 电流和电阻：当电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。(4) 试验方法：控制变量法。【即学即练1】在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中，下列说法正确的是（　　）A．两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论B．探究电流和电压的关系中，滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定C．在探究电流和电阻的关系中，滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压D．两个实验都用到的实验探究方法是转换法答案　A解析　A．“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验都是寻找规律的实验，因此两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论，故A正确；B．在探究电流跟电压的关系时，要控制电阻的大小不变，改变电阻两端的电压，研究电流随电压的变化关系，因此滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压，故B错误；C．在探究电流和电阻的关系中，要控制电阻的电压不变，改变电阻的阻值，定值电阻的电压也要发生变化，因此滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定，故C错误；D．在探究电流跟电压的关系时，要控制电阻的大小不变；在探究电流跟电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，因此两个实验都用到的实验探究方法是控制变量法，故D错误。故选A。知识点02  欧姆定律欧姆定律（1）定义：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。（2）公式：，U为电源电压，单位为伏（V）；I为通过导体的电流，单位为安（A）；R为导体的电阻，单位为欧（Ω）。(3) 公式变形：，。(4) 注：①应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。②各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言。③表示：导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值；由于同一导体的电阻一定(导体本身的性质)，因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比”。【即学即练2】由欧姆定律可得，下列说法正确的是（　　）A．通过导体的电流越大，导体的电阻越小B．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．导体的电阻大小等于它两端的电压和通过它的电流的比值D．导体电阻是导体的一种性质，其大小由电压和电流共同决定答案 C解析 ABD．导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，而与电压和电流的大小无关；所以选项中说通过导体的电流越大，导体的电阻越小；导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比；导体电阻是导体的一种性质，其大小由电压和电流共同决定，故ABD错误；C．导体电阻的大小等于加在导体两端的电压与流过导体的电流的比值，故C正确。故选C。考法01  考察电流和电压、电阻的关系理解【典例1】关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（　　）A．在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比B．一段导体的电阻大小跟电压电流都有关系C．电路中电流为0时，电压也为0D．电压越大，电流一定越大答案　A解析　A．在电压一定时，通过导体的电流越大，导体的电阻越小，并且导体的电阻和通过导体的电流的乘积等于电压，故在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比，故A正确；B．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压和电流无关，故B错误；C．导体中有没有电流通过，不会影响到电压，故C错误；D．电压越大，如果电路中的电阻也很大，此时电流也可能很小，故D错误。故选A。考法02  考察对欧姆定律的理解【典例2】对于欧姆定律的理解，下列说法正确的是（　　）A．所有的电路的电流都可以用欧姆定律进行计算B．导体电阻与导体两端电压成正比，与通过导体的电流成反比C．导体的电阻与导体两端电压和通过导体的电流无关D．导体两端电压为零，导体电阻也为零答案 C解析 A．欧姆定律不适用于非纯电阻用电器的电路，故A错误；BCD．电阻是导体本身的一种性质，与两端电压和通过的电流无关，且导体两端的电压为零时电阻不为零，故C正确，BD错误。故选C。考法03  考察对欧姆定律的图像的理解【典例3】如图所示，电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确的是（　　）A．甲的电阻和它两端的电压成正比B．当乙两端电压为零时，乙的电阻也为零C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电路的总电压为4VD．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A答案 D解析 A．