初中物理沪粤版(2024)九年级上册14.3 欧姆定律的应用练习
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这是一份初中物理沪粤版(2024)九年级上册14.3 欧姆定律的应用练习,共20页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题,实验探究题,解答题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.下列关于家庭电路和安全用电的说法中正确的是( )
A.只要不接触带电体就不会发生触电事故
B.只要电压不高于220V,人体就不会发生触电事故
C.洗衣机要用三脚插头以确保洗衣机的金属外壳接地
D.用试电笔接触火线氖管发光时,不会有电流通过人体
2.由I=变形得R=,对此( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
3.小明同学在物理实验活动中,设计了如图所示的四种用电流表和电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R′是滑动变阻器,电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力增大,电表示数增大( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分为10Ω、20Ω.闭合开关S.通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则( )
A.I1:I2=1:1,U1:U2=2:1B.I1:I2=1:2,U1:U2=1:1
C.I1:I2=1:1,U1:U2=1:2D.I1:I2=1:2.U1:U2=1:2
二、多选题
(多选)5.某家庭电路的用电器都是电灯,当这些电灯全部使用时( )
A.电路的总电流最小B.电路的总电流最大
C.电路的总电阻最大D.电路的总电阻最小
三、填空题
6.如图甲所示的电路中,电压表和电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻约为 Ω。
7.一段导体两端电压是5V时,通过的电流是0.5A,则导体的电阻是 Ω;若电压增大到10V时,通过导体的电流是 A;若电压突然为零,导体的电阻是 Ω。
8.伏安法测电阻的实验原理是 ,所用器材有电源、开关、导线、定值电阻和 、 、 。
9.如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有3只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.2A Ω。
10.甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,电路的工作电流应为 A,电源电压最大为 V,此时另一灯泡的实际功率为 W。
11.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,则电源电压为 V,R1的阻值为 。
四、实验探究题
12.小华同学在测量电阻Rx的电阻值时采用了图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应处于 状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 。若将滑片P向左移动,电流表的示数将 。
(2)根据图甲所示电路图把实物图乙连接完整,要求电流表、电压表均接小量程。
(3)图丙是某一次测量时电表的示数,则此时电压表的示数是 V,电流表的示数是 A。
(4)表格是小华同学实验时的数据记录表,请你完成表格的空缺处。
13.在“测量小灯泡灯丝电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请根据图乙的电路图,用笔画线代替导线,把图甲中的电路连接完整(导线不准交叉),小灯泡会变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表指针不动,发现电流表指针摆动,出现这种现象的原因是 。
(3)更换开关后,正确连好电路,闭合开关,两表指针均有转动,造成该现象的原因不可能的是 。
A.小灯泡断路
B.小灯泡两端电压太小
C.滑动变阻器阻值太大
D.电源电压太小
(4)据实验测得的数据画出小灯泡I﹣U关系图象如图丙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图象可知,当小灯泡两端电压减小时 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)利用上述电路,用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值
14.某同学利用图1的电路来测量一未知电阻R。
(1)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,则R= Ω,实验中至少测出3组电阻R的值,这是为了 。
(2)该同学又设计了如图3所示的测量电路,同样可以测量未知电阻R,其中R0是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
① ,用电压表测出电源的电压为U;
② ,用电压表测出待测电阻R两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1和已知量R0来表达电阻R= 。
五、解答题
15.小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了图甲所示的实物图。
(1)测小灯泡电阻的实验原理是 ,闭合开关前,应向 端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是 A.这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。换相同规格的灯泡,重测的数据如下表格,并绘出U﹣I图象如图丙中的A所示。
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗? 。(选填“同意”或“不同意”)说出你的理由 。
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的U﹣I图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能是 。
