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第十七章《欧姆定律》单元测试卷(基础卷)(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级第17章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的)
1.小刚同学用如图所示的电路研究电流跟电阻的关系。在实验过程中,当 A、B两点间的
电阻由5 更换为10 后,他下一步的操作是( )
Ω Ω
A.记录电流表和电压表的示数
B.将变阻器滑片向左移动
C.将变阻器滑片向右移动
D.增加电池的个数
【答案】C
【分析】(1)电流跟电压、电阻有关,用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系。
(2)研究电流跟电阻的关系时,保持电压不变,改变定值电阻的阻值,讨论电流跟电
阻的关系。
【解答】解:在滑动变阻器的电阻值不变的情况下,电路中由于将 5 的定值电阻换成
10 的定值电阻,使整个电路的电阻值变大; Ω
Ω
利用公式I= 可知,电路中的电流减小,此时滑动变阻器两端的电压减小;
要使电阻两端的电压不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路的电阻值,
即将变阻器滑片适当向右移动,使电压表的示数不变。
故选:C。2.如图电路中R <R ,开关闭合,电压表V的示数为6V,电压表V 的示数( )
1 2 1
A.等于6V B.大于3V C.小于3V D.等于3V
【答案】C
【分析】由图可知,R 与R 串联,电压表V 测量R 两端的电压,电压表V测量电源
1 2 1 1
电压。已知R <R 和电压表V的示数,即电源电压,根据串联电路的电流规律和欧姆
1 2
定律可知两电阻两端的电压关系,根据串联电路的电压规律可知 R 两端的电压大小,
1
即电压表V 的示数大小。
1
【解答】解:由图可知,R 与R 串联,电压表V 测量R 两端的电压,电压表V测量
1 2 1 1
电源电压。
已知R <R ,电压表V的示数为6V,即电源电压为6V,
1 2
因为串联电路中各处电流相等,由U=IR可知,U <U ,则电压表V 的示数小于3V,
1 2 1
故C正确。
故选:C。
3.某同学用如图所示的2个灯泡设计“探究串联电路电压特点”的特点,灯泡 L “6V
1
6W”、L “6V 3W”开关闭合后,对于实验过程中出现的现象及分析正确的是
2
( )
A.如果灯泡L 不亮,一定是L 短路
1 1
B.如果电压表示数为零,不一定是灯泡L 开路
2
C.如果灯泡L 比L 暗,是因为L 的电流比L 小
1 2 1 2D.如果让其中一个灯泡正常发光,电源电压为12V
【答案】B
【分析】根据电路图可知,两灯泡串联,电压表测量 L 两端电压;电路故障包括断路
1
和短路,断路时电路中没有电流;短路时,电路中有电流,被短路的用电器两端电压为
零,结合串联电路的电流规律、电压规律和电功率公式,对每个选择逐个分析。
【解答】解:A、灯泡L 不亮,可能是L 短路,也可能是L 断路,故A错误;
1 1 2
B、当灯泡L 短路或L 断路,电压表示数都为0,故B正确;
1 2
C、L 和L 是串联电路,流过L 和L 的电流相等,故C错误;
1 2 1 2
D、根据P=UI,得两灯的额定电流:I = = =1A,I = = =0.5A,
1 2
由欧姆定律I= ,得两灯泡的电阻:R = ,R = = =12 ,
1 2
L 和L 串联时,让其中一个灯泡正常发光,此时路通过的电流为 0.5A,电源Ω最大电
1 2
压:U=I (R +R )=0.5A×(6 +12 )=9V,故D错误;
2 1 2
故选:B。 Ω Ω
4.在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较
小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障
D.减小变阻器接入电路的阻值
【答案】D
【分析】闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,不用更换
灯泡,也不用检查电路是否断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操
作。
【解答】解:闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,
可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造
成的,下一步操作:
移动滑动变阻器滑片,减小变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,灯泡实际功率变
大,看灯泡能否发光。
故选:D。
5.在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,当电压一定时,得到 I﹣R图像如图
所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解答】解:根据欧姆定律可知,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反
比,故D正确。
故选:D。
6.从欧姆定律可以导出R= 。对导体电阻的理解,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.电阻由导体本身性质决定,与电流、电压无关
【答案】D【分析】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,
与两端的电压和通过电流无关,R= 这个导出公式只说明导体电阻的大小是导体两端
的电压与通过导体的电流大小的比值。
【解答】解:因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度
