北京课改版物理九年级全册《10.4 欧姆定律的应用》同步练习2
一 、单选题（本大题共9小题，共27分）
1.（3分）如图所示，电源电压恒定。当开关、闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比：：；当开关闭合、断开，若甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比为
A. ： B. ： C. ： D. ：
2.（3分）在“用伏安法测电阻”的实验中，下列注意事项中，没有必要的是：
A. 接电路时，先断开开关
B. 应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极
C. 在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较大的量程
D. 将变阻器连入电路时，滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
3.（3分）小宇同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，图中不能测出Rx阻值的电路是（电源电压不变）（ ）
A. B.
C. D.
4.（3分）5.（2021武汉元调模拟）小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“” ，有、、的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为，阻值为、的电阻完成实验后，发现阻值电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值电阻实验数据，下列可行的方案是（ ）
A. 换一个电压值较大的电源
B. 增大定值电阻两端的电压预设值
C. 将阻值为的电阻串联在、之外的电路中
D. 换一个最大阻值为的滑动变阻器
5.（3分）一段导体接在电源电压为的电路中，通过导体的电流为．若将这段导体接在电压为的电源上，这段导体的电阻为( )
A. B. C. D.
6.（3分）年月，神舟十五号航天员圆满完成出舱活动任务。此次出舱活动配套了多型号压力传感器，主要用于测量气体压强。小天同学想设计一个通过电表示数反映环境气压大小的电路，要求环境气压增大时电表示数增大。如图所示，电源电压不变，为定值电阻，压力传感器的阻值随气压的增大而减小，符合设计要求的是
A. B.
C. D.
7.（3分）小红按图示电路测量小灯泡额定功率，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，变阻器有以下甲.乙.丙.丁四种，则能较好地完成该实验的变阻器应选择（ ）.
A. 甲的规格“5Ω，1A” B. 乙的规格“10Ω，0.2A”
C. 丙的规格“30Ω，1A” D. 丁的规格“30Ω，0.2A”
8.（3分）9.如图所示是某种“测重仪”的原理图。为托盘，为金属滑片，且固定在轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动 为保护电阻。托盘中物体的质量大小，可由电表的示数来显示，当物体的质量越大，电表的示数就越大，符合这一要求的电路是（ ）
A. B.
C. D.
9.（3分）小明设计了一个自动测高仪，给出了四个电路如图所示，是定值电阻，是滑动变阻器，电池两端电压不变。其中能够实现身高越低，电压表示数越小的电路是滑片随身高增加而升高
A. B.
C. D.
二 、填空题（本大题共10小题，共40分）
10.（4分）一个定值电阻的阻值是，接在电压为的电源上，则通过该电阻的电流是 ______ 若使通过该电阻的电流为，则需要在电阻两端加上 ______ 的电压．
11.（4分）如图电路中，当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为2.5V；当S1断开、S2闭合时，电压表示数为6V，则灯L1两端电压为________V，灯L2两端的电压为________V，电源电压为________V．
12.（4分）如图所示的电路中，电源电压为4.5伏．当电键S闭合时，电压表的示数为1.5伏，则此时灯L1与L2的灯丝电阻之比为______；已知两灯丝的材料和长度相同，则灯______的灯丝更粗一些.若将两灯并联在同一电路中，L1与L2的两端电压之比为______.
13.（4分）某同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当其阻值从0变为60Ω过程测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变.当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为______Ω；传感器的功率P1的大小为______W；电源电压为______V.R0的阻值为______Ω.
14.（4分）如图所示，电源电压，小灯泡的额定电压为当滑动变阻器的滑片移至中点时，小灯泡正常发光；当滑片移至最右端时，小灯泡的实际功率为则小灯泡的额定功率为 ______ 和滑动变阻器的最大阻值分别为 ______
15.（4分）如图所示是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表示数______选填“增大”、“减小”或“不变”；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应选用______选填“更大”或“更小”阻值的电阻。
16.（4分）在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是______，电阻R1的阻值是______，电阻R2的阻值是______.
