2017-2018学年九年级物理全册第十五章第二节科学探究：欧姆定律习题新版沪科版.docx

第十五章 第二节 科学探究：欧姆定律一、单选题1.当开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比是1：5，由此可知，电阻R1与R2之比是（ ）A.5：1B.1：5C.1：4D.4：12.关于欧姆定律的公式I= ，下列说法正确的是（ ） A.导体中的电流与导体两端的电压成正比B.导体中的电流与导体的电阻成反比C.电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比D.电阻一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比3.对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流接近30MA时就会有生命危险,根据以上数据,请估算人体电阻最接近于( ) A.1102B.1103C.1104D.11054.下列说法中，不正确的是（ ） A.相同的电压加在阻值不同的导体两端，电流一定不同B.用不同的电阻研究电流和电压的关系，得到的结论都一样C.同一电阻，它两端电压越大，通过它的电流也越大D.当加在某电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变5.图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象是（ ） A.B.C.D.6.如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图象是（ ） A.B.C.D.7.图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻的阻值为400则（ ） A.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1：2B.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：2C.有光照射时光敏电阻R1的阻值为800D.每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个8.在如图所示的电子压力计中，滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起，弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比，滑动变阻器PB段电阻为R1 ， 当闭合开关S后（ ） A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大C.滑动变阻器PB段R1 的阻值随压力增大而增大D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀9.如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器闭合开关S后，在滑片P向右移动过程中，（ ）A.电流表A1的示数变小，灯泡变暗B.电流表A的示数变小，电压表V的示数变大C.电压表V的示数不变，电路的总功率变大D.电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变10.如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电压表示数为U1；接着断开开关S，此时电压表示数为U2 ， 若已知U1：U2=5：3，则电阻R1和R2的阻值之比是（ ） A.1：2B.3：2C.2：3D.5：3二、多选题11.如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“UI”关系图象如图2中的甲、乙所示根据图可知（ ） A.甲是定值电阻R1的图象B.乙是定值电阻R1的图象C.电源电压是6VD.定值电阻R1的阻值是1012.如图所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，闭合开关，在通电螺线管的右端放置一个小磁针，小磁针静止时N极水平向右则（ ） A.电源左端为正极B.电源右端为正极C.滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强D.滑动变阻器的滑片P向右移动，通电螺线管的磁性增强三、填空题13.小阳设计一个天然气泄漏检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当天然气发生泄漏时，人们能闻到臭鸡蛋的气味，说明_ 。若天然气浓度增大，则电压表的示数会_ 。（选填“变大”或“变小”）14.在研究“电流与电阻的关系”的实验时：次数123R/51025I/A0.50.250.1（1）请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右滑动电阻变大）（2）实验过程中必须控制_不变；在某次测量中，电流表的示数如图乙所示，电流为_A；（3）实验中，滑动变阻器的主要作用是_；（4）当把电路中5的电阻换成一个10的电阻时，应该将滑动变阻器的滑片向_移动（填“左”或“右”）；（5）实验记录的数据如上表所示，由此得出的结论是_ 四、解答题15.如图甲是某电子秤的原理图，m是质量表（电阻忽略不计），秤盘与压杆质量均忽略不计，电源电压10V，R0为定值电阻。当电路中的电流大于40mA时，气电保护开关S自动断开。图乙所示是压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图像。（1）图中质量表m应该用表改装（填“电流”或“电压”）。（2）m=0时，压力传感器R的电阻是多大？此时电路中电流为20mA，求定值电阻R0的阻值。（3）当电路中的电流等于40mA时，压力传感器R的阻值是多大？（4）该电子秤能称量的最大质量为多少？（g10N/kg） 五、实验探究题16.