专题09 欧姆定律- 2022-2023 九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题09  欧姆定律压轴培优专题训练（原卷版）

1．在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，实验器材：电源（4.5V）、电流表（量程0﹣0.6A）、电压表（量程0﹣3V）、三个定值电阻（R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝20Ω），滑动变阻器R标有“30Ω1A”字样。如图所示，当在a、b两点间接入定值电阻R1，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数。断开开关，将R1换成R2后，接下来应该进行的操作是（　　）

A．闭合开关，直接读数电流表的示数 

B．闭合开关，将滑片P向左移动，保持电压表示数2.5V不变 

C．闭合开关，将滑片P向右移动，保持电压表示数2.5V不变 

D．将滑片移动至阻值最大的位置后再闭合开关

2．一位同学用如下图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变，下表是实验数据，若第四次实验时将定值电阻的阻值由40Ω调为50Ω后就直接读出电流表的示数，这个示数可能是（　　）

A．0.15 B．0.10 C．0.12 D．0.13

3．实验小组在探究电流与电阻的关系中，使用的器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干，设计了如图所示的电路图，实验小组收集的数据如表。实验中控制定值电阻两端电压为 　V，分析表中数据，发现第 　 　次实验的数据存在错误，反思产生原因，回忆是某次将定值电阻的阻值由 　  　Ω变换为错误数据点对应阻值时（实验过程并未按表中序号顺序进行，而是随机选取电阻测出数据填入表格），未调节滑片P就读取电流而造成的根据出现的数据，求出电源的电压是 　  　V。

4．某小组同学按图15（a）、（b）所示的电路图连接电路分别进行实验。在这两个电路中，电阻R1与R2为阻值不同的定值电阻。实验时，他们通过改变滑动变阻器R的滑片位置，得到的实验数据如表一、二所示。

①对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图15

　 　[选填“（a）”或“（b）”]所示的电路图进行实验测得的。

②分析　  　（选填“表一”或“表二”）中电表　  　与电表　 　的示数关系（选填表中电表符号），可验证：当导体    　（选填“R1”、“R2”或“R”）电阻不变时，通过该导体的电流跟它两端的电压成正比。

③分析比较实验序号1与4中的电压表V1和电流表A1的示数及相关条件，可验证：　                                                                  　。

5．小明和小华通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。

（1）小明采用了如下电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只。

①当他准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线。

②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验，实验中滑动变阻器的主要作用：一是保护电路；二是 　                                               　。

③实验数据记录如表一：

表一

实验时发现无论如何调节滑动变阻器，电压表都不能达到1.0V，说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是 　  　（选填“10Ω”或“30Ω”）。换用另一只滑动变阻器后完成了实验，表一中没有记录的数据是 　  　。

（2）小华利用小明的实验电路继续实验，在“探究电流与电阻的关系”时，分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路，记录数据如表二：

表二

①当他用5Ω的电阻进行实验后，再换10Ω的电阻接入电路，应向 　 　方向移动滑片（选填“A”或“B”），直到电压表示数达到 　  　V。

②分析表二中数据，得出该实验的结论是：　                                 　。

6．小渝在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为4.5V，所选定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω。

（1）请用笔画线代替导线将实物图（图甲）补充完整。（要求导线不交叉；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）；

（2）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，电流表、电压表都无示数，调节滑动变阻器，两表示数均无变化；经检查电源、导线和开关都无问题。其原因可能是 　        　；

（3）排除故障后，先接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，观察到电表指针位置如图乙，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　  　Ω。实验中保持电压表示数不变，为了完成本实验，小渝所选滑动变阻器的最大阻值不得小于 　  　Ω。

（4）小渝在探究完导体中的电流与电阻的关系后，同组的小北找来额定电压为6V的小灯泡测电功率。其实验数据如下表所示。根据表中实验数据分析，若小灯泡两端电压恰好为3V，则灯的功率可能是 　  　（选填对应选项的符号）。