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，故A错误；B．电阻与导体的材料、长度以及横截面积有关，与电阻两端电压和通过的电流无关，因此当乙两端电压为零时，乙的电阻不为零，故B错误；C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，由串联电路电流的特点可知通过甲、乙的电流均为0.2A，由图象可知U甲=2V，U乙=4V因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电路的总电压U=U甲+U乙=2V+4V=6V故C错误；D．甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为2V，由图象可知I甲=0.1A，I乙=0.2A因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A故D正确。故选D。题组A  基础过关练1. 对于欧姆定律，理解正确的是（　　）A．从R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B．从U＝IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大C．从R＝可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零D．从I＝可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比答案 D解析 AC．电阻是本身的一种性质，电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关，只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关，导体两端的电压为零时，导体的电阻依然存在，故AC错误；B．从U＝IR可知，在电流一定时，导体两端的电压随电阻的增大而增大，故B错误；D．导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这个结论叫欧姆定律，它的表达式为,故D正确。故选D。2. 小刚用图所示电路探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验过程中，当把电阻R由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应采取的操作是（    ）A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向左移动C．将变阻器滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数答案 B解析 ABC．探究“通过导体的电流跟电阻的关系”，根据控制变量法可知，需保持导体两端的电压不变，当把电阻R由5Ω更换为10Ω后，电阻变大，则电压表的示数变大，所以此时应该增大变阻器的电阻减小电阻R两端的电压，使电压表的示数保持不变。则滑片需向左移动增大滑动变阻器接入电路中的电阻。故B符合题意，AC不符合题意；D．增加电池的节数时，电阻R和滑动变阻器的两端电压都会变大，故D不符合题意。故选B。题组B  能力提升练1. 某导体中的电流与它两端的电压的关系如图，下列分析正确的是（　　）A．当导体两端的电压为2V时，电流为0.2AB．该导体的电阻随电流的增大而增大C．该导体的电阻为5ΩD．当导体两端的电压为0时，电阻为0Ω答案 C解析 A．由图像可知，当导体两端的电压为2V时，通过导体的电流0.4A，故A错误；B．由图像可知，通过导体的电流与导体两端电压成正比，因此导体的电阻为定值电阻，故B错误；C．由可得，导体的电阻为故C正确；D．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流大小无关，所以当导体两端的电压为0时，电阻为5Ω，故D错误。故选C。2. 某导体两端的电压为4V时，通过导体的电流为0.2A，则导体的电阻为 _____Ω，如该导体两端的电压为0V，则通过该导体的电流为 _____A。答案  20 ;0解析 [1]由可得，导体的电阻为[2]因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，当导体两端电压为0V时，导体的电阻仍为20Ω不变，根据，通过导体的电流为0A。题组C  培优拔尖练1. 在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，小方选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻、电压恒为6V的电源、“30Ω 1A”的滑动变阻器等器材设计的实验电路如图甲所示。（1）请你根据甲图，将乙图中的部分电路连接完整（要求调节滑片使电流表变化与电路图一致）；(        )（2）为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片调到最___________（选填“左”或“右”）端；（3）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻___________（填“短路”或“断路”）；（4）首先，接入阻值为10Ω的电阻探究“电流与电压关系的实验”：①在这个实验过程中，通过多次改变滑片的位置来改变___________，进行多次实验，记录表格如下，当电压表示数为2.8V时，电流表如图丙所示，为___________A；电压/V1.01.42.02.42.8电流/A0.10.140.200.24  ②分析表格中的实验数据得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成___________比；（5）接着，小方将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω这四个电阻分别单独接入电路，探究电流与电阻关系的实验；①实验中控制电阻两端的电压为2V不变，她用5Ω的电阻进行完实验后，保持滑动变阻器的位置不动，当换上另一个电阻时，电流表的示数变成了0.3A，由此可知换上的电阻为___________Ω，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑片向___________（选填“左”或“右”）适当调节；②实验中她发现当接入___________Ω的电阻进行实验时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都大于2V，若想完成实验，应更换一个最大阻值不小于___________Ω的滑动变阻器；③通过实验得出结论，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成___________比。答案       左;短路；电阻的电压；0.28 ；正；10；左；20；40；反解析（1）[1]观察图甲可知，滑动变阻器与电流表串联，再观察图乙，滑动变阻器的上端接入了电路，根据滑动变阻器“一上一下”的接法原则，滑动变阻器的下端与电流表连接，题目中要求，调节滑片使电流表变化与电路图一致，电路图中，滑片往左，变阻器接入电路的电阻变大，则实物图中，滑片往左，变阻器接入电路的电阻也是变大，那么应该是变阻器的右下端接入电路；电压表需要并联在电阻两端，所以电压表的负接线柱接电阻的左端；据此连接实物图，如下图所示。（2）[2]为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片到阻值最大处，让电路的电流最小，即滑片到最左端。（3）[3]闭合开关后，发现电流表有示数，电路为通路，不存在断路，电压表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻短路。（4）[4]接入阻值为10Ω的电阻探究“电流与电压关系的实验”，为得出普遍性的规律，要通过多次改变滑片的位置来改变电阻的电压和电流，进行多次实验。[5]从图丙可以看到，电流表选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.28A。[6]观察表格中的实验数据可知，5组数据，电压与电流的比值都为10Ω，为一定值，故得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。（5）[7]实验中控制电阻两端的电压为2V不变，她用5Ω的电阻进行实验，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为变阻器连入电路中的电阻为10Ω；保持滑动变阻器的位置不动，当换上另一个电阻时，电流表的示数变成了0.3A，由欧姆定律和串联电阻的规律，由此可知换上的电阻可知换上的电阻为10Ω。[8]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，为了使电阻两端的电压恢复到2V，此时应将滑片向左适当调节。[9][10]实验中控制电阻两端的电压为2V不变，变阻器分得的电压为4V，电阻的电压为变阻器电压的0.5倍，变阻器的最大电阻分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入变阻器连入电路中的电阻最大为30Ω时，对应的定值电阻最大为故实验中她发现当接入20Ω的电阻进行实验时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都大于2V；若想完成实验，由分压原理，滑动变阻器最大阻值至少应该为，最大阻值至少应该为40Ω。[11]通过实验可知，电阻变大时，电流是变小的，并且导体中的电流与导体的电阻乘积是一个定值，即当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。2. 如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡标有“12V 0.3A”的字样（灯丝的电阻不变），定值电阻R2=20Ω。求：（1）小灯泡灯丝的电阻；（2）当开关S1、S2都断开时，接入电路中的电流表的示数为0.2A，则电阻R2的两端电压是多少V？电源电压是多少V？（3）当开关S1、S2都闭合时，接入电路中的电流表的示数也是0.2A，则定值电阻R1的阻值是多少Ω？答案 （1）40Ω；（2）4V；12V；（3）60Ω解析（1）由题意可知，小灯泡标有“12V 0.3A”的字样，并且灯丝的电阻不变，根据欧姆定律的变换式可知，小灯泡灯丝的电阻小灯泡灯丝的电阻为40Ω。（2）由题意可知，定值电阻R2=20Ω，而开关S1、S2都断开时，从电路图可看到，电流表A2，定值电阻R2，小灯泡L串联接在电路中，电流表A2的示数为0.2A，则流过定值电阻R2的电流为0.2A，根据欧姆定律的变换式，可知电阻R2的两端电压电阻R2的两端电压是4V。由（1）解析可知，小灯泡灯丝的电阻为40Ω，流过小灯泡灯丝的电流也为0.2A，根据欧姆定律的变换式，小灯泡的电压，小灯泡的电压为8V。根据串联电路的电压规律，电源电压，电源电压是12V。（3）由（2）解析可知，电源电压是12V，当开关S1、S2都闭合时，从电路图可看到，电阻R1，小灯泡L并联接在电路中，R2被短路，电流表A1接入电路，电流表A1的示数为0.2A，流过电阻R1的电流为0.2A，电阻R1的电压为12V，根据欧姆定律可知，R1的阻值，R1的阻值为60Ω。答：（1）小灯泡灯丝的电阻为40Ω；（2）当开关S1、S2都断开时，接入电路中的电流表的示数为0.2A，则电阻R2的两端电压是4V；电源电压是12V；（3）当开关S1、S2都闭合时，接入电路中的电流表的示数也是0.2A，则定值电阻R1的阻值是60Ω。