有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体两端电压为零时,其阻值不为零;故
D正确,ABC错误。
故选:D。
7.狮山某住宅楼,夜间有居民经过,左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起,如图所
示。白天居民经过,不会出现这种情况。已知S 为声控开关(有声闭合、无声断开),
1
S 为光控开关(夜间闭合、白天断开),该大楼每层连接楼道灯 L 、走廊灯L 的电路
2 1 2
为图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式;家庭电路中,用电器是并联的,工作时互
不影响。
【解答】解:
A.如图,当天黑时光控开关S 闭合,有人经过时,声控开关S 闭合,灯L 、走廊灯
2 1 1
L 亮,但是在家庭电路中,灯泡是独立工作的,故A错误;
2
B.当天黑时光控开关S 闭合,有人经过时,声控开关S 闭合,灯L 、走廊灯L 亮,
2 1 1 2
且两灯泡是独立工作,故B正确;
CD.若天黑了,光控开关S 闭合,不论是否有人,两个灯都亮,与题意不符,故CD
2
错误。故选:B。
8.在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为4.5V,
闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V,则故障
可能是( )
A.灯L 断路 B.灯L 断路 C.灯L 短路 D.灯L 短路
1 2 1 2
【答案】A
【分析】根据电路图可知,两个灯泡串联接入电路中;闭合开关后两灯均不亮,这说明
电路出现了断路故障,根据电压表示数分析电路故障的原因。
【解答】解:根据电路图可知,两个灯泡串联接入电路中;闭合开关后两灯均不亮,这
说明电路出现了断路故障;
用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V,这说明a到电源负极、b到电源
正极之间是接通的,所以故障是ab之间出现了断路现象,即灯L 断路。
1
故选:A。
9.在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R 和R 的I﹣U图像如
1 2
图所示,下列说法正确的是( )
A.当R 与R 两端的电压为0时,它们的电阻也为0
1 2
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.R 与R 的阻值之比为2:1
1 2
【答案】C
【分析】(1)电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度,横截面积以
及导体的温度有关,与电压、电流大小无关;(2)由图像可知,两个定值电阻R 和R ,通过它们电流都与它们两端的电压成正比;
1 2
(3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)由电阻的计算式R= 可得R 与R 的阻值之比。
1 2
【解答】解:A、电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度,横截面积
以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关,故A错误;
B、由图像可知,两个定值电阻R 和R ,通过它们电流都与它们两端的电压成正比,用
1 2
不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论是一样的,故B错误;
C、由图像可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C正确;
D、由电阻的计算式R= 可得:当I=0.2A时,U =1V,U =2V,故R :R =U :U
1 2 1 2 1 2
=1:2,故D错误。
故选:C。
10.如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S,将滑片P向右移动时
( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数不变,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数不变,电流表示数变小
【答案】D
【分析】由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测流过滑动变阻
器的电流,电压表测电源两端的电压。根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变
化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化。
【解答】解:由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表测
滑动变阻器支路的电流。
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时电压表的示数不变;将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由 I=
可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表的示数变小;
综上所述,D正确。
故选:D。
11.如图是某款电子秤的原理图,表盘由电压表改装而成,当所称量物体的质量增大时(
)
A.电压表的示数增大 B.电阻R的阻值增大
C.通过电阻R的电流减小 D.电阻R消耗的功率增大
【答案】A
【分析】根据电路图可知,R与R 串联接入电路中,电压表测量滑动变阻器滑片P上方
0
的电压;根据物体质量的变化分析滑片位置的变化,根据滑动变阻器接入电路中电阻的