16.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R标有“50Ω
(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1。
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=0.6A,求R2的阻值。
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
六、计算题
17.有一只标有“12V 0.8A“字样的电灯,把它接入电压20V电路中,若能够正常使用
18.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为12Ω。只闭合开关S,电流表的示数为0.3A。再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
沪粤版九年级上册《14.3 欧姆定律的应用》2023年同步练习卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.下列关于家庭电路和安全用电的说法中正确的是( )
A.只要不接触带电体就不会发生触电事故
B.只要电压不高于220V,人体就不会发生触电事故
C.洗衣机要用三脚插头以确保洗衣机的金属外壳接地
D.用试电笔接触火线氖管发光时,不会有电流通过人体
【解答】解:A、高压带电体只要人靠近就有触电危险;
B、只要电压不高于36V,故B错误;
C、洗衣机的金属外壳要用三脚插头与地线相连,发生触电事故;
D、试电笔接触火线时,测电笔和人是串联的,电阻越大,测电笔的电阻很大,人分担的电压很小电流很小,不会对人造成危害。
故选:C。
2.由I=变形得R=,对此( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
【解答】解:导体电阻的影响因素:导体的长度、横截面积。
当电压和电流变化或电压为零时导体的长度、横截面积,电阻都不变。
由I=变形得R=,导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关。
故选:C。
3.小明同学在物理实验活动中,设计了如图所示的四种用电流表和电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R′是滑动变阻器,电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力增大,电表示数增大( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:A、电路为并联电路,当压力增大时,电路的总电阻增大,故A选项错误;
B、电路为串联电路,当压力增大时,根据欧姆定律可得电路中的电流变小,根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,故B选项符合题意;
C、因为电压表测量电源电压,所以无论压力增大还是减小,故C选项错误;
D、电路为串联电路,当压力增大时,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电压表的示数变小。
故选:B。
4.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分为10Ω、20Ω.闭合开关S.通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则( )
A.I1:I2=1:1,U1:U2=2:1B.I1:I2=1:2,U1:U2=1:1
C.I1:I2=1:1,U1:U2=1:2D.I1:I2=1:2.U1:U2=1:2
【解答】解:由图可知:灯泡L1、L2串联;
根据串联电路的电流特点可知,通过L4、L2的电流相等,即I1:I8=1:1;故BD错误;
根据I=可得它们两端的电压之比:
U4:U2=I1R8:I2R2=R7:R2=10Ω:20Ω=1:8,故A错误。
故选:C。
二、多选题
(多选)5.某家庭电路的用电器都是电灯,当这些电灯全部使用时( )
A.电路的总电流最小B.电路的总电流最大
C.电路的总电阻最大D.电路的总电阻最小
【解答】解:各灯泡并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,
因此这些电灯全部使用时,电路电流等于各灯泡电流之和,故A错误;
家庭电路电压一定,电路电流越大,灯泡全部使用时电路总电阻最小,D正确;
故选:BD。
三、填空题
6.如图甲所示的电路中,电压表和电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻约为 30 Ω。
【解答】解:由图知:I=0.3A,U=2V
故答案为:30。
7.一段导体两端电压是5V时,通过的电流是0.5A,则导体的电阻是 10 Ω;若电压增大到10V时,通过导体的电流是 1 A;若电压突然为零,导体的电阻是 10 Ω。
【解答】解:由I=可得
R===10Ω,
∵电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
∴当电压增大到10V时或电压突然为零时,导体的电阻仍为10Ω不变,
电压增大到10V时,通过导体的电流:
I′===1A。
故答案为:10;1;10。
8.伏安法测电阻的实验原理是 ,所用器材有电源、开关、导线、定值电阻和 滑动变阻器 、 电压表 、 电流表 。
【解答】解:测量小灯泡的电阻,要测灯泡两端的电压和通过灯泡的电流计算出灯泡的电阻;实验时所用的器材有电源、导线、电压表和电流表;
故答案为:滑动变阻器;电压表。
9.如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有3只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 0.4 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.2A 10 Ω。
【解答】解:(1)若有3只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时,
因灯泡的电阻相等且通过的电流相等,
所以,由U=IR可知,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以每只灯泡两端的电压U=5V,