17.（4分）如图所示的电路，当开关闭合，滑动变阻器的滑片向下滑动时，电流表的示数______ 变大变小不变，下同，电流表的示数______，电压的示数______。
18.（4分）在相距的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每输电线的电阻为现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测．当电压表的示数为时，电流表的示数为，则连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值为 ______ ，甲地到短路处的距离为 ______ ．
19.（4分）电阻、串联，电源电压是10V，两端电压是8V，是10Ω，则中的电流等于______A，等于____________Ω．
三 、实验题（本大题共1小题，共6分）
20.（6分）“曹冲称象”的故事流传至今，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果船体浸入水中的深度相同，于是得岀大象的重就等于石头的重。人们把这种方法叫“等效替代法”。请你利用“等效替代法”测量待测电阻的阻值。
器材：待测电阻、一个标准的电阻箱详见小资料图、若干开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表电流表量程足够大。
要求：请画出你设计的实验电路图电路不可重组、拆卸；
写出实验步骤，并用字母表示需要测出的物理量；
写出的表达式。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解：
由电路图可知，当、闭合，甲乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测两端的电压，
由串联电路电流相等和可得：
，
且已知：：，
化简可得：，则；
当闭合、断开，甲乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测支路的电流，乙测干路电流，
由并联电路中各支路两端的电压相等和可得，两电流表的示数之比：
。
故选：。
当、闭合，甲乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测两端的电压，根据串联电路电流的规律和欧姆定律表示出电阻之比；
当开关闭合、断开，甲乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测支路的电流，乙测干路电流，根据并联电路电压规律和欧姆定律表示出两支路的电流之比，根据两电阻的关系即可求出两表示数比值。
该题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开以及不同电表时电路串并联的辨别和电表所测的电路元件。
2.【答案】B;
【解析】解：
A、说法正确，连接电路时，开关应断开，是为了防止短路，故A不符合题意。
B、没有必要，只要能正常快速连接即可，故B符合题意。
C、说法正确、在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，故C不符合题意。
D、说法正确，将变阻器连入电路时，滑片应放到使电路中电流最小的位置，即为阻值最大位置，也是为了保护电路，故D不符合题意。
故选：。
根据“伏安法”测电阻的实验中注意的事项分析。主要有开关的状态、滑动变阻器的滑片位置、电表的量程的选择、电路的连接顺序。
该题考查了“伏安法”测电阻的实验中注意的事项。
3.【答案】B;
【解析】A图中当开关闭合时，R0 短路，电压表测电源电压，设此时示数为U1 ，当开关断开时，R0 与RX 串联，电压表测RX 的电压，设此时示数为U2 ，则此时R0 两端的电压为U1 -U2．根据串联电路电流处处相等可列出等式：U1 U2/R0=U2/Rx，推导得出RX =（U2/U1 U2）R0，故此电路可以测出RX阻值；
B图中当开关闭合时，RX 被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，RX 与R0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过RX 的电流，故此电路不能测出RX阻值；C图中当开关掷到1档时，只有RX 接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1 ，当开关掷到2档时，RX 与R0 串联，电压表测RX 的电压，设此时示数为U2，则此时R0 两端电压为U1 -U2 ．根据串联电路电流处处相等可列出等式：U2/Rx=U1 U2/R0，推导得出RX =（U2/U1 U2）R0，故此电路可以测出RX 阻值；D图中当开关掷到1档时，只有R0 接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2档时，RX 与R0 串联，电压表测R0 的电压，设此时示数为U2 ，则此时RX两端电压为U1-U2．根据串联电路电流处处相等可列出等式：U2/R0=U1 U2/Rx，推导得出RX =（U1 U2/U2）R0 ，故此电路可以测出RX 阻值．
故选B
4.【答案】C;
【解析】略
5.【答案】B;
【解析】()要根据欧姆定律的推导公式得：
．
(2)在电流和电压变化时，导体的长度、横截面积、材料都没变，电阻不变，还是．
故选B
6.【答案】A;
【解析】解：、由电路图可知，传感器与定值电阻串联，
因传感器的阻值随气压的增大而减小，
所以，当气压增大时，的阻值减小，电路中的总电阻减小，
由可知，电路中的电流增大，由可知，定值电阻两端的电压增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压减小，
要求环境气压增大时电表示数增大，所以电压表应并联在两端，故符合题意、不符合题意。
、由电路图可知，传感器与定值电阻串联，电压表测电源两端的电压，因电源电压不变，所以，气压变化时，电压表的示数不变，故不符合题意；
、由电路图可知，传感器与定值电阻并联，电流表测支路的电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，气压变化时，通过支路的电流不变，即电流表的示数不变，故不符合题意；
故选：。
由两项电路图可知，传感器与定值电阻串联，根据传感器的阻值随气压的增大而减小可知当气压增大时的阻值变化，
根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知两端的电压变化，根据题意结合电压表的位置确定电表是否符合题意；
由项电路图可知，传感器与定值电阻串联，电压表测电源两端的电压，根据电源的电压不变可知气压变化时电压表示数的变化；
由项电路图可知，传感器与定值电阻并联，电流表测支路的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知气压变化时通过支路的电流的变化。
此题主要考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，利用好“传感器的阻值随气压的增大而减小”是关键。
7.【答案】C;
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，灯丝电阻约为RL=10Ω，因串联电路中各处电流相等，所以，电路中的电流约为：I===0.25A，故BD滑动变阻器不可选；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R===14Ω，故A不可选，C可选.