变化分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据 U=IR分析电压表
示数的变化;根据P=UI分析总功率的变化;根据P=I2R分析R功率的变化。
【解答】解:根据电路图可知,R与R 串联接入电路中,电压表测量滑动变阻器滑片 P
0
上方的电压;
当所称量物体的质量增大时,滑片向下移动,由于电压表所在电路相当于断路,所以滑
动变阻器接入电路的电阻不变,总电阻大小不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不
变,通过电阻R的电流;
与电压表并联部分的电阻变大,根据U=IR可知,电压表示数增大;
根据P=I2R可知,R消耗的功率不变;
综上所述,A正确。
故选:A。
12.小聪利用如图所示电路进行伏安法测电阻实验,正确连接电路后,闭合开关,移动滑
动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,
两个电表均无故障,则发生故障的元件应是( )A.电源 B.滑动变阻器 C.定值电阻Rₓ D.开关
【答案】C
【分析】常见的电路故障现象有:断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
【解答】发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无
故障,
A、若电源有故障,电路中没有电流通过,电流表和电压表都没有示数,故A不符合题
意;
B、若滑动变阻器有故障,两表同时有示数或者无示数,故B不符合题意;
C、若定值电阻Rₓ有故障,若短路,电压表无示数,电流表有示数,若断路,电流表无
示数,电压表有示数,故C符合题意;
D、若开关有故障,电路中没有电流通过,电流表和电压表都没有示数,故D不符合题
意。
故选:C。
13.如图所示的电路中,电源电压为3V,闭合开关后,电压表示数为3V,出现此故障的
原因( )
A.一定是R 断路 B.一定是R 断路
1 2
C.可能是R 短路 D.可能是R 短路
1 2
【答案】D
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻 R 两端电压,根据电压表示数分
1
析电路故障原因。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻 R 两端电压;开关S闭合后
1
电压表示数为3V,电压表示数等于电源电压,所以电压表测量的是电源的电压,所以故障是电阻R 断路或滑动变阻器R 短路;
1 2
如果R 断路或R 短路,电压表示数为零,故D说法正确。
2 1
故选:D。
14.在阶段复习时,老师为同学们设计了“欧姆定律”这章的实验知识清单,小罗同学在
对比“测量未知电阻”和“研究小灯泡电阻”这两个实验时,她的下列说法中不正确的
是( )
A.这两个实验的原理相同
B.这两个实验用到的测量工具相同
C.这两个实验多次测量目的不相同
D.这两个实验收集的证据进行分析处理的方法相同
【答案】D
【分析】“测量未知电阻”和“研究小灯泡电阻”,两个实验都是通过测量电压和电
流,由 得到阻值;掌握电学实验中多次测量的目的:导体电流和电压的关系,是为
了分析多组数据得出结论,伏安法测灯泡的电阻,是为了得出电阻与温度的关系;伏安
法测定值电阻的阻值,是为了减小误差。
【解答】解:A.两个实验都是通过测量电压和电流,由 得到阻值,所以两个实验
的原理相同,故A正确;
B.两个实验都需要测量电压和电流,用到电压表和电流表,所以两个实验用到的测量
工具相同,故B正确;
C.测量未知电阻时,多次测量求平均值,减小误差,研究小灯泡电阻时,多次测量,
发现灯泡阻值与温度的关系,所以两个实验多次测量目的不相同,故C正确;
D.测量未知电阻时,多次测量求平均值减小误差,研究小灯泡电阻时,多次测量,由
于灯丝电阻是变化的,求出阻值不能求平均值,所以两个实验收集的证据进行分析处理
的方法不相同,故D错误。
故选:D。
15.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动,
下列分析判断正确的是( )A.电流表A 和电流表A 示数均变小
1 2
B.电压表V与电流表A 的示数乘积变大
2
C.电流表A与电流表A 的示数之差保持不变
1
D.电压表V与电流表A 的示数之比保持不变
1
【答案】C
【分析】由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R 与滑动变阻器R 并联,电压表V测
2 1
电源两端的电压,电流表A测干路电流,电流表A 测R 支路的电流,电流表A 测R
1 1 2 2
支路的电流。
根据电源电压保持不变可知滑片移动时电压表V的示数变化,根据并联电路中各支路独
立工作、互不影响可知滑片移动时通过R 支路的电流变化,进一步判断出电压表V与
2
电流表A 的示数乘积的变化以及电流表A与电流表A 的示数之差的变化;
2 1
根据滑片的移动可知变阻器接入电路中的电阻变化,利用欧姆定律可知通过变阻器支路
的电流变化。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R 与滑动变阻器R 并联,电压表
2 1
V测电源两端的电压,电流表A测干路电流,电流表A 测R 支路的电流,电流表A 测
1 1 2
R 支路的电流。
2
由电源电压保持不变可知,滑片移动时电压表V的示数不变;因并联电路中各支路独立
工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R 支路的电流不变,即电流表A 的示数不
2 2
变,电压表V与电流表A 的示数乘积不变,故B错误;
2
将滑动变阻器的滑片向右缓慢移动,变阻器接入电路中的电阻变大,由 I= 可知,通
过变阻器支路的电流变小,即电流表A 的示数变小,所以电压表V与电流表A 的示数
1 1
之比变大,故AD错误;
由于电流表A与电流表A 的示数之差就是通过定值电阻R 的电流,由于通过R 支路的