小明同学在做探究电流与电压的关系实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（00.6A 、03A）、电压表（03V、 015V）、滑动变阻器（20、2A）、定值电阻（5）、开关各一只、导线若干根据图甲所示的电路图进行实验（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整 （2）连接电路闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于_（选填A或B）端 （3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_ （4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向_（选填左或右）移动 （5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为_A （6）试验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示老师看后说其中一次是错误的帮小明分析出错的是第_次，原因是_六、计算题17.如图所示，已知电源电压为U，三个电源的阻值分别为R1、R2和R3 ， 求：当S1、S2均断开，电流表和电压表的示数；当S1、S2均闭合时，电压表和电流表的示数 七、综合题18.阅读短文,回答问题:巨磁电阻效应1988年阿尔贝费尔和彼得格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时.用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如图甲所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息.（1）以下两种金属组成的三层复合膜可发生“巨磁电阻效应”的是 （_） A.镍、铬B.铜、银C.铜、铬D.铁、镍（2）对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是2.2 nm时,这种复合膜电阻_(选填“具有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”. （3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为_信息. （4）铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0_(选填“大”或“小”)得多. （5）图乙是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域.将铁、铬复合膜制成的“新型读出磁头”组成图乙所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是图丙中的_. 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】解：由电路图可知：开关断开时电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据I= 可得，I1= ，当开关闭合时，两电阻并联，电压表测干路电流，并联电路中各支路独立工作、互不影响，通过R1的电流不变，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R2的电流：I2=II1 ， ，并联电路中各支路两端的电压相等， 故答案为：D【分析】S由断开只有R1连入电路中，S闭合两电阻并联，由此根据并联电路特点和两次电流表示数情况分析解答.2.【答案】C 【解析】【解答】解：根据欧姆定律的内容可知：对于某一段导体来说电阻的阻值不变，即电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比故ABD选项不正确、C选项正确 故选C【分析】根据欧姆定律的内容：一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比进行解答3.【答案】B 【解析】【分析】根据R=即可求出人体的电阻，即当人体两端的电压为36V时，通过的最大电流为30mA【解答】因为当人体两端的电压为36V时，通过的最大电流为30mA，所以人体的电阻为：R=1200 ， 与阻值接近的选项为：B；故选B【点评】会熟练应用欧姆定律进行计算.4.【答案】D 【解析】【解答】解：A电压相同时，导体的阻值不同，由I= 可知，电流一定不同，故A正确； B用不同的电阻来研究电流和电压，结论都是一样，即电阻一定时，电流和电压成正比，只是比例系数不同而已，故B正确；C同一电阻的阻值不变，由I= 可知，电阻两端电压越大，通过它的电流也越大，故C正确；D由R= 可知，电压与电流的比值等于导体的电阻，同一电阻的阻值一定，所以，其两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值不变，故D错误故选D【分析】根据欧姆定律R= 可知，虽然电阻是由 算出，但电阻是导体本身的一种属性，与电压U、电流I无关5.【答案】A 【解析】【解答】解：电阻一定时，电流与电压成正比 A、图象反应的是电流与电压成正比，故A正确；B、图象反应的是电流随电压增大而减小，故B错误；C、图象中当导体两端电压为0时，电流不为0，故C错误；D、图象反应的电流与电压成反比，故D错误故选A【分析】先确定图象中两个物理量的关系是怎样的，再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时，电流与电压关系是否吻合6.【答案】C 【解析】【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流（1）因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热敏电阻R1的阻值变小，由串联分压原理可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小；由上述分析可知，当电流表示数I变大时，电压表的示数U减小，故A图象错误；（2）根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表示数U1=U总U2=U总IR2 ， 因U总、R2是定值，所以，电压表示数U1与I为一次函数，其图象是一条倾斜的直线，且电流增大时，电压变小，故C图象正确，BD图象错误 故选C【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，进而分析可得图象7.