初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 欧姆定律精品课后作业题

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一．欧姆定律及其公式
1．欧姆定律的内容为：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 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：德国物理学家欧姆，通过大量实验，总结出了著名的欧姆定律：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。
故答案为：电压；反比。
2．欧姆定律的数学表达式为I＝ ，其变形公式为U＝ IR ，R＝ 。
【答案】；IR；。
【解答】解：欧姆定律的内容为：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；用I表示电流，用U表示电压，用R表示电阻，所以欧姆定律数学表达式为I＝；
其变形公式：U＝IR，R＝。
3．（1）欧姆定律适用条件： 纯电阻电路 （即用电器工作时，消耗的电能全部转化为内能）。
（2）I、U、R对应 同一段电路 或 同一时刻 ，不同时刻，不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。三者单位依次是 安（A）、伏（V）、欧（Ω） 。
（3）同一导体（即R不变），I与U成 正比 ；同一电源（即一电源（即U不变），I与R成 反比 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）欧姆定律适用条件：纯电阻电路；
（2）在欧姆定律中，I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一时刻；其单位分别是：安（A）、伏（V）、欧（Ω）；
（3）在电阻一定时，电流与电压成正比；在电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）纯电阻电路；（2）同一段电路；同一时刻；安（A）、伏（V）、欧（Ω）；
（3）正比；反比。
故答案为：；IR；。
二、题型过关练
一．欧姆定律及其公式（共3小题）
1．一个阻值为20Ω的电阻，测得通过它的电流为5A，那么此时加在这个电阻两端的电压是（ ）
A．4VB．10VC．0.25VD．100V
【答案】D
【解答】解：
由题已知电阻大小为20Ω，通过它的电流为5A，
根据I＝得电阻两端的电压：U＝IR＝5A×20Ω＝100V．所以ABC错误，D正确。
故选：D。
2．德国物理学家欧姆，从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系，并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律，即：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 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
德国物理学家欧姆经过大量的实验研究，得出了电流与电压、电阻的关系：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。
故答案为：正比；反比。
3．德国物理学家 欧姆 总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，为了纪念他，人们将他的名字命名为 电阻 的单位。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即：欧姆定律；
为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位；
故答案为：欧姆；电阻。
二．欧姆定律的应用（共14小题）
4．在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U﹣I关系图象，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（ ）
A．R2＞R1B．R1＝R2C．R2＜R1D．无法确定
【答案】A
【解答】解：作横轴的垂线交两电阻的图线于A、B，分别过A、B两点作纵轴的平行线，如图所示：
可知当电流相等时，R2两端的电压更大，由I＝可得R＝，所以R2＞R1，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．如图所示的电路中，电阻阻值R1＝2R2。开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）
A．U1：U2＝1：1 I1：I2＝1：1
B．U1：U2＝2：1 I1：I2＝1：1
C．U1：U2＝1：1 I1：I2＝2：1
D．U1：U2＝1：1 I1：I2＝1：2
【答案】D
【解答】解：由并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压都等于电源电压，即U1＝U2＝U，即U1：U2＝1：1，故B错误；
由欧姆定律可知，电压相同时，电流之比为：
＝＝＝＝，故AC错误，D正确。
故选：D。
6．如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像，由图可知（ ）
A．R1的阻值为5Ω
B．R1的阻值小于R2的阻值
C．将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D．将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
【答案】C
【解答】解：A、由图像可知，当R1两端的电压为3V时，通过R1的电流为0.3A，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故A错误；
B、由图像可知，当R2两端的电压为1V时，通过R2的电流为0.2A，由欧姆定律可知，R2的阻值：R1＝＝＝5Ω，则R1的阻值大于R2的阻值，故B错误；
C、由串联电路的电流特点可知，两电阻串联时通过两电阻的电流相等，由图像可知，当通过两电阻的电流相等时，R1两端的电压大于R2两端的电压，故C正确；
D、由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时两电阻两端的电压相等，由图像可知，当两电阻两端的电压相等时，通过R1的电流小于通过R2的电流，故D错误。