1 2 2
电流不变,所以电流表A与电流表A 的示数之差不变,故C正确。
1
故选:C。16.在实践活动中,小明设计的电子测力计原理如图所示,其中 M、N均为绝缘材料,
M、N间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R 的滑片P固定在一起,电源电压恒
2
定,R 为定值电阻,压力F与R 连入电路的阻值大小成正比。闭合开关S,则电压表示
1 2
数U、电流表示数I与压力F的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由图可知,R 、R 串联,电压表测R 两端电压,电流表测电路中的电流,
1 2 2
压力F与R 连入电路的阻值大小成正比,所以压力F与R 阻值之比为k= ,即F=
2 2
kR ,
2
(1)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示通过电路的电流,分析函数关系可知通
过电路的电流I随压力F的增大而如何变化;
(2)根据欧姆定律表示出电压表的示数,分析函数关系可知电压表的示数U随压力F
的增大而如何变化。
【解答】解:由图可知,R 、R 串联,电压表测R 两端电压,电流表测电路中电流,
1 2 2
压力F与R 连入电路的阻值大小成正比,即F=kR ,即R = ;
2 2 2
CD、串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流:I== ,分析函数关系可知通过电路的电流I随压力F的增大而减小,但不
是线性函数关系,故C正确,D错误;
AB、根据欧姆定律可得出电压表的示数:U=IR = × ,分析函数关系可知电压
2
表的示数U随压力F的增大而增大,但不是线性函数关系,而且无论F怎么增大,只能
无限贴近电源电压,因而图像是随着F增大,增大速度越来越慢,贴近电源电压的,故
A、B错误。
故选:C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每题2分,共12分)
17.某导体两端电压为3V,通过的电流为0.1A,则该导体的电阻为 3 0 。若它两端
的电压变为0,则它的电阻是 3 0 。 Ω
【答案】30 ;30 。 Ω
【分析】知Ω道导体Ω两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;电阻是导
体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通
过的电流无关。
【解答】解:由I= 可知,导体的电阻:
R= = =30 ,
因电阻是导体本身的Ω一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,电阻两端的电压变为0时,其阻值仍为30 不变。
故答案为:30 ;30 。 Ω
18.如图所示,电Ω源电Ω压恒定,R
1
的阻值为20 ,R
2
的阻值为10 。当S、S
2
闭合,S
1
断
开时,电流表的示数为0.3A,则电源电压为Ω 6 V;当S、SΩ、S 都闭合时,电流表
1 2
示数为0.9A,则R 的阻值是 1 0 。
3
Ω【答案】6;10。
【分析】(1)当S、S 闭合,S 断开时,R 开路,R 短路,只有R 连入电路,电流表
2 1 3 2 1
测量电路电流,根据欧姆定律求出电源电压;
(2)当S、S 、S 都闭合时,R 被短路,R 、R 并联,电流表测干路中的电流;先根
1 2 2 1 3
据欧姆定律求出通过R 的电流,然后根据并联电路电流特点求出通过R 的电流,再根
1 3
据欧姆定律求出R 的电阻。
3
【解答】解:(1)当S、S 闭合,S 断开时,R 开路,R 被短路,只有R 连入电路,
2 1 3 2 1
电流表测量电路电流;
由I= 可知,电源电压为:U=IR =0.3A×20 =6V;
1
(2)当S、S 、S 都闭合时,R 被短路,R 、ΩR 并联,电流表测干路中的电流;
1 2 2 1 3
因并联电路中各支路两端电压相等,所以通过R 的电流:I = = =0.3A,
1 1
因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过 R 的电流:I =I﹣I =0.9A﹣
3 3 1
0.3A=0.6A,
则由I= 可得R 的电阻为:R = = =10 。
3 3
Ω
故答案为:6;10。
19.如图所示的电路,闭合开关,流过铅笔芯的电流 I = I (选填“大于”“小
A B
于”或“等于”);若正常发光的灯泡突然熄灭,此时电压表示数为 0V,若只有一处
故障,可能是 铅笔芯 (选填“灯泡”或“铅笔芯”)断路。
【答案】=;铅笔芯【分析】由图可知,灯泡与铅笔芯串联接入电路中,电压表测量灯泡两端的电压;在串
联电路中,电流处处相等;
若正常发光的灯泡突然熄灭,此时电压表示数为 0V,这说明电压表与电源之间是断开
的,或者与电压表并联的用电器短路,据此分析电路的故障。
【解答】解:由图可知,灯泡与铅笔芯串联接入电路中,电压表测量灯泡两端的电压;
由于串联电路中电流处处相等,所以铅笔芯中电流从A至B的过程中,电流大小相等;
若正常发光的灯泡突然熄灭,此时电压表示数为 0V,这说明电压表与电源之间是断开
的或者与电压表并联的部分短路,所以故障可能是铅笔芯断路或灯泡短路。
故答案为:=;铅笔芯。
20.如图,电源电压为3V,开关闭合后,发现电压表示数为3V。如果电路中故障只有一
处,可能是L 断路 或L 短路 。
1 2
【答案】断路;短路
【分析】根据电路图可知,两个灯泡串联在电路中,电压表测量灯泡 L 两端的电压;
1
电路的故障有两种:断路和短路;根据电压表示数分析电路故障的原因。
【解答】解:根据电路图可知,两个灯泡串联在电路中,电压表测量灯泡 L 两端的电
1
压;
电源电压为3V,开关闭合后,发现电压表示数为3V,此时电压表测量的是电源电压,
所以故障可能是灯泡L 短路,也可能是灯泡L 断路。
2 1
故答案为:断路;短路。
