第十四章 探究歐姆定律單元模擬測試卷-2023-2024學年滬粵版物理九年級上冊

第十四章探究歐姆定律一、填空題(每空2分,共28分)1.德國物理學家通過大量實驗歸納出一段導體中電流跟電壓和電阻之間的定量關(guān)系,為了紀念他做出的杰出貢獻,人們將他的名字作為的單位.2.如圖,在家庭裝修連接電路時,連接處的電線芯要緊密地多繞幾圈,這樣就可以增大連接處的,使連接處的電阻(選填“增大”或“減小”).3.小天自制了一臺亮度可調(diào)的臺燈,電路如圖所示,粗心的他忘記把燈泡畫上去,你認為燈泡應畫在圖中(選填“a、b”或“c、d”)之間.4.如圖所示,圖甲是某款電子拉力計,圖乙是它的原理圖,表盤是由電壓表改裝而成的,加在掛鉤上的拉力變大時,電路中的電流,電壓表示數(shù).(均選填“不變”“變大”或“變小”)

5.如圖為某電阻箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖.調(diào)節(jié)旋鈕A、B,可以使滑片P1、P2分別與各觸點接通(小圓圈表示觸點),A中每個電阻均為1Ω,B中每個電阻均為10Ω,當兩個旋鈕調(diào)節(jié)至圖示位置時,電阻箱的總電阻為Ω.某次使用時,需要對揚聲器音量進行微調(diào),則應該調(diào)節(jié)旋鈕(選填“A”或“B”).6.體是導體,如表所示是通過人體的電流值和相應的人體反應,已知皮膚干燥的人兩手間的電阻約為1×105Ω,當皮膚潮濕時,電阻可能降到1.5×103Ω.則皮膚潮濕時,只要在兩手間加V的電壓就可能使人有觸電的感覺.

電流/mA1030100人體反應觸電感覺,人可掙脫感到劇痛,神經(jīng)麻木短時間內(nèi)使人心跳停止7.一只小燈泡正常發(fā)光時其兩端電壓為8V,它的電阻為20Ω(設燈絲電阻不變),現(xiàn)將該小燈泡接在12V的電源上,為使其正常發(fā)光,應聯(lián)一個Ω的電阻.

8.在如圖所示的電路中,若甲、乙兩表均為電壓表,當S閉合時,兩表示數(shù)之比為U甲∶U乙=3∶2;若甲、乙兩表均為電流表,當S斷開時,兩表示數(shù)之比為I甲∶I乙=;電阻之比R1∶R2=.

二、選擇題(每小題3分,共24分.多選題每小題至少有2個選項符合題意,全部選擇正確得3分,選擇正確但不全得1分,有錯選的不得分)9.已知一根鎳鉻合金導線的電阻為R,要使其連入電路中的電阻變大,可采用的方法是()A.將導線拉長后接入電路 B.減小通過導線的電流C.將導線對折后接入電路 D.增大導線兩端的電壓10.如圖所示,已知電源電壓相等,且R1<R2,則閉合開關(guān)后,下列選項中電流表示數(shù)最大的是()A B C D11.小紅同學在探究通過導體的電流與其兩端電壓的關(guān)系時,根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖所示的圖像,下列說法中正確的是()A.導體甲的電阻大于導體乙的電阻B.導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零C.將甲、乙兩導體并聯(lián)接到電壓為2V的電源上時,干路中的電流為0.6AD.將甲、乙兩導體串聯(lián)時,若通過甲的電流為0.2A,則乙兩端的電壓為1V12.如圖所示的電路中,小燈泡L1、L2正常發(fā)光時的電壓均為2.5V,閉合開關(guān)S,小燈泡L1、L2均發(fā)光.若把導線接在小燈泡L2的兩端,則不可能出現(xiàn)的情況是()A.電流表的示數(shù)變大 B.小燈泡L1仍發(fā)光且變亮C.小燈泡L2熄滅且已燒毀 D.小燈泡L2熄滅但仍完好13.實驗探究課上,老師給同學們提供了以下實驗器材:一個電源、一個小燈泡(電阻隨溫度改變)、一個電流表、一個電壓表、一個滑動變阻器、一個開關(guān)、若干導線,下列的實驗探究課題中,你認為無法完成的是()A.探究導體中的電流與其兩端電壓和導體本身電阻的關(guān)系B.探究小燈泡的亮暗與其兩端電壓的關(guān)系C.探究小燈泡的亮暗與通過燈泡電流的關(guān)系D.探究小燈泡的亮暗與燈絲電阻的變化關(guān)系14.如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P從中點向右滑動,下列說法中正確的是()A.電流表A1的示數(shù)變小B.電壓表V的示數(shù)變大C.電流表A2的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的差值變大D.電壓表V的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)的比值變大15.(多選)小天設計了一款電子量角器,測量范圍為0°~180°,AB為均勻半圓弧形電阻,O點為其圓心,OP為金屬滑片,可繞O點轉(zhuǎn)動,∠AOP=α,弧AP的長度與α成正比.AO間連接的角度顯示器由電壓表改裝而成,可用來顯示∠AOP的大小.下列說法正確的是()A.當滑片沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,電壓表示數(shù)會變小B.當滑片沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,電路中的電流大小不會改變C.改裝后角度顯示器的刻度是均勻的D.圖中電壓表可用電流表替換16.(多選)如圖甲所示的電路,閉合開關(guān),滑動變阻器滑片從最左端移至最右端的過程中,電壓表示數(shù)U與滑動變阻器R2接入電路的電阻的變化情況如圖乙所示,已知定值電阻R1=10Ω.則下列說法正確的是()A.電源電壓為8VB.滑片移動的過程中,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變C.滑動變阻器R2的最大阻值為10ΩD.通過R1的電流變化范圍為0.2~0.6A三、實驗探究題(共28分)17.(9分)某學習小組查找資料時發(fā)現(xiàn)“在導體材料和粗細相同時,導體的電阻大小與長度成正比”,可以用表達式R=kx表示,其中k為比例常數(shù),x為導體的長度.于是該學習小組的同學們用電壓不變的電源、開關(guān)、粗細均勻的鎳鉻合金絲、電壓表等設計成圖甲所示的電路來探究此問題.甲乙(1)他們的實驗方法是控制了導體的不變.