【答案】D 【解析】【解答】解：（1）由甲图可知：R1、R2串联， 因光敏电阻有光照射时阻值较小，所以，当有光照射时，R1的阻值变小，电路的总电阻变小，由I= 可知，电路中的电流变大，R2两端的电压变大；因串联电路总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即R1两端的电压较低，由图象知R1的电压U1=2V，则U2=UU1=6V2V=4V，电路中的电流：I= = =0.01A，光敏电阻的阻值：R1= = =200，故C错误；（2）R1无激光照时，由图象可得U1=4V，U2=UU1=6V4V=2V，所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2：U2=4V：2V=2：1，故A错误；I= = =0.005A，此时电阻R1的阻值：R1= = =800，所以，光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R1R1=200：800=1：4，故B错误；（2）由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，则每1h通过S与Rl之间的产品个数：n= =6000个故D正确；故选D【分析】（1）由甲图可知，两电阻串联，根据题意可知有光照射时光敏电阻R1阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R1两端电压的变化；由图象知R1的电压U1=2V，根据串联电路电压的特点求出R2的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和求出R1的电阻；（2）R1无激光照时，R1与R2串联，由图象可得R1的电压U1=4V，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和此时R1的电阻，即可得出有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比和光敏电阻的阻值之比；（3）由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，可以求出平均每小时通过的产品个数8.【答案】D 【解析】【解答】解：由图示电路图可知，滑动变阻器阻值全部接入电路，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器下半部分电压，压力增大时滑片向下移动，与电压表并联部分电阻阻值变小； A、压力增大时，电路总电阻保持不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流不变，电流表示数不变，故A错误；B、压力增大时，滑片向下运动，与电压表并联部分电阻变小，电压表示数变小，故B错误；C、随压力增大，滑片向下移动，滑动变阻器PB段电阻R1的阻值减小，故C错误；D、设滑动变阻器总电阻为R，电路电流：I= ，电压表示数：UV=IR1= R1 ， U与R是定值，电表示数与R1成正比，把电压表改成压力计时表盘刻度均匀，故D正确；故选D【分析】首先分析电路的连接方式，然后判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压，然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题9.【答案】D 【解析】【解答】解：A、由图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表A测干路电流，A1测L电流，闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，灯泡的亮度不变，A不符合题意；B、闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，电源电压不变，所以电压表V的示数不变，B不符合题意；C、根据并联电路的电流特点可知：干路电流变小，即电流表A变小，由P=UI总功率变小C不符合题意；D、灯泡L支路与R支路互不影响，所以灯泡两端电压不变，灯泡电流不变，即A1示数不变，由P=UI可知灯泡功率不变，亮度不变，D符合题意；故答案为：D【分析】本题考查了学生对动态电路电表示数变化的分析，理解题目中灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表A测干路电流，A1测L电流，根据欧姆定律进行分析.10.【答案】B 【解析】【解答】解：闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，则电源的电压U1； 接着只断开开关S时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，串联电路中总电压等于各分电压之和，R2两端的电压：UR2=U1U2 ， 串联电路中各处的电流相等，由I= 可知，两电阻的阻值之比：= = = = = 故选B【分析】闭合开关时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压；接着只断开开关S时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比二、多选题11.【答案】BCD 【解析】【解答】解：（1）从“UI”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，变阻器两端的电压为零，则乙为电阻R1的图象，故A错误、B正确；（2）当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I=0.2A，电阻R1的电压U1=2V，滑动变阻器两端的电压U2=4V，因串联电路总电压等于各支路电压之和，所以，电源电压为U=U1+U2=2V+4V=6V，故C正确,由I= 可得，定值电阻R1的阻值： R1= = =10，故D正确故选BCD 【分析】（1）从“UI”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R1的图象（2）当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电表的示数，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，利用欧姆定律求出电阻R1的电阻12.