21.如图所示,当开关S闭合S 断开时,滑动变阻器的滑片向左移动,灯泡的亮度 不
1
变 (填“变亮”、“变暗”或“不变”),电压表的示数 变大 (填“变
大”、“变小”或“不变”)。【答案】不变;变大。
【分析】当开关S闭合、S 断开时,滑动变阻器与灯泡L串联,确定出电压表所测的电
1
压,滑片移动时,判断出接入电路的电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变
化,利用P=UI可知灯泡实际功率的变化,从而得出灯泡的亮暗变化,再根据 U=IR判
断出电压表的示数。
【解答】解:当开关S闭合、S 断开时,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻
1
器右半部分的电阻和灯分得的电压之和,当滑动变阻器的滑片 P向左移动时,变阻器接
入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,由 I= 可知,电路中的电流不变,因灯泡
的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率不变,灯泡亮度
不变,滑片P向左移动时,与电压表并联的滑动变阻器的阻值变大,根据U=IR可知,
电压表的示数变大。
故答案为:不变;变大。
22.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电
压表V的示数与电流表A 的示数之比 变大 ,电流表A 的示数与电流表A 的示数
1 1 2
的差 变小 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变大;变小。
【分析】由电路图可知,R 与R 并联,电压表测电源两端的电压,电流表A 测R 支路
1 2 2 1
的电流,电流表A 测干路电流;
1
根据电源电压不变可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R 的电流变化;根据滑片的移动可知变阻器接入电
1
路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R 的电流变化,从而得出总电流的变化;电
2
流表A 的示数与电流表A 的示数的差为通过滑动变阻器的电流。
1 2
【解答】解:由图可知,R 与R 并联,电压表测电源两端的电压,电流表A 测R 支路
1 2 2 1
的电流,电流表A 测干路电流。
1
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R 的电流不变;
1
电压表V的示数不变,电流表A 的示数不变;
2
将变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,通
过滑动变阻器的电流变小;根据干路电流等于各支路电流之和可知电流表A 的示数变
1
小,则电压表V的示数与电流表A 的示数之比变大;
1
电流表A 的示数与电流表A 的示数的差为通过滑动变阻器的电流,故差值变小。
1 2
故答案为:变大;变小。
三.作图题(本题共2小题,共6分)
23.小京在复习时,用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将电
阻丝R 、R 先后分别接入电路中的a、b两端,闭合开关后,观察到接入R 时,小灯泡
1 2 2
的亮度更亮,电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时,灯丝电阻变大。请分析并判断
R 与R 阻值的大小关系。(可画电路图辅助说明)
1 2
【答案】R 、R 分别接入电路中,等效电路如图甲、乙所示
1 2电源电压U不变,电流I <I ,灯丝电阻R <R ′,
1 2 L L
由欧姆定律可得:U =I R ,U ′=I R ′,可知U <U ′
L 1 L L 2 L L L
由串联电路的电压关系可得:U =U﹣U ,U =U﹣U ′,U >U ,
1 L 2 L 1 2
由欧姆定律I= 可得, , ,可知,R >R 。
1 2
【分析】根据电源电压不变,串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,利用欧
姆定律分析。
【解答】答:R 、R 分别接入电路中,等效电路如图甲、乙所示
1 2
电源电压U不变,电流I <I ,灯丝电阻R <R ′,
1 2 L L
由欧姆定律可得:U =I R ,U ′=I R ′,可知U <U ′
L 1 L L 2 L L L
由串联电路的电压关系可得:U =U﹣U ,U =U﹣U ′,U >U ,
1 L 2 L 1 2
由欧姆定律I= 可得, , ,可知,R >R 。
1 2
24.如图1是一个充电式便携榨汁杯,它内部电路的主要部件是电动机。使用时,将盖子
拧好(安全开关S 闭合),按下工作按钮(电源开关S 闭合),榨汁杯就会工作。为
1 2
防止果汁外溢,若盖子没有拧好,即使按下工作按钮,榨汁杯也不会工作。请图2所示
的虚线框内(已画出电源部分)完成其内部的电路图。【答案】
【分析】根据两个开关的控制作用,判断出它们的连接关系,再根据电路的基本组成画
出电路图。
【解答】解:由题意可知,电路中的用电器是电动机,使用时,将盖子拧好(安全开关
S 闭合),按下工作按钮(电源开关S 闭合),榨汁杯就会工作;若盖子没有拧好,即
1 2
使按下工作按钮,榨汁杯也不会工作,说明两个开关是串联的,共同控制电动机的工
作,故电路图如图所示:
四.实验题(本题共3小题,共20分)
25.如图所示,在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)为了能够完成实验,在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于图中 A (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出 I﹣U图