(2)閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)鎳鉻合金絲上的滑片P,電壓表的示數(shù)(選填“能”或“不能”)反映AP間電阻的變化,理由是.(3)若要精確測量鎳鉻合金絲的電阻與長度的數(shù)量關(guān)系,除了記錄電壓表示數(shù)外,還需要的測量器材是.(4)實驗結(jié)束后,同學們想進一步研究導體的電阻與溫度的關(guān)系,實驗電路如圖乙所示.閉合開關(guān)后,用酒精燈緩慢地對鎢絲加熱時,觀察到靈敏電流計的示數(shù)變小,這個實驗說明了.18.(9分)圖甲是小芳做“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗的實物電路.已知電源電壓恒為4.5V,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω2A”,可供選擇的定值電阻的阻值分別為2Ω、5Ω、10Ω、20Ω和30Ω.甲乙(1)實驗中為保護電路元件,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應該滑到(選填“左”或“右”)端.在此實驗中,滑動變阻器的作用除保護電路外還有.(2)電路連接正確后,小芳先用5Ω的定值電阻進行實驗,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電路中的電流為A,定值電阻兩端電壓為V;接下來用10Ω的電阻代替5Ω的電阻做實驗時,應調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為V.(3)如果根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)作出圖像來反映實驗結(jié)論,最可能正確的是圖(填序號).(4)小芳發(fā)現(xiàn)另一個同學用完全相同的器材和連線方式也進行了該實驗,數(shù)據(jù)記錄如下表:實驗次序12345R/Ω25102030I/A1.20.480.240.120.08小芳認為該同學要得到第1次實驗中的數(shù)據(jù),應對圖甲所示實驗裝置中的____________進行調(diào)整才能測出.該表格中還有一組數(shù)據(jù)不符合實際,該組數(shù)據(jù)的實驗次序為___________,理由是____________________________________.19.(10分)圖甲是用“伏安法”測電阻的實物電路圖,所用滑動變阻器的規(guī)格是“20Ω1A”,電源電壓不變,待測電阻Rx的阻值約為9Ω.(1)用筆畫線代替導線在圖甲中完成實物電路的連接,要求滑動變阻器的滑片向B端滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大.(2)正確連接電路后,若圖甲中導線a斷路,其余均完好,閉合開關(guān),觀察兩電表的示數(shù),現(xiàn)象為_______________(填選項前字母,多選).

A.電壓表指針指在零刻度 B.電壓表指針指在滿刻度C.電流表指針指在零刻度 D.電流表指針有偏轉(zhuǎn)(3)排除故障后,移動滑動變阻器的滑片到某一位置,電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示,則Rx的阻值為__________Ω.