A．0.75W    B．0.95W     C．1.02W     D．1.20W

7．某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，使用的实验器材有：电压恒为3V的电源，电流

表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω1A”的滑动变阻

器一个，导线若干。

（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；

（2）改正好实物图后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到　  　端（选填“最左”或“最右”）。闭合开关后，移动滑片时发现电流表有示数，电压表无示数。则发生故障的原因可能是　          　。

（3）正确连接电路后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示；接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为　 　V时，记录电流表的示数。

（4）实验可得到结论为：　                               　，本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有　                             　。

（5）几次实验中记录电表示数时，定值电阻消耗的最大功率为　 　W，此时滑动变阻器接入电路的阻值为　  　Ω。

（6）为了得到普遍规律，该同学又用50Ω的电阻进行了第5次实验，发现实验无法进行下去，为完成第5

次实验，同学们提出了下列解决方案，其它条件不变的情况下，其中正确的有　 　。

A．增大电压表的量程               B．增大电源电压

C．增大最大阻值更大的滑动变阻器   D．增大定值电阻两端被控制的电压

8．为了探究电流跟电压的关系，王亮同学设计了如图所示的电路。

（1）调节滑片位置，改变定值电阻两端的电压，读出其中三组电流表、电压表的示数，记录到表（一）中。由表（一）中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是　  　Ω．分析表（一）中的数据，可归纳出的结论是　                                 　。

表（一）

（2）如果仍用如图电路探究电流与电阻的关系，实验中当换用不同阻值的定值电阻后，每次应调节滑动变阻器的滑片，保持　   　两端的电压不变。实验记录数据如表（二）所示，根据表（二）数据可得出的结论是　                                 　。

表（二）

9．为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示，R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压若已知电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．AB两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次 

B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等 

C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍 

D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍

10．小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”。将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（　　）

A．滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω 

B．电压表示数变化量的最大值为1V 

C．通过电阻R1的电流最大值为0.4A 

D．滑动变阻器R2调节范围为0～20Ω

11．如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.6A，此时电阻R两端的电压为　 　V；当滑动变阻器滑片P移到b端时，电流表的示数为0.8A，则电源电压为　 　V；电阻R的阻值为　 　Ω。

12．伏安法测电阻时由于电流表电阻不为零，电压表电阻不是无穷大，会带来误差。为此现在设计A、B两种方案。如图所示，单刀双掷开关连通1时电压表和电流表的示数为U1和I1，连通2时电压表和电流表的示数为U2和I2，连通3时电压表和电流表的示数为U3和I3，连通4时电压表和电流表的示数为U4和I4，最佳方案是 　 　（填A或者B），电阻值R＝　      　。

13．如图的电路中，电源电压可调，灯L上标有“6V 6W“的字样，R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”的字样，两表的量程分别是0～3A和0～15V．闭合S1、S2、S3，调节电源电压使灯L正常发光，则此时通过灯L的电流为 　 　A．当只闭合开关S2时，移动滑片P，保证电路安全前提下，要求至少有一个电表示数不低于量程的一半，则电源可调的最高电压与最低电压的差值为 　  　V。

14．如图所示，某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受撞击力进行测试。测试时如图（甲），该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图（乙），压力传感器的电阻R随压力F变化的过程如图（丙）。电源电压24V，定值电阻R0＝10Ω．求：

（1）重物在下落过程中，压力传感器的电阻为多大？

（2）在撞击过程中，样品承受的最大撞击力为多少？

（3）聪明的小红想继续利用此装置测量下落重物的密度，她将重为600N装满水的烧杯直接放在压力传感器上，将重物放入烧杯中浸没，待示数稳定后，电流表示数为1A．则重物密度为？

15．小亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图（a）所示。其中电源电压为4V且恒定不变，电压表量程为0～3V，R0是定值电阻，阻值为300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示。试计算：

（1）闭合开关S后，当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？

（2）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？

16．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示，其中，电源两端电压恒定不变，定值电阻R0＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：

（1）当环境温度为20℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？

（2）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压是多少？

（3）如果将R0、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？

17．如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（　　）

A．a表是电压表 

B．先闭合S1、S2，再闭合S3，a表示数无变化 

C．S1、S2、S3都闭合，移动滑片P，a、b两表示数无变化 

D．S1、S2、S3都闭合，b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值

18．突然广播响起，乘务员提醒旅客不要在动车上吸烟。为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，热爱学习的小余上网查询到该装置其原理如图，M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的变化而变化，电阻R为可变电阻，车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报，现给出下列几种说法，其中正确的是（　　）