象,如图乙中a所示。根据图象得出结论: 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两
端的电压成正比 。
(4)实验完成后,将电阻换成小灯泡,重复上述实验过程,绘制出 I﹣U图象,如图乙中b所示。试写出分析图象中 A、B、C三点电阻R 、R 、R 大小关系的过程: R
A B C A
< R < R 。
C B
【答案】(1)见解答图;(2)A;(3)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的
电压成正比;(4)R <R <R 。
A C B
【分析】(1)滑动变阻器要“一上一下”地串联接入电路中;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于连入电阻最大处;
(3)分析图象a,得出电流与电压的关系;
(4)由(3)a图线是正比例图线,所以B点电阻与a、b相交处电阻相等,即R
B
=R交
点
,由图线b可知,灯泡电阻随电压增大而增大,可得R
A
、R
C
、R交点 的大小关系。
【解答】解:
(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,滑动变阻器要改变定值电阻两端电压,应
与定值电阻串联,并且要一上一下接入,如图所示:
;
(2)由实物连图,为保护电路,闭合开关前应将滑片置于连入电阻最大处,即A端;
(3)由图乙中a可知,电流、电压图象是一条过原点的直线,由此可得结论:在电阻
一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)由(3)a图线是正比例图线,所以B点电阻与a、b相交处电阻相等,即R
B
=R交
,
点
由图线b可知,灯泡电阻随电压增大而增大,
所以R
A
<R
C
<R交点 ,即:R
A
<R
C
<R
B
。
故答案为:(1)见解答图;(2)A;(3)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端
的电压成正比;(4)R <R <R 。
A C B
26.小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变,电流表选
用“0~0.6A”量程,电压表选用“0~3V”量程,滑动变阻器规格为“50 1A”。
Ω(1)连接电路时,开关应 断开 ;
(2)在如图甲所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电流表示数几乎为零,电压
表有示数,原因是 电压表串联在电路中了 ;经分析有一根导线连接错误,请在连
接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路;
(3)小玲连接好正确电路后,在AB间分别接入阻值不同的电阻R,测量了五组实验数
据,其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 0. 3 A;
实验组次 1 2 3 4 5
电阻R/ 5 10 15 25 30
电流I/AΩ 0.6 0.2 0.12 0.1
(4)小玲根据正确的实验数据得出实验结论: 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 ;
(5)以上实验控制AB间的电压为 3 V不变,为了使实验结论更可靠,小玲想继续
保持此电压不变再多测几组数据,请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 5 ~
100 。
【答案Ω】(1)断开;(2)电压表串联在电路中了;见解析;(3)0.3;(4)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;(5)3;5~100。
【分析】(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开;
(2)此实验中,电流表、滑动变阻器、灯泡应串联,电压表与用电器 AB并联,由此
分析解答;
(3)结合电流表的量程、分度值读数;
(4)根据正确的实验数据得出实验结论: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;
(5)根据(3)中的分析即可得到AB间的电压;
电路中电流最大时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小,根据欧姆定律求出电路中的定值电阻的最小值;
滑动变阻器的最大电阻为50 ,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大,根
Ω
据欧姆定律求出此时电路中的电流,根据R= 算出定值电阻的最大值。
【解答】解:(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开;
(2)由图甲知,电压表串联在电路中,由于电压表自身电阻非常大,所以用电器 AB
不工作,电流表无示数;
滑动变阻器、用电器AB应串联,电压表应与用电器AB并联,可以将用电器AB右侧
连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上,如图所示:
(3)电流表选小量程,则分度值为0.02A,读数为0.3A;
(4)根据正确的实验数据得出实验结论: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;
(5)电流表的量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,为了保证电路的安
全,电路中的最大电流为0.6A,此时定值电阻和变阻器接入电路中的电阻都最小:R小
=5 ;因变阻器的最大电阻为50 ,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最
Ω Ω