故选：C。
7．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（ ）
A．乙是小灯泡的I﹣U图象
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上，干路中的电流是0.6A
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，小灯泡两端电压为1.0V
【答案】D
【解答】解：（1）定值电阻的I﹣U图象为一倾斜直线，灯泡的电阻随温度的升高而增大，故灯泡的I﹣U图象为曲线。
故图甲是小灯泡的I﹣U图象，图乙是定值电阻的I﹣U图象。
从图乙可知，当U＝4V时，I＝0.4A，
由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故AB错误；
（2）将R和L并联在电源电压为2V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为2V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.6A，IR＝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′＝IL+IR＝0.6A+0.2A＝0.8A，故C错误；
（3）串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压：U＝UL+UR＝1V+4V＝5V。故定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，小灯泡两端电压为1.0V，故D正确。
故选：D。
（多选）8．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（ ）
A．乙是小灯泡L的I﹣U图像
B．当甲两端电压为1V时，R甲＝2.5Ω
C．定值电阻的阻值为10Ω
D．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，干路中的电流是1.2A
【答案】BCD
【解答】解：A、定值电阻的阻值不变，其通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比，小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，其通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，由此可知，图像乙是定值电阻R的I﹣U图像，则图像甲是灯泡L的I﹣U图像，故A错误；
B、当甲两端电压为1V时，通过的电流为I甲＝0.4A，根据I＝可得甲的阻值为：R甲＝＝＝2.5Ω，故B正确；
C、由图像可知，定值电阻R两端的电压为4V时，通过R的电流为IR＝0.4A，根据I＝可得定值电阻R的阻值为：R＝＝＝10Ω，故C正确；
D、并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，由图像可知，定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，通过L的电流为IL＝0.8A，通过R的电流为IR＝0.4A，由并联电路的电流特点可知干路的电流为：I＝IL+IR＝0.8A+0.4A＝1.2A，故D正确。
故选：BCD。
9．如图甲所示电路中，电源电压、灯泡L1、L2的电阻均保持不变，且灯泡L2的电阻为5Ω。只闭合开关S1时，电流表指针如图乙所示。随后断开开关S1，调整电流表接线柱后，同时闭合开关S1和S2时，电流表指针也如图乙所示。同时闭合开关S1和S2时，通过灯泡L1的电流为 0.2 A，电压表示数为 4 V。
【答案】0.2；4。
【解答】解：只闭合开关S1时，灯泡L1接入电路，通过灯泡L1电流大小等于电流表的示数大小；同时闭合开关S1和S2时，灯泡L1、L2并联，电流表示数大小为电路中干路电流大小。
电流表大小量程读数分别为1A、0.2A，并联电路中各部分互不影响，通过灯泡L1电流大小保持不变，由并联电路的电流特点可知，干路电流大于支路电流，因此通过灯泡L1的电流为0.2A，电路中干路电流大小为1A。
通过灯泡L2的电流：
I2＝I﹣I1＝1A﹣0.2A＝0.8A，
灯泡L2两端的电压：
U＝U2＝I2R2＝0.8A×5Ω＝4V。
故答案为：0.2；4。
10．如图所示电路，R1＝10Ω，R2为未知电阻，电源电压不变。只闭合S1，电流表示数为0.3A；S1、S2均闭合，电流表示数为0.5A，此时通过R1的电流为 0.3 A，R2的阻值为 15 Ω。
【答案】0.3；15。
【解答】解：
（1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；
（2）S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电源电压不变，
所以，此时通过R1的电流仍为0.3A不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R2的阻值：R2＝＝＝15Ω。
故答案为：0.3；15。
11．喜欢钻研的小明，通过自己的观察研究，画出了家中电吹风的电路图（如图）。他还想知道电热丝的阻值，于是找来一个量程合适的电流表，将其与电吹风串联后接入家庭电路，当只闭合开关 S1 时吹冷风；再闭合另一开关吹热风，与吹冷风时相比，电流表的示数变化了4.4A，则电热丝阻值为 50 Ω。
【答案】S1；50。
【解答】解：只闭合开关S1时，电路为电动机的简单电路，所以电吹风吹冷风，
再闭合另一开关吹热风，与吹冷风时相比，电流表的示数变化了4.4A，说明通过电阻丝的电流是4.4A，由欧姆定律可得电热丝阻值为：R＝＝＝50Ω。
故答案为：S1；50。
12．如图所示，一定值电阻R0与最大阻值为40Ω的滑动变阻器串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。则定值电阻R0＝ 20 Ω，电源的电压U＝ 6 V。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，变阻器接入电路的电阻为0，只有R0，接入电路，电路中的电流：I0＝0.3A，
所以由欧姆定律可得电源电压为U＝I0R0＝0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，R0与滑动变阻器R的最大阻值串联，且R＝40Ω，I＝0.1A，