由图象可知,通过灯泡的电流为0.4A;
(2)若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为5V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由图象可知L=0.6A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻的电流:
IR=I﹣IL=7.2A﹣0.3A=0.6A,
则该电阻的阻值:
R===10Ω。
故答案为:6.4;10。
10.甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,电路的工作电流应为 0.5 A,电源电压最大为 8 V,此时另一灯泡的实际功率为 1 W。
【解答】解:由图象可知:甲正常工作时的电流为1A,乙正常工作时的电流为0.7A,
由于串联电路中各处的电流相等,所以两灯泡串联时,此时乙灯泡正常发光;
由图象可知,0.5A所对应的电压分别U甲=7V,U乙=6V,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:
电源电压为U=U甲+U乙=2V+4V=8V,
此时灯泡甲的功率P=U甲I=2V×4.5A=1W。
故答案为:7.5;8;4。
11.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,则电源电压为 3 V,R1的阻值为 5Ω 。
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大4=0.6A,
由I=可得
U=I4R1=0.3A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,I2=3.2A,U2=8V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I2R1+U3=0.2A×R6+2V,
因电源的电压不变,
所以,0.7A×R1=0.8A×R1+2V,
解得:R5=5Ω,
电源的电压U=0.7A×R1=0.3A×5Ω=3V。
故答案为:4;5Ω。
四、实验探究题
12.小华同学在测量电阻Rx的电阻值时采用了图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应处于 断开 状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 最大电阻处 。若将滑片P向左移动,电流表的示数将 增大 。
(2)根据图甲所示电路图把实物图乙连接完整,要求电流表、电压表均接小量程。
(3)图丙是某一次测量时电表的示数,则此时电压表的示数是 2.4 V,电流表的示数是 0.4 A。
(4)表格是小华同学实验时的数据记录表,请你完成表格的空缺处。
【解答】解:(1)连接电路时,开关S应处于断开状态,闭合开关前,当滑片向左移动时,总电阻减小,总电流增大;
(2)根据电路图连接实物图,首先从电源正极出发、滑动变阻器、电流表,最后把电压表并联在定值电阻的两端,注意两个电表的正接线柱靠近电源正极,如图所示:
(3)由图丙所示,电压表选用的是小量程,电压表的示数为2.4V,分度值为4.02A;
(4)根据欧姆定律计算电阻,由表中数据进行计算;第5次实验的电阻为:;平均电阻为:;
故答案为:(1)断开;最大电阻处;(2)如图所示;0.4;6;4.8。
13.在“测量小灯泡灯丝电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请根据图乙的电路图,用笔画线代替导线,把图甲中的电路连接完整(导线不准交叉),小灯泡会变亮。
(2)正确连接电路后,闭合开关,电流表指针不动,发现电流表指针摆动,出现这种现象的原因是 开关接触不良 。
(3)更换开关后,正确连好电路,闭合开关,两表指针均有转动,造成该现象的原因不可能的是 A 。
A.小灯泡断路
B.小灯泡两端电压太小
C.滑动变阻器阻值太大
D.电源电压太小
(4)据实验测得的数据画出小灯泡I﹣U关系图象如图丙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图象可知,当小灯泡两端电压减小时 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)利用上述电路,用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值
【解答】解:(1)滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式,滑片向左移动时灯泡变亮,说明变阻器接入电路的电阻减小,电源电压为3V,如图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,但用手按住开关,出现这种现象的原因是开关接触不良;
(3)由题知,正确连好电路,小灯泡不亮;
A、若小灯泡断路,电流表几乎无示数,故A项原因不可能;
B、若小灯泡两端电压太小,此时小灯泡亮度较弱,故B项原因可能;
C、若滑动变阻器阻值太大,此时电流较小,电流表和电压表指针有较小摆动;
D、若电源电压太小,此时小灯泡亮度较弱,故D项原因可能;
故选:A;
(4)如图丙所示的小灯泡I﹣U关系图象,分析图象可知,则有灯泡的温度降低L随着温度的降低而减小;
(5)用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值,设计的数据表格如下所示:
故答案为:(1)如上图所示;(2)开关接触不良;(4)减小。
14.某同学利用图1的电路来测量一未知电阻R。
(1)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,则R= 4 Ω,实验中至少测出3组电阻R的值,这是为了 减小误差 。
(2)该同学又设计了如图3所示的测量电路,同样可以测量未知电阻R,其中R0是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
① 闭合开关S、S1 ,用电压表测出电源的电压为U;
② 闭合开关S、断开S1 ,用电压表测出待测电阻R两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1和已知量R0来表达电阻R= 。
【解答】解:(1)由图2可知,电流表的量程为0~8.6A,则I=0.5A,
由I=可得==4Ω;