故选C
8.【答案】B;
【解析】略
9.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了滑动变阻器的使用、并联电路的电压特点、串联电路的分压关系、电压表的使用，涉及到了电路动态分析，属于难题；串联分压，阻值越大分得的电源电压就越大。
分析电路图，先确认与的连接方式，再确定电压表测量的是哪个电阻两端的电压，最后根据滑动变阻器的变阻原理和串联电路的分压关系判断。
A.由电路图可知：滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测电源电压，滑片移动时示数不变，故不符合题意；
B.由电路图可知：电压表串联在电路中，电路无电流通过，电压表示数接近电源电压，滑片移动时示数不变化，故不符合题意；
C.由电路图可知：滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测滑动变阻器的电压，身高越低，滑动变阻器阻值越小，电压表示数越小，故符合题意；
D.由电路图可知：滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测定值电阻电压，身高越低，滑动变阻器阻值越小，电压表示数越大，故不符合题意。
10.【答案】50;45;
【解析】解：根据欧姆定律可得，定值电阻的电流：
，
定值电阻的阻值不变，
根据欧姆定律可得，通过该电阻的电流为时两端所加的电压：
．
故答案为：；．
定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律求出该电阻的阻值，再根据欧姆定律求出通过该电阻的电流为时两端所加的电压．
该题考查了欧姆定律的灵活应用，计算过程要注意单位的换算，同时要注意单位的换算．
11.【答案】2.5;3.5;6;
【解析】电源的电压U=4×1.5V=6V；由电路图可知，当S1闭合，S2断开时当S1断开，S2闭合时，两灯泡始终串联；当S1闭合，S2断开时，电压表测L1两端的电压，所以灯L1两端的电压U1=2.5V；当S1断开，S2闭合时，电压表测电源的电压，所以电压表的示数U=6V；灯L2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2.5V=3.5V
12.【答案】2：1;L2;1：1;
【解析】（1）由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，则L2两端的电压为U2=1.5V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L1两端的电压：U1=U-U2=4.5V-1.5V=3V，因串联电路中各处的电流相等，所以通过L1与L2的电流之比为1：1；由I=可得，L1与L2的灯丝电阻之比：===；
（2）根据公式R=可知，L1的电阻大于L2的电阻；由于灯丝的材料相同，长度相同，由于灯丝的电阻与横截面积成反比，所以L2灯丝电阻小，灯丝就较粗；
（3）并联电路各支路两端的电压相等，U1：U2=1：1.
13.【答案】60;0.6;7.5;15;
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流.
（1）由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示；由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；此时传感器的功率：
P1=I2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W；
（2）当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=可得，电源的电压：
U=I（R0+R）=0.1A×（R0+60Ω）-----------①，
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′=0.5A，
则电源的电压：
U=I′R0=0.5A×R0-------------②
因电源的电压不变，
所以，0.1A×（R0+60Ω）=0.5A×R0，
解得：R0=15Ω，
电源的电压U=I′R0=0.5A×15Ω=7.5V.