大;当变阻器接入电路中的阻值最大时,此时电路中的电流 I= = =
0.03A,定值电阻的最大阻值:R大 = = =100 。
故答案为:(1)断开;(2)电压表串联在电路中了;Ω见解析;(3)0.3;(4)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;(5)3;5~100。
27.在“测量电阻”的实验中,小亮设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为 3V,小灯泡
的额定电压为2.5V。(1)请你用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整;(要求:滑动变阻器滑片向
左移动时小灯泡变亮,且导线不交叉)
(2)连接好电路后,闭合开关,小亮移动滑片,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电
流表有示数,则故障原因可能是 测量电阻短路 (选填“测量电阻短路”或“测量
电阻断路”);
(3)排除故障后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为
1.8 V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 左
(选填“左”或“右”)移动;
(4)小亮根据测得的数据绘制了小灯泡的I﹣U图像如图丙所示,小灯泡的I﹣U图像
出现弯曲的原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ,小灯泡正常发光时的电阻是
5 。
【答Ω案】(1)见上图;(2)测量电阻短路;(3)1.8;左;(4)灯丝的电阻随温度的
升高而增大;5。
【分析】(1)电压表应与灯泡并联,同时滑动变阻器应串联入电路中,滑片 P向左移
动时灯泡变亮,由此确定其接线情况;
(2)逐一分析可能的故障情况,找出符合题意的答案;
(3)根据电压表选用小量程确定分度值读数;
灯在额定电压下正常发光,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规
律及分压原理确滑片移动的方向;
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大;根据绘制的图丙所示图像可知灯在额定电压下
的电流,由欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解:
(1)测量小灯泡电阻的实验中,电压表应与灯泡并联;滑动变阻器应“一上一下”串
联接入电路中,由题知,滑片向左移动时灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入
阻值变小,故应将其左下接线柱接入电路中,如图所示:;
(2)若小灯泡短路,灯泡不亮,电压表没有示数,电路为通路,电流表有示数,符合
题意;若小灯泡断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示
数,不符合题意,因此故障原因可能是测量电阻短路;
(3)按照要求正确组装电路,闭合开关。移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙
所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,读数为1.8V;
灯在额定电压下正常发光,1.8V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联
电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻
大小,应将图甲中滑动变阻器的滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)小灯泡的I﹣U图像出现弯曲的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大;
根据绘制的图丙所示图像知,灯在额定电压下的电流为0.5A,由欧姆定律可知小灯泡正
常发光时的电阻为:
R= 。
故答案为:(1)见上图;(2)测量电阻短路;(3)1.8;左;(4)灯丝的电阻随温度
的升高而增大;5。
五.计算题(本题共3小题,共30分)
28.在图(a)所示的电路中,电源电压为10V且保持不变,电阻R 的阻值为5 ,滑动变
1
阻器R 上标有“10 1A”字样。闭合开关S后,电路中的电流为1A。求: Ω
2
Ω①电阻R 两端的电压;
1
②变阻器R 连入电路的阻值;
2
③现用R (阻值可能为10 、15 或20 )替换R ,并将一电压表并联在电路中,移
0 1
动变阻器滑片P到某位置,Ω电路正Ω常工作Ω,电压表、电流表示数如图(b)所示。请通
过计算判断电压表并联的位置及R 的阻值。
0
【答案】(1)电阻R 两端的电压为5V;(2)变阻器R 连入电路的阻值为5 ;(3)
1 2
①电压表应并联在R 两端时,此时R =20 ;②电压表并联在电源两端,RΩ=15 或
2 0 0
20 。 Ω Ω
【Ω分析】(1)利用欧姆定律求出电阻R
1
两端的电压;
(2)R 与R 串联,根据电压规律可知R 的电压,有欧姆定律可求得R 的阻值;
1 2 2 2
(3)根据电源电压以及电流表的示数(2A或0.4A),可求出电路中的电阻值,进一步
可判断出电流表的确切示数,由此可知电路中的总电阻,进一步可选择可能的电阻值,
通过电压表的示数确定电压表并联的位置及R 的阻值。
0
【解答】解:(1)已知,电阻R =5 ,串联电路,电流相等,即通过R 电流I=1A,
1 1
由欧姆定律可知,此时电阻R 两端的Ω电压为:U =IR =1A×5 =5V;
1 1 1
(2)已知电源电压U=10V,根据串联电路电压规律:电源电Ω压等于各用电器电压之
和,所以U =U﹣U =10V﹣5V=5V,则R = = =5 ;
2 1 2
Ω