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
所以电源电压为U＝IR总＝I（R+R0）＝0.1A×（40Ω+R0）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源电压不变，则：0.3A×R0＝0.1A×（40Ω+R0），
解得R0＝20Ω，
电源的电压U＝I0R0＝0.3A×R0＝0.3A×20Ω＝6V。
故答案为：20；6。
13．在如图所示的电路中，电阻R1＝6Ω，R2＝8Ω，电源电压及定值电阻R的阻值未知，当开关S接位置1时，电流表的示数为0.4A，则此时R1两端的电压是 2.4 V；当开关S接位置2时，电流表的示数将大于 0.3 A且小于0.4A。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
当开关S接位置1时，R1与R串联，
由欧姆定律得R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.4A×6Ω＝2.4V，
电源电压：U＝0.4A×（R1+R）
当开关接位置2时，R2与R串联，由欧姆定律得：U＝I（R2+R）
因电压值不变，故可得：0.4A×（6Ω+R）＝I（8Ω+R）
解得：I＝，
由分式的加减法可得：I＝＝0.4A﹣
因R未知，故R可能为从0到无穷大的任意值，当R＝0时，I＝0.4A﹣0.1A＝0.3A
当R取无穷大时，I无限接近于0.4A。
故电流值可以从0.3A到0.4A。
故答案为：2.4；0.3。
14．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为30Ω，电阻R2的阻值为60Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电流表A的示数。
【答案】（1）电源电压为6V；
（2）电流表A的示数为0.3A。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V；
（2）通过R2的电流：I2＝＝＝0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表A的示数：I＝I1+I2＝0.2A+0.1A＝0.3A。
答：（1）电源电压为6V；
电流表A的示数为0.3A。
15．在如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关后，滑片P移到某一位置时，电流表示数为1.6A．求：
（1）通过电阻R1的电流I1；
（2）滑动变阻器R2连入电路的阻值；
（3）要保证仪器安全工作，若电源电压可变，为使电流表A的示数能达到最大3A，求电源电压的取值范围。
【答案】（1）通过电阻R1的电流为0.6A；
（2）滑动变阻器R2连入电路的阻值为6Ω；
（3）电源的电压只能取20V。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R1的电流：I1＝＝＝0.6A；
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表示数为1.6A，
所以，通过R2的电流：
I2＝I﹣I1＝1.6A﹣0.6A＝1A，
则滑动变阻器R2连入电路的阻值：
R2＝＝＝6Ω；
（3）由题意可知，电流表的示数可以达到3A，则有：
+＝+＝U′×＝3A，
即U′＝＝，
当R2＝20Ω时，电源的电压最大，则U大＝20V，
当R2→0时，电源的电压U小→0V，
则电源的电压0V＜U′≤20V，
又因滑动变阻器允许通过的电流不大于1A，
所以，≤1A，即U′≤1A×R2，
则电源的电压0＜U′≤20V，
综上可知，电源的电压只能取20V。
答：（1）通过电阻R1的电流为0.6A；
（2）滑动变阻器R2连入电路的阻值为6Ω；
（3）电源的电压只能取20V。
16．如图甲所示电路中，电源电压U＝6V，电阻R1＝30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过R1的电流。
（2）此时滑动变阻器R接入的阻值。
【答案】（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）滑动变阻器连入电路的阻值为60Ω。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1＝＝＝0.2A；
（2）电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表A的示数I＝0.3A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R的电流：
I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.2A＝0.1A，
滑动变阻器连入电路的阻值：
R2＝＝＝60Ω。
答：（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）滑动变阻器连入电路的阻值为60Ω。
17．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A；开关S1闭合，S2断开后，电压表示数为2V。
求：（1）电源电压是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）只闭合开关S1时，电流表的示数是多少？
（4）电阻R1的阻值是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）闭合开关S1和S2时，电路为R2的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测通过R2的电流，
则电源的电压U＝6V；
（2）由I＝可得，电阻R2的阻值：
R2＝＝＝20Ω；
（3）只闭合开关S1时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.1A；
（4）电路中的总电阻：
R＝＝＝60Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝60Ω﹣20Ω＝40Ω。
答：（1）电源电压是6V；
（2）电阻R2的阻值是20Ω；
（3）只闭合开关S1时，电流表的示数是0.1A；
（4）电阻R1的阻值是40Ω。
三．电路的动态分析（共2小题）