【答案】A,D 【解析】【解答】（1）由于小磁针静止时N极水平向右，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据安培定则可判断出通电螺线管的N极，可知电源左端为正极，右端为负极；故A正确，B错误；（2）滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，因此通电螺线管的磁性减弱同理可以得出滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，因此通电螺线管的磁性增强，故C错误，D正确故选AD【分析】 根据磁极间的相互作用规律可以判断出通电螺线管的磁极，根据安培定则判断电源的正负极通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强三、填空题13.【答案】分子在做永不停息的无规则运动；变大 【解析】【解答】解：（1）人们能闻到臭鸡蛋的气味，是因为气体分子扩散到空间任何一个位置，说明了分子是在做无规则运动；（2）由图甲可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小，根据I=可知，电路中电流增加，根据U=IR可知，定值电阻两端的电压会增大，即电压表的示数会变大。故答案为：分子在做永不停息的无规则运动；变大。【分析】（1）分子在不停地做无规则运动，所以我们能闻到气体的气味；（2）由图甲可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压；由图乙可知气敏电阻的性质，由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化。14.【答案】定值电阻两端的电压；0.3；保持定值电阻两端的电压不变；右；电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比 【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器的左下方接线柱接入电路中时，滑片向右滑动电阻变大，如下图所示：（2）探究电流与电阻的关系时，必须控制电阻两端的电压不变；由乙图可知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；（3）研究“电流与电阻的关系”的实验中滑动变阻器的主要作用是：保持定值电阻两端的电压不变；（4）当把电路中5的电阻换成一个10的电阻时，电路中的总电阻变大，由I=可得，电路中电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器两端的电压变大，要使电压表的示数不变，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向右移；（5）分析表格中的数据可知，电流变化的倍数和电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比故答案为：（1）如上图所示；（2）定值电阻两端的电压；0.3A；（3）保持定值电阻两端的电压不变；（4）右；（5）电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比【分析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路，滑片向右滑动电阻变大说明左下方接线柱必须接入电路中；（2）探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变；根据乙图电流表的量程和分度值读出示数；（3）滑动变阻器的作用一般有：保护电路和改变电路中电流的作用；（4）当把电路中5的电阻换成一个10的电阻时，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流和滑动变阻器两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变化，根据电压表的示数不变判断滑片移动的方向；（5）分析表格中电阻的变化倍数和电流的变化倍数，利用控制变量法得出结论四、解答题15.【答案】 【解析】【分析】考查欧姆定律及其应用。五、实验探究题16.【答案】（1）解：实物图如下：（2）B（3）电阻R断路（4）左（5）0.3（6）1；定值电阻R两端的最小电压为0.6V，不可能为0.5V(或者通过电阻R的最小电流为0.12A，不可能为0.1A) 【解析】【解答】解：（1）由题，电流表选用00.6A量程，因此将电流表0.6A接线柱与电阻R左接线柱相连接；滑动变阻器采用一上一下连接方式接入电路，将接线柱B（或A）与电阻R右接线柱相连接，实物图如下：;（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于阻值最大位置，即处于B端；（3）闭合开关，发现电流表无示数，说明电路存在断路。电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源相连，电压表并联电路之外不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路；（4）由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，根据串联分压原理，要使电压表示数逐渐变大，则滑动变阻器两端电压变小，滑动变阻器滑片P向左移动；（5）电流表的示数如图丙所示，电流表选用00.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A；（6）已知电源为2节干电池，即电源电压为3V，滑动变阻器与定值电阻R串联，第一次实验时，滑动变阻器调到阻值最大处，即最大阻值20，因为定值电阻R=5，所以它们的电阻之比为4:1，根据串联分压原理，定值电阻两端电压为 ，即电压表示数最小为0.6V；根据欧姆定律可得 ，即电流表示数最小为0.12A，因此出错的是第1次.故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）定值电阻断路；（4）左；（5）0.3；（6）1；电压最小应是0.6V，电流为0.12A【分析】（1）由欧姆定律计算正常发光时的电流从而确定电流表量程，把电流表、滑动变阻器串联接入电路即可；（2）连接电路时开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器滑片要滑到最大阻值一端；（3）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，再由电流表无示数、灯泡不亮分析判断故障的原因；（4）由串联电路的分压原理分析解答电压表示数变大，滑动变阻器滑片的移动方向；（5）根据电流表的量程和分度值读出