丁(4)實驗中,電壓表突然損壞,小芳利用剩下的器材組成了如圖丁所示的電路,也測出了Rx的阻值,請你補充實驗步驟并寫出Rx的表達式.(滑動變阻器的最大阻值用R表示)①將滑片移至最右端,閉合開關(guān),記下此時電流表的示數(shù)I1;②;③Rx的阻值表達式:Rx=______________________________.參考答案910111213141516ADCCADBCBD1.歐姆電阻2.橫截面積減小3.a、b【解析】由題意可知,臺燈的亮度可調(diào)節(jié),所以燈泡應該與滑動變阻器串聯(lián),結(jié)合電路圖可知,燈泡應該接在a、b之間.4.不變變大【解析】由題圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測量滑動變阻器滑片P以上部分兩端的電壓;加在掛鉤上的拉力變大時,滑片向下移動,由于電壓表所在支路相當于斷路,所以R接入電路的電阻不變,即總電阻不變;根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流不變;與電壓表并聯(lián)部分的電阻變大,根據(jù)U=IR可知,電壓表示數(shù)變大.5.16A【解析】由題圖可知,左邊的6個電阻串聯(lián)后再與右邊的一個電阻串聯(lián),所以電阻箱接入電路的總電阻為6×1Ω+10Ω=16Ω;若用這個電阻箱調(diào)節(jié)揚聲器的音量,應該將其與揚聲器串聯(lián);對揚聲器的音量進行微調(diào),即需要調(diào)節(jié)的電阻較小,所以應該調(diào)節(jié)旋鈕A.6.157.串10【解析】小燈泡正常發(fā)光時其兩端電壓為8V,電源電壓為12V,所以應串聯(lián)一個分壓電阻,使小燈泡兩端電壓為8V,則串聯(lián)的電阻兩端的電壓為12V-8V=4V;小燈泡正常發(fā)光時,通過它的電流為8V20Ω=0.4A,則串聯(lián)的電阻的阻值為4V8.1∶31∶2【解析】當兩表均為電壓表、S閉合時,兩電阻串聯(lián),電壓表甲測電源電壓,電壓表乙測R2兩端的電壓,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以兩電阻兩端的電壓之比U1∶U2=(U甲-U乙)∶U乙=(3-2)∶2=1∶2;因串聯(lián)電路中電流處處相等,所以由I=UR可得,R1∶R2=U1∶U2=1∶2.當兩表均為電流表、S斷開時,兩電阻并聯(lián),電流表甲測通過R2的電流,電流表乙測干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以根據(jù)I=UR可得,通過兩電阻的電流之比I1∶I2=R2∶R1=2∶1,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以兩電流表的示數(shù)之比I甲∶I乙=I2∶(I1+I9.A選項分析結(jié)論A將導線拉長,導線的長度變長、橫截面積變小,這根導線的電阻變大符合題意B導線的電阻大小與通過導線的電流大小無關(guān)不符合題意C將導線對折后,導線的長度變小、橫截面積變大,這根導線的電阻變小不符合題意D導線的電阻大小與其兩端的電壓大小無關(guān)不符合題意10.D由電路圖可知,A選項中電路為R1的簡單電路,B選項中電路為R2的簡單電路,C選項中R1與R2串聯(lián),D選項中R1與R2并聯(lián),電流表均測總電流.因串聯(lián)電路中電阻越串越大、大于任何一個分電阻,并聯(lián)電路中電阻越并越小、小于任何一個分電阻,所以,由R1<R2可得,四個電路中的總電阻關(guān)系為RC>RB>RA>RD.又四個電路電源電壓相等,所以,由I=UR可知,四個電路的電流關(guān)系為IC<IB<IA<ID,即D選項中電流表的示數(shù)最大11.C當甲、乙兩端電壓都為2V時,I甲=0.4A,I乙=0.2A,根據(jù)R=UI可判斷,甲的電阻小于乙的電阻,故A錯誤;導體電阻的大小與導體兩端的電壓大小無關(guān),所以導體兩端的電壓為零時,導體的電阻不變,故B錯誤;當甲、乙兩導體并聯(lián)后接到電壓為2V的電源上時,U甲=U乙=2V,由題圖知,I甲=0.4A,I乙歐姆定律公式及其變形式應用時的注意事項同體性U、I、R是同一個導體或同一段電路的三個物理量同時性由于電流會隨電壓的改變而改變,所以在應用公式時,三個物理量必須是同一時刻的數(shù)值統(tǒng)一性三個物理量,必須使用國際單位制中的單位,電流I的單位是安培(A),電壓U的單位是伏特(V),電阻R的單位是歐姆(Ω)純電阻性公式適用于純電阻性電路,對于非純電阻性電路不適用.