18．如图所示是测量压力的基本原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片固定在一起，压力大小可通过电压表的示数来显示。闭合开关S，当压力F变大时，滑动变阻器接入电路中的电阻 变大 ，电阻R0的阻值 不变 ，电压表的示数 变大 。（均填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】变大；不变；变大
【解答】解：由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；由图可知，压力F增大时，滑动变阻器接入电路的电阻变大；由串联分压的规律可知，滑动变阻器的分压变大，即电压表示数增大；电阻R0为定值阻值，其阻值不变。
故答案为：变大；不变；变大。
19．如图所示，电源电压不变，开关S由闭合到断开时，电流表的示数将 减小 ，电压表的示数将 不变 。（选填“增大”、“减小”、“不变”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由图知，电压表测电源电压，且电源电压不变，所以开关S由闭合到断开时，电压表的示数将不变；
S闭合时，R与L并联，电流表测干路电流，干路电流等于R与L的电流之和；
S断开时，只有L连入电路中，电流表测L支路的电流；
因为并联电路各支路互不影响，所以S断开后通过L的电流不变，
由于L支路的电流小于干路电流，所以电流表示数减小。
故答案为：减小；不变。
四．电流表的使用（共1小题）
20．请将电源、电流表、电压表三个元件的符号填入如图电路的虚线框内，并将电路补充完整。要求：开关S闭合后，电流方向如图所示，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
【答案】
【解答】解：要滑动变阻器改变灯泡的亮度，所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联；灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由U＝IR可知灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联；所以，电源在最右端的虚线框内，且上端为负极，这样可以满足电流方向如图所示；电压表和滑动变阻器并联，填在中间的虚线框内；电流表和滑动变阻器串联，应填在最左端的虚线框内；如下图所示：
五．串、并联电路的设计与应用（共1小题）
21．某物理兴趣小组为医院设计了一个输液自动报警器，它能在药液将要输完时，通过电铃发声报警。该报警器内部有一可变电阻R，其阻值随管内液体质量减少而减小，通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声。当输液管内液体质量减少，电表示数也变小（电源电压恒定）。下列几个电路图符合报警要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解答】解：（1）当输液管内液体质量减少，可变电阻R的阻值减小，根据题意可知通过电铃的电流增大，所以R与电铃应串联在电路，而A、C图中电铃与R并联，故A、C不符合题意；
（2）R与电铃串联，R的阻值变小时，电路总电阻变小，电源电压一定，由知电路中电流变大，由U＝IR知，此时电铃两端电压变大，由串联电路的电压特点知，R两端电压变小，因要求电表示数也变小，所以电压表应并联在可变电阻R两端，故B错误，D正确。
故选：D。
六．并联电路中的电压规律（共1小题）
22．如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2，开关S闭合后，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2B．U1＜U2C．I1＞I2D．I1＝I2
【答案】C
【解答】解：AB．由并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压都等于电源电压，即U1＝U2＝U，故AB错误；
CD．由欧姆定律可知，电压相同时，电阻越大，电流越小，因为电阻阻值R1＜R2，所以通过R1的电流I1大于通过R2的电流I2，即I1＞I2，故C正确、D错误。
故选：C。
七．探究电流与电压、电阻的关系（共1小题）
23．如图甲所示，在探究通过导体的电流跟导体电阻的关系实验中，电源电压恒为6V，根据测量数据得到如图乙所示图象。则（ ）
A．分析图象可得：在电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比
B．实验过程中，小明控制导体两端的电压为2.5V
C．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
D．若选用的定值电阻阻值为20Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω
【答案】C
【解答】解：A、由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体中的电流与导体的电阻的乘积保持不变，0.1A×20Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.4A×5Ω，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；导体的电阻是导体本身阻碍电流的性质与导体中的电流无关，故A错误；
B、由图像可知，小明控制导体两端的电压：UR＝IR＝0.1A×20Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.4A×5Ω＝2V，故B错误；
C、根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω换成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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变，故C正确；
D、若定值电阻选用阻值为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UR＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数＝2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，即滑动变阻器最大阻值不能小于40Ω，故D错误。
故选：C。