因为每次实验会出现读数上的误差,故本实验采用多测几次求平均值的方法;
(2)实验步骤:
①闭合开关S、S6,用电压表测出电源的电压U;
②闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻R两端的电压为U1;
③待测电阻:R=。
故答案为:(1)3;减小误差、S1;②闭合开关S、断开S1;③。
五、解答题
15.小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了图甲所示的实物图。
(1)测小灯泡电阻的实验原理是 R= ,闭合开关前,应向 A 端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是 0.26 A.这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。换相同规格的灯泡,重测的数据如下表格,并绘出U﹣I图象如图丙中的A所示。
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗? 不同意 。(选填“同意”或“不同意”)说出你的理由 灯丝的电阻受温度影响,不是一个定值,取平均值没有意义 。
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的U﹣I图象如图丙中的B所示。你认为错误的原因可能是 电压表与滑动变阻器并联了 。
【解答】解:
(1)要测小灯泡电阻,需要用电压表测小灯泡两端的电压,然后根据欧姆定律的变形公式求出其电阻。
为了保护电路,应将滑片移到变阻器的最大阻值处,应向A端调整滑动变阻器的滑片,电流最小。
(2)由图乙知,电流表使用0~0.6A量程,此时电流值为0.26A;
由图知,L与变阻器串联,所以电压表示数小于电源电压,电压表串联在电路中,所以电压表的示数变大;
(3)因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,根据P=UI可知灯的功率越大,
因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,所以不能求灯丝电阻的平均值。
(4)丙图中的B图象,随着电流的增大,正好与A图象相反,因此电压表与滑动变阻器并联了。
故答案为:(1)R=;A;(2)0.26;(3)不同意,不是一个定值;(4)电压表与滑动变阻器并联了。
16.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R标有“50Ω
(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1。
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=0.6A,求R2的阻值。
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解:(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2时,电路为R5最大阻值的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数:
I1===0.12A;
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S3时,R1的最大阻值和R2并联,电流表测干路电流,
电路中的总电阻:
R===10Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,=+,即=+,
解得:R5=12.5Ω;
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S6时,电流表示数为0.68A时的总电阻:
R′===,
则=+,即=+,
解得:R1′=30Ω。
答:(1)将滑片P移到最右端,闭合S7,断开S2,电流表的示数为0.12A;
(2)R5的阻值为12.5Ω;
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S4,电流表示数为0.68A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω。
六、计算题
17.有一只标有“12V 0.8A“字样的电灯,把它接入电压20V电路中,若能够正常使用
【解答】解:灯泡正常发光时的电压UL=12V,通过的电流IL=0.8A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,灯泡正常发光时
UR=U﹣UL=20V﹣12V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=,串联电阻的阻值:
R====10Ω。
答:把它接入电压20V电路中,若能够正常使用。
18.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为12Ω。只闭合开关S,电流表的示数为0.3A。再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
【解答】解:(1)只闭合开关S时,电路中只有R1,电流表测通过的电流,
由I=可得
U=I1R8=0.3A×12Ω=3.6V;
(2)再闭合开关S1后,R2与R2并联,电流表测干路电流,
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:
I3=I﹣I1=0.4A﹣0.3A=7.2A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R2的阻值:
R4===18Ω。
答:(1)电源电压为8.6V;
(2)R2的阻值为18Ω实验次数
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.39
2.0
2
0.48
2.4
3
0.62
3.0
平均值
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
实验次数
电流I/A
电压U/V
电阻R/Ω
1
0.39
2.0
5.1
2
0.48
2.4
5
3
0.62
3.0
4.8
平均值
5.0
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
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