所謂純電阻性電路是指只有電能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的電路12.C把導線接在小燈泡L2的兩端,導線將小燈泡L2短路,L2熄滅,電路電阻變小,電流增大,L1變亮,所以A、B可能發(fā)生.L2被短路,沒有電流通過L2,燈L2熄滅但完好,所以C不可能發(fā)生,D可能發(fā)生.13.A選項分析A探究導體中的電流與其兩端電壓的關(guān)系時,應控制導體的電阻不變;因為小燈泡的電阻會隨著溫度升高而變大,所以無法探究電流和電壓的關(guān)系不能B探究小燈泡的亮暗與其兩端電壓的關(guān)系時,通過移動滑動變阻器的滑片改變小燈泡兩端的電壓,并讀出電壓表的示數(shù),同時觀察小燈泡的亮暗能C探究小燈泡的亮暗與通過小燈泡電流的關(guān)系時,通過移動滑動變阻器的滑片改變通過小燈泡的電流,并讀出電流表的示數(shù),同時觀察小燈泡的亮暗能D探究小燈泡的亮暗與燈絲電阻的變化關(guān)系時,通過移動滑動變阻器的滑片改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流,并讀出電壓表、電流表的示數(shù),測出滑片在不同位置時小燈泡的阻值,觀察小燈泡的亮暗能14.D閉合開關(guān)S,電阻R1和滑動變阻器R2并聯(lián),電流表A1測量通過R1的電流,電流表A2測量干路電流,電壓表測量電源電壓.將滑動變阻器R2的滑片P向右滑動,R2接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,R2所在支路的電流變小,電流表A2的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的差值變小,C錯誤;由于并聯(lián)電路各支路互不影響,故R1所在支路的電流不變,即電流表A1示數(shù)不變,A錯誤;電源電壓不變,因此電壓表V示數(shù)不變,B錯誤;根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,干路電流變小,即電流表A2的示數(shù)變小,又因為電壓表V的示數(shù)不變,所以電壓表V的示數(shù)和電流表A2的示數(shù)的比值變大,D正確.15.BC16.BD閉合開關(guān),定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測R1兩端電壓,電流表測電路中的電流.當滑片位于最左端時,滑動變阻器接入電路中的電阻為零,此時電壓表測電源電壓,由題圖乙可知,電源電壓為6V,故A錯誤;由R=UI可知,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于R1的阻值,所以滑片移動的過程中,電壓表與電流表示數(shù)的比值不變,故B正確;當滑片位于最右端時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,此時電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,由題圖乙可知,滑動變阻器的最大阻值為20Ω,故C錯誤;當滑片位于最左端時,電路為R1的簡單電路,此時電路中的電流最大,則I大=UR1=6V10Ω=0.6A;當滑片位于最右端時,電路中的電流最小,則I小=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=017.(除標注外,每空2分)(1)材料和橫截面積(2)能(1分)電流一定時,電阻越大,電阻兩端的電壓越大(3)刻度尺和電流表(4)導體的電阻跟溫度有關(guān)(或鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大)【解析】(1)由題意可知,在實驗中,導體的材料和橫截面積是不變的,改變的是導體的長度.(2)由題圖甲可知,電壓表并聯(lián)在鎳鉻合金絲AP段的兩端,測量的是該段電阻的電壓,調(diào)節(jié)鎳鉻合金絲上的滑片P,電路的總電阻不變,電流大小不變,AP段的長度改變,AP段的電阻改變,根據(jù)U=IR可知,電壓表的示數(shù)也會改變.(3)實驗中為了精確測量電阻的大小與長度的關(guān)系,需要測量鎳鉻合金絲的長度,故還需要的測量器材是刻度尺;為了計算出電阻的大小,還應測量電路中的電流大小,所以也需要一個電流表.18.(每空1分)(1)右控制定值電阻兩端的電壓不變(2)0.422(3)C(4)電流表量程5滑動變阻器的最大阻值太小,無法使30Ω的定值電阻兩端的電壓為2.4V【解析】(2)由題圖乙知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.4A;電阻R兩端的電壓為0.4A×5Ω=2V.(3)電壓一定時,電流與電阻成反比,故I-R圖像應是在第一象限的反比例函數(shù)圖像,故選C.(4)第1次實驗中的電流為1.2A,故將實驗裝置中的電流表換成大量程才能測出;由題中表格知,實驗中應保持定值電阻兩端的電壓為2.4V不變,滑動變阻器分得的電壓為4.5V-2.4V=2.1V,則有R∶R滑=2.4V∶2.1V=8∶7,因滑動變阻器的最大阻值為20Ω,則接入電路的定值電阻的最大阻值為87在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗中,更換定值電阻時,正確操作應該是斷開開關(guān),將滑動變阻器滑片移到阻值最大處,再閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器直到電壓表示數(shù)與上一次相同.19.(作圖2分,每空2分)(1)如圖所示.(2)AD(3)8(4)②將滑片移至最左端,記下此時電流表的示數(shù)I2③R用“單表”測量電阻的方法

實驗電路圖步驟及測量的物理量Rx的表達式方法一1.只閉合S1,測出通過Rx的電流Ix;2.只閉合S2,測出通過R0的電流I0Rx=I0I方法二閉合開關(guān),用電壓表分別測出R0和Rx兩端