(3)已知滑动变阻器R 上标有“10 1A”字样,所以电流表的示数不能为 2A,应为
2
Ω
I =0.4A,则此时电路中的电阻R′= = =25 ,由于R 的最大阻值为10 ,
2 2
Ω Ω
根据串联电路电阻关系,所以R 不可能是10 ,①当R 为15 时,R =25 ﹣15 =
0 0 2
10 ,则R 的电压U =IR =0.4A×15 =6V,ΩR 的电压U =IRΩ=0.4A×10 =Ω4V;Ω②
0 0 0 2 2 2
Ω Ω Ω当R 为20 时,R =25 ﹣20 =5 ,则R 的电压U =IR =0.4A×20 =8V,R 的电
0 2 0 0 0 2
压U =IR Ω=0.4A×5 =2ΩV,所Ω以电Ω压表的示数为2V时,电压表应并联Ω在R 两端时,
2 2 2
此时R =20 ;当电Ω压表示数为10V时,电压表并联在电源两端,R =15 或20 。
0 0
答:(1)电Ω阻R
1
两端的电压为5V;(2)变阻器R
2
连入电路的阻值为Ω5 ;(Ω3)①
电压表应并联在R 两端时,此时R =20 ;②电压表并联在电源两端,ΩR =15 或
2 0 0
20 。 Ω Ω
29.如Ω图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻 R
2
的阻值为5 ,S
2
为单刀双掷开关。
当开关S 断开,S 接b时,电流表的示数为0.6A。求: Ω
1 2
(1)电源电压;
(2)当开关S 闭合、S 接b时,电流表的示数为0.9A,定值电阻R 的阻值。
1 2 1
【答案】答:(1)电源电压为3V;
(2)当开关S 闭合、S 接b时,电流表的示数为0.9A,定值电阻R 的阻值为10 。
1 2 1
【分析】(1)当开关S
1
断开,S
2
接b时,电路为R
2
的简单电路,电流表测量电路Ω电流
且示数为0.6A,电源电压等于R 两端的电压,根据欧姆定律可得出电源电压;
2
(2)当开关S 闭合、S 接b时,两电阻并联,电流表测量干路电流,因并联电路各支
1 2
路独立工作、互不影响,可知通过R 的电流仍为0.6A,根据并联电路的电流特点可知
2
通过R 的电流,根据欧姆定律可知定值电阻R 的阻值。
1 1
【解答】解:(1)当开关S 断开,S 接b时,电路为R 的简单电路,电流表测量电路
1 2 2
电流且示数为0.6A,
电源电压等于R 两端的电压,根据欧姆定律可知电源电压为U=I R =0.6A×5 =3V;
2 2 2
(2)当开关S
1
闭合、S
2
接b时,两电阻并联,电流表测量干路电流,因并联Ω电路各支
路独立工作、互不影响,可知通过R 的电流仍为0.6A,根据并联电路的电流特点可知
2
通过R 的电流I =I﹣I =0.9A﹣0.6A=0.3A,
1 1 2
根据欧姆定律可知定值电阻R 的阻值R = = =10 。
1 1
Ω
答:(1)电源电压为3V;(2)当开关S 闭合、S 接b时,电流表的示数为0.9A,定值电阻R 的阻值为10 。
1 2 1
30.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路Ω,电
路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 0.3A”字样。R 为
t
热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系的图像如图乙所示,电源电Ω压保持不变。请完成
下列问题:
(1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入
电路的电阻R=100 ,此时电流表的示数为0.01A,求电源电压。
(2)若环境温度为Ω40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器所能接入的最
小阻值。
(3)求此电路能测量的最高环境温度为多少摄氏度?
【答案】(1)电源电压为5V;
(2)滑动变阻器所能接入的最小阻值是50 ;
(3)此电路能测量的最高环境温度为50℃Ω。
【分析】(1)分析清楚电路结构,由图示图象读出此时热敏电阻的阻值,然后由电阻
的串联和欧姆定律求出电源电压。
(2)由图示图象读出环境温度为40℃时热敏电阻的阻值,分析得出电路中的最大电
流,然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值。
(3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热
敏电阻R 逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏
t
电阻正常工作的环境温度达到最高值。
【解答】解:(1)由电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,
由图乙所示图象可知,温度为20℃时,热敏电阻的阻值为400 ,
由电阻的串联和欧姆定律可知,电源电压:U=I(R
t
+R)=Ω0.01A×(400 +100 )=
5V; Ω Ω
(2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻的阻值为200 ,
Ω电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 0.3A”字样,则为了保
证电路的安全,电路中的最大电流为0.02A, Ω
由I= 可知,电路的最小总电阻:R总小 = = =250 ,
Ω
滑动变阻器的最小阻值:R滑最小 =R总小 ﹣R
t
′=250 ﹣200 =50 ;
(3)热敏电阻阻值越小,环境温度最高,电路电流Ω最大为Ω0.02AΩ时,根据串联电路总
电阻等于各电阻之和可知:R
t小
=R总 ﹣R滑最大 =250 ﹣150 =100 ,由图乙可知其工
作的最高环境温度50℃。 Ω Ω Ω
答:(1)电源电压为5V;
(2)滑动变阻器所能接入的最小阻值是50 ;
(3)此电路能测量的最高环境温度为50℃Ω。