14.【答案】13.5;12;
【解析】解：灯泡与滑动变阻器串联，在中点时连入电阻为，灯泡正常发光，说明此时灯泡两端的电压为，根据串联电路的电压特点，变阻器两端的电压为，即变阻器的最大阻值为灯泡电阻的两倍，
当移动到最右端时电阻全连入为，
，即：，
解得：，
．
．
故答案为：；．
由电路图可知灯泡与滑动变阻器串联．
当滑片位于中点时，灯泡正常发光，其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时两电阻之间的关系；
根据表示出电路中的电流，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，联立等式即可求出滑动变阻器的最大阻值，进一步求出灯泡的电阻，利用求出灯泡的额定功率．
会分析当在中点连入电阻为和右端时电阻全连入为的电路组成，使用欧姆定律时注意三量、、同体．
15.【答案】减小 ; 更大 ;
【解析】解：
由电路图可知，光敏电阻和定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，
所以，当有烟雾遮挡射向的激光时，光照强度减弱，的阻值增大，电路中的总电阻增大，
由可知，电路中的电流减小，
由可知，两端电压减小，即电压表示数减小；
要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大；
如果要保持报警器的工作电流不变，由欧姆定律可知，应增大的阻值使电路中的电流减小，这样才能在浓度更低的烟雾下及时报警。
故答案为：减小；更大。
由电路图可知，光敏电阻和定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
根据题意得出当有烟雾遮挡射向的激光时的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流变化和两端的电压变化；
要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明当电路中电流增大到某一数值时报警器开始报警，由欧姆定律可知电路中的电阻必须减小到某一数值，据此可知的阻值变化。
该题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关键。
16.【答案】6V;10Ω;20Ω;
【解析】（1）由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，电源的电压U=6V，电路中的电流I=0.6A，则R===10Ω；
（2）当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；
由图乙可知，电阻R2的两端电压为U′=6V-2V=4V，电路中的电流I′=0.2A，
R2的阻值：R2===20Ω.
17.【答案】不变;变小;不变;
【解析】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表测支路电流，测干路电流，电压表测电源电压；
电阻两端电压不变，电阻阻值不变，通过的电流不变，电流表示数不变；
由电路图可知，滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路的变大，两端电压不变，由欧姆定律可知，通过的电流变小，通过的电流不变，干路电流变小，则电流表示数变小；
电压表测电源电压，电源电压不变，电压表示数不变；
故答案为：不变；变小；不变。
由电路图可知，两电阻并联，电流表测支路电流，测干路电流，电压表测电源电压；
根据滑片的移动方向确定滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由并联电路特点与欧姆定律分析答题。
该题考查了电路动态分析，分析清楚电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
18.【答案】50Ω;2500m;
【解析】解：连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值：
；
导线总长度：
，
短路的地点离甲地的距离：
．
故答案为：；．
知道电压表和电流表的示数，利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值；
已知导线的电阻值，然后让总电阻除以一米导线的电阻即可求出导线的长度，从而确定出短路的地点离甲地的距离．
该题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用，知道短路的地点离甲地的距离为导线总长度的一半是本题的关键．
19.【答案】0.8;; 2.5;
【解析】（1）通过R1的电流：；
（2）由于串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，则：
R2两端的电压U2=U-U1=10V-8V=2V，
由于串联电路的电流处处相等，则I2=I1=0.8A，
根据欧姆定律可得：；
20.【答案】如图所示：
；
第一步：按上面的电路图连接电路；
第二步：只闭合开关，观察并记录电流表指针偏转的位置；
第三步：断开开关，闭合开关，调节电阻箱电阻的大小，观察电流表的指针，使它指向前面记录的位置，读出此时电阻箱电阻的大小；
;
【解析】
该题考查用等效替代法测电阻大小，关键是电路的设计，有难度。
由等效替代法可知，待测电阻的阻值等于电阻箱阻值大小。基于这个考虑，可以把电阻箱和待测电阻并联，并分别用开关控制，电流表接在干路上，
可先只将待测电阻和电流表接入电路中，并记录电流表指针偏转的位置；
再将电阻箱和电流表接入电路中，调节其阻值大小，保持电流表指针偏转的位置不变，说明电阻箱和待测电阻起到的效果是一样的，故此时电阻箱阻值大小等于待测电阻阻值大小。
只让待测电阻接入电路，并记录电流表指针偏转的位置；
然后再让电阻箱接入电路，调节电阻箱连入电路中的电阻大小，直到电流表指针偏转的位置与上次相同；
由等效替代法可知，待测电阻的阻值等于电阻箱阻值大小。基于这个考虑，可以把电阻箱和待测电阻并联，并分别用开关控制，电流表接在干路上，连接如下图所示：
实验步骤：
第一步：按上面的电路图连接电路；
第二步：只闭合开关，观察并记录电流表指针偏转的位置；
第三步：断开开关，闭合开关，调节电阻箱电阻的大小，观察电流表的指针，使它指向前面记录的位置，读出此时电阻箱电阻的大小；
。
故答案为：如图所示：
；
第一步：按上面的电路图连接电路；
第二步：只闭合开关，观察并记录电流表指针偏转的位置；
第三步：断开开关，闭合开关，调节电阻箱电阻的大小，观察电流表的指针，使它指向前面记录的位置，读出此时电阻箱电阻的大小；
。