①RM随烟雾浓度的增大而增大

②RM随烟雾浓度的增大而减小

③若要提高报警灵敏度可增大R

④若要提高报警灵敏度可减小R

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

19．如图所示的电路中，电源电压不变，开关S1闭合后，开关S2由断开到闭合，电路中的总电阻将 　  　。若S1仍闭合，S2断开，将滑片P向左移动，则电压表和电流表的示数的比值将 　   　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。

20．小强设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。

（1）R1在电路中的作用是　           　；

（2）当被测身高增加时，电压表的示数　       　；

（3）当变阻器R2接入电路的阻值是5Ω时，电流表的示数为　   　A；

（4）为了保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围是　     　。

21．阅读短文，完成填空。

酒精浓度检测仪

交警用呼气式酒精测试仪对驾驶员进行现场检测。酒精浓度检测仪中装有酒精气体传感器，这种传感器是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，从而引起电路中电流和电压的变化。如图，是酒精浓度检测仪及其原理图。则

（1）当气体的酒精浓度增大时，气敏电阻 　 　，电路中电流 　 　，电压表 　 　。（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）此酒精浓度检测仪通过 　  　表（填“电流”或“电压”）显示酒精浓度高低。测试时，若仪表的示数变大，说明驾驶员吹出的气体酒精浓度 　  　 。此电路不足是，电池长久使用导致电压降低时会被误认为是驾驶员吹出气体的酒精浓度 　   　。（后两空填“不变”、“升高”或“降低”）

22．某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路（如图甲所示），R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，当有害尾气浓度变大时，电压表的示数将　  　，电压表与电流表示数之比将　  　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

23．如图是测油箱油量的装置，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。小红同学在装置中又多使用了一只电压表（图中没有画出），通过观察电压表示数，也可以了解油量情况。你认为电压表应该接在图中的　 　两点之间。按照你的接法请回答：当油箱中油量减少时，电压表的示数将　  　。（增大/减小）

24．阅读短文，回答问题：

光敏电阻的应用

光敏电阻器是一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，常用的硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的，它遵循的规律是入射光越强电阻越小，入射光越弱电阻越大。光敏电阻器可用于光的测量和光的控制。光敏电阻器对光的敏感性与人眼对光的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。把光敏电阻、灵敏电流表和电源连接成图甲所示电路，这样就可以对光照的强度进行比较性测量。还可以按照乙图把光敏电阻装入两端开口的圆柱形管内，让接收光的一端开口，另一端用布封住，这样就可以避免散光的干扰。

图丙是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源，R1为硫化镉光敏电阻，R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”（示波器的接入不影响电路）．光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来。

（1）硫化镉光敏电阻器，它是由　  　材料制成的，它的电阻与光的　  　有关；

（2）假设某种光敏电阻器对光的敏感性与人眼对光的响应完全一致，即人能感受到的光能改变它的电阻，人不能感受到的光也不会改变它的电阻，则能使它的电阻发生改变的光有　  　。

A．微波   B．太阳光   C．红外线   D．紫外线

（3）乙图所示的装置中最好用　 　色的布封住管背光的一端；利用该装置比较不同蜡烛发光的强弱时，除了使光敏电阻接受光的一面正对光源，还应控制光源与光敏电阻的

　  　相同；

（4）图丙中a、b间未接“示波器”时，光敏电阻和保护电阻　  　（串联/并联），示波器接入电路但对电路不产生影响的这一特性与　   　（电流表/电压表）相似；

（5）传送带匀速前进，外形为正方体的某种规格的产品从传送带上通过S与R1之间，示波器显示出电压随时间变化的图象如丁所示，已知正方体产品的边长为10cm，可知传送带运动的速度为　  　m/s；若丙图中电源电压为6V，光敏电阻R1在光照射下和光被产品挡住的两种情况下阻